Функциональные и технические требования. Требования к программному обеспечению

Требования к программной системе часто классифицируются как:

Функциональные требования – это перечень сервисов, которые должна выполнять система, причём должно быть указано, как система реагирует на те или иные входные данные, как она ведёт себя в определённых ситуациях и т.д. В некоторых случаях указывается, что система не должна делать.

Нефункциональные требования описывают характеристики системы и её окружения, а не поведение системы. Здесь также может быть приведён перечень ограничений, накладываемых на действия и функции, выполняемые системой. Они включают временные ограничения, ограничения на процесс разработки системы, стандарты и т.д.

Требования предметной области характеризуют ту предметную область, где будет эксплуатироваться система. Эти требования могут быть функциональными и не функциональными.

Нефункциональные требования не связаны непосредственно с функциями, выполняемыми системой. Они связаны с такими интеграционными свойствами системы, как надёжность, время ответа или размер системы. Кроме того, нефункциональные требования могут определять ограничения на систему, например на пропускную способность устройств ввода-вывода, или форматы данных, используемых в системном интерфейсе.

Многие функциональные требования относятся к системе в целом, а не к отдельным её средствам. Это означает, что они более значимы и критичны, чем отдельные функциональные требования. Ошибка, допущенная в функциональном требовании, может снизить качество системы, ошибка в нефункциональных требованиях может сделать систему неработоспособной.

Вместе с тем нефункциональные требования могут относиться не только к самой программной системе: одни могут относиться к технологическому процессу создания ПО, другие – содержать перечень стандартов качества, накладываемых на процесс разработки.

Нефункциональные требования отображают пользовательские требования: при этом они основываются на бюджетных ограничениях, учитывают организационные возможности компании-разработчика и возможность взаимодействия разрабатываемой системы с другими программными и вычислительными системами, а также такие внешние факторы, как правила техники безопасности, законодательство о защите интеллектуальной собственности и т.п.

Все нефункциональные требования делятся на три большие группы:

Требования к продукту. Описывают эксплуатационные свойства программного продукта. Сюда относятся требования к производительности системы, объёму необходимой памяти, надёжности (определяет частоту возможных сбоев в системе), переносимости системы на разные компьютерные платформы и удобству эксплуатации.

Организационные требования. Отображают политику и организационные процедуры заказчика и разработчика ПО. Они включают стандарты разработки программного продукта, требования к реализации ПО (т.е. к языку программирования и методам проектирования), выходные требования, которые определяют сроки изготовления программного продукта, и сопутствующую документацию.

Внешние требования. Учитывают факторы, внешние по отношению к разрабатываемой системе и процессу её разработки. Они включают требования, определяющие взаимодействие данной системы с другими системами, юридические требования, следование которым гарантирует, что система будет разрабатываться и функционировать в рамках существующего законодательства, а также этические требования. Последние должны гарантировать, что система будет приемлемой для пользователей или заказчика.

Разрабатывая новую информационную систему или внедряя уже существующую, вы неизбежно сталкиваетесь с необходимостью определить нефункциональные требования к вашей системе.

В этой статье я расскажу о следующем:

• какими бывают нефункциональные требования,
• как определять нефункциональные требования,
• откуда берутся численные значения для нефункциональных требований.

Нефункциональные требования: какие они бывают

Начнем с того, что требования к программным продуктам или информационным системам можно разделить на две большие группы. Это функциональные требования (описывающие, что необходимо реализовать в продукте или системе, в т.ч. какие действия должны выполнять пользователи при взаимодействии с ними) и нефункциональные требования (описывающие, как должна работать система или программный продукт, и какими свойствами или характеристиками она должна обладать).

Как правило, говоря о нефункциональных требованиях, чаще всего говорят об атрибутах качества (т.е. требованиях, определяющих качественные характеристики разрабатываемого программного обеспечения или системы, такие как производительность, надежность, масштабируемость), не обращая внимания на другие виды нефункциональных требований, а именно:

• Ограничения - условия, ограничивающие выбор возможных решений по реализации отдельных требований или их наборов. Они существенно ограничивают выбор средств, инструментов и стратегий при разработке внешнего вида и структуры (в т.ч. архитектуры) продукта или системы.

Примеры ограничений : «Разработка должна вестись на платформе вендора X », «При аутентификации пользователя должны использоваться биометрические методы идентификации».

• Бизнес-правила - политика, руководящие принципы или положения, которые определяют или ограничивают некоторые аспекты бизнеса, в т.ч. правила, определяющие состав и правила выполнения определенных бизнес-процессов. К бизнес-правилам относятся корпоративные политики, правительственные постановления, промышленные стандарты и вычислительные алгоритмы, которые используются при разработке продукта или системы либо непосредственно влияют на разработку.

