陳彩輝　李承延　周樹德

[摘要]需求管理是需求工程的重要組成部分,隨著對需求工程研究的深入,需求管理的重要性也得到了大家的廣泛關注。首先介紹需求管理的基本概念和研究的范疇。然后針對綜合電子信息系統需求的特點,結合需求管理工具,對綜合電子信息系統的需求管理進行闡述。

[關鍵詞]需求工程需求管理基線

中圖分類號:TP3文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0710007-02

一、引言

需求管理作為需求工程的重要組成部分,它在系統建設過程中的作用隨著對需求工程研究的深入已逐漸被大家所重視。許多系統設計和建設的經驗教訓告訴我們,系統不能滿足用戶需求的一個重要原因就是系統建設過程中沒有進行有效的需求管理。

綜合電子信息系統需求管理所面臨的系統是極其龐大、復雜的人機系統,系統研制、開發(fā)與建設的周期長、耗資巨大。在研制過程中,需要通過集成聯試、綜合測試、模擬演示等各個階段來對系統的功能和性能進行測試和檢驗。但在實際使用中仍不一定能滿足作戰(zhàn)需要,究其原因,缺乏有效的需求管理是一個重要原因。

二、需求管理的基本概念

不同的人在不同的時期、不同的環(huán)境下對需求管理有著不同的理解,下面是對需求管理的幾種典型定義。

CMM認為軟件質量保證既是一個技術問題,更是一個管理問題。它對需求管理的定義是“建立并維護在軟件工程中同客戶達成的契約”。這種契約都包含在編寫的需求規(guī)格說明與模型中。客戶的接受僅是需求成功的一半,開發(fā)人員也必須能夠接受它們,并真正把需求應用到產品中。

Dean等認為需求管理是一個為系統的需求進行啟發(fā)、組織、建檔的系統方法,一個建立和維護客戶與項目團隊之間關于變更系統需求所達成的一致性過程。

Matthias等將需求管理定義為對整個產品生命周期內需求的獲取、分析、協調、版本和跟蹤等信息的構造和管理。

國防科大的余濱教授給出軍事需求管理的定義是對整個系統生命周期內的需求、需求來源和與其相關的人員、系統開發(fā)過程中各種相關系統組件(如設計、實現、測試用例)等要素及其關系的管理,其本質是管理軍事需求體系內、外部錯綜復雜的各種關系。

三、需求管理的范疇

需求管理是需求工程的一部分,需求工程包括需求開發(fā)和需求管理,其中需求管理又可劃分為需求跟蹤、版本管理、變更分析和變更控制四個部分。

(一)需求跟蹤

需求跟蹤是需求管理的基礎,同時也是需求變更控制的基礎?？筛櫺允莾蓚€或多個實體之間具有定義好的鏈接或關系,可以從一個實體跟蹤或回溯到另一個實體。實現對需求的跟蹤,即跟蹤一個需求使用的全過程,也就是從最初的用戶需求到設計實現的整個生存期。

在軍事需求工程背景下,需求跟蹤管理就是怎樣把高層需求,即目標、期望、需要,轉換為下層需求,主要關注的是信息層次之間的關系。即根據不同的需求跟蹤信息類型,采取相應的跟蹤能力聯系鏈,建立需求跟蹤能力矩陣,對需求進行跟蹤,保證在整個項目的生命周期中所有需求的實現。

(二)需求變更分析

需求變更分析是在需求變更控制階段對需求變更而產生的影響進行分析并給出相應的評估結果,為決策者提供決策依據,從而減少需求變更給系統開發(fā)帶來的風險。

需求變更分析就是通過評估每項等待變更的需求,以確定它對項目計劃安排和其它需求的影響。明確與變更相關的任務并評估完成這些任務需要的工作量,通過這些分析,給出需求變更影響分析的結果。不是所有的變更請求都是合理的,必須加以分析,區(qū)別對待。

(三)需求變更控制

需求變更控制是指對需求變更從提出變更申請、變更評估到變更的具體實施進行控制的過程。需求變更控制是需求管理的核心問題,避免了不斷采納新的需求,不斷地調整項目計劃進度、成本以及質量目標,最終導致項目失控。

