需求分析是软件工程中承上启下的关键阶段------ 它衔接可行性研究与系统设计，决定了 "软件应该做什么"，是后续开发、测试、维护的核心依据。本文结合《软件工程 ------ 理论与实践》习题，系统梳理需求分析的核心概念、工具与实战方法。
一、需求分析：定义与核心任务
1. 需求分析的本质
需求分析是在可行性研究基础上，明确用户真实需求、界定系统功能边界的过程，核心是回答 "系统必须做什么"，最终产出《需求规格说明书》（后续开发的唯一依据）。
2. 需求分析的 5 大基本任务
结合习题中的问答题，需求分析的任务可拆解为 5 个核心环节：
- ① 抽取需求：通过问卷、面谈、用例法、情景实例法等方式，收集用户的业务痛点与需求，获取领域知识；
- ② 建模与分析：将抽象需求转化为可视化模型（如 DFD、E-R 图），模型需独立于具体技术实现，仅描述 "业务逻辑"；
- ③ 传递需求：编写《需求规格说明书》，将需求准确传递给开发、测试、运维团队；
- ④ 认可需求：协调用户与开发团队的需求分歧，通过协商、仲裁等方式达成共识；
- ⑤ 进化需求：管理需求的动态变更（如用户新增功能），常用 "软件配置管理、变更审查小组" 等方式控制变更风险。
二、需求分析的主流方法
习题中覆盖了需求分析的核心方法，其特点与适用场景如下：
| 方法类型 | 核心特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 结构化分析（SA） | 面向数据流，通过 "DFD + 数据字典 + 加工说明" 描述系统流程 | 数据处理密集型系统（如 MIS） |
| 面向对象分析（OOA） | 面向对象，建立 "对象模型 + 动态模型 + 功能模型" 三类模型 | 交互复杂、需求易变的系统（如 APP） |
| HIPO 法 | 兼具分析与设计属性：既描述系统层次结构，也支持后续模块划分 | 中小型系统的分析 - 设计衔接 |
| 信息建模法（E-R） | 聚焦数据关系，描述 "实体 - 联系 - 属性" 的关联 | 数据结构复杂的业务系统 |
三、结构化分析（SA）：面向数据流的核心工具
结构化分析（SA）是传统需求分析的经典方法，核心工具包括数据流图（DFD）、数据字典、加工说明，三者共同构成 "面向数据流的分析体系"。
1. 数据流图（DFD）：可视化业务流程
DFD 是 SA 的核心载体，通过 4 类元素描述数据在系统中的 "输入 - 处理 - 存储 - 输出" 全流程：
- 外部实体：系统外的交互对象（如 "储户""客户"）；
- 加工：对数据的处理操作（如 "检验取款单""登录账户"）；
- 数据流：数据的传递路径（如 "取款单→检验加工"）；
- 数据存储：数据的持久化载体（如 "账户数据库"）。
（1）DFD 的绘制规则
DFD 遵循自顶向下、逐层分解的原则，核心规则包括：
- 分层分解：顶层 DFD 描述系统与外部实体的交互；中间层将顶层 "总加工" 拆分为子加工；底层为不可再分的 "基本加工"；
- 子父图平衡：子图的输入 / 输出数据流，必须与父图中对应加工的输入 / 输出一致（允许数据流细化，如 "订单 = 客户 + 账号 + 数量"）；
- 数据流封闭：每个加工的输入必须足以支撑其输出（即 "加工有足够数据完成处理"）；
- 数据守恒：数据流必须有明确来源 / 去向，不能凭空产生或消失。
（2）DFD 实战：银行取款流程
习题中给出了银行取款的 DFD 示例，核心流程为：
- 储户（外部实体）提交存折 + 取款单 → 加工 1（检验）验证信息；
- 检验通过后，加工 2（登录）从 "账户数据库"（数据存储）读取信息，修改数据并更新 "账卡"；
- 加工 3（付款）根据 "付款通知" 向储户支付现金。
2. 数据字典：系统数据的 "百科全书"
数据字典是 DFD 的补充，用于定义系统中所有数据元素的详细信息，避免歧义。其核心条目包括：
- 数据流条目：描述数据流的组成（如 "订单 = 客户 ID + 账号 + 交易金额"）；
- 数据处理条目：描述加工的逻辑（如 "检验：验证取款单与存折的账户信息一致性"）；
- 数据文件条目：描述数据存储的结构（如 "账户数据库 = 账号 + 姓名 + 余额 + 开户日期"）。
3. 加工说明：描述加工的逻辑细节
加工说明用于明确 DFD 中 "加工" 的具体处理逻辑，常用描述方法包括：
- 结构化语言：介于自然语言与形式语言之间，用 "顺序、选择、循环" 描述逻辑；
- 判定表：适合多条件组合的逻辑（如 "当取款金额≤余额且密码正确时，允许取款"）；
- 判定树：图形化的判定表，更直观易读（适合非技术人员理解）。
四、E-R 模型：信息建模的经典工具
E-R 模型（实体 - 联系模型）是描述数据关系的核心工具，其核心组成元素为：
- 实体：现实中的业务对象（如 "客户""订单"）；
- 联系：实体之间的关联关系（如 "客户→下→订单"）；
- 属性：实体的特征（如 "客户" 的属性包括 "姓名、手机号、身份证号"）。
E-R 模型是数据库设计的基础，后续可直接转化为关系型数据库的表结构（实体→表，属性→字段，联系→外键）。
五、原型法：应对实验型软件的需求利器
结合习题中 M 公司的案例：当开发实验型、探索型软件时，快速原型法比瀑布模型更适配 ------
- 瀑布模型的局限：线性流程、需求前置，无法应对实验型软件的 "需求不确定性"；
- 快速原型法的优势：快速构建可运行的原型，验证需求后迭代优化，能高效适配探索型项目的模糊需求。
（习题中要求给副总裁的报告可聚焦 "瀑布模型不适配实验型软件 + 原型法的快速验证优势"，控制在 1 页内）
六、常见考点辨析
- 需求分析解决 "做什么"，设计阶段解决 "怎么做"；
- SA 方法的核心描述手段是：DFD 图、数据字典、加工说明；
- 面向对象分析的三类模型是：对象模型、动态模型、功能模型；
- E-R 模型的组成是：实体、联系、属性；
- DFD 子父图平衡：子图的输入 / 输出与父图对应加工一致（允许数据流细化）。