Функциональные и технические требования. Виды требований

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

требования к программному обеспечению - — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN software requirement … Справочник технического переводчика

ГОСТ Р 53195.4-2010: Безопасность функциональная связанных с безопасностью зданий и сооружений систем. Часть 4. Требования к программному обеспечению - Терминология ГОСТ Р 53195.4 2010: Безопасность функциональная связанных с безопасностью зданий и сооружений систем. Часть 4. Требования к программному обеспечению оригинал документа: 3.1 анимация (animation): Имитация работы программного… …

ГОСТ Р 52980-2008: Системы промышленной автоматизации и их интеграция. Системы программируемые электронные железнодорожного применения. Требования к программному обеспечению - Терминология ГОСТ Р 52980 2008: Системы промышленной автоматизации и их интеграция. Системы программируемые электронные железнодорожного применения. Требования к программному обеспечению оригинал документа: 3.1 автоматическая локомотивная… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 8.654-2009: Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к программному обеспечению средств измерений. Основные положения - Терминология ГОСТ Р 8.654 2009: Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к программному обеспечению средств измерений. Основные положения оригинал документа: 3.18 алгоритм хэширования: Алгоритм, который сжимает… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

МИ 2891-2004: Рекомендация. ГСОЕИ. Общие требования к программному обеспечению средств измерений - Терминология МИ 2891 2004: Рекомендация. ГСОЕИ. Общие требования к программному обеспечению средств измерений: Данные измерительная информация, представленная в виде, пригодном для передачи, интерпретации или обработки. Определения термина из… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 8.674-2009: Государственная система обеспечения единства измерений. Общие требования к средствам измерений и техническим системам и устройствам с измерительными функциями - Терминология ГОСТ Р 8.674 2009: Государственная система обеспечения единства измерений. Общие требования к средствам измерений и техническим системам и устройствам с измерительными функциями оригинал документа: вид средства измерений:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

МИ 3372-12: Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Магистральный нефтепродуктопровод. Системы измерений количества и показателей качества нефтепродуктов. Общие технические и метрологические требования - Терминология МИ 3372 12: Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Магистральный нефтепродуктопровод. Системы измерений количества и показателей качества нефтепродуктов. Общие технические и метрологические требования:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СА 03-002-05: Стандарт ассоциации. Системы мониторинга агрегатов опасных производственных объектов. Общие технические требования - Терминология СА 03 002 05: Стандарт ассоциации. Системы мониторинга агрегатов опасных производственных объектов. Общие технические требования: 2.1. Агрегат: совокупность механически соединенных механизмов, узлов, машин и конструкций, работающих… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

П ССФЖТ 45/ИСО 9001-2003: Системы менеджмента качества. Требования - Терминология П ССФЖТ 45/ИСО 9001 2003: Системы менеджмента качества. Требования: 3.7 запись: Документ, содержащий достигнутые результаты или свидетельства осуществленной деятельности (ГОСТ Р ИСО 9000). Определения термина из разных документов:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 51904-2002: Программное обеспечение встроенных систем. Общие требования к разработке и документированию - Терминология ГОСТ Р 51904 2002: Программное обеспечение встроенных систем. Общие требования к разработке и документированию оригинал документа: 3.1 алгоритм: Конечное множество четко определенных правил, которые задают последовательность действий … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Книги

• Технические средства автоматизации. Интерфейсные устройства и микропроцессорные средства. Учебное пособие , В. Ф. Беккер. В соответствии с тенденцией информатизации современных технических средств автоматизации описываются датчики, интерфейсные, микропроцессорные и компьютерные устройства. Излагаются основные…
• Средства мультимедиа , С. В. Киселев. В учебном пособии предлагается применение компетентностного подхода к подготовке операторов ЭВМ. Изложены основы использования мультимедийных программ на IBM-совместимых персональных…

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.