Примеры бизнес-правил : «При отгрузке заказа менеджер должен запросить у бухгалтера товарно-транспортную накладную и счет-фактуру», «Если оплата по счету не поступила в течение 15 дней, заказ считается отменённым».

• Внешние интерфейсы - описание аспектов взаимодействия с другими системами и операционной средой. К ним относятся требования к API продукта или системы, а также требования к API других систем, с которыми осуществляется интеграция.

Примеры внешних интерфейсов : «Обеспечить запись в журнал операционной системы следующих событий: сообщения о запуске и остановке сервиса XX »; «Обеспечить запись в журнал параметров модулей программы: сканера, ядра, антивирусных баз (информация должна заноситься в журнал при запуске программы и при обновлении модулей)»

• Предложения по реализации - предложения, оценивающие возможность использования определенных технологических и архитектурных решений.

• Предложения по тестированию разрабатываемого ПО - дополнения к требованиям, указывающие, каким образом то или иное требование должно быть протестировано.

• Юридические требования - требования к лицензированию, патентной чистоте, etc.

Все эти требования должны быть определены и зафиксированы, прежде чем вы приступите к реализации вашей системы или продукта.

Нефункциональные требования: как их определять

Теперь, когда мы познакомились с различными видами нефункциональными требований, неплохо понять, что нужно делать дальше.

Для начала необходимо составить шаблон, в котором нужно перечислить основные виды нефункциональных требований. Этот шаблон необходим главным образом для того, чтобы не забыть ни одного из указанных типов требований. Для составления этого шаблона можно воспользоваться следующими источниками:

• Книга Карла Вигерса "Разработка требований к программному обеспечению " - в разделе «Приложение Г» этой книги находятся примеры документации требований.

Нефункциональные требования: работа над определением

Как для определения функциональных, так и для определения нефункциональных требований используются рабочие группы, члены которых определяют, проверяют и утверждают требования. Для групп по определению нефункциональных требований особенно важно привлечь к этой работе не только аналитиков и пользователей, но и архитекторов и ключевых разработчиков продукта или системы, а также группу тестирования. Архитектор воспринимает нефункциональные требования как входные данные для выбора и проектирования архитектуры приложения, а группа тестирования планирует те сценарии нагрузочного тестирования, которые будут использоваться для проверки выполнения нефункциональных требований (в основном это касается атрибутов качества).

Роли, которые при этом играют участники рабочей группы по определению нефункциональных требований, описаны далее.

• Пользователи - дают оценки значений параметров, которые используются для определения нефункциональных требований. Параметры, как правило, привязаны к сценариям - пользовательским сценариям, в которых должны выполняться определенные действия с определенными ограничениями за определенное время.
• Системный аналитик - собирает, анализирует и документирует и систематизирует нефункциональные требования.
• Системный архитектор, ключевые разработчики - участвуют в определении и анализе нефункциональных требований и проверяют их на реализуемость.
• Группа тестирования - участвует в определении и анализе нефункциональных требований и разрабатывает сценарии тестирования для проверки нефункциональных требований.

Пример сценария , используемого для определения требований к производительности модуля системы, рассылающего уведомления пользователям сайта по электронной почте:

1. Система получает оповещение о событии, инициирующем рассылку уведомлений.
2. Система осуществляет рассылку оповещений по адресам из списка рассылки X, используя шаблон Y. Для рассылки сообщений используется сервис Z.
3. В случае невозможности завершения рассылки, система предпринимает повторные попытку рассылки.

Требования к времени оповещения о событии, инициирующем рассылку уведомлений: система должна получать оповещение не позднее чем через XX секунд после возникновения события.
Требования к времени отправки уведомлений: все уведомления должны быть отправлены не позднее YY минут после получения оповещения о событии
Требования к повторной отправке рассылки после неудачной попытки: число повторных попыток должно быть равным 10, с интервалом в 10 мин после каждой неудачной попытки отправки.

Какие вопросы при этом нужно задавать заказчику? В сущности, только один: через сколько времени после возникновения события все пользователи сайта должны гарантированно получить уведомление.

Критерии качественных нефункциональных требований

Как к функциональным, так и к нефункциональным требованиям применяются критерии качества требований - т.е. описание тех качеств, которым должны удовлетворять качественные требования.

Ниже приведены основные характеристики качественных требований.