(四)版本管理

版本管理就是指在保持單個需求同需求文檔的聯系的同時,管理這些需求文檔和其他在系統建設過程中產生的文檔之間的相互關系,以及需求文檔和其它項目可交付產品之間的相互關系。

四、綜合電子信息系統的需求管理研究

綜合電子信息系統是20世紀90年代我軍研究武器裝備體系建設規(guī)律時提出的電子信息裝備發(fā)展模式,主要是指在信息時代的軍事斗爭環(huán)境下,為滿足諸軍兵種聯合作戰(zhàn)任務,利用綜合集成方法和技術將多種電子信息系統整合為一個有機的大型軍事信息系統。

(一)綜合電子信息系統需求的特點

綜合電子信息系統是典型的“開放復雜巨系統”,與傳統的武器系統相比,它的需求具有如下特點:

1.人機交互頻繁,需求提取困難

綜合電子信息系統是為作戰(zhàn)服務的,從情報信息的獲取、作戰(zhàn)決策的生成到火力武器的打擊都需要作戰(zhàn)人員的參與,而各類作戰(zhàn)人員由于所處崗位不同、習慣不同,對系統的要求因人而異、因時而異、因地而異,因而造成了使用需求的隨意性、離散性、非連續(xù)性,并且難以量化,難以從中提取共性的需求。

2.技術和環(huán)境變化快,需求變更不可避免

由于復雜的國際局勢以及周邊安全情況處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài),作戰(zhàn)需求會隨著國家安全和國防使命的變化而不斷調整,作戰(zhàn)需求的變化將直接影響用戶需求和系統需求的變化。另外,信息技術發(fā)展日新月異,新的技術層出不窮,如何將其用于軍事目的,發(fā)揮其技術優(yōu)勢是當前軍事電子信息系統研制的一個重要驅動力。作戰(zhàn)環(huán)境與信息技術的動態(tài)易變,使得需求在設計完成后發(fā)生變化是不可避免的。

3.需求范圍涉及面廣,參與人員眾多

綜合電子信息系統的需求分析從人員類型上包括作戰(zhàn)理論研究人員、裝備使用人員和裝備研制人員三方面人員,從技術專業(yè)領域上遍布通信、計算機、情報偵察、電子對抗等所有信息領域,涉及面相當寬。由于信息系統需求都與這些人員有關,使得需求分析的隊伍非常龐大,對一個特定需求是否正確的問題不易達成一致意見,效率難以保障。只有各類人員都能充分認清各自職責,密切協作,才能保障需求分析的準確高效。

由于綜合電子信息系統需求的特點,其需求分析在技術上具有高度的復雜性。加之信息技術發(fā)展迅速,聯合作戰(zhàn)要求不斷呈現,因而對綜合電子信息系統的需求具有較大的不確定性、長期性和時變性。通過需求管理將大量的、不確定性的需求進行整理和篩選,才能從中抽取出真實的、符合用戶需要的、可靠的需求。

同時,綜合電子信息系統需求分析是作戰(zhàn)理論研究人員、裝備使用人員和裝備研制人員共同參與的一項重要活動。在這個過程中涉及人員眾多,科學的管理是實現各方人員之間進行有效溝通和合作的重要手段。

(二)綜合電子信息系統需求管理

需求管理在國外是非常受重視的,目前已經開發(fā)了一些比較優(yōu)秀的需求管理工具,比較有代表性的是RequisitePro、Caliber-RM、DOORS等。其中DOORS是一種以數據庫為中心的、跨平臺的、企業(yè)級的需求管理工具,用于捕獲、連接、跟蹤、分析和管理各類信息,以確保項目符合所描述需求和標準。DOORS工具針對需求管理的范疇,提供了一系列方法、技術和手段,來實現對需求全過程的管理。本文結合DOORS工具,主要從需求跟蹤管理、變更控制管理和版本管理三個方面對綜合電子信息系統需求管理的過程進行分析和探討。

1.需求跟蹤管理

在軍事需求工程背景下,需求跟蹤管理就是理解怎樣把高層需求,即目標、期望、需要,如何轉換為下層需求,主要關注的是信息層次之間的關系。即通過父子關系、關聯關系建立需求之間的鏈接鏈,將高層需求逐步分解為下層需求,以及對下層需求的影響進行明顯的關聯,并建立需求與設計、實現、測試之間的對應關系。

