Концептуальное моделирование (Conceptual Modeling)

Классификация требований (Requirements Classification)

Анализ требований (Requirements Analysis)

Эта секция посвящена процессам анализа требований, то есть трансформации информации, полученной от пользователей (и других заинтересованных лиц) в четко и однозначно определенные требования, передаваемые инженерам для реализации в программном коде.

Анализ требований включает:

  • Обнаружение и разрешение конфликтов между требованиями;
  • Определение границ задачи, решаемой создаваемым программным обеспечением; в общем случае - определение “scope” (или “bounds”), границ и содержания программного проекта;
  • Детализация системных требований для установления программных требований;

Практически всегда, хотя это явно и не отмечено в описании анализа требований как секции SWEBOK, на практике выделяется и детализация бизнес-требований для установления программных требований. Например, пресловутый режим работы 24x7, сформулированный в виде бизнес-требования, накладывает достаточно жесткие рамки на выбор технологической платформы и архитектурных решений как технических требований к разрабатываемой программной системе.

  • SWEBOK отмечает, что традиционный взгляд на анализ требований часто сфокусирован или уменьшен до вопросов концептуального моделирования с использованием соответствующих аналитических методов, одним из которых является SADT – Structured Analysis and Design Technique (методология структурного анализа и техники проектирования), знакомый многим по нотациям IDEF0 (функциональное моделирование – стандарт IEEE 1320.1), IDEF1X (информационное моделирование – стандарт IEEE 1320.2, известный также как IDEFObject), часто применяемым как для моделирования бизнес-процессов, так и структур данных, в частности – реляционных баз данных.

Так или иначе, вне зависимости от выразительных средств, которые являются лишь инструментом анализа и фиксирования результатов, результатом анализа требований должны быть однозначно интерпретируемые требований, реализация которых проверяема, а стоимость и ресурсы – предсказуемы.

Требования могут классифицироваться по целому ряду параметров, например:

  • Функциональные и нефункциональные требования
  • Внутренние (с другими требованиями) или внешние зависимости
  • Требования к процессу или продукту
  • Приоритет требований
  • Содержание требований в отношении конкретных подсистем создаваемого программного обеспечения
  • Изменяемость/стабильность требований

Другие варианты классификации могут, и часто базируются, на принятых в организации подходах, применяемых методологиях, методах и практиках, а, зачастую, и специфике проектов и даже требованиях заказчиков к процессу разработки и, в частности, определения требований и форме представления результатов их анализа.

Разработка модели проблемы реального мира – ключевой элемент анализа требований. Цель моделирования – понимание проблемы, задачи и методов их решения до того, как начнется решение проблемы.

Часто приходится слышать, что прагматичность подхода в отношении программных проектов заключается в “пропуске” этапа (или стадии, фазы) моделирования. В свою очередь, часто ставят знак равенства между моделированием и “этими красивыми квадратиками со стрелочками”. Ни то, ни другое утверждение неверны. Например, в XP и в других гибких (Agile) практиках существуют и истории пользователей, и карточки задач, и процедуры анализа (в частности, связанных с ними “мозговых штурмов”, как запланированных, так и, к сожалению, не очень) , в результате которого мы сформулировали задачи, высокоуровневые возможности - “фичи” продукта (feature - особенность), а также необходимые модели (см. [Амблер, 2002]). Объем моделей, их детализация и средства представления могут быть различны. Их выбор базируется и/или диктуется конкретным культурным контекстом организаций, вовлеченных в проект, и практик, применяемых проектной группой. Именно не форма, но сама идея моделирования как попытка упростить и однозначно интерпретировать на концептуальном уровне проблематику деятельности в реальном мире – обязательная составляющая как управления требованиями, так и программной инженерии, в целом.

Среди факторов, которые влияют на выбор модели, метода и детализации ее представления, степени связанности с программным кодом и другими вопросами:

  • Природа проблемы (проблемной области)
  • Экспертиза и опыт инженеров
  • Требования заказчика к процессу
  • Доступность методов и инструментов
  • Внутрикорпоративные стандарты и регламенты
  • Культура разработки

В любом случае, моделирование рассматривается в программном контексте, а не только с точки зрения бизнес-задач как таковых, Это обусловлено необходимостью понимания операционного и системного контекста, то есть окружения, в котором программная система будет реально использоваться и которое накладывает свои, иногда достаточно жесткие ограничения.

Вопросы моделирования тесно связаны с применяемыми методами и подходами. Однако, частные методы или нотации, как отмечается в SWEBOK, так или иначе следуют распространенным в индустрии практикам и тяготеют к тем формам, с которыми связаны накопленный опыт и подтвержденные общепринятой практикой знания. SWEBOK отмечает, что могут быть разработаны различные виды моделей, включающие потоки работ и данных, модели состояний, трассировки событий, взаимодействия пользователей, объектные модели, модели структур данных, и т.п. Кстати, именно такая ситуация сложилась с UML, все чаще воcпринимаемым в качестве общепринятого или de-facto стандарта в моделировании и включающем целый комплекс моделей (в UML 2.0 включено 14 моделей, представленные в двух группах – статические модели и поведенческие), связанных и объединенных общей архитектурой, на основе концепции метамоделей.

Cовременное состояние стандарта UML (унифицированного языка моделирования Unified Modeling Language, разрабатываемого консорциумом OMG – www.omg.org ) версии 2.0 вполне позволяет говорить о расширении его применимости в “чистом” бизнес-моделировании. На фоне богатства выразительных средств, появления соответствующего инструментального обеспечения работы с UML 2.0, длительной истории успешного применения стандарта UML 1.x, инструментов на его основе и повсеместного использования UML в области объектно-ориентированного анализа и проектирования не только аналитиками, но архитекторами и разработчиками ПО, можно с уверенностью говорить о смещении фокуса индустрии программного обеспечения в сторону UML и отходу (как минимум, частичному) от IDEF, в применении к аналитической деятельности. Темпы такой “миграции”, конечно, зависят от степени консервативности взглядов конкретных специалистов-аналитиков. Однако, давление рынка, требование унификации, в частности, выразительных средств описания активов проектов в рамках всей проектной команды – те причины, по которым, по мнению автора, аналитики, не воспринявшие UML-ориентированный тренд, могут оказаться за бортом серьезных корпоративных ИТ-проектов. Даже на фоне “неприятия” UML некоторыми игроками рынка, критическая масса знаний и практик по его применению уже оказалась достаточно велика, чтобы игнорировать его применение. В то же самое время, не стоит воспринимать UML как панацею – это касается любой технологии, практики или подхода. Создан, активно развивается и уже поддержан индустрией стандарт BPMN – Business Process Management Notation (см. www.bpmi.org). Таким образом, все определяется конкретным “культурным” контекстом. Просто надо помнить об этом и оставаться “прагматиками”, в положительном понимании этого слова, не теряя креативности в повседневной деятельности.

Необходимо отметить, что на практике наблюдается тенденция разделения вопросов определения требований и моделирования. Это, например, заметно в современных методологиях, таких как RUP (Rational Unified Process), где работа с требованиями и моделирование/проектирование – суть две разные дисциплины.