11、技术产品的需求工程：集成规范、验证与变更管理

技术产品的需求工程：集成规范、验证与变更管理

1. 技术产品开发的挑战

技术产品，如汽车、洗衣机或录像机，在日常生活中扮演着重要角色。近年来，这些产品的功能和复杂性急剧增加，主要原因包括硬件成本降低带来的技术推动以及软件占比的增长。技术产品是特定的社会技术系统，其开发过程面临诸多挑战。

以汽车行业为例，如今汽车包含大量复杂的嵌入式系统，如线控转向、电子稳定系统、防抱死制动系统或座椅定位系统等。为了提供这些复杂功能和高质量，汽车需要越来越多的软件组件，并且这些组件通过多个网络相互连接。例如，当前的梅赛德斯 - 奔驰 S 级轿车包含超过 50 个控制器和 60 万行代码，由三种不同的总线系统连接。

汽车制造商需要在极短的时间和低成本的框架内进行开发，同时要涉及机械、硬件和软件各个层面的供应商。戴姆勒克莱斯勒的内部经验表明，汽车功能中超过 40% 的错误归因于不成熟的需求规范导致的需求错误。

汽车软件开发涉及众多利益相关者，包括驾驶员、乘客、营销人员、销售人员、硬件工程师、软件工程师、系统工程师、项目经理、汽车维修人员、需求工程师、质量工程师和维护工程师等。

现有的需求工程方法主要分为两类：一类侧重于质量和复杂性方面，基于状态转换图的形式化符号提供精确规范和质量保证工具支持，但不适合产品营销或管理等利益相关者，且需要专家操作，增加了中小企业供应商的参与难度；另一类仅关注文本文件，如用例，支持不同公司间利益相关者的沟通，但无法满足实现高质量所需的精确性和严谨性。

2. 技术产品需求工程的问题

2.1 典型的需求工程流程

在汽车的管理和产品营销阶段，制造商决定下一代汽车系列的创新功能