Виды требований. Какие бывают требования

Требования к ПО состоят из трех уровней - бизнес-требования, требования пользователей и функциональные требования. Вдобавок каждая система имеет свои нефункциональные требования. Модель на рис. ниже иллюстрирует способ представления этих типов требований.

Бизнес-требования (business requirements) содержат высокоуровневые цели организации или заказчиков системы. Как правило, их высказывают те, кто финансируют проект, покупатели системы, менеджер реальных пользователей, отдел маркетинга. В этом документе объясняется, почему организации нужна такая система, то есть описаны цели, которые организация намерена достичь с ее помощью. Мне нравится записывать бизнес-требования в форме документа об образе и границах проекта, который еще иногда называют уставом проекта (project charter) или документом рыночных требований (market requirements document). Определение границ проекта представляет собой первый этап управление общими проблемами увеличения объема работ.

Требования пользователей (user requirements) описывают цели и задачи, которые пользователям даст система. К отличным способам представления этого вида требований относятся варианты использования, сценарии и таблицы «событие - отклик». Таким образом, в этом документе указано, что клиенты смогут делать с помощью системы.

Функциональные требования (functional requirements) определяют функциональность ПО, которую разработчики должны построить, чтобы пользователи смогли выполнить свои задачи в рамках бизнес-требований. Иногда они называются требованиями поведения (behavioral requirements), они содержат положения с традиционным «должен» или «должна»: «Система должна по электронной почте отправлять пользователю подтверждение о заказе».
Функциональные требования документируются в спецификации требований к ПО (software requirements specification, SRS), где описывается так полно, как необходимо, ожидаемое поведение системы.

Системные требования (system requirements) — это высокоуровневые требования к продукту, которые содержат многие подсистемы. Говоря о системе, мы подразумеваем программное обеспечение или подсистемы ПО и оборудования. Люди - часть системы, поэтому определенные функции системы могут распространяться и на людей.

Бизнес-правила (business rules) включают корпоративные политики, правительственные постановления, промышленные стандарты и вычислительные алгоритмы. Бизнес-правила не являются требованиями к ПО, потому что они находятся снаружи границ любой системы ПО. Однако они часто налагают ограничения, определяя, кто может выполнять конкретные ВИ, или диктовать, какими функциями должна обладать система, подчиняющаяся соответствующим правилам. Иногда бизнес-правила становятся источником атрибутов качества, которые реализуются в функциональности. Следовательно, вы можете отследить происхождение конкретных функциональных требований вплоть до соответствующих им бизнес-правил.

Нефункциональные требования описывают цели и атрибуты качества. Атрибуты качества (quality attributes) представляют собой дополнительное описание функций продукта, выраженное через описание его характеристик, важных для пользователей или разработчиков. К таким характеристикам относятся:
* легкость и простота использования
* легкость перемещения
* целостность
* эффективность и устойчивость к сбоям
* внешние взаимодействия между системой и внешним миром
* ограничения дизайна и реализации. Ограничения (constraints) касаются выбора возможности разработки внешнего вида и структуры продукта

Характеристика продукта (feature) - это набор логически связанных функциональных требований, которые обеспечивают возможности пользователя и удовлетворяют бизнес-цели. В области коммерческого ПО характеристика представляет собой узнаваемую всеми заинтересованными лицами группу требований, которые важны при принятии решения о покупке - элемент маркированного списка в описании продукта.

В литературе приводится довольно большое число классификаций требований. Требования называются функциональными и нефункциональными, пользовательскими и системными, C – требованиями и D – требованиями, требованиями к интерфейсу, к окружению и т.д. При разработке требований важно понимать разницу между требованиями, описывающими функциональность, и требованиями, определяющими дополнительные свойства системы. Кроме этого нужно учитывать уровень требований .

Все требования разбиваются на три уровня:

    Бизнес-требования. Бизнес-требования определяются целями и политикой организации их высказывают те, кто финансирует проект.

    Требования пользователей. Определяют цели и задачи, которые позволит решить система, или что пользователи смогут делать с помощью системы. Пользовательские требования должны соответствовать бизнес-требованиям в противном случае их не следует включать в проект.

    Системные требования . Определяют функциональность и характеристики системы, которую должны построить разработчики, для того чтобы пользователи смогли выполнить свои задачи (в рамках бизнес-требований).

Полезность такого представления требований в том, что оно показывает с чего (и с кого!) нужно начинать выявление требований, кто и какого уровня может принимать решения.

Каждая система требований (бизнес-требования, требования пользователей и системные требования.) включает в себя функциональные и нефункциональные требования.

      1. Функциональные требования

Функциональные требования определяют функции, которые выполняет система, и зависят от потребностей пользователей и типа решаемой задачи. Функциональные пользовательские требования описывают функции в обобщенном виде. Выполняя детализацию этих требований, разработчики формируют более подробное и точное описание сервисов системы – функциональные системные требования .