Несмотря на то, что проблема ведения электронной археологической документации появилась давно. В России подобные проекты всё еще являются редкостью, большая часть разработок в этой области носит локальный характер, а опубликованных материалов практически нет. До сих пор нет системы, которая бы удовлетворительно автоматизировала ведение полевого журнала. В отсутствие такой системы неизбежны огромные затраты времени на выполнение неквалифицированной, но очень ответственной работы квалифицированными специалистами.

Данная система очень сильно упрощает процесс ввода информации в отчет, и поэтому данное приложение имеет большую актуальность.

1. Функциональные требования к программному продукту

В базе хранятся не только сами описания и иллюстрации, но и шаблоны, задающие формат хранения материалов, определяющие интерфейс ввода/вывода и представление материала вразличного типа отчётах. Шаблоны описывают 3 компоненты: MVC – model, viewer, controller.

На рисунке 7 изображены доступные действия для пользователей ПС.

Пользователь должен иметь возможность:

создавать, изменять, просматривать и удалять шаблоны для генерации отчётов.

добавлять данные для составления отчёта.

применять шаблоны для генерации отчётов.

редактировать и просматривать сгенерированные отчёты.

создаватьи редактировать картографические схемы и планы.

применять темы оформления web-приложения.

Рисунок 7

1. Функциональные требования к онлайн – карте

Добавление на карту специальных отметок.

Сохранение карты в формате JPGи сохранение отметок в видеXML.

Возможность загрузки карты по отметкам XML.

На рисунке 8 изображена файловая схема онлайн–редактора с подробным описанием функций и входных и выходных данных для всех файлов.

Рисунок 8

1. Характеристика выбранных программных сред и средств

Скриптовый язык программирования общего назначения – PHP5 (PHPHypertextPreprocessor); PHP – язык написания скриптов, которые встраиваются непосредственно в гипертекстовые файлы и исполняются на Web-сервере.

HTML (HyperTextMarkupLanguage) – стандартный язык разметки документов во Всемирной паутине. Большинство веб-страниц содержат описание разметки на языке HTML (или XHTML). Язык HTML интерпретируется браузерами и отображается в виде документа в удобной для пользователя и понятной форме.

XML(eXtensibleMarkupLanguage);XML– язык разметки, определяющий ряд правил кодировки в формате, удобном для чтения как человеку, так и программным средствам. СпецификацияXML1.0 и ряд других стандартов это открытые стандарты заданыеW3C(WorldWideWebConsortium).

SQL(StructuredQueryLanguage)SQL– узконаправленный язык программирования, созданный для управления данных в системах управления реляционными базами данных.

JSON(JavaScriptObjectNotation);JSON– Открытый стандарт форматирования текста, удобного для пользователя, для передачи объектов состоящих из пар «атрибут-значение».JSONприменяется для приёма и передаче данных между серверами,web-приложением и сервером, как альтернативаXML.

Каскадные таблицы стилей – CSS3 (CascadingStyleSheets); CSS – технология описания внешнего вида документа, написанного языком разметки. CSS используется как средство оформления веб-страниц в формате HTML и XHTML, но может применяться с любыми видами документов в формате, включая XML и XVL.

Средства скриптового языка – JavaScript; JavaScript – скриптовый язык объектно-ориентированного программирования. JavaScript обычно используется как встраиваемое средство выполнения данных. В веб-программирование JavaScript применим в качестве средства динамического изменения веб-страницы.

Технология AJAX(AsynchronousJavaScriptandXML);AJAX– набор взаимосвязанных техникweb-разработки, позволяющие создавать асинхронныеweb-приложения. При помощиAJAXweb-приложение может асинхронно(в фоновом режиме) отправлять и получать данные, никак при этом не вмешиваясь в процесс отображения текущегоHTMLдокумента. Не смотря на наличие стандартаXMLв названии, данные могут быть различного типа.

Технология AJAJ(AsynchronousJavaScriptandJSON);AJAJ– это технология аналогичная технологииAJAX, однако в отличии отAJAXпередаются данные типаJSON.

