基于模型的需求管理方法与工具

前言
 
需求管理是一个所有人都很关注、似乎技术性不强，却很难解决的工程难题。本文提出了一种基于模型的需求管理方法，并基于此理论，选择了主流的建模工具EA，定制开发了对应的需求管理工具。希望面临同样需求管理难题的同行能够获得启发。
 
正文
 
需求是很多工作的基础：
 
项目的范围管理、工作量估算应该基于需求
 
进行了充分的需求分析，例如 功能、扩展、性能，才能对软件的框架和运行过程进行有效设计。
测试也需要基于需求设计测试用例，制定验证标准。
 
产品经理很多的工作都是基于需求进行，例如 产品需求分析、产品设计、产品发布管理。
 
 

需求管理目前也是软件开发过程、系统工程中问题最多的环节，无论是具有高可靠性要求的航空、航天、汽车上的控制系统，还是面向企业信息化的业务系统，需求的质量都是一直被重视、却从来没有被有效解决的难题。 

 
需求的工作过程一般是：

1. 首先接收到用户原始请求，然后由需求人员对用户的需求进行分析，描述清楚用例；
2. 在清楚用户需求的基础上，进一步的进行产品需求分析，定义清楚系统的功能模块；
3. 开发方和用户方签订需求契约，明确要开发什么、投入多大工作量、估算出成本和时间、确定预算。
4. 然后开发团队基于需求进行开发，在此过程中用户提出的需求要进行变更控制，以便能够按照预期的时间交付符合质量的产品。
5.当开发完成后，基于需求进行验证，合格的才能成为交付给用户的产品。
 
开发过程虽然是可以迭代进行，但是在用户来看，高水平的开发团队应该是确认清楚需求然后才进行开发的，交付的产品也应该是符合质量要求的。
 
 
基于如上的需求工作流程，可以整理出如下需求管理的内容：

1.用户的原始请求
2.需求分析的模型，例如：用例模型、接口模型，描述非功能需求的模型。
3.正在开发或者交付的系统或者软件本身。
4.需求验证的用例。
5.发现的缺陷或者需求不一致问题

 
需求的管理内容看似各种各样，而且还要关联到后续的设计、开发、测试的工件，这样相关的内容就更多了，如何管理好呢？可以把各种工作的管理内容整理为三类：

1.文档，例如：需求文档、设计文档、开发文档、测试文档。
2.条目数据，例如：需求的用例列表、设计的模块列表、开发的code目录、测试的bug列表。
3.模型，例如：需求模型、架构模型、数据模型、代码模型、测试模型。

 
 
虽然各个内容不同，但是同一种形式的管理方法基本相同。在三种形式中，模型适合作为专业化分析设计工作的形式；文档则可以提供给所有人阅读，尤其是那些非设计和开发人员；条目数据则适合进行跟踪管理。 

 
通过如上分析，无疑模型是整个研发过程中工作的关键，如果没有充分的分析设计，管理的内容质量都不行、条理不清楚，再好的管理流程和工具也管理不好。正是基于这样的原因，我们提出基于模型的需求管理方法，主要的思路是：

1.基于模型进行专业的需求分析、系统设计、软件设计和测试分析设计。
2.基于模型的逻辑关系中的层级关系，把模型变为条目列表，进行跟踪管理，重点是要建立各种模型元素之间的关联关系，例如：需求中的用例和设计中的组件的实现关系，测试中的bug和对应的需求用例或者组件的跟踪关系。
3.把各种文档，可以基于模型生成，这样文档就自然关联到了模型上，也可以通过列表的形式进行跟综合管理。
 
通过把模型转化为列表数据，可以很方便的支持对象列表、影响分析矩阵、跟踪树、看板、统计图等形式，各个版本的需求差异分析也方便多了。

 
为此我们专门开发了基于模型的需求管理工具iSpace，它基于主流建模工具EA的模型生成条目化数据进行管理，今后可以根据用户需要，扩展到其他建模工具的模型。

如下是iSpace的一些使用场景界面截图和说明。
 
把EA模型中的元素，采用iSapce的列表视图，可以方便进行跟踪管理。 

 
基于系统工程或者软件工程的全周期模型：需求模型、设计模型、代码模型、测试模型，都可以条目列表的视图浏览和管理。这样就很方便进行完整的管理，各种管理（需求管理、设计管理、代码管理、测试管理）都有一套方法，有些是重叠的，如果分别在不同的工具里面管理，则互相之间的关联是一个复杂的工作。
 
如果在一个建模工具中把所有的模型都建立了，再基于模型对应到各种管理视图，看似复杂的各种管理一起就简单了，很多关联问题就很容易解决了。 

 
如下是在iSpace中编辑对应的元素和属性内容，会自动地同步到建模工具里面,反之亦然。
 
 
还可以很方便的选中一个元素，通过关联选择器快速的选择其他关联的元素，这样操作方便多了，关键是在建模工具EA中还能自动同步出模型图上对应元素之间的关系。 

 
为了弥补建模工具的描述方式比较单一的问题（以文本为主），特别提供了一个富文本编辑区域，用户可以：
 
创建表格
粘贴图片
上传视频
挂接文档
 
这对于有些工作场景非常有用，例如：
 
需求人员要把一个界面原型图或者专业算法图放在一个用例下面。
测试人员发现了bug，要截屏，然后把截图放在一个bug模型元素下面。

 
还可以基于模型里的元素关系，快速生成一个关联脉络图，这对需求变更的影响分析或者bug的影响分析很有实用价值。 

 
下面就针对需求的各种管理的工作场景专门截图说明。 

 
如下是变更影响分析，建立了各种模型（需求模型、设计模型、code模型、测试模型）后，如果用户提出了需求变更，可以生成关联脉络图，选中一个变更，就可以查看影响的所有模型的内容。 

 
 
如下是bug影响分析，建立了各种模型（需求模型、设计模型、code模型、测试模型）后，如果发现了bug，可以生成关联脉络图，选中一个bug，就可以查看影响的所有模型的内容。 

 
需求还需要跟踪各种状态（提出、待开发、待测试、待发布、已发布），目前看板是一个很实用的跟踪方法，iSpace可以根据各种元素的状态自动分配到看板的状态列上，还可以通过拖动改变元素状态。如果配上一个大屏幕，就是一个很好的电子看板了。 

 
需求管理需要进行各种统计，例如 需求完成统计、需求验证覆盖率统计、需求质量统计，为此提供了各种统计图，统计的数据都来自于模型，用户可以随时转换到统计视图，实时了解需求的各种信息，指导相关的开发、测试和管理工作。 

 
 
后记
 
希望您读了此文后有所受益。
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作者：可乐
来源：http://www.uml.org.cn/modeler/201905273.asp