Особое внимание при документировании требований нужно уделить их точному описанию. Неточности в описании будут интерпретироваться пользователями и разработчиками по-разному. Такое положение приведет к разработке новых требований или изменению существующих требований, а, значит, к внесению изменений в систему и ее удорожанию.

Спецификация требований , содержащая пользовательские и системные требования должна быть комплексной и непротиворечивой. В ней должны быть определены все функции системы, и не должно быть несовместимых и взаимоисключающих определений функций.

      1. Нефункциональные требования

Нефункциональные требования определяют характеристики и ограничения системы и не связаны непосредственно с функциональными требованиями. Нефункциональные требования можно разделить на нефункциональные требования к продукту , нефункциональные требования к процессу и внешние нефункциональные требования .

        1. Нефункциональные требования к продукту

Нефункциональные требования к продукту определяют его эксплуатационные качества, т.е. определяют, то насколько хорошо будет работать система. Часто такие характеристики называются атрибутами или факторами качества программ . Основная сложность заключается в том, что атрибуты качества трудно определить (выявить), их невозможно измерить, и они сильно влияют на реализацию системы.

Существует большое число атрибутов качества. Например, стандарт ISO 9126 предлагает оценивать программную продукцию по шести характеристикам качества , рекомендуя использовать 21 показатель (подхарактеристику ) качества . Этот же стандарт советует учитывать, что представления о качестве для разных групп заинтересованных лиц отличаются, приводя в качестве примера представления о качестве пользователей, разработчиков и руководителей проекта.

Приведем некоторые атрибуты качества, важные для пользователей.

Производительность

Требования к производительности определяют насколько быстро и качественно система должна выполнять определенные функции. Они определяют время отклика, пропускную способность и т.д. Жесткие требования к производительности существенно влияют на выбор аппаратных средств, технологию разработки и принимаемые инженерные решения при реализации.

Надежность и доступность

Надежность – это вероятность работы системы без сбоев в течение определенного времени. Для измерения надежности может быть использовано среднее время работы системы до сбоя.

Под доступностью понимается время доступности , т.е. время, в течение которого система доступна для использования и полностью работоспособна. Это время определяется средним временем до сбоя и зависит от времени планового технического обслуживания.

Безопасность

Удобство и простота обслуживания

Этот атрибут связан с большим числом факторов, определяющих, по словам пользователей, дружелюбие системы к пользователю. Другими словами система должна использоваться эффективно и необременительно. Достаточно подробно эти характеристики, определяющие практичность системы рассмотрены в .

Для разработчиков и специалистов по обслуживанию от системы требуются другие характеристики. Приведем некоторые из таких атрибутов качества.

Легкость сопровождения и эксплуатации

Этот атрибут определяет насколько просто и удобно модифицировать продукт и исправлять найденные в нем ошибки. Он важен для продуктов, которые подвергаются частым изменениям.

Мобильность

Этот атрибут определяет усилия, необходимые для перенесения продукта из одной операционной среды в другую. Важно на этапе разработке требований точно определить те среды и, возможно, части системы, которые должны быть перемещаемыми.

Повторное использование

Затраты на разработку повторно используемых компонент сравнительно велики, но эффект их использования в дальнейшем может компенсировать эти затраты. Для минимизации затрат в требованиях необходимо перечислить элементы проекта, которые должны быть спроектированы так, чтобы упростить их повторное использование.

Тестируемость

Этот атрибут показывает легкость, с которой компоненты проекта и комплексный продукт могут быть проверены на наличие ошибок.

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:

    технического задания;

    предварительной схемы функциональной структуры системы (эскизное проектирование);

    окончательной схемы функциональной структуры (техническое проектирование);

    описания автоматизируемых функций системы.

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;

Перед проектированием информационной системы необходимо определиться с предъявляемыми к ней требованиям. Можно выделить следующие группы требований: к функциональности, к эргономичности, к надежности, к производительности, к сопровождению.

Функциональные требования

Одними из наиболее значимых требований, предъявляемых при выборе информационных систем, являются требования к функциональности. Разрабатываемая информационная системы должна обладать следующими свойствами:

Адаптивность - означает приспосабливаемость системы к условиям конкретной предметной области. Необходимо, поскольку может использоваться совместно с другими информационными системами.

Структурность - определяет наличие установленных связей и отношений между элементами внутри системы, распределение элементов системы по уровням и иерархиям.

Целостность - означает то, что все элементы системы функционируют как единое целое.

