Требования к программным продуктам. Понятие требования. Классификации требований

Значительной популярностью при разработке автоматизированных систем в настоящее время в России пользуется универсальный язык моделирования (Unified Modeling Language - UML). Несмотря на безусловные плюсы, использование UML сопряжено с рядом трудностей методического характера, на которые мы хотели бы обратить внимание читателя. Прежде всего, в UML вводится собственный понятийный аппарат, в рамках которого традиционные термины и понятия, связанные с созданием автоматизированных систем и используемые в течение десятилетий, заменяются на термины и понятия, не нашедшие пока в полной мере отражения в международных и отечественных стандартах в области информационных технологий.

Особенно это касается базового элемента языка UML "Use Case", который трактуется отечественными переводчиками как "вариант использования", "прецедент". При этом контекст, в котором переводится термин, не учитывается. Несмотря на то, что понятие активно используется уже довольно давно - путаницы возникает все больше и больше. Так, участники некоторых Интернет- форумов дошли до того, что сравнивают "Use Case" с техническим заданием. По мнению авторов, все это обусловлено стандартным описанием UML, не связанным с процессом разработки автоматизированных систем (АС), а также упущенной возможностью при переводе оригинала такое сопоставление произвести. К тому же существующие современные методики создания программных систем от ведущих мировых производителей, основанных на использовании UML и других нотациях, к сожалению, большинству отечественных разработчиков в оригинале просто не доступны.

Как печальный итог, использование терминов и понятий UML, по существу представляющих собой ошибки отечественных переводчиков, в недостаточной мере знакомых с процессами создания АС, привели к тому, что в различных средствах информации появились статьи, книги, модели и прочие источники, имеющие откровенные ошибки в трактовке процессов, моделей, документов, связанных с созданием АС. Особенно это явно проявилось при описании предметной области и определения требований к АС.

В данной статье представлен способ описания функциональных требований к АС и ее функций с использованием стандартов в области информационных технологий, современных методологий создания АС, и диаграмм "Use Case Diagram" и "Actvity Diagram" универсального языка моделирования UML 2.0. Авторы рассчитывают, что использование "Use Case" в контексте определения требований в соответствии со стандартами создания АС приобретет большую ясность.

Итак, рассмотрим процесс определения требований согласно действующим отечественным стандартам.

При использовании стандартов создания АС в соответствии с на стадии "Техническое задание" в документе техническое задание (ТЗ) фиксируются функциональные и нефункциональные требования к АС. АС разрабатывается на стадии "Эскизное проектирование" и "Техническое проектирование", описание автоматизируемых функций АС производится на стадии "Техническое проектирование".

При разработке АС в соответствии с должны быть отслежены связи между функциональными требованиями к системе и функциями системы, их реализующими. Функции системы в свою очередь должны быть детально описаны.

В табл. 1. представлены стадии работ по созданию АС и документы, формируемыми на стадиях, связанных с описанием требований и функций .

Как видно из табл. 1, создание АС на стадиях 3-5, подразумевает подготовку:

Таблица 1. Стадии создания АС и документы, связанные с требованиями к АС и функциями, их реализующими

№ стадии по ГОСТ 34.601-90

Наименование
стадии по ГОСТ 34.601-90

Документы, модели, создаваемые на стадиях по

ГОСТ 34.602-89,
ГОСТ 34.201-89

ГОСТ, в котором описан документ

Техническое задание

Техническое задание (ТЗ)

Эскизное
проектирование

Схема функциональной структуры

РД 50-34.698-90 п. 2.3.

Техническое
проектирование

Схема функциональной структуры

Описание автоматизируемых
функций

РД 50-34.698-90 п. 2.5

В соответствии с ТЗ на АС есть документ, оформленный в установленном порядке и определяющий цели создания АС, требования к АС и основные исходные данные, необходимые для ее разработки, а также план-график создания АС.

В ТЗ определяются:

    требования к системе в целом;

    требования к функциям (задачам), выполняемым системой;

    требования к видам обеспечения.

