摘  要： 針對目前常用的需求分析方法存在的弊端,，提出了一種基于UML的信息系統(tǒng)需求分析模型,，該模型提供了一個基于UML信息系統(tǒng)需求分析框架及其應用過程,。實踐表明，該模型對信息系統(tǒng)開發(fā)具有較好的適應性,。
關鍵詞： 需求分析,； 統(tǒng)一建模語言； 管理信息系統(tǒng),； 用例圖

    需求分析是軟件開發(fā)的關鍵環(huán)節(jié),，需求分析結果的好壞直接決定軟件開發(fā)的成敗[1]，如何選擇一種高效的需求分析方法,，直接影響待開發(fā)軟件的質(zhì)量,。本文在簡要介紹UML的基礎上，針對常用需求分析算法存在的不足,，提出了一種基于UML的信息系統(tǒng)需求分析模型,，實踐表明，該模型能有效提高軟件開發(fā)的效率和待開發(fā)軟件的質(zhì)量,。
1 UML概述
    UML是一種編制系統(tǒng)藍圖的標準化語言,，可以實現(xiàn)大型復雜系統(tǒng)各種成分描述的可視化，說明并構造系統(tǒng)模型并建立各種所需的文檔,，是一種定義良好,、易于表達、功能強大且普遍適用的建模語言[2],。
    UML對軟件工程的發(fā)展做出了杰出的貢獻[3],。UML支持從需求分析開始的軟件開發(fā)的全過程。UML通過三類圖形建立系統(tǒng)模型：用例(Use Case)圖,、靜態(tài)結構圖(對象類圖,、對象圖、組件圖,、配置圖)和動態(tài)行為圖(順序圖,、協(xié)同圖、狀態(tài)圖,、活動圖),，這些圖可以從不同的抽象角度實現(xiàn)系統(tǒng)的可視化[4]?！?br />     UML采用一整套成熟的建模技術,，廣泛地適用于各個應用領域,。它的各個模型可以幫助開發(fā)人員更好地理解業(yè)務流程，建立更可靠,、更完善的系統(tǒng)模型,。從而使用戶和開發(fā)人員對問題的描述達到相同的理解，以減少語義差異,，保障分析的正確性,。
2 常用需求分析方法及其不足
    信息系統(tǒng)實質(zhì)上是實際業(yè)務系統(tǒng)的一種計算機模型，因此,，信息系統(tǒng)的開發(fā)實質(zhì)上就是要建立業(yè)務模型與計算機模型系統(tǒng)之間的映射關系[5],。一個綜合性的信息系統(tǒng)要支持組織內(nèi)各級多個部門的管理，結構復雜,、規(guī)模龐大,。因此，要想開發(fā)出一套高效的系統(tǒng),，首先要進行系統(tǒng)的需求分析,，根據(jù)需求過程中工作性質(zhì)的不同，信息系統(tǒng)需求分析可分為問題識別,、分析與綜合,、編制需求分析文檔、需求評審四個階段,。     
    但是,，在實際需求分析過程中，由于信息系統(tǒng)所涉及的信息量非常龐大,，以致在需求定義中常常忽略某個環(huán)節(jié)或環(huán)節(jié)間的必要聯(lián)系,，從而出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量低下、開發(fā)周期漫長或遺漏關鍵功能等問題[6],。
    目前比較常用的需求分析方法主要有數(shù)據(jù)流分析法,、原型分析法和基于用例的分析法三種。
    (1)數(shù)據(jù)流分析法(DFA)
    數(shù)據(jù)流分析是建立系統(tǒng)模型的一種主要需求分析方法,，它采用分解的策略,，將軟件系統(tǒng)抽象為一系列的邏輯加工單元，單元接收輸入數(shù)據(jù)流,，加工后使之變換成輸出數(shù)據(jù)流,，從而表示出軟件系統(tǒng)的處理內(nèi)容和任務。但是隨著信息技術的發(fā)展和企業(yè)業(yè)務過程的日益龐大復雜,，信息系統(tǒng)復雜多變,，易出錯，難維護,。
    (2)原型分析法
    原型法是指在系統(tǒng)尚不完善時就呈現(xiàn)給用戶,，不斷修改改善,，在完善過程中逐漸了解需求，但原型法也存在如下缺陷[7]：①原型的設計和修改工作量大,增加了系統(tǒng)的開發(fā)成本,；②由于用戶不關心或不理解原型的概念和實現(xiàn),，而且存在較大期望，使得與實際系統(tǒng)差別較大的原型增加了需求分析人員與用戶交流的難度[3],。
    (3)基于用例(Use Case)的需求分析法
    用例本質(zhì)上是用戶與系統(tǒng)之間為達到某個目的而進行的某種形式的交互的描述,。但是,，以用例為中心,，從用例開始的需求分析存在如下缺陷：①對于劃分Use Case的粒度大小、Use Case的分類,、Use Case的提取還沒有一個特定的標準和較好的方法,，完全由需求分析人員憑經(jīng)驗來掌握，這樣很容易造成系統(tǒng)分析的失誤,；②對于大規(guī)模信息系統(tǒng),，Use Case的定義、分析,、審查需要花費大量成本,，而且不恰當?shù)剡x擇Use Case往往給識別系統(tǒng)中的對象帶來困難，導致系統(tǒng)的對象結構設計不合理,，影響系統(tǒng)功能,。
3 基于UML的信息系統(tǒng)需求分析模型
    針對上述常用需求分析方法存在的不足，UML作為一種強大的圖形化建模語言,，是理想的需求描述和建模分析工具,，它對信息系統(tǒng)的大規(guī)模、復雜,、不斷變化的用戶需求有很強的控制力,，為解決人員交流和通信障礙提供了有力的工具[8]。
    基于UML的信息系統(tǒng)需求分析模型,，不從用例開始進行需求分析,，而從業(yè)務流程分析開始，從靜態(tài)和動態(tài)兩個方面對系統(tǒng)的需求建模,，該模型如圖1所示,。