• Полнота (отдельного требования и системы требований) - требование должно содержать всю необходимую информацию для его реализации. В него включается вся информация об описываемом параметре, известная на момент описания. Система требований также не должна содержать невыявленных и не определенных требований. Причины неполноты описания следует явно объявлять.
• Однозначность - требование должно быть внутренне непротиворечиво и все работающие с ним должны понимать его одинаково. Требования следует выражать просто, кратко и точно, используя известные термины. Обычно базовые знания читателей спецификации требований к ПО различаются. Поэтому в ее состав нужно включить раздел с определением понятий прикладной области, используемых при определении требований. Пример, неоднозначного требования. «Период обновления экрана должен быть не менее 20 сек.»
• Корректность отдельного требования и согласованность (непротиворечивость) системы требований - требование не должно содержать в себе неверной, неточной информации, а отдельные требования в системе требований не должны противоречить друг другу.
• Необходимость - требование должно отражать возможность или характеристику ПО, действительно необходимую пользователям, или вытекающую из других требований.
• Осуществимость - включаемое в спецификацию требование должно быть выполнимым при заданных ограничениях операционной среды. Осуществимость требований проверяется в процессе анализа осуществимости разработчиком. В частности, для нефункциональных требований проверяется возможность достижения указанных численных значений при существующих ограничениях.
• Проверяемость - проверяемость требования означает, что существует конечный и разумный по стоимости процесс ручной или машинной проверки того, что ПО удовлетворяет этому требованию. Каждое требование (особенно нефункциональное) должно содержать достаточно информации для однозначной проверки его реализации. Иначе, факт реализации будет основываться на мнении, а не на анализе, что приведет к проблемам при сдаче готового ПО. Для атрибутов качества (как мы помним, отдельной разновидности нефункциональных требований) критерием проверямости можно считать наличие численных значений характеристик качества продукта или системы

Качество нефункциональных требований непосредственно определяет качество разрабатываемого продукта или системы и достигается за счет итеративного процесса определения и анализа нефункциональных требований при слаженной работе всей группы, участвующей в их разработке.

Атрибуты качества

Этот раздел будет посвящен характеристикам качества продукта или системы.

Характеристики качества и модель качества ПО

Определение атрибутов качества тесно связано с выбранной для вашего продукта моделью качества. Разработкой модели качества занимается группа обеспечения качества (в которую входят тестировщики и которая ими, разумеется, не ограничивается).

В индустрии ПО есть несколько моделей качества, принятых в качестве стандарта. Эти модели были разработаны в 70-е-80-е годы прошлого века и продолжают совершенствоваться.

Среди них можно выделить следующие:

• Модель качества по МакКоллу (McCall’s Quality Model)
• Модель качества по Боэму (Boehm’s Quality Model)

Также можно назвать еще два стандарта, которые могут послужить источником для определения вашей модели качества:

• 1061-1998 IEEE Standard for Software Quality Metrics Methodology
• ISO 8402:1994 Quality management and quality assurance

Характеристики качества с точки зрения влияния на архитектуру системы

Все атрибуты качества с точки зрения архитектуры системы можно разделить на две большие группы: первая группа (runtime) – это атрибуты, относящиеся ко времени работы приложения или системы; вторая группа (design time) определяет ключевые аспекты проектирования приложения или системы. Многие из этих атрибутов взаимозависимы.

Рассмотрим более подробно каждую из этих групп.

Группа runtime

• Доступность - атрибут качества, определяющий время непрерывной работы приложения или системы. Чтобы определить этот параметр, обычно указывают максимально допустимое время простоя системы.
• Надежность - требование, описывающее поведение приложения или системы в нештатных ситуациях (примеры: автоматический перезапуск, восстановление работы, сохранение данных, дублирование важных данных, резервирование логики)
• Требования к времени хранения данных (например, использование БД в качестве постоянного хранилища данных, продолжительность хранения данных)
• Масштабируемость - требования к горизонтальному и/или вертикальному масштабированию приложения или системы. Говоря о вертикальной масштабируемости, мы определяем требования к вертикальной архитектуре системы или приложения. К требованиям вертикальной масштабируемости могут относиться, например, возможность переноса приложений на более мощные SMP-системы, поддержка большого объема памяти и файлов. Говоря о горизонтальной масштабируемости, мы определяем требования к горизонтальной архитектуре системы или приложения. К требованиям горизонтальной масштабируемости могут относиться, например, возможность использования технологий кластеризации. Следует особо заметить, что вертикальное масштабирование обычно направлено на повышение производительности системы. Горизонтальное масштабирование, помимо производительности, позволяет повысить отказоустойчивость системы. Более подробно о вертикальном и горизонтальном масштабировании можно прочитать, например, .
• Требования к удобству использования системы/приложения (с точки зрения пользователя) и требования к удобству и простоте поддержки (Usability)
• Требования к безопасности , как правило, включают в себя три большие категории: требования, связанные с разграничением доступа, требования, связанные с работой с приватными данным, и требования, направленные на снижение рисков от внешних атак.
• Требования к конфигурируемости приложения, взаимодействия и расположения компонентов можно условно разделить на четыре уровня:
  1. конфигурируемость на основе предопределенного набора параметров (predefined configurability), когда необходимый уровень модификации достигается путем изменения значений параметров из предопределенного набора;
  2. конфигурируемость на основе предопределенного набора базовых объектов (framework constrained configurability), когда необходимый уровень модификации достигается путем перекомпоновки предопределенного набора процессов, сущностей и служебных процедур;
  3. конфигурируемость путем реализации новых базовых объектов (basis reimplementation), когда обеспечивается расширение набора процессов и сущностей;
  4. конфигурируемость путем новой реализации системы (system reimplementation), когда система должна устанавливаться и настраиваться с нуля.
• Требования к производительности решения, определяемые в терминах количества одновременно работающих пользователей, обслуживаемых транзакций, времени реакции, продолжительности вычислений, а также скорости и пропускной способности каналов связи
• Ограничения , накладываемые на объем доступной памяти, процессорного времени, дискового пространства, пропускную способность сети, при которых приложение должно эффективно выполнять возложенные на него задачи

