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| 編輯推薦： |
1. 本书为“高等学校软件工程专业教学指导委员会软件工程专业推荐教材”和“国务院学位委员会软件工程学科评议组推荐教材”。
2. 本书通过预约挂号系统、智能家居系统等多个实例，系统性地讲解软件需求工程的典型方法及其应用实践。
3. 以金芝教授为代表的本书编者为软件需求工程领域的资深学者和教师，将其深耕领域几十年的心得和成果融于本书之中。
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| 內容簡介： |
本书融汇了编者在软件需求领域多年来从事研究和教学工作的经验，重点介绍软件需求工程领域研究者三十余年沉淀的经典方法和编者在近十余年探索中获得的新认知。全书分为12章，第1、2章分别为软件需求工程概述和软件需求过程的介绍，第3~7章介绍主要的软件需求工程方法，包括面向目标的方法、面向主体的方法、问题驱动的方法、面向情景的方法、基于环境建模的方法； 第8~12章分别讲解质量需求分析、形式化需求规约和验证、时间需求分析、敏捷开发中的需求活动和新时代的需求工程。
本书配套PPT课件、教学大纲等教学资源，可以作为高等院校软件工程相关专业高年级本科生或研究生“软件需求工程”相关课程的教材或参考书，也可以作为软件工程领域研究人员、软件需求工程实践者及对此领域感兴趣的普通读者的参考书。
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| 關於作者： |
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金芝，北京大学教授、博士生导师，IEEE/CCF/AAIA Fellow，国家杰出青年基金获得者。现任北京大学高可信软件技术重点实验室常务副主任，兼任国务院学位委员会软件工程学科评议组成员、中国计算机学会系统软件专业委员会主任、《软件学报》执行主编、《计算机学报》副主编及其他多个国内外期刊的编委。发表论文两百余篇，4次获得 ACM 杰出论文奖，出版专著3部。研究领域包括：软件需求工程、知识工程、知识/数据驱动的软件工程等。
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| 目錄：
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第1章软件需求工程概述
1.1什么是软件需求工程
1.1.1软件需求案例
1.1.2软件需求开发
1.1.3软件需求工程任务抽象
1.2需求工程为什么有用
1.2.1功能需求与非功能需求
1.2.2需求干系人
1.2.3为什么需要需求工程
1.3为什么强调环境
1.4软件需求工程是否需要方法学支撑
1.4.1需求开发的复杂性
1.4.2方法学的作用
1.5本书导读
参考文献
第2章软件需求过程
2.1需求过程模型
2.1.1迭代式需求过程模型
2.1.2敏捷需求模型
2.2需求开发活动
2.2.1需求获取
2.2.2需求分析和磋商
2.2.3需求文档化
2.2.4需求验证
2.3需求管理
2.3.1需求变化溯源
2.3.2需求变更管理
2.3.3需求追踪
2.4小结与讨论
2.5思考题
参考文献
第3章面向目标的方法
3.1概述
3.1.1目标的分类
3.1.2目标的层次
3.1.3目标的作用
3.2目标建模元素
3.2.1目标的表示
3.2.2目标的精化
3.2.3其他概念
3.3基于目标的需求分析
3.3.1目标建模
3.3.2目标障碍分析
3.3.3对象识别
3.3.4主体职责分配
3.3.5方案选择和目标操作化
3.4工业界应用
3.5小结与讨论
3.6思考题
参考文献
第4章面向主体的方法
4.1概述
4.1.1主体的含义
4.1.2主体的作用
