论题
论需求分析方法及应用
论题介绍
需求分析是提炼，分析和仔细审查已经获取到的需求的过程。需求分析的目的是确保所有的项目干系人（利益相关者）都理解需求的含义并且找出其中的错误、遗漏或其他不足的地方。需求分析的关键在于对问题域的研究与理解。为了便于理解问题域，现代软件工程所推荐的需求分析方法是对问题域进行抽象，将其分解为若干个基本元素，然后对元素之间的关系进行建模。常见的需求分析方法包括面向对象的分析方法、面向问题域的分析方法、结构化分析方法等。而无论采用何种方法，需求分析的主要工作内容都基本相同。
请围绕“”需求分析方法及应用”论题，依次从以下三个方面进行论述。
- 简要叙述你参与管理和开发的软件系统开发项目以及你在其中所承担的主要工作。
- 概要论述需求分析工作过程包含的主要工作内容。
- 结合你具体参与管理和开发的实际项目，说明采用了何种需求分析方法，并举例详细描述具体的需求分析过程。
论文要点
问题1要点：
- 软件系统的概要：系统的背景、发起单位、目的、开发周期、交付的产品等。
- “我”的角色和担任的主要工作。
问题2要点：
- 需求分析工作过程所包含的主要工作内容。
问题3要点：
- 采用了那种需求分析方法。
- 具体的需求分析过程。
理论素材准备
需求分析的工作通常包括以下七个方面：
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绘制系统上下文范围关系图：这种关系图是用于定义系统与系统外部实体间的界限和接口的简单模型，它可以为需求确定一个范围。
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创建用户界面原型：用户界面对于一个系统来说十分重要，因此在需求分析阶段通过快速开发工具开发一个抛弃式原型，或者通过 PPT、Flash 等演示工具制作一个演示的原型，甚至是用笔和纸画出一些关键的界面接口示意图，将帮助用户更好地理解所要解决的问题，更好地理解系统。
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分析需求的可行性：对所有获得的需求进行成本、性能和技术实现方面的可行性研究，以及这些需求项是否与其他的需求项有冲突，是否有对外的依赖关系等。
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确定需求的优先级：这是一项很重要的工作，迭代开发已经成为了现代软件工程方法的一个基础，而需求的优先级是制定迭代计划的一个最重要的依据。对于需求优先级的描述，可以采用满意度和不满意度指标来进行说明。其中满意度表示当需求被实现时用户的满意程度，不满意度表示当需求未被实现时用户的不满意程度。
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为需求建立模型：也就是建立分析模型，这些模型的表现形式主要是图表加上少量的文字描述，所谓“一图抵千字”，图形化描述需求将使的其更加清晰、易懂。根据采用的分析方法不同，采用的图也将不同。例如，面向对象分析OOA中的用例模型和领域模型，结构化分析SA中的DFD和ER图等。需求分析模型主要描述系统的数据、功能、用户界面和运行的外部行为，它是系统的一种逻辑表示技术，并不涉及软件的具体实现细节。需求分析模型可以帮助系统分析师理解系统，使需求分析认为更加容易实现。同时，它也是以后进行软件设计的基础，为软件设计提供了系统的表示视图。
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创建数据字典：数据字典是对系统用到的所有数据项和结构进行定义，以确保开发人员使用了统一的数据定义。
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使用QFD (质量功能展开)：这是在需求优先级基础上的一个升华，其原理与满意度和不满意度指标十分接近，通过将产品特性，属性与对用户的重要性联系起来。
范文
摘要
2020年9月，我参与了某省移动通信有限公司的项目研发，该系统主要完成在线计费、离线计费、内容计费、账户处理、信控管理等功能的整合。我们在该项目中担任系统分析师的角色，全程参与了系统的分析规划和设计工作。本文以Bill (Veris Billing60)系统为例，主要论述了结构化分析方法在该系统的具体应用。通过采用数据流图描述系统的功能组成；采用状态转换图对用户状态进行判断；采用数据字典对数据进行详细和准确的描述。通过以上技术的使用，使得需求分析的质量得到保证，对后续项目的顺利实施提供了有利的支撑，最终项目在2021年5月上线，获得省移动通信公司各级领导的好评。