Функциональные требования к системе определяют, действия системы, которые она должна выполнять. Функциональные требования реализуются через функции системы . Под функцией АС подразумевается совокупность действий АС, направленная на достижение определенной цели или аспект определенного поведения системы , а под задачей - функция или часть функции АС, представляющая собой формализованную совокупность автоматических действий, выполнение которых приводит к результату заданного вида .

Не функциональные требования есть ограничения, накладываемые на работу системы, и стандарты, которым должна соответствовать система .

В схеме функциональной структуры отображаются элементы функциональной структуры АС (подсистемы АС), автоматизированные функции и (или) задачи (комплексы задач), совокупности действий (операций), выполняемых при реализации автоматизированных функций только техническими средствами (автоматически) или только человеком.

В описании автоматизируемых функций приводят:

    перечень подсистем АС с указанием функций и (или) задач, реализуемых в каждой подсистеме;

    описание процесса выполнения функций;

    необходимые пояснения к разделению автоматизированных функций на действия (операции), выполняемые техническими средствами и человеком.

Теперь рассмотрим определение требований с использованием понятия "Use Case". Как уже говорилось ранее, в стандарте UML отсутствует привязка к стадиям создания АС, однако, производители CASE - средств для работы с UML и методологий использования UML, как правило, предлагают схожие подходы к работе с требованиями.

Рассмотрим, например, подход компании Sparx System, являющейся производителем инструментария Еnterprise Architect, поддерживающим создание моделей предметной области и АС с использованием UML 2.0. Ими предложен шаблон модели требований, представленный на рис. 1. На рис. 2 представлен пример модели требования с использованием шаблона.

Как видно из шаблона модели требований и его примера для моделирования требований предлагается использовать элемент UML "Requirement". Для моделирования функций системы предлагается использовать элемент "Use Case". При этом элемент "Use Case" в описании UML, представленном в инструменте Еenterprise Architect, трактуется следующим образом: "Use Case elements are used to build Use Case models . These describe the functionality of the system to be built. Use Case Model describes a system"s functionality in terms of Use Cases".

Другими словами, элемент "Use Case" используется для построения модели "Use case Model". Модель "Use case Model" используется для описания функциональности системы.

Под функциональностью системы в соответствии с понимается совокупность свойств программного средства, определяемая наличием и конкретными особенностями набора функций, способных удовлетворять заданные или подразумеваемые потребности.

В спецификациях OMG UML (UML Superstructure Specification, v2.0, p. 17) элемент "Use Case" определяется как: "The specification of a sequence of actions, including variants, that a system (or other entity) can perform, interacting with actors of the system".

Другими словами, элемент "Use Case" определяет последовательность действий системы, которые она может выполнять, включая ее взаимодействие с пользователем системы.

Рис. 1. Способ моделирования требований к системе

Рис. 2. Пример реализации требования

В дополнении к сказанному выше, хотелось представить определение модели "Use Case Model" из популярного в нашей стране и за рубежом процесса разработки систем Rational Unified Process компании IBM: "The use-case model is a model of the system"s intended functions and its environment …" (рис. 3).

Рис. 3. Определение модели "Use Case Model"

Модель "Use case Model" есть модель предполагаемых функций системы и ее окружения, и служит контрактом между клиентами и разработчиками. Модель используется как существенные входные данные в деятельности по анализу, проектированию и тестированию.

В табл. 2 представлено сравнение определений схемы функциональной структуры в соответствии с ГОСТ и модели "Use Case Model", функции системы и элемента "Use Case" в соответствии с описанием UML 2.0.

Таблица 2. Сравнение определений моделей и их элементов

Определение схемы функциональной структуры

Определение модели "UseCaseModel"

В схеме функциональной структуры отображаются элементы функциональной структуры АС (подсистемы АС), автоматизированные функции и (или) задачи (комплексы задач), совокупности действий (операций), выполняемых при реализации автоматизированных функций только техническими средствами (автоматически) или только человеком

Если требуется в разделе указывается время выполнения функции. Время формирования отчета не должно превышать 5 сек.