Группа design time

К этой группе относятся следующие атрибуты качества:

• Требования к повторному использованию реализации или компонентов приложения или системы (Reusability). О том, как это выражается в конкретной реализации, будет рассказываться далее. Пока ограничимся лишь тем, что чаще всего эти требования будут возникать там, где общие компоненты используются несколькими модулями разрабатываемой вами системы.
• Требования к расширяемости (Extensibility) приложения или системы в связи с появлением новых функциональных требований, тесно связанное с таким архитектурным атрибутом качества, как переносимость кода. Как правило, на начальном этапе сбора требований можно ограничиться указанием тех функциональных областей, которые в дальнейшем должны удовлетворять требованию расширяемости.
• Требования к переносимости (Portability) приложения или системы на другие платформы.
• Требования к взаимодействию между компонентами решения, между внешними компонентами, использование стандартных протоколов и технологий взаимодействия (Interoperability). Например, к таким требованиям можно отнести возможность использования нескольких стандартных протоколов для обмена данными между одной из подсистем разрабатываемой системы и внешней системой-поставщиком данных (на примере ArcGIS)
• Требования к поддержке системы или приложения (Supportability). Среди этих параметров могут быть названы такие как, напрмер, дешевизна и скорость разработки, прозрачность поведения приложения, простота анализа ошибок и проблем в работе
• Требования к модульности приложения или системы (Modularity). Обычно такие требования указывают, каким образом система должна быть разделена на модули, или перечисляют список обязательных модулей, которые должны входить в состав системы.
• Требования к возможности тестирования (Testability) приложения или системы определяют объем требований к автоматическому и ручному тестированию, наличие необходимого инструментария
• Требования к возможности и простоте локализации (Localizability) приложения или системы определяют возможности и специфические архитектурные требования, накладываемые процессом локализации. Эти требования содержат также перечень языков, на которые предполагается выполнять локализацию приложения или системы

О том, как, где, когда и откуда нужно взять конкретные значения для всех этих параметров, я расскажу в продолжении этой статьи.

Теги:

• требования
• нефункциональные требования

Добавить метки

Перед проектированием информационной системы необходимо определиться с предъявляемыми к ней требованиям. Можно выделить следующие группы требований: к функциональности, к эргономичности, к надежности, к производительности, к сопровождению.

Функциональные требования

Одними из наиболее значимых требований, предъявляемых при выборе информационных систем, являются требования к функциональности. Разрабатываемая информационная системы должна обладать следующими свойствами:

Адаптивность - означает приспосабливаемость системы к условиям конкретной предметной области. Необходимо, поскольку может использоваться совместно с другими информационными системами.

Структурность - определяет наличие установленных связей и отношений между элементами внутри системы, распределение элементов системы по уровням и иерархиям.

Целостность - означает то, что все элементы системы функционируют как единое целое.

Разрабатываемая информационная система должна предоставлять следующие возможности:

Следить за состоянием документа на любой его стадии;

Получать исчерпывающую информацию о документе;

Хранить данные о документах

Кроме того информационная система должна обеспечивать возможности по ведению базы данных о клиентах и основных предоставляемых услугах.

Кроме того к функциональным требованиям можно отнести и требования по безопасности. Разрабатываемая информационная система должна быть хорошо защищена от воздействия извне.

Для обеспечения безопасности можно использовать как аппаратные, так и программные средства защиты информации.

Требования к удобству использования

Другими важными требованиями, предъявляемые к информационным системам, являются требования по эргономичности.