4.2面向主体的需求建模框架
4.2.1策略主体
4.2.2主体意图
4.2.3依赖关系
4.2.4模型视图
4.3基于策略主体的需求分析
4.3.1早期需求分析
4.3.2后期需求分析
4.4小结与讨论
4.5思考题
参考文献
第5章问题驱动的方法
5.1概述
5.1.1问题的定位
5.1.2问题的描述
5.1.3问题的分解
5.2问题框架
5.2.1现象和领域特征
5.2.2基本问题框架
5.2.3基本问题框架变体
5.3框架关注点
5.3.1需求式行为问题关注点
5.3.2命令式行为问题关注点
5.3.3信息显示问题关注点
5.3.4简单工件问题关注点
5.3.5变换问题关注点
5.4综合关注点
5.5小结与讨论
5.6思考题
参考文献
第6章面向情景的方法
6.1概述
6.2基于文本的情景描述
6.2.1识别业务目标/功能
6.2.2撰写情景描述
6.2.3情景细化
6.3基于用例的情景建模
6.3.1用例和用例图
6.3.2用顺序图建模情景
6.3.3用活动图建模情景
6.4应用情景图
6.5情景的原型化
6.6小结与讨论
6.7思考题
参考文献
第7章基于环境建模的方法
7.1概述
7.2环境建模和环境本体
7.2.1顶层环境本体
7.2.2领域环境本体
7.3软件系统问题规约
7.3.1本体引导的环境实体识别
7.3.2本体支持的共享现象确定
7.3.3本体制导的用户需求定义
7.3.4本体驱动的现象关系规约
7.4环境相关的典型非功能需求
7.5小结与讨论
7.6思考题
参考文献
第8章质量需求分析
8.1概述
8.1.1质量需求定义
8.1.2质量需求分析概述
8.2质量需求建模框架
8.2.1质量目标的定义与建模
8.2.2质量目标与功能目标的关联建模
8.2.3质量目标关系的建模与表示
8.3质量需求精化分析
8.3.1安全目标的结构化
8.3.2多维度安全目标精化规则
8.3.3安全目标精化分析策略
8.4基于模式的质量需求操作化分析
8.4.1安全模式
8.4.2基于情景目标建模的安全模式
8.4.3安全模式的选择与应用
8.5小结与讨论
8.6思考题
参考文献
第9章形式化需求规约和验证
9.1概述
9.2需求形式化建模
9.2.1状态迁移系统
9.2.2需求的迁移系统表示
9.3约束或性质的表示
9.3.1性质规约语言简介
9.3.2性质的时态逻辑表示
9.4需求验证
9.5案例研究
9.5.1系统模型构建
9.5.2验证性质
9.6四变量模型及其文档化方法
9.6.1模型介绍
9.6.2系统需求文档及其验证
9.6.3系统的设计文档
9.6.4软件需求文档
9.7小结与讨论
9.8思考题
参考文献
第10章时间需求分析
10.1概述
10.2简单时序约束
10.2.1状态状态关系模式
10.2.2状态事件关系模式
10.2.3事件事件关系模式
10.3简单实时需求
10.3.1状态持续时间
10.3.2状态状态关系
10.3.3状态事件关系
10.3.4事件状态关系
10.3.5事件事件关系
10.4复合模式
10.5时间建模
10.5.1系统的时间约束建模
10.5.2性质的时间约束建模
10.6小结与讨论
10.7思考题
参考文献
第11章敏捷开发中的需求活动
11.1写用户故事
11.1.1如何写故事
11.1.2怎样写好故事
11.1.3如何保证故事质量
11.2敏捷开发中的需求规划
11.2.1团队的组织
11.2.2为用户故事确定优先级
11.2.3规划的迭代与发布
11.3敏捷需求质量检查和测试
11.3.1故事质量检查
11.3.2需求测试
11.3.3非功能属性测试
11.4敏捷需求管理工具
11.4.1常用功能
11.4.2扩展功能
11.4.3常用工具
11.5小结与讨论
11.6思考题
参考文献
第12章新时代的需求工程
12.1面向群体的需求工程
12.1.1群体参与需求活动
12.1.2群体需求工程模型