正文
近几年来某省移动用户增长至3000多万，随着移动数据流量资费的新一轮下调，导致GPRS数据流量成爆发式增长，OB (Open BillingNG)版系统在话单处理上瓶颈显现。2020年春节期间，GPRS日话单达到30亿条，话单处理处于积压状态，直到节后两周才将积压话单追完，大量跨越的话单引发了大批用户投诉，给移动业务支撑中心带来的压力非常大；该省移动通信公司相关联合系统运营商展开会议讨论解决方案，最终决定将该省的OB版本升级，用于解决OB版本遇到的瓶颈问题，作为移动通信BOSS业务支撑的核心，VB6.0(VerisBilling6.0)需要支持24*7连续运行，满足话单的实时处理，还需要把在线计费、离线计费、内容计费、账务处理、产品 管理等在OB版本独立的系统进行整合。我以系统分析师的角色全程参与了项目的建设，VB6.0由产品管理组、研发组、测试组、对账组、运维组、数据组、专家组组成120人组成的项目团队，耗时8个月完成，项目从2020年9月启动，至2021年5月上线；（项目背景）
要做好这个项目，需求分析非常关键。需求分析就是从杂乱无章的用户要求和期望转化为用户需求。那要怎么才能完成需求分析工作呢？可以通过绘制上下文范围关系图，定义系统与系统外部实体间的界限和接口，来确定需求范围；创建用户界面，帮助用户理解系统；分析需求的可行性，技术，经济，法律等；确定需求优先级，制定出系统研发的迭代计划；建立需求模型，帮助系统分析师理解系统，为软件设计提供系统的表示视图；创建数据字典以确保开发人员使用统一的数据定义；并使用QFD将产品的特性、属性和用户的重要性联系起来。（理论：需求分析工作过程所包含的主要工作内容）
VB6.0（VerisBilling6.0）项目前期，专家组会同现场运维人员对OBNG（Open BillingNG）系统做了一次性能评审，并且由专家组提供性能评估报告。报告指出该省13年做过一个系统升级，现有的NG版本包括两个数据中心，各个数据中心单处理峰值12亿话费量，均使用的是配置较好的小型机。通过这个报告项目团队对现场的情况有了更为详细的了解，经过项目团队主要负责人会议充分讨论后，决定在需求文档里尽量用图形来代替冗余枯燥的文字描述复杂的系统功能，最终通过评审，我们选择在需求分析时主要使用结构化分析方法，围绕数据字典的建设、运用的数据流图、状态转换图来进行需求分析工作。（项目采用了那种需求分析方法）
数据流图的运用。为了向客户清楚地描述系统的由那些功能部分组成，我们利用DFD 将离线计费系统的话单采集、预处理、话单分拣、话单查重、业务分析、批价、详单入库、分发、消费提醒几个功能模块的输入输出用一系列的处理连接起来，用图形符号准确地描述系统内各功能部件以及数据在他们之间的传递情况，简明易懂。再利用 DFD 分别对采集、解码、话单分拣、话单查重、业务分析、批价、分发、信控等功能模块进行分解，使得整个计费系统的复杂处理过程得以采用图形化的方式来描述，减少了大量篇幅的文字描述，使需求分析文档看上去非常简洁。同样我们用数据流图将在线计费、内容计费、账务处理、产品管理、信控管理等系统进行了分解描述。使得整个需求文档看上去更加清晰，尽量避免让客户去看那些枯燥冗长的文章，让即使是不懂技术的客户看完这些图，也能理解系统的数据处理过程。（数据流图）
状态转换图的运用。DFD 仅仅描述了系统的功能组成部分以及功能间的联系，而系统运行过程中需要对用户的状态做大量的判断，如用户的余额情况、用户的套餐情况、用户星级、停机状态等。这些状态判断靠事件驱动，为将这些状态描述清楚，我们在需求分析过程中还使用了状态转换图。STD（State Transform Diagram） 描述了系统如何在各种状态之间的转换，如用户订购了A套餐并且产生了相应的话单，系统在分析时需要描述话单的属性将用户使用到的A套餐产品解析出来，批价的时候才能匹配到A套餐产品进行计费。而当用户订购的A套餐已经耗尽，系统分析时就会转到基础套餐产品。通过使用STD，能够清楚描述了用户的状态转换过程，选择合理的输出。计费系统的过程非常复杂，需要分析判断的用户状态非常多。（状态转换图）
数据字典的运用。数据字典是结构化分析方法的核心，数据字典完成了DFD对数据详细内容无法具体、准确的描述。是对DFD的强力补充。VB6.0（VerisBilling6.0）项目数据结构非常的复杂，数据字典的设计要求非常高。包括系统域、产品域、资费域共涉及数据表760张表。为了保障数据字典完整性和一致性，我安排了专门的数据库管理员对数据字典进行管理，项目团队任何人要调整数据字典都必须交由该专人进行调整，并且对所有的变更都必须有系统分析师的签字，变更记录必须邮件及时发送给其他团队负责人以及本组成员。为了保障后续的数据割接工作不出现问题，数据字典的设计必须考虑OBNG（OpenBillingNG）版系统的实际情况，为此，特地安排了3名现场维护人员参与数据字典设计并负责后期的数据割接工作；一方面方便交流，另一方面可以充分考虑现场的实际情况并为后期的数据割接做足准备。（数据字典）