Под эргономичностью на сегодняшний день подразумевают общую степень удобства предмета, экономию времени и энергии при использовании предмета.

К разрабатываемой информационной системе можно предъявить несколько видов требований по эргономичности.

По поводу человеческого фактора.

Система не должна быть ориентирована на профессионального пользователя, поскольку пользователями в основном будут являться сотрудники отделов организации, чья специфика деятельности, далека от информационных технологий. Данным сотрудникам вовсе не обязательно знать работу компьютера в совершенстве. Кроме того разрабатываемая система должна максимально упрощать процессы обработки документации и работа с ней не должна вызывать сложностей. Интерфейс программного продукта необходимо сделать максимально удобным и попытаться достичь такого результата, чтобы он понимался интуитивно.

По поводу справочной системы.

Наличие подробной справочной системы вовсе необязательно, поскольку из-за потока документации у сотрудников вовсе не будет возможности изучать справку по работе с программой. Но в тоже время она необходима, поскольку пользователь может забыть некоторые аспекты работы с программой. Рекомендуется создать руководство пользователя.

По поводу документации.

Из документации по программному продукту необходимым является только инструкция пользователю. Остальная документация просто не будет использоваться при работе с программным продуктом.

Требования к надежности

Любая информационная система должна быть надежной. Необходимо достичь таких результатов, чтобы сбои случались крайне редко и при этом не приводили к повреждению базы данных или не работоспособности других клиентских приложений. Связана такая необходимость опять-таки со спецификой организации.

В случае если все-таки сбой произошел, информационная система, после сбоя должна самостоятельно восстановиться с минимальной потерей данных, причем в довольно сжатые сроки, поскольку поток клиентов может быть довольно велик. Для восстановления работы системы должно хватать ее перезапуска, но никак не переустановке всей системы. Кроме того сбой в работе информационной системы не должен повлиять на работы сторонних программных продуктов.

Работа разрабатываемой информационной системы должна быть довольно предсказуема.

Требования к производительности

Также можно выделить следующие требования по поводу производительности информационной системы:

Разрабатываемая система должна быть довольна, производительна и не занимать много системных ресурсов. Ее использование не должно приводить к замене уже имеющихся аппаратных устройств, а именно системного блока компьютера. Время отклика работы программы должно быть минимальным исходя из возможностей компьютерной техники, поскольку работа с операционными документами производиться постоянно и является необходимым условием функционирования любой организации.

Поскольку разрабатывается информационная система работа, которой предполагается в нескольких отделах отделения, ресурсы системы должны быть доступны, но в тоже время защищены от не санкционированного доступа.

Требования возможности сопровождения

Можно выделить следующие требования по поводу возможности сопровождения информационной системы:

Разрабатываемая информационная система должна быть адаптивной, поскольку в организации возможно использование нескольких программных продуктов на одной машине для выполнения различных обязанностей сотрудников. Поэтому информационная система не должна конфликтовать с программными продуктами сторонних разработчиков.

Также немало важным свойством информационной системы должно быть ее расширение. Должна иметься возможность дальнейшего расширения функциональности информационной системы, поскольку реализация полноценного программного продукта решающего все проблемы бумажного документооборота в рамках дипломного проекта практически невозможно.

Конфигурирование информационной системы должно быть минимальным и касаться довольно стандартных вещей, в основном вида или отражаемых документов. Но данное требование относиться больше как к дополнительным пожеланиям, нежели как обязательное требование.

Выводы

В результате анализа существующих программных средств были отражены положительные стороны, использования программных средств. Разработка нового программного продукта позволит фирме не только полностью адаптировать программный продукт под деятельность фирмы (а не наоборот как это часто бывает при внедрении автоматизированных систем), но и снизить затраты связанные с приобретением программного продукта. Все разработчики программных продуктов не продают права на использования, а как бы сдают в аренду, что накладывает обязательства на приобретение ежегодной лицензии. В случае если турфирма не слишком большая это довольно скромная сумма порядка 6 тысяч рублей, но в случае если необходимо устанавливать данный программный продукт на множество компьютеров, тогда эта сумма значительно возрастает даже с учетом предоставляемых скидок. Таким образом, для средних и крупных турфирм рекомендуется разработка собственных программных продуктов в области туризма.

Проблемы, которые приходится решать специалистам в процессе создания программного обеспечения, обычно очень сложны. Природа этих проблем не всегда ясна, особенно если разрабатываемая программная система инновационная. В частности, трудно четко описать те действия, которые должна выполнять система. Описание функциональных возможностей и ограничений, накладываемых на программную систему, называется требованиями к этой системе, а сам процесс формирования, анализа, документирования и проверки этих функциональных возможностей и ограничений - разработкой требований (requirements engineering).