    (1)相關人員培訓：該模型涉及三類人員：領域?qū)＜摇⒂脩舸?、需求分析員,。通常情況下，領域?qū)＜液陀脩舸砣鄙儆嬎銠C方面的知識,，不精通需求分析及建模技術,；需求分析員又缺少用戶的業(yè)務知識,，不熟悉其業(yè)務流程，因此,，在需求分析前,，對領域?qū)＜液陀脩舸磉M行UML知識的培訓，使其了解各種視圖的含義,；對需求分析員進行業(yè)務知識的培訓,，使其對該領域中的一些基本知識和常用術語等有所了解[9]。
    (2)初始需求的捕獲：通過調(diào)研和建立聯(lián)合分析小組等方式,，了解用戶的業(yè)務流程,，進而獲取用戶對系統(tǒng)的最初需求，并用UML活動圖對以用戶業(yè)務流程為核心的初始用戶需求進行描述[10],。
    (3)用例模型的創(chuàng)建：分析步驟(2)所得活動圖中每個活動的參與者,，找出該活動中與之相對應的動作，二者形成一個用例,。通過確定系統(tǒng)邊界和分析活動的轉(zhuǎn)移,，刪除多余的用例，合并相同的用例,，填補遺漏的用例,；采用活動圖的泳道技術對用例進行集成，形成一個完整的用例模型,。
    (4)動態(tài)模型,、靜態(tài)模型的創(chuàng)建：分析步驟(2)所得活動圖中每個活動所涉及到的對象及對象之間的關系，根據(jù)活動的改變而引起對象狀態(tài)的變化和對象的交互,，創(chuàng)建相應的對象圖,、狀態(tài)圖和交互圖(順序圖、協(xié)作圖),；應用順序圖對步驟(2)所得活動圖中的每個活動進行分析,，發(fā)掘新的需求，完善描述初始用戶需求的活動圖,；通過順序圖對步驟(3)所得用例模型中的每個用例進行處理,，創(chuàng)建相應的類圖。
4 基于UML的信息系統(tǒng)需求分析模型的應用
    基于UML的信息系統(tǒng)需求分析模型對MIS系統(tǒng)的開發(fā)具有較好的適應性,，結合具體實踐,，本節(jié)以運動會信息管理系統(tǒng)的開發(fā)為例，說明該模型在MIS系統(tǒng)開發(fā)中的應用[11],。
    (1)捕獲初始需求：通過大量調(diào)研,，給出該系統(tǒng)的初始需求描述：運動會信息管理系統(tǒng)要實現(xiàn)運動員報名、各類人數(shù)統(tǒng)計,、競賽日程設定,、初秩序冊生成,、檢錄和成績處理、新秩序冊生成,、團體分統(tǒng)計,、破紀錄人數(shù)統(tǒng)計等功能。該系統(tǒng)的活動圖模型如圖2所示,。

    (2)創(chuàng)建用例模型：通過對圖2中每個活動的參與者的分析,，所獲得運動會信息管理系統(tǒng)的完整用例模型如圖3所示。

    (3)創(chuàng)建動態(tài)模型,、靜態(tài)模型：通過對圖2中“比賽成績處理”活動所涉及到的對象,、對象之間的關系分析，獲取的比賽成績處理順序圖如圖4所示,，其他活動順序圖的獲取與此類似,。

    基于UML的需求分析模型以簡單的圖形建模語言UML為基礎，為人員交流提供了統(tǒng)一的平臺,，消除了語言理解分歧；該模型涵蓋了領域知識學習,、建模方法培訓,、系統(tǒng)需求分析構造等環(huán)節(jié)，并從實施的角度考慮了角色構成及其職責分配,，使各類人員能夠更好地交流與合作,，為得到完善的需求分析打下了堅實的基礎。通過MIS的開發(fā)實踐表明,，該模型不但能縮短軟件開發(fā)的周期,，而且減少了軟件開發(fā)的風險，有效提高了開發(fā)軟件的質(zhì)量,。
參考文獻
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