Если требуется в разделе указывается требования к надежности выполнения функции.

Если требуется, в разделе указывается требования к характеристики необходимой точности выполнения функции.

Если требуется, в разделе указывается требования к достоверности результатов выполнения функции.

Связи с другими функциональными требованиями

Если требуется, в разделе указываются связи между требованиями.

Данный шаблон рекомендуется использовать при создании документа "Описание автоматизируемых функций" и схемы функциональной структуры. Использование шаблона существенно облегчит понимание требований системы и их реализации, как со стороны заказчика, так и со стороны разработчика, что позволит в свою очередь уменьшить количество ошибок, связанных с неправильно определенными требованиями.

В заключении нам хотелось бы отметить, что перед применением UML для описания предметной области и систем необходимо изучить методики бизнес моделирования и разработки систем, которые предполагается использовать, и лишь затем перейти к созданию соглашений по моделированию с использованием UML. На наш взгляд, это конструктивный путь позволяющий избежать методических проблем, связанных с трактовкой терминов, а также обеспечить эффективное использование возможностей UML.

Список литературы

    ГОСТ 34.601-90 "АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ. СТАДИИ СОЗДАНИЯ";

    ГОСТ 34.602-89 "ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА СОЗДАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ";

    ГОСТ 34. 201-89. ВИДЫ, КОМПЛЕКТНОСТЬ И ОБОЗНАЧЕНИЕ ДОКУМЕНТОВ ПРИ СОЗДАНИИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ;

    ГОСТ 34.003-90. "АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ";

    IBM/RATIONAL UNIFIED PROCESS;

    ГОСТ Р ИСО/МЭК 15026-2002. ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. УРОВНИ ЦЕЛОСТНОСТИ СИСТЕМ И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ;

    РД 50-34.698-90. "АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ ДОКУМЕНТОВ";

    ГОСТ 28806-90. ГОСТ КАЧЕСТВО ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ;

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…

Написание технического задания — один из первых этапов работы над проектом. Он предваряет разработку самой системы. В техническом задании мы описываем предметную область, существующую инфраструктуру Заказчика, требования к создаваемому функционалу, а также нефункциональные требования. Получившийся документ необходим как бизнес-пользователю для того, чтобы он убедился в том, что все его пожелания к будущей системе учтены, так и нам, чтобы оценить стоимость разработки системы.

Стоит отметить, что в повседневной аналитической работе мы стараемся избегать термина «Техническое задание». Этот термин слишком перегружен смыслами и часто неясно, что за ним стоит. Мы используем термины «Бизнес-требования» (BRD — Business requirements document), «Функциональные требования» (FRD – Functional requirements document) и Технико-архитектурные требования (TAD – Technical Architecture document). Однако здесь, чтобы не усложнять описание, мы будем использовать именно термин «Техническое задание». Документ, который мы в большинстве случаев используем для взаимодействия с заказчиками состоит на 70% — из бизнес-требований, на 20% из функциональных требований и только на 10% — из технико-архитектурных требований. Конечно, эта пропорция варьируется в зависимости от специфики и технической сложности системы.

Главным фактором успеха при разработке технического задания является правильно выстроенная коммуникация с заказчиком. Ведь задача аналитиков состоит в том чтобы фактически произвести операцию brain-dump, и результаты расположить на бумаге в структурированном виде. При этом очень важно (1) разговаривать с заказчиком на одном языке, чтобы тому не приходилось разжевывать очевидные для специалиста понятия предметной области и (2) уметь правильно слушать.

Приведем ниже принципы, которыми мы руководствуемся при написании технического задания, и проиллюстрируем их выдержками из разработанного нами технического задания на многокомпонентную систему баннерной рекламы для крупной Интернет-компании.

Структура технического задания

Каждое техническое задание содержит несколько обязательных разделов. В них определяется назначение документа, терминология, общий контекст проекта. Обычно первая часть документа выглядит так:

Если в начале документа даётся общая, концептуальная информация о разрабатываемой системе, то во второй, основной части документа, детально прописываются бизнес-требования и существенные для оценки стоимости разработки функциональные требования к системе.