Термин требования (к программной системе) может трактоваться по-разному. В некоторых случаях под требованиями понимаются высокоуровневые обобщенные утверждения о функциональных возможностях и ограничениях системы. Другая крайняя ситуация- детализированное математическое формальное описание системных функций

Например, если компания хочет выиграть контракт на разработку большого программного проекта, она вынуждена, пока решение не принято, представлять требования в самом обобщенном виде, чтобы, с одной стороны, удовлетворить требования заказчика, а с другой - иметь возможность для маневра при конкуренции с другими компаниями-разработчиками. После того как контракт выигран, компания должна представить заказчику более подробное описание системы с указанием всех выполняемых ею функ­ций. В обеих ситуациях предоставляются документы, которые называются документированными требо­ваниями к системе.

На практике часто применяется подход, используемый в различных методологиях разработки ПО и базирующийся на определении групп требований к продукту. Такой подход обычно включает группы (типы, категории) требований, например: системные, программные, функциональные, нефункциональные (в частности, атрибуты качества) и т.п.

Некоторые проблемы, возникающие в процессе разработки требований, порождены отсутствием четкого понимания различия между этими разными уровнями требований. Чтобы различить требования разных уровней, здесь используются термины пользователь­ские требования (user requirements) для обозначения высокоуровневых обобщенных требований и системные требования (system requirements) для детализированного описания вы­полняемых системой функций. Кроме требований этих двух уровней, применяется еще более детализированное описание системы - проектная системная спецификация (software design specification), которая может служить мостом между этапом разработки требований и этапом проектирования системы. Три перечисленных вида требований можно определить следующим образом.

Пользовательские требования- описание на естественном языке (плюс поясняющие диа­граммы) функций, выполняемых системой, и ограничений, накладываемых на нее.

Системные требования. - детализированное описание системных функций и ограниче­ний, которое иногда называют функциональной спецификацией. Она служит основой для заключения контракта между покупателем системы и разработчиками ПО.

Проектная системная спецификация- обобщенное описание структуры программной системы, которое будет основой для более детализированного проектирования системы и се последующей реализации. Эта спецификация дополняет и детализи­рует спецификацию системных требований.

Различие между пользовательскими и системными требованиями показаны в примере, представленном примере 1. Здесь показано, как пользовательские требования могут быть преобразованы в системные.

Пример 1. Пользовательские и системные требования

Пользовательские требования

1. ПО должно предоставить средство доступа к внешним файлам, созданным в других программах.

Спецификация системных требований

1.1.Пользователь должен иметь возможность определять тип внешних файлов.

1.2.Для каждого типа внешнего файла должно иметься соответствующее средство, при­менимое к этому типу файлов.

1.3.Внешний файл каждого типа должен быть представлен соответствующей пикто­граммой на дисплее пользователя.

1.4.Пользователю должна быть предоставлена возможность самому определять пикто­грамму для каждого типа внешних файлов.

1.5.При выборе пользователем пиктограммы, представляющей внешний файл, к этому файлу должно быть применено средство, ассоциированное с внешними файлами данного типа.

Пользовательские требования пишутся для заказчика ПО и для лица, заключающего контракт на разработку программной системы, причем они могут не иметь детальных технических знаний по разрабатываемой системе (рис. 4.2). Спецификация системных требований предназначена для руководящего технического состава компании-разработчика и для менеджеров проекта. Она также необходима заказчику ПО и субпод­рядчикам по разработке. Эти оба документа также предназначены для конечных пользо­вателей программной системы. Наконец, проектная системная спецификация является документом, который ориентирован на разработчиков ПО.

Рис.4.2. Различные типы спецификаций требований и их читатели

4.5. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ И НЕФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ (Functional and Non-functional Requirements)

Требования к программной системе часто классифицируются как функциональные, нефункциональные и требования предметной области.

Функциональные требования задают “что” система должна делать; нефункциональные – с соблюдением “каких условий” (например, скорость отклика при выполнении заданной операции); часто функциональные требования представляют в виде сценариев (вариантов использования) Use Сase.

1. Функциональные требования. Это перечень сервисов, которые должна выполнять система, причем должно быть указано, как система реагирует на те или иные вход­ные данные, как она ведет себя в определенных ситуациях и т.д. В некоторых слу­чаях указывается, что система не должна делать.

2. Нефункциональные требования. Описывают характеристики системы и ее окружения, а не поведение системы. Здесь также может быть приведен перечень ограничений, накладываемых на действия и функции, выполняемые системой. Они включают временные ограничения, ограничения на процесс разработки системы, стандарты и тд.

3. Требования предметной области. Характеризуют ту предметную область, где будет эксплуатироваться система. Эти требования могут быть функциональными и не­функциональными.

