Inżynieria wymagań Jarosław Kuchta
Cele inżynierii wymagań Określenie celu biznesowego projektu Cel biznesowy określa korzyści, jakie osiągną udziałowcy projektu dzięki jego realizacji Identyfikacja wymagań funkcjonalnych niefunkcjonalnych Alokacja wymagań do poszczególnych składników systemu informatycznego Inżynieria wymagań 2
Składniki systemu informatycznego System informatyczny Sprzęt Procedury Baza danych Ludzie Oprogramowanie Dokumentacja Inżynieria wymagań 3
Alokacja wymagań przykład Rejestracja opinii od klientów 1. Rozwiązanie pierwsze pracownik działu reklamacji analizuje opinie przychodzące telefonicznie lub pocztą i wpisuje je do odpowiedniego formularza. Dane są rejestrowane w bazie danych. 2. Rozwiązanie drugie serwis internetowy udostępnia formularz opinii. Klienci składający reklamacje muszą odpowiednio szczegółowo wypełnić formularz. Dane są rejestrowane w bazie danych. 3. Rozwiązanie trzecie włącza się automatyczny serwis telefoniczny. System rozpoznawania głosu wyławia kluczowe słowa z wypowiedzi klienta i tworzy skróconą charakterystykę opinii. Dane są rejestrowane w bazie danych wraz z pełnym nagraniem wypowiedzi. Inżynieria wymagań 4
Ustalenie osób zainteresowanych użytkownicy końcowi (wymagania funkcjonalne) administrator systemu (szczególne wymagania funkcjonalne, niezawodność, dostępność, testowalność) wyższe kierownictwo (cele biznesowe) kierownik marketingu (cechy marketingowe) kierownik finansowy (koszty) kierownik ochrony (bezpieczeństwo) Inżynieria wymagań 5
Ustalenie udziałowców Każda osoba zainteresowana może występować w kilku rolach (np. administrator może też być użytkownikiem końcowym). Z każdą rolą jest związany określony punkt widzenia. Osoba występująca w danej roli jest udziałowcem projektu. Każde urządzenie lub system współpracujący z projektowanym systemem również może mieć swoje wymagania i w tym sensie również jest udziałowcem projektu. Punkty widzenia różnych udziałowców są różne. Wszystkie punkty widzenia udziałowców są ważne, chociaż nie wszystkie w tym samym stopniu. Wszystkie punkty widzenia powinny zostać wzięte pod uwagę. Wszystkie punkty widzenia powinny zostać przeanalizowane. Pojawiające się konflikty powinny zostać rozstrzygnięte. Inżynieria wymagań 6
Ustalenie klienta Klientem jest osoba lub organizacja, która ma ostateczny wpływ na kształt projektu. Z klientem uzgadniamy specyfikację wymagań i podpisujemy kontrakt. Klient powinien należeć do udziałowców projektu, w przeciwnym wypadku nie jest zainteresowany wprowadzeniem systemu, stąd szanse powodzenia są minimalne. W organizacji musi być wyznaczona osoba odpowiedzialna reprezentująca klienta. Osoba ta musi mieć odpowiednią władzę nad innymi udziałowcami, aby zapewnić ich współpracę w fazie formułowania wymagań. W przypadku klienta szerokiego (produkt przeznaczony dla masowego odbiorcy) trzeba znaleźć osobę lub grupę osób reprezentujących udziałowców (najczęściej użytkowników końcowych) i od nich pozyskiwać wymagania. Inżynieria wymagań 7
Proces pozyskiwania wymagań Wydobywanie informacji Wstępna reprezentacja Wstępna analiza Ocena specyfikacji Inżynieria wymagań 8
Podstawowy problem zrozumienie Wiem, że sądzisz, iż rozumiesz to, co myślisz, że ja powiedziałem, ale nie jestem pewien, czy zdajesz sobie sprawę z tego, że to co słyszałeś nie jest tym, co ja myślałem... Inżynieria wymagań 9
Wydobywanie informacji Uświadomienie sobie przez udziałowców ich potrzeb. Sformułowanie potrzeb. Transformowanie potrzeb na wymagania względem systemu. Zdobycie informacji potrzebnych do zrozumienia wymagań. Inżynieria wymagań 10
Uświadomienie potrzeb Udziałowiec może nie czuć potrzeby wprowadzenia systemu, a jedynie kierować się odgórnymi nakazami czy trendami. Udziałowiec może być na tyle przyzwyczajony do dotychczasowego sposobu pracy, że nie potrafi zrozumieć zmian, które nastąpią po wprowadzeniu nowego systemu. Udziałowiec prawie na pewno nie uświadamia sobie wszystkich swoich potrzeb. W przypadku, gdy udziałowcem jest urządzenie lub system, jego wymagania może reprezentować osoba eksperta lub mogą być one zapisane w dokumentacji. Inżynieria wymagań 11
Formułowanie potrzeb Udziałowiec może mieć kłopoty z formułowaniem jasnych wypowiedzi. Udziałowiec może być niechętny do formułowania pewnych potrzeb, gdyż może uznać je za słabość swoją lub swojej organizacji i wstydzić się tej słabości. Udziałowiec może uznać pewne swoje potrzeby za oczywiste i nie zdawać sobie sprawy z tego, że ktoś inny może ich nie znać. Inżynieria wymagań 12