В разделе «Терминология» технического задания на баннерную систему мы определяем такие понятия как Показы, Клики, CTR, Охват, Частота контакта, Файл бронирования и т.п, а в разделе «Общий контекст» — описываем основные бизнес-процессы компании-заказчика, относящиеся к размещению баннерной рекламы, а также — системное окружение, текущие роли менеджеров компании и права доступа. Стоит отметить, что в данном конкретном случае система строилась не на пустом месте. Ранее менеджеры компании использовали другую, отличную от нашей, систему размещения баннерной рекламы. В противном случае — анализ ролей и прав доступа был бы скорее всего вынесен в отдельную главу.

7. Система размещения баннеров
8. Взаимодействие с биллингом
9. Banner Engine
10. Техническое описание компонента Banner Engine

Самый объемный раздел описываемого нами технического задания – «Система размещения баннеров»; он посвящён ядру разрабатываемой системы и содержит все требования непосредственно к системе управления рекламными местами. Учитывая специфику данного проекта, мы посвятили отдельный раздел взаимодействию баннерки с биллинговой системой. Также в отдельный раздел мы выделили требования к достаточно независимой компоненте сбора и отображения статистической информации, которая является для заказчиков рекламных кампаний и менеджеров рекламных агентств едва ли не основным компонентом системы.

Отдельный раздел технического задания описывает требования к компоненту Banner Engine, отвечающему за показ баннеров, учёт статистики, её обработку и сохранение в виде, пригодном для дальнейшего анализа и построения отчетов.

Это – технически самый сложный и самый высоконагруженный компонент баннерной системы. В ТЗ мы включили раздел, содержащий некоторые технические и архитектурные детали, связанные с работой Banner Engine. Прежде всего, это позволяет минимизировать риски при оценке стоимости разработки системы, ведь в зависимости от выбранной архитектуры трудоемкость может отличаться в разы.

Каждое техническое задание отличается по размеру, числу иллюстраций, количеству версий. Для примера, документ на баннерку представлен на 44 страницах и содержит 15 иллюстраций. Процесс подготовки этого документа занял около месяца и включал около 8 итераций с заказчиком.

Бизнес vs Функциональные требования

В техническом задании регистрируются как бизнес-требования к системе, так и функциональные требования:

— Бизнес-требования представляют собой описание того, ЧТО должна делать система на языке бизнес-пользователя. Бизнес-требования, в частности должны быть понятны руководителю, не имеющему технической подготовки и опыта.

— Функциональные требования представляют собой описание того, КАК те или иные действия осуществляются в системе. На этапе разработки технического задания функциональные требования обычно фиксируются только для наиболее сложных блоков проекта. Углубление в сложные зоны позволяет снизить риски при последующей оценке проекта. Обычно функциональные требования включают блок-схемы, диаграммы состояний, потоковые диаграммы, и дополняются макетами наиболее сложных экранов.

Пример бизнес-требования:

«Для рекламной кампании важно максимально точно отслеживать лимит показов, чтобы избежать финансовых потерь, связанных с показом баннеров сверх оплаченного лимита. Помимо этого, возникает задача ограничить показ одного баннера одному пользователю, например — не больше N раз в день».

«Для решения этой задачи [какой – см. выше] предполагается использовать внешний сервис, к которому баннерные сервера будут обращаться при каждом показе баннера. Поскольку данный сервис является точкой отказа, баннерные сервера должны корректно обрабатывать ситуацию когда внешний сервис недоступен или отвечает с задержками».

Обычно мы включаем

Техническое задание содержит описание ролей и основных пользовательских сценариев в разрабатываемой системе.

Роль: Администратор

Пример функционального требования:

«После добавления новой площадки в системе, администратор должен создать связанные с ней рекламные места. При создании рекламного места должны указываться площадка, тип места, поддерживаемый формат баннеров, размер, частота показов (для статических мест). После создания рекламного места оно становится доступным для менеджеров, размещающих рекламу.