В действительности четкой границы между этими типами требований не существует. Например, пользовательские требования, касающиеся безопасности системы, можно отнести к нефункциональным. Однако при более детальном рассмотрении такое требование можно отнести к функциональным, поскольку оно порождает необходимость включения в систему средства авторизации пользователя. Поэтому, рассматривая далее эти виды требований, мы должны всегда помнить, что данная классификация в значительной степени искусственна.

Классический пример (см. рисунок 4.3) высокоуровневого структурирования групп требований как требований к продукту описан в работах одного из классиков дисциплины управления требованиями – Карла Вигерса.

Рисунок 4.3. Уровни требований по Вигерсу

• Группа функциональных требований

o Бизнес-требования (Business Requirements) – определяют высокоуровневые цели организации или клиента (потребителя) – заказчика разрабатываемого программного обеспечения.

o Пользовательские требования (User Requirements) – описывают цели/задачи пользователей системы, которые должны достигаться/выполняться пользователями при помощи создаваемой программной системы. Эти требования часто представляют в виде вариантов использования (Use Cases) .

o Функциональные требования (Functional Requirements) – определяют функциональность (поведение) программной системы, которая должна быть создана разработчиками для предоставления возможности выполнения пользователями своих обязанностей в рамках бизнес-требований и в контексте пользовательских требований.

• Группа нефункциональных требований (Non-Functional Requirements)

o Бизнес-правила (Business Rules) – включают или связаны с корпоративными регламентами, политиками, стандартами, законодательными актами, внутрикорпоративными инициативами (например, стремление достичь зрелости процессов по CMMI 4-го уровня), учетными практиками, алгоритмами вычислений и т.д. На самом деле, достаточно часто можно видеть недостаточное внимание такого рода требованиям со стороны сотрудников ИТ-департаментов и, в частности, технических специалистов, вовлеченных в проект. Business Rules Group дает понимание бизнес-правила, как “положения, которые определяют или ограничивают некоторые аспекты бизнеса. Они подразумевают организацию структуры бизнеса, контролируют или влияют на поведение бизнеса”. Бизнес-правила часто определяют распределение ответственности в системе, отвечая на вопрос “кто будет осуществлять конкретный вариант, сценарий использования” или диктуют появление некоторых функциональных требований. В контексте дисциплины управления проектами (уже вне проекта разработки программного обеспечения, но выполнения бизнес-проектов и бизнес-процессов) такие правила обладают высокой значимостью и, именно они, часто определяют ограничения бизнес-проектов, для автоматизации которых создается соответствующее программное обеспечение.

o Внешние интерфейсы (External Interfaces) – часто подменяются “пользовательским интерфейсом”. На самом деле вопросы организации пользовательского интерфейса безусловно важны в данной категории требований, однако, конкретизация аспектов взаимодействия с другими системами, операционной средой (например, запись в журнал событий операционной системы), возможностями мониторинга при эксплуатации – все это не столько функциональные требования (к которым ошибочно приписывают иногда такие характеристики), сколько вопросы интерфейсов, так как функциональные требования связаны непосредственно с функциональностью системы, направленной на решение бизнес-потребностей .

o Атрибуты качества (Quality Attributes) – описывают дополнительные характеристики продукта в различных “измерениях”, важных для пользователей и/или разработчиков. Атрибуты касаются вопросов портируемости, интероперабельности (прозрачности взаимодействия с другими системами), целостности, устойчивости и т.п.

o Ограничения (Constraints) – формулировки условий, модифицирующих требования или наборы требований, сужая выбор возможных решений по их реализации. В частности, к ним могут относиться параметры производительности, влияющие на выбор платформы реализации и/или развертывания (протоколы, серверы приложений, баз данных, ...), которые, в свою очередь, могут относиться, например, к внешним интерфейсам.

• Системные требования (System Requirements) – иногда классифицируются как составная часть группы функциональных требований (не путайте с как таковыми “функциональными требованиями”). Описывают высокоуровневые требования к программному обеспечению, содержащему несколько или много взаимосвязанных подсистем и приложений. При этом, система может быть как целиком программной, так и состоять из программной и аппаратной частей. В общем случае, частью системы может быть персонал, выполняющий определенные функции системы , например, авторизация выполнения определенных операций с использованием программно-аппаратных подсистем.

В литературе приводится довольно большое число классификаций требований. Требования называются функциональными и нефункциональными, пользовательскими и системными, C – требованиями и D – требованиями, требованиями к интерфейсу, к окружению и т.д. При разработке требований важно понимать разницу между требованиями, описывающими функциональность, и требованиями, определяющими дополнительные свойства системы. Кроме этого нужно учитывать уровень требований .