Разрабатываемая информационная система должна предоставлять следующие возможности:

Следить за состоянием документа на любой его стадии;

Получать исчерпывающую информацию о документе;

Хранить данные о документах

Кроме того информационная система должна обеспечивать возможности по ведению базы данных о клиентах и основных предоставляемых услугах.

Кроме того к функциональным требованиям можно отнести и требования по безопасности. Разрабатываемая информационная система должна быть хорошо защищена от воздействия извне.

Для обеспечения безопасности можно использовать как аппаратные, так и программные средства защиты информации.

Требования к удобству использования

Другими важными требованиями, предъявляемые к информационным системам, являются требования по эргономичности.

Под эргономичностью на сегодняшний день подразумевают общую степень удобства предмета, экономию времени и энергии при использовании предмета.

К разрабатываемой информационной системе можно предъявить несколько видов требований по эргономичности.

По поводу человеческого фактора.

Система не должна быть ориентирована на профессионального пользователя, поскольку пользователями в основном будут являться сотрудники отделов организации, чья специфика деятельности, далека от информационных технологий. Данным сотрудникам вовсе не обязательно знать работу компьютера в совершенстве. Кроме того разрабатываемая система должна максимально упрощать процессы обработки документации и работа с ней не должна вызывать сложностей. Интерфейс программного продукта необходимо сделать максимально удобным и попытаться достичь такого результата, чтобы он понимался интуитивно.

По поводу справочной системы.

Наличие подробной справочной системы вовсе необязательно, поскольку из-за потока документации у сотрудников вовсе не будет возможности изучать справку по работе с программой. Но в тоже время она необходима, поскольку пользователь может забыть некоторые аспекты работы с программой. Рекомендуется создать руководство пользователя.

По поводу документации.

Из документации по программному продукту необходимым является только инструкция пользователю. Остальная документация просто не будет использоваться при работе с программным продуктом.

Требования к надежности

Любая информационная система должна быть надежной. Необходимо достичь таких результатов, чтобы сбои случались крайне редко и при этом не приводили к повреждению базы данных или не работоспособности других клиентских приложений. Связана такая необходимость опять-таки со спецификой организации.

В случае если все-таки сбой произошел, информационная система, после сбоя должна самостоятельно восстановиться с минимальной потерей данных, причем в довольно сжатые сроки, поскольку поток клиентов может быть довольно велик. Для восстановления работы системы должно хватать ее перезапуска, но никак не переустановке всей системы. Кроме того сбой в работе информационной системы не должен повлиять на работы сторонних программных продуктов.

Работа разрабатываемой информационной системы должна быть довольно предсказуема.

Требования к производительности

Также можно выделить следующие требования по поводу производительности информационной системы:

Разрабатываемая система должна быть довольна, производительна и не занимать много системных ресурсов. Ее использование не должно приводить к замене уже имеющихся аппаратных устройств, а именно системного блока компьютера. Время отклика работы программы должно быть минимальным исходя из возможностей компьютерной техники, поскольку работа с операционными документами производиться постоянно и является необходимым условием функционирования любой организации.

Поскольку разрабатывается информационная система работа, которой предполагается в нескольких отделах отделения, ресурсы системы должны быть доступны, но в тоже время защищены от не санкционированного доступа.

Требования возможности сопровождения

Можно выделить следующие требования по поводу возможности сопровождения информационной системы:

Разрабатываемая информационная система должна быть адаптивной, поскольку в организации возможно использование нескольких программных продуктов на одной машине для выполнения различных обязанностей сотрудников. Поэтому информационная система не должна конфликтовать с программными продуктами сторонних разработчиков.

Также немало важным свойством информационной системы должно быть ее расширение. Должна иметься возможность дальнейшего расширения функциональности информационной системы, поскольку реализация полноценного программного продукта решающего все проблемы бумажного документооборота в рамках дипломного проекта практически невозможно.

Конфигурирование информационной системы должно быть минимальным и касаться довольно стандартных вещей, в основном вида или отражаемых документов. Но данное требование относиться больше как к дополнительным пожеланиям, нежели как обязательное требование.

Выводы

В результате анализа существующих программных средств были отражены положительные стороны, использования программных средств. Разработка нового программного продукта позволит фирме не только полностью адаптировать программный продукт под деятельность фирмы (а не наоборот как это часто бывает при внедрении автоматизированных систем), но и снизить затраты связанные с приобретением программного продукта. Все разработчики программных продуктов не продают права на использования, а как бы сдают в аренду, что накладывает обязательства на приобретение ежегодной лицензии. В случае если турфирма не слишком большая это довольно скромная сумма порядка 6 тысяч рублей, но в случае если необходимо устанавливать данный программный продукт на множество компьютеров, тогда эта сумма значительно возрастает даже с учетом предоставляемых скидок. Таким образом, для средних и крупных турфирм рекомендуется разработка собственных программных продуктов в области туризма.

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