77、需求工程中动态建模的实证研究

需求工程中动态建模的实证研究

一、引言

需求工程是系统工程中一个重要且具有挑战性的分支。在需求工程过程中，需求获取是常见的活动，但获取的信息需要经过解释、分析、建模和验证，才能确保需求被正确收集并可用于软件系统的实现。需求验证存在诸多困难，关键在于确定需求是否准确反映了利益相关者的需求，这要求利益相关者能够有效解释和理解需求的抽象描述（即模型）。

过去提出了多种建模方法和分析技术，行为建模是常用的建模方法之一，涉及对利益相关者和系统的动态或功能行为进行建模。误解的需求在项目后期修复成本通常较高。本文旨在通过实证研究评估动态建模是否能准确反映利益相关者的需求，为此进行了一项对照实验，以评估使用行为建模方法抽象出的软件需求的理解情况。

二、背景与相关工作

软件工程涵盖开发软件所需的理论、方法和工具，涉及技术、社会和心理等多方面问题。需求工程是软件开发的关键部分，主要活动包括需求获取、建模与分析、沟通、达成共识和需求演化，这些活动相互交织且迭代，贯穿整个软件系统开发生命周期。

需求的文档化和规范方式对确保其可阅读、解释、分析、重写、演化和验证起着重要作用。过去有多项实证研究评估建模技术的有效性和验证所获取的需求与模型。例如：
- Anda等人分析了用例模型的质量属性，发现基于模板的指南更易于理解，能更好地支持学生构建用例模型，且生成文档的质量更高。
- Britton等人研究了用户对UML序列图或协作图的偏好与他们理解这些图所建模信息的准确性之间的关系，发现图的类型影响不显著。
- Letier等人提出了一种分析需求级场景的技术，可在软件开发早期突出监控和控制问题的相关性。
- Cox等人通过实验室实验