Техническое задание содержит требования к интеграции разрабатываемой системы с другими внешними и внутренними системами, используемыми заказчиком.

В контексте технического задания на баннерную систему, это – интеграция с системами управления сайтом компании, биллинга, аутентификации и хранения данных пользователей.

«Система баннерной рекламы связана с тремя внешними модулями, функционирующими в окружении компании: системой управления сайтом компании, системой биллинга и системой аутентификации и хранения данных пользователей». Каждый показ баннера сопровождается запросом от системы управления сайтом к баннерной системе. Эти системы, кроме того, используют общие идентификаторы площадок и рекламных мест, а также согласованные имена параметров таргетирования».

В техническое задание мы обычно включаем глоссарий , разъясняющий значения специальных терминов, используемых в документе. Очень важно точно определить значение терминов, которые в дальнейшем используются в документе.

«Размещение (единица размещения, строка медиаплана) – это сущность, объединяющая баннер, который необходимо показывать, рекламное место, на котором будет показан баннер, а также правила показа. Правила показа определяют период размещения, параметры таргетирования, лимиты размещения, веса и т.п. Фактически, все рекламные кампании состоят из размещений».

Частота контакта – количество уникальных пользователей, посмотревших рекламный баннер определенное число раз. Например, частота контакта 5 – количество уникальных пользователей, каждый из которых посмотрел данный рекламный баннер не менее 5 раз. Частота контакта 1 = Охват.

Основные принципы

При написании ТЗ мы стараемся максимально использовать графические материалы для наглядного и сжатого представления информации. Одна диаграмма зачастую в состоянии заменить несколько страниц текста. В данном контексте, мы видим своей целью т.н. рисование ТЗ , т.е. представление всех более-менее сложных фрагментов системы в графическом виде и использование текста в качестве комментариев к графическим материалам.

У руководителей предприятий обычно нет времени на изучение многостраничных технических требований. Просмотр изображений даёт наглядное представление об основных характеристиках разрабатываемой системы. Как следствие, улучшается коммуникация между бизнес-пользователем и нами и растет качество самих требований.

Cледующая схема, иллюстрирующая структуру рекламных кампаний и взаимосвязь между основными понятиями в рамках рекламных кампаний, сэкономила нам несколько страниц текста.

По необходимости, мы используем в ТЗ прототипы избранных экранов системы (functional wireframes), которые, не являясь окончательными, демонстрируют базовый блок функциональности пользовательского интерфейса.

Вот такой прототип экрана редактирования рекламной кампании был включен в ТЗ на систему баннерной рекламы.

Прототипы, уже на стадии разработки, дают заказчику понять, как именно будет выглядеть интерфейс системы.

Требования должны быть написаны «живым человеческим» языком , понятным бизнес-пользователю в т.ч. руководителю высшего звена, не обладающему техническими навыками; в них должен содержаться минимум технической терминологии. Чем быстрее пользователь «вникнет» в содержания технического задания, тем более эффективно будет выстраиваться наше с ним общение.

Опыт в предметной области

Большое значение при создании технического задания имеет опыт разработки похожих систем. Он помогает быстрее вникать в бизнес-процессы и потребности заказчика, делать «по аналогии» многие вещи, которые ранее казались бы нам сложными. Накопленный опыт в области управленческих бизнес-систем, крупных интернет-проектов, финансовых систем, e-commerce систем позволяет нам применять свои знания в отношении каждого последующего проекта, которым мы занимаемся. До того, как получить заказ на систему баннерной рекламы, упомянутую выше, мы уже занимались разработкой нескольких баннерных систем. Мы хорошо знали, как работают баннерки, знали характерную терминологию этой предметной области. На основании нашего опыта работы с другими баннерными системами, мы предложили заказчику довольно много упрощений, оригинальных решений, не только в сфере технологий, но и бизнеса.

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.