Все требования разбиваются на три уровня:

Бизнес-требования. Бизнес-требования определяются целями и политикой организации их высказывают те, кто финансирует проект.

Требования пользователей. Определяют цели и задачи, которые позволит решить система, или что пользователи смогут делать с помощью системы. Пользовательские требования должны соответствовать бизнес-требованиям в противном случае их не следует включать в проект.

Системные требования . Определяют функциональность и характеристики системы, которую должны построить разработчики, для того чтобы пользователи смогли выполнить свои задачи (в рамках бизнес-требований).

Полезность такого представления требований в том, что оно показывает с чего (и с кого!) нужно начинать выявление требований, кто и какого уровня может принимать решения.

Каждая система требований (бизнес-требования, требования пользователей и системные требования.) включает в себя функциональные и нефункциональные требования.

1. Функциональные требования

Функциональные требования определяют функции, которые выполняет система, и зависят от потребностей пользователей и типа решаемой задачи. Функциональные пользовательские требования описывают функции в обобщенном виде. Выполняя детализацию этих требований, разработчики формируют более подробное и точное описание сервисов системы – функциональные системные требования .

Особое внимание при документировании требований нужно уделить их точному описанию. Неточности в описании будут интерпретироваться пользователями и разработчиками по-разному. Такое положение приведет к разработке новых требований или изменению существующих требований, а, значит, к внесению изменений в систему и ее удорожанию.

Спецификация требований , содержащая пользовательские и системные требования должна быть комплексной и непротиворечивой. В ней должны быть определены все функции системы, и не должно быть несовместимых и взаимоисключающих определений функций.

1. Нефункциональные требования

Нефункциональные требования определяют характеристики и ограничения системы и не связаны непосредственно с функциональными требованиями. Нефункциональные требования можно разделить на нефункциональные требования к продукту , нефункциональные требования к процессу и внешние нефункциональные требования .

1. Нефункциональные требования к продукту

Нефункциональные требования к продукту определяют его эксплуатационные качества, т.е. определяют, то насколько хорошо будет работать система. Часто такие характеристики называются атрибутами или факторами качества программ . Основная сложность заключается в том, что атрибуты качества трудно определить (выявить), их невозможно измерить, и они сильно влияют на реализацию системы.

Существует большое число атрибутов качества. Например, стандарт ISO 9126 предлагает оценивать программную продукцию по шести характеристикам качества , рекомендуя использовать 21 показатель (подхарактеристику ) качества . Этот же стандарт советует учитывать, что представления о качестве для разных групп заинтересованных лиц отличаются, приводя в качестве примера представления о качестве пользователей, разработчиков и руководителей проекта.

Приведем некоторые атрибуты качества, важные для пользователей.

Производительность

Требования к производительности определяют насколько быстро и качественно система должна выполнять определенные функции. Они определяют время отклика, пропускную способность и т.д. Жесткие требования к производительности существенно влияют на выбор аппаратных средств, технологию разработки и принимаемые инженерные решения при реализации.

Надежность и доступность

Надежность – это вероятность работы системы без сбоев в течение определенного времени. Для измерения надежности может быть использовано среднее время работы системы до сбоя.

Под доступностью понимается время доступности , т.е. время, в течение которого система доступна для использования и полностью работоспособна. Это время определяется средним временем до сбоя и зависит от времени планового технического обслуживания.

Безопасность

Удобство и простота обслуживания

Этот атрибут связан с большим числом факторов, определяющих, по словам пользователей, дружелюбие системы к пользователю. Другими словами система должна использоваться эффективно и необременительно. Достаточно подробно эти характеристики, определяющие практичность системы рассмотрены в .

Для разработчиков и специалистов по обслуживанию от системы требуются другие характеристики. Приведем некоторые из таких атрибутов качества.

Легкость сопровождения и эксплуатации

Этот атрибут определяет насколько просто и удобно модифицировать продукт и исправлять найденные в нем ошибки. Он важен для продуктов, которые подвергаются частым изменениям.

Мобильность

Этот атрибут определяет усилия, необходимые для перенесения продукта из одной операционной среды в другую. Важно на этапе разработке требований точно определить те среды и, возможно, части системы, которые должны быть перемещаемыми.

Повторное использование

Затраты на разработку повторно используемых компонент сравнительно велики, но эффект их использования в дальнейшем может компенсировать эти затраты. Для минимизации затрат в требованиях необходимо перечислить элементы проекта, которые должны быть спроектированы так, чтобы упростить их повторное использование.

Тестируемость

Этот атрибут показывает легкость, с которой компоненты проекта и комплексный продукт могут быть проверены на наличие ошибок.