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近年来软件开发在需求分析阶段的高失败率,使得包括需求获取和需求分析在内的软件需求工程成为当前软件工程领域研究的热点。而作为软件开发周期中的关键技术,需求工程技术的研究尚存在需求获取、需求变更等多方面的困难。由于需求工程技术一直是基于经验的学科,系统开发人员与用户的交往也基本上是依据个人的知识背景和交流能力,所以虽然现代需求获取技术都强调了用户在需求分析阶段的参与程度,但由于经验性积累的固有的限制,需求工程技术的发展往往难以触及软件开发的本质性的认识,难以达到有效提高需求过程质量的目的。
全信息理论是当前智能科学领域研究中提出的信息基础理论,对信息、知识和智能的形成机制进行了全面的论述。鉴于需求工程本身的信息科学本质,本文将全信息理论等相关的信息基础理论引入到需求工程的研究中来,用全信息理论重新阐述需求的开发过程。因为在信息学的角度看来,软件开发本身就是一种人类的认识活动。所以本文尝试使用全信息理论的智能生成理论作为基础,将软件需求的开发过程以信息学的角度重新定义和描述,从而能够更加深入的剖析软件开发的信息学本质。
本文重点结合全信息理论从方法和过程上对需求工程进行了改进。在具体的研究过程中,从信息学角度重新阐述需求获取和需求分析这两个阶段:首先是定义这两个阶段的意义和任务,实现了两个阶段的逻辑分离;其次是使用用例技术和UML语言规范了需求获取阶段中收集信息和提炼知识的过程;并在文章中提出表现力和实现力的概念用以表征这两个阶段的效率和质量。通过以上这些工作改进了需求工程技术的需求获取和需求分析过程,改进后的两个过程之间的信息传递清晰明了,容易理解和执行,并且在两个过程之间形成了逻辑上的互相分离,降低了开发人员执行时的互相干扰,从而整体上提高了需求过程的质量和效率。最后用文中的理论、方法叙述了一个具体的系统开发案例,来对本文所述理论进行更进一步的阐述。