Transformowanie potrzeb na wymagania systemowe Nie każdą potrzebę jest w stanie zaspokoić system informatyczny. Niektórych potrzeb nie da się zaspokoić bez zmiany organizacji. Wymagania mogą być funkcjonalne i niefunkcjonalne. Istnieje konieczność klasyfikacji wymagań. Wymagania powinny określać, co system ma robić, a nie w jaki sposób ma to robić. Różne potrzeby mogą prowadzić do sprzecznych wymagań. Istnieje konieczność określenia priorytetów ważności wymagań. Inżynieria wymagań 13
Zdobycie informacji potrzebnych do zrozumienia wymagań Informacje mogą być przechowywane w głowach pewnych osób, które mogą nie być zainteresowane w dzieleniu się nimi. Informacje mogą być zapisane w trudno dostępnej dokumentacji. Informacje mogą być niekompletne. Informacje mogą być sprzeczne. Informacje mogą być mylące. Inżynieria wymagań 14
Wstępna reprezentacja Opis słowny może mieć niejednoznaczną interpretację, może być niejasny (sformułowany językiem specjalistycznym), duże prawdopodobieństwo nadmiarowości i sprzeczności. Opis graficzny jest bardziej czytelny (notacja musi być znana dla udziałowców, np. diagramy blokowe, czytelne symbole), ułatwia precyzowanie faktów. Opis matematyczny (naukowy, tabelaryczny) stosuje się jedynie do niektórych wymagań Opis kombinowany problem spójności Potrzeba logicznego uszeregowania wymagań ujawnia luki, nadmiarowości i sprzeczności w wymaganiach. Wymagania różnych udziałowców rejestruje się osobno i następnie tworzy ich kompilację. Wymagania muszą być ponumerowane, tak aby w późniejszych fazach móc się do nich odwoływać. Inżynieria wymagań 15
Wstępna analiza Cel walidacja wymagań przez udziałowców. Środek analiza przez udziałowca wyspecyfikowanych przez siebie i zredagowanych przez analityka wymagań. Pytania stawiane przez analityka: Co takiego? Dlaczego? Czy istnieją inne możliwości? Inżynieria wymagań 16
Środki pomocnicze prototypowanie prototypem na etapie specyfikacji może być model systemu (rysunek szkicowy interfejsu użytkownika, wyszczególnienie najważniejszych pozycji menu, szkic najważniejszych raportów) prototypem może być uproszczony program realizujący jedynie wybrane funkcje podejście ewolucyjno-iteracyjne realizacja projektu ze świadomie ograniczoną funkcjonalnością przy założeniu dalszego udoskonalania systemu w przyszłości. Inżynieria wymagań 17
Rezultaty wymagania poprawnie wyspecyfikowane wymagania niepoprawnie wyspecyfikowane zakres projektu Inżynieria wymagań 18
Trzy grupy wymagań Wymagania jawnie wyspecyfikowane (dotyczące konkretnego projektu) Wymagania domyślne nie wyspecyfikowane jawnie, lecz konieczne dla realizacji celów projektu Wymagania obligatoryjne nie muszą być wyspecyfikowane jawnie, lecz występują ze względu na regulacje prawne lub wymogi rynku. Inżynieria wymagań 19
Specyfikacja Wymagań Systemowych 1. Wstęp 2. Opis informacyjny 3. Wymagania funkcjonalne 4. Wymagania niefunkcjonalne 5. Kryteria akceptacyjne 6. Bibliografia 7. Dodatki Inżynieria wymagań 20
SWS Wstęp Identyfikacja systemu Skrócony opis organizacji Cel wprowadzenia systemu (cel biznesowy) Podstawowe ograniczenia Inżynieria wymagań 21
SWS Opis informacyjny Szczegółowy opis problemów do rozwiązania Diagramy przepływu (sterowania lub danych) najwyższego poziomu Reprezentacja zawartości informacyjnej Opis interfejsów systemowych (użytkownika, softwerowych, sprzętowych) Inżynieria wymagań 22
SWS Wymagania funkcjonalne Lista funkcji (podział hierarchiczny) Opis każdej funkcji opis tekstowy ograniczenia wymagania wydajnościowe zastrzeżenia projektowe diagramy pomocnicze Opis sterowania specyfikacja sterowania zastrzeżenia projektowe Inżynieria wymagań 23
SWS Wymagania niefunkcjonalne Wymagania wydajnościowe Wymagania niezawodnościowe Wymagania dot. bezpieczeństwa inne Inżynieria wymagań 24
SWS Kryteria akceptacyjne Klasy testów Oczekiwane odpowiedzi systemu Zastrzeżenia szczególne Inżynieria wymagań 25
SWS Bibliografia Inne dokumenty inżynierii oprogramowania Instrukcje techniczne Literatura pomocnicza Standardy Inżynieria wymagań 26
SWS Dodatki Słownik pojęć Dane tabelaryczne Wykresy Specyfikacja szczególnych algorytmów Inżynieria wymagań 27
Literatura Pressman R.S., Software engineering. A practitioner s approach, McGraw-Hill, International Edition, 1992 Górski J. et al., Inżynieria oprogramowania w projekcie informatycznym,wyd. Mikom, Warszawa, 2000 Inżynieria wymagań 28