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目前需求工程中需求的描述方法主要分为三类：自然语言描述、半形式化方法和形式化方法。自然语言所描述的需求易于理解，但存在着描述模糊、容易产生二义性等问题；半形式化如UML方法，虽然提高了需求描述的抽象程度，但仍不够严谨；形式化的需求描述方法，如Z语言、B方法、TAM方法及TFM方法等，这些形式化的方法虽然不如自然语言及半形式化方法易于理解，但却能有效的避免二义性，增强需求描述的准确性。因此，形式化需求描述方法一直是近年来研究的热点问题之一。一份良好的需求规格说明书不仅可以帮助分析人员对目标系统进行正确的理解，还可以在软件开发过程中指引开发人员的开发工作，并且指导软件测试过程。在将需求工程与软件测试结合方面，已经有研究人员提出了一些基于需求对程序进行测试的方法。本文提出了一种基于路径函数的集合形式的形式化需求描述方法STFM(Set TraceFunction Method)，并提出了基于STFM需求规格说明生成测试用例的方法。在测试用例的生成方法中，选取了适用于STFM的因果图法，制定了从STFM需求规格说明到因果图的映射规则，再根据因果图生成判定表，最终生成测试用例。本文的主要工作有：1、对形式化需求规格说明方法TAM(Trace Assertion Method)和TFM(Trace FunctionMethod)进行研究，提出一种改进的需求规格说明方法——STFM。STFM方法用集合的形式通过路径函数对目标系统的需求进行形式化的描述。2、对STFM方法进行说明，将STFM需求规格说明书定义为一个四元组，元组中的每个元素都表示一个特定含义的集合。分别是输入变量声明集合、输出变量声明集合、存取程序描述集合以及输出变量路径函数集合的集合。对STFM中的基本路径函数进行明确定义，给出STFM需求规格说明书的书写规则。3、提出基于STFM需求规格说明书和因果图的测试用例生成方法，首先给出STFM需求规格说明到因果图中的因果关系的映射规则，再根据映射规则，得到与规格说明相符合的因果关系，最终根据因果关系生成判定表，得到测试用例。4、根据提出的基于STFM需求规格说明的测试用例生成方法，设计并实现测试用例自动生成系统TCBS，并以一个小型图书馆门禁系统为实例进行了实例分析。本文提出了形式化需求规格说明方法TFM的改进方法STFM，并将STFM需求规格说明与测试方法进行了结合，提出了基于STFM形式化需求规格说明书的测试用例生成方法，希望可以对未来基于需求的测试用例生成方法的研究上提供一些参考。