通过使用结构化分析方法，使得需求分析工作完成得非常顺利**，需求分析的质量得到了保证**，对后续项目的顺利实施提供了有利的支撑。项目2021年5月上线，在生产环境运行了半年，各项性能指标达到客户要求，并经受住了十一假期黄金周的考验，话单积压的问题得到了解决，最终通过了用户的验收，项目获得了该省移动通信公司领导的好评。（项目在结构化分析方法下的成效）
在项目结束后的讨论会议上，大家也指出了项目中存在一些不足，如云详单功能模块在性能上没有达到预期的目标，导致客户的详单查询效率低下，上线后又经过几轮的优化处理，才在性能上满足客户需求。另外，外围系统在抽样提取详单数据时需要研发专门的接口，维护难度增大。为此，我们不得不在项目后期又花费精力为现场运维人员开发一款辅助产品，使线程运维人员能够使用图形化界面通过简单的配置即可生成相应的接口脚本。总的来说这些问题主要还是需求分析时对云详单功能模块的考虑不够透彻，测试工作没有做彻底。所以，以后的项目里，需求分析质量得到保障的情况，还要把控好测试质量，把控好系统实施的每个细节。（总结与不足）
论文补充知识
BILLING：电信企业计费（Billing）系统是电信支撑系统BSS/OSS的核心。随着电信业的不断发展，现有的计费系统越来越不能满足市场的需要。如何能提出一套满足不断发展的业务需要、同时又能符合技术发展趋势的。Billing系统是电信企业面临的主要挑战。Billing主要是解决如何计费和如何对业务进行支撑的问题。从就其功能来看，Billing系统主要包括采集、预处理、批价、计费、帐务、付款等功能。
GPRS：(General Packet Radio Service )是通用分组无线服务技术的简称，是GSM手机用户可以使用的移动数据服务，属于第二代移动通信中的数据传输技术。可以说GPRS是GSM的延续，GPRS与以往的连续信道传输方式不同，以分组方式传输，因此利用者负担的费用以该传输数据为单位计算，并不使用该信道整体，理论上是廉价的。 GPRS的传输速率提高到56kbps或114Kbps。
BOSS：BOSS是业务运营支撑系统（Business Operation Support System）的简称，它包含客户管理（CBOSS）、产品管理（PBOSS）、资源管理、客户服务、渠道管理、计费、账务、结算、合作伙伴管理等多方面的功能。它对各种业务功能进行集中、统一的规划和整合，是一体化得、信息资源充分共享的支撑系统。
数据割接：（Data Cut-over）是指在将现有系统的数据迁移到云上新的数据中心时，需要对现有系统的数据库和表结构进行修改，以便新的数据中心能够正确地存储和处理数据。数据割接是一个复杂的过程，需要涉及到数据库管理系统（DBMS）、数据迁移工具、应用程序等多个方面。数据割接的主要难点包括：
数据量大：现有系统的数据量往往非常庞大，需要将其迁移到云上新的数据中心，这个过程需要非常谨慎地处理，以避免出现数据丢失、错误等问题。
数据结构不同：新的数据中心和现有系统的数据库结构可能完全不同，需要对现有系统的数据结构进行修改，以便新的数据中心能够正确地存储和处理数据。
数据校验困难：由于现有系统和新的数据中心的数据格式不同，可能会涉及到大量的数据校验工作，需要使用特殊的工具和技术来进行处理。
时间压力：数据割接需要在短时间内完成，因为新的数据中心需要尽快投入使用，而现有系统的数据迁移和处理可能需要较长的时间，这就需要在时间上进行优化和控制。
为了解决这些难点，需要采用一系列技术和工具，如：
数据库优化：可以通过优化数据库结构、使用分区、缓存等技术来提高数据库的性能，从而加快数据割接的速度。
数据迁移工具：开发专门的数据迁移工具，可以自动化地将现有系统的数据迁移到新的数据中心，避免手工操作引入的错误和风险。
自动化测试：采用自动化测试工具，对数据割接过程进行模拟和测试，以确保整个过程的正确性和稳定性。
监控和报警：实时监控数据割接过程中的进度和状态，发现问题及时进行处理和纠正。
合作与协同：与应用程序、开发人员、数据库管理系统等多个方面进行合作和协同，确保数据割接过程的顺利进行。
总之，数据割接是一个复杂而关键的过程，需要涉及到多个方面的技术和工具，以确保数据的完整性、准确性和安全性。