鏈接記錄了單個需求按照系統項目生命周期中的不同階段,由其相關的父層、互連、依賴所組成的關系鏈。鏈接可以跟蹤一個文檔的變更對另一個文檔的影響,也可以反向進行跟蹤,說明決策背后的原始考慮。它確保需求的一致性,見圖1。

來源:系統需求 目標:用戶需求

圖1對象鏈接

對于整個工程中的所有鏈接可以建立鏈接矩陣,通過鏈接矩陣可以詳細描述不同對象之間的信息傳遞關系,實現需求在整個工程各個階段不同對象中的傳遞關系進行跟蹤和管理。

2.變更控制管理

在綜合電子信息系統的需求分析過程中經常會發(fā)生需求的變更,控制需求變更是確保系統建設進程能否順利完成的關鍵,變更控制流程如圖2所示。

該變更控制流程主要包括以下四個階段:

(1)提交變更建議

參與系統分析和設計的所有人員都可以提交變更請求或建議,通過通過提交正式的變更申請來啟動變更控制過程。

(2)變更分析

根據提交的變更請求,利用需求鏈接,收集與該變更請求相關的變更內容,進行變更影響分析,為變更評審提供依據。

(3)評審

有系統的評審專家對變更請求和該變更請求的陰險分析結果進行評審,確定是否批準或拒絕該變更請求。

(4)發(fā)布結果

項目負責人對評審結果進行審查,批準的變更請求將被公布,針對提出的變更請求對需求進行更新。

依據變更控制流程圖構建變更控制系統是實現變更控制的有效手段,變更建議系統的處理過程見圖3,主要包括用戶提交變更請求、收集變更進行分析、專家用戶在線評審、項目經理發(fā)布評審結果等。通過該變更控制系統對需求的變更進行了嚴格的控制和審查,防止了需求變更的隨意性。

圖2變更控制流程圖

圖3變更控制系統的處理過程圖

(三)版本管理

綜合電子信息系統是發(fā)展和推進是經過不斷反復的研制過程跌代來發(fā)展和壯大的,對于不同階段的版本管理將直接影響系統的研制過程。該過程我們主要利用設置基線可以實現對版本的管理。

基線是模塊的凍結拷貝,一般在項目的重要階段創(chuàng)建。例如,一組需求通常在緊接評審之前建立基線,并在緊接評審變更被采納之后建立基線?；€的版本號包括主版本號、次版本號和后綴三部分組成,例如:“1.2評審前”。主版本號和次版本號由數字表示,后綴用文字來描述當前版本的狀態(tài),在第一個基線版本建立以后,其它的變更嚴格按照變更控制管理的要求進行即可。

五、結語

需求管理作為需求工程重要的組成部分,隨著綜合電子信息系統建設的深入和發(fā)展,它的重要性已經被大家逐步認識到。但國內對需求管理的研究尚處于起步階段,還沒有形成有效的需求管理理論和方法;通過不斷的研究和探索,亟待開發(fā)出符合我軍實際的綜合電子信息系統的需求管理方法、技術和工具。

參考文獻:

[1]童志鵬、劉興等,綜合電子信息系統――信息化戰(zhàn)爭的中流砥柱[M].北京:國防工業(yè)出版社,2008.

[2]余濱、石建邁、段采宇,軍事需求工程技術之需求管理[J].國防科技,2006.

[3]張勇、段采宇等,信息化戰(zhàn)爭條件下軍事需求分析之軍事電子信息系統需求研究[J].國防科技,2007.

[4]崔毅南,需求管理過程[J].計算機系統應用,2000.

[5]Lan K Bray著,舒忠梅等譯,需求工程導引[M].北京:人民郵電出版社,2003.

作者簡介:

陳彩輝(1975-),女,河北人,工程師,研究方向:綜合電子信息系統分析與集成總體技術研究;李承延(1972-)男,北京人,高級工程師,研究方向是綜合電子信息系統總體技術研究;周樹德(1980-),男,河北人,博士,研究方向是綜合電子信息系統系統分析與設計方法研究。