Библиотека jQuery; – набор функций и инструментов, облегчающие поиск и манипулирование элементов на страницеHTML-документа, а так же ряд других возможностей, такие как анимация элементов, обработка событий и облегченныйAPIдля работы сAJAXилиAJAJ.

GIMP (GNU ImageManipulationProgram);GIMP– графический редактор, предназначенный для редактирования фотографий, который также применяется для создания дизайнаweb-сайтов.

AdobePhotoshop– растровый графический редактор, предназначеный для работы с изображениями различных видов. Предлагает богатый функционал для создания дизайнаweb-сайтов.

Notepad++ – Текстовый редактор, поддерживающий работы с несколькими файлами одновременно используя вкладки, а так же ряд дополнений необходимых для написания и отладки исходного кода программ.

XAMPP(X(cross)ApacheMySQLPHPPerl);XAMPP– Набор серверных приложений для созданияweb-приложения. Включает в себяweb-серверApache, СУБДMySQL, интерпретаторPHPиPerl, а так же множество других программных средств.

WAMP(WindowsApacheMySQLPHP);WAMP– Набор серверных серверных приложений для созданияweb-приложения. Включает в себяweb-серверApache, СУБДMySQL, интерпретаторPHP.

FileZilla – FTP-сервер(File Transfer Protocol). Удобный и простой в настройке и обращенииFTP-сервер, используется для хранения, скачивания и загрузки файлов наweb-серверApache.

ChromeDeveloperTools– Набор инструментов для отладкиweb-приложения, содержится вweb-браузереGoogleChrome. Позволяет выполнять отладкуJavaScriptиDOMкода.

GoogleMapsAPI–APIпредоставляемый корпорациейGoogleдля работы с динамическими картамиGoogleMaps. Имеет широкий функционал, позволяющий расставлять на карте маркеры с пользовательскими изображениями, выбирать и фиксировать позицию на карте, наносить рисунки на карту, отображать метки и информацию и многое другое.

GoogleMapsStaticAPI–APIпредоставляемый корпорациейGoogleдля работы со статическими картамиGoogleMaps. Предоставляет возможность выбора определенной части карты с помощью заданных параметров координат и параметра масштабирования.

YandexMapsJSv2 –APIпредоставляемый компаниейYandexдля работы с динамическими и статическими картамиYandexMaps. В отличии отAPIGoogleMapsимеет более удобный способ отправки параметров при помощиXML-документа.

EmbarcaderoDelphi2010 –IDE(IntegratedDevelopmentEnviroment) для создания консольных, оконных,webи мобильных приложений. Содержит компилятор для языкаObjectPascal, диалект языкаPascal.

HTML2Canvas– библиотека дляJavaScript, позволяет производит «снимок экрана» текущей страницы на основеDOMHTML-документа.

Требования к ПС

Требование – это характеристика или условие, которому должна удовлетворять ПС.

Функциональные требования определяют действия, которые должна выполнять ПС, без учета физических ограничений. Тем самым они определяют поведение системы при вводе и выводе. Процесс выявления функциональных требований весьма сложный и трудоемкий. Это объясняется следующими причинами:

• таких требований к системе обычно много,
• заказчик не всегда способен четко сформулировать, чего он хочет от системы,
• требования в итоговом документе должны быть изложены так, чтобы они одинаково понимались заказчиком и исполнителем и не допускали неоднозначности,
• между функциональными требованиями могут быть разные зависимости, усложняющие управление ими в случае необходимости внесения изменений.

Для преодоления этих трудностей применяется моделирование требований. Модель требований позволяет, во-первых, установить иерархию требований, что способствует лучшему пониманию человеком, во-вторых, дает наглядное графическое представление требований и зависимостей между ними, в третьих позволяет связать графическую форму представления с текстовой, обеспечивая человека полной информацией.

Нефункциональные требования не описывают поведение программной системы, но описывают ее атрибуты или атрибуты окружения. Нефункциональные требования не требуется включать в модель требований, но они должны быть точно сформулированы. Обычно нефункциональных требований не бывает много, однако они кардинальным образом влияют на выбор архитектуры системы.

