软件需求工程与可变性管理：理论与实践的探索

### 软件需求工程与可变性管理：理论与实践的探索 #### 1. 软件需求工程中的本体模型 在软件需求工程中，本体模型的应用具有重要意义。通过一个实际项目中的实验发现，本体可以完美地用于需求工程的基本工件。 ##### 1.1 类组件实例 以下是类的组件实例，描述属性定义了实现需求的系统组件名称。 | 项目 | 组件 | | ---- | ---- | | C01 | 计费流程 | | C02 | 处理重复电话账单 | | C03 | 在线发布文档流程 | ##### 1.2 结果分析 实验结果表明，使用本体能提升对软件需求的理解，也便于在项目范围内进行需求追踪。例如，当特定软件需求发生变化时，使用本体更容易定位需求。还能更高效地识别相关数据，如涉及该需求的客户、记录需求的用例以及实现需求的系统组件，轻松遍历模型并确定受变更影响的所有工件。此外，在项目规划方面也有所收获，通过与软件需求相关的指标，可以衡量系统可能变更所花费的时间。 ##### 1.3 结论 需求工程是定义整个项目范围的过程，正确使用该过程可使解决方案的开发更一致，避免管理不善带来的损失，但该过程仍未得到应有的重视。所提出的本体是避免因软件需求不一致而产生额外工作的一个范例，能更好地管理软件需求，有效实现需求可追溯性，帮助开发过程中的相关人员更好地理解需求。 #### 2. 软件可变性管理的研究背景 在相关软件系统中，可变性既带来挑战，也可能成为开发者的噩梦。尽管理论研究中可变性管理和软件产品线的概念常见，但实践中许多公司仍在应对可变性方面存在困难。 ##### 2.1 相关工作 过去几十年，为解决相关软件系统的可变性问题投入了大量研究。早期，Kang 等人在 1990 年开发了面向特征的领域分析（FODA）进行可变性管理。此后，多种可变性管理方法相继出现，如 FORM 是 FODA 规范的扩展，KobrA 和 COVAMOF 则是相对独立开发的方法。近期受关注的正交可变性模型（OVM）虽未直接与 FODA 关联，但也受其一定影响。 软件产品线与可变性管理密切相关。Clements 等人将软件产品线定义为一组共享共同管理特征集、满足特定市场或任务需求、由一组核心资产按规定方式开发的软件密集型系统。软件产品线旨在改进业务方式，聚焦特定市场细分领域以实现规模经济。可变性是软件产品线的关键，合理管理可变性是产品线成功的关键。 ##### 2.2 研究方法 软件工程领域存在理论与实践知识转移的问题，在需求工程中也不例外。为缩小研究与实践的差距，采用案例研究方法，从实际出发开发理论知识。选择失败项目进行案例研究，能为未来类似项目提供宝贵经验。 为评估软件产品质量，采用 ISO/IEC 25000 软件质量需求与评估（SQuaRE）系列标准中的产品质量测量参考模型。该模型定义了四个软件产品质量类别：过程质量、内部质量、外部质量和使用质量，它们之间