Управление требованиями – это достаточно сложный и растянутый во времени процесс. Он продолжается в течение большей части жизненного цикла, поскольку изменения могут вноситься как во время разработки, так и после сдачи системы на этапе опытной эксплуатации и при сопровождении. Причины этого заключаются в том, что требования:

• неочевидны,
• исходят из многих источников,
• трудно формулируются (язык неоднозначен),
• состоят из множества различных деталей,
• неравнозначны,
• связаны друг с другом,
• лежат не только в функциональной области.
• могут изменяться в течение разработки и при сопровождении.

Цели анализа и моделирования требований

Целями анализа и моделирования требований являются:

• достижение соглашения между разработчиками, заказчиками и пользователями о том, что должна делать ПС;
• достижение лучшего понимания разработчиками того, что должна делать система;
• ограничение системной функциональности;
• создание базиса для планирования разработки проекта;
• определение пользовательского интерфейса;
• составление спецификации требований.

• Системный аналитик – специалист организации-разработчика, который возглавляет и координирует работы по выявлению и моделированию требований.
• Разработчик ВИ – специалист организации-разработчика, который детализирует и уточняет модели требований.
• Заинтересованные лица – люди, предоставляющие информацию.
• Эксперт – представитель заказчика, участвующий в разработке модели требований.
• Разработчик пользовательского интерфейса – специалист организации-разработчика, который создает прототип пользовательского интерфейса ПС.

Артефакты

Для достижения поставленных целей предусматривается создание следующих документов:

• Предварительное соглашение – текстовый документ, который описывает, что будет включено в ПС и что решено исключить, то есть, он ограничивает системную функциональность. В нем отражаются пожелания заинтересованных лиц, а также указываются основные нефункциональные требования (например, описывается платформа реализации, точность вычислений, время отклика).
• Модель требований служит для достижения соглашения между заказчиком и разработчиками, давая возможность заказчику убедиться в том, что система будет делать то, что они ожидают, а разработчикам создать то, что требуется. Модель требований позволяет, во-первых, установить иерархию требований, что способствует лучшему пониманию человеком, во-вторых, дает наглядное графическое представление требований и зависимостей между ними, в третьих позволяет связать графическую форму представления с текстовой. Модель включает актеров и ВИ, показывает, как система взаимодействует с актерами и что она делает в каждом ВИ.
• Спецификация требований (Software Requirements Specification) – основной документ, используемый при проектировании и разработке ПС. Она включает модель требований и дополнительные спецификации, которые представляют собой текстовое описание требований к конечному продукту, но не к процессу его разработки и не содержат деталей реализации требований.
• Прототип пользовательского интерфейса обеспечивает визуальное представление интерфейса пользователя с ПС.
• Глоссарий – текстовый документ, содержащий определения основных понятий и терминов, которые должны одинаково пониматься заказчиком и разработчиком. Источниками данных для создания перечисленных артефактов могут, в частности, служить артефакты, созданные при бизнес-анализе (см. статью «RUP. Обследование организации (бизнес-анализ)».

В процессе анализа и моделирования требований можно выделить несколько основных этапов (см. рис.1).

Начало анализа.

Сначала следует определить круг заинтересованных лиц. Если проводился бизнес-анализ, то они уже известны. Собираются пожелания заинтересованных лиц к будущей ПС. Эти пожелания анализируются, определяются основные свойства и границы ПС, достигаются соглашения о том, какие проблемы должны быть решены.

Результаты. Должен быть составлен документ «Предварительное соглашение», который будет являться отправной точкой для выполнения всех последующих работ. На этом этапе начинается создание глоссария. Если глоссарий был создан при бизнес-анализе, то он используется как отправной документ. Поскольку здесь речь идет о выявлении требований к ПС, в глоссарий могут включаться термины, относящиеся к реализации (например, броузер, сервер и др.). Определения этих терминов должны способствовать лучшему пониманию системы заинтересованными лицами.

Построение модели требований

Эта работа предполагает выявление актеров, ВИ и взаимодействий между ними. Если было проведено обследование организации, то в качестве источника для определения актеров и ВИ может служить бизнес-модель.

Если число ВИ слишком велико, то для упрощения читаемости и поддержки модели целесообразно разделить их по пакетам. Это также упрощает понимание модели и распределение ответственности путем назначения разработчиков, ответственных за пакеты ВИ. Пакеты позволяют организовать иерархию требований. Верхний уровень иерархии обычно определяется, исходя из основных видов деятельности организации. Если был выполнен бизнес-анализ, то основные виды деятельности уже представлены в бизнес-модели в виде пакетов, и они могут быть просто скопированы в модель требований. Пакетов верхнего уровня не должно быть много. Целесообразно выделить пакет администрирования и пакет вспомогательных действий, и 2 – 4 пакета, основных видов деятельности. В свою очередь, пакеты верхнего уровня могут включать пакеты следующего уровня и т. д.

Когда вы очертите исходную модель требований, вы должны внимательно проверить, что она покрывает все заявки заинтересованных лиц, представленные в документе «Предварительное соглашение».

Детализация модели требований

Цели данной деятельности:

• извлечение из ВИ характерных фрагментов, которые могут рассматриваться как отдельные абстрактные ВИ. Примерами таких частей могут быть общие фрагменты, необязательные фрагменты и исключения;
• обнаружение новых абстрактных актеров, которые играют роли, разделяемые несколькими актерами;
• реструктуризация модели требований;
• детальное описание потоков событий для ВИ;
• задание приоритетов ВИ.

Когда вы продвинетесь достаточно далеко, вы можете захотеть пересмотреть исходную модель, поскольку существует тенденция вводить на первых порах слишком много актеров. Следует помнить, что любая модификация актеров может вызвать существенные изменения в системном интерфейсе и поведении.

Детализация ВИ предполагает разработку диаграмм последовательностей, коопераций или деятельностей, описывающих выполнение основной и вспомогательных работ в конкретном ВИ.

Определение приоритетов означает, что все ВИ ранжируются на критичные, важные и вспомогательные. Критичные ВИ, представляют основную системную функциональность или имеют существенное архитектурное значение. Важные ВИ определяют такие системные функции, как сбор статистики, составление отчетов, контроль и функциональное тестирование. Если они не реализованы, то система может выполнять свое предназначение, но со значительно худшим качеством сервиса. Вспомогательные ВИ определяют удобство использования ПС.

Составление дополнительных спецификаций

Дополнительные спецификации представляют собой текстовые описания требований. Они дополняют модель требований и наряду с ней включаются в итоговый документ – спецификацию требований к ПС. Следует четко понимать, что каждый ВИ есть некоторое иерархическое требование к ПС. Очень важно, чтобы между моделью требований и описанием требований в спецификации было точное соответствие. Если ВИ простой, то в спецификации он описывается как отдельное функциональное требование. В более сложных случаях ВИ может быть разбит на несколько более простых вариантов (на диаграммах это можно сделать с помощью пакетов, введя еще один уровень иерархии, в спецификации – ввести следующий уровень нумерации).

Проектирование пользовательского интерфейса

Этот процесс выполняется для того чтобы заказчик мог более точно представить себе работу и возможности будущей ПС и выдать свои замечания и уточнения требований. В зависимости от сложности проекта и уровня подготовленности заказчика результаты этих работ могут быть представлены в различных формах:

• программная реализация, воспроизводящая точный вид экранных окон;
• альбом экранных форм;
• модель навигации экранов в виде диаграмм классов с указанием атрибутов – полей и операций – кнопок.

Создание спецификации требований

Спецификация требований создается на основе модели требований и дополнительных спецификаций. Она утверждается руководством заказчика и разработчика и служит основным отправным документом для проектирования и разработки. В частности, модель требований, входящая в нее, в дальнейшем будет развита в модель анализа и дизайна.