12.1.3群体需求工程框架
12.2面向新型应用的需求工程
12.2.1大数据分析软件的需求
12.2.2智能软件的需求
12.3结束语
参考文献
附录A时间需求模式
A.1简单时序约束模式
A.2简单实时需求模式
A.3复合模式
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| 內容試閱：
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随着互联网向人类社会和物理世界的全方位延伸，一个万物互联的人机物融合泛在计算时代正在开启，新的应用需求也日益涌现，大到国家治理、智慧城市，小到智能家居、智能网联车引擎控制系统。软件作为这些系统中承担中枢协调控制的部件，成为各行各业越来越重要的基础设施。软件是实现这些系统的行为规划和交互协调的关键部件，多姿多彩的人机物融合世界也正是通过软件来构造和定义。什么样的软件，或者说具备何种能力的软件，才能担此重任，成为合格的“中枢协调控制部件”？如何从期望的应用场景中定位待开发软件系统的能力边界和范围？这是成功开发人机物融合系统首先要回答的问题。
软件需求工程的目标是识别现实世界中待解决的问题、可改进的方面、可把握的机会，认知问题的范围，并明确刻画出需要通过软件技术有效解决的目标问题，设计出解决方案，并分析、确认方案的可行性和有效性。换言之，软件需求工程的任务就是观察现实世界的机会和问题，识别定位其对软件技术的需求，分析和建模对期望构造的软件系统的需求（需要具有的能力和需要满足的性质等），验证和确认这些软件需求并对其进行管理，以便支持后续的软件开发和变更。
软件需求工程对目前正在蓬勃发展的人机物融合系统来说尤为重要。，从支撑人机物融合计算场景的现有系统来看，系统规模和复杂性显著增加，有必要在需求阶段控制其复杂性； 第二，软件与硬件、软件与人之间交互的紧密性和持续性，使得软硬件协同建模分析和对人的意图的分析成为必需； 第三，人机物融合系统将运行在开放和不确定环境中，软件需要具有应对交互环境的动态变化性和不确定性的能力； 第四，人机物融合系统内生的安全性需要软件能力的支撑，包括如何消除在系统操作回路中与人相关的安全隐患，如何避免系统对交互环境造成的伤害和破坏，如何消除给在系统操作回路之外的人带来的安全隐患，如何避免泄露在系统操作回路之外的人的隐私。作为发现问题与描述现象的重要方法和手段，软件需求工程将成为这类系统成功构建的过程中不可或缺的一环，成为“软件定义一切”的重要基石。
2008年，本书、第二作者和原吉林大学的金英教授共同编著出版了《软件需求工程： 原理和方法》，初心是介绍软件需求工程的基本原理、主要方法和技术，为从事软件需求工程研究与实践的读者提供参考。十余年过去，友人驾鹤西去，而我们对需求工程研究与实践的认知和思考却未敢稍停。软件需求工程实践是一个开放和持续发展中的主题，仁者见仁，智者见智，对于不同的系统特征需要从不同视角去观察、定位及描述其中能够通过软件系统的支撑来解决的问题，进而推断现实世界问题的软件解决方案。本书是几位作者在原作基础上群体再创作的结晶。我们希望将软件需求工程领域研究者们三十余年沉淀下来的经典方法和我们在近十余年探索中获得的新认知用平实的方式呈现和分享给大家。
本书由全体作者共同策划完成，金芝规划了全书内容结构并撰写了第1、7章，刘璘撰写了第6、12章，陈小红撰写了第2、5、9、10章，李童撰写了第3、4、8章，王春晖撰写了第11章，金芝修订统一了全书风格。需求工程方法和实践的内容浩瀚广阔，本书仅仅呈现其概括性介绍，成书过程就非常不易，历时五年才得以完成，期间本书作者的学生通读并检查了书稿中的问题，后又经过半年的修改才得以完稿。
本书可作为本科生软件工程专业课程或软件通识课程的教材或参考书，用于“需求工程”“软件工程引论”“创意软件”等课程。如果本书作为本科生“软件需求工程”课程教材，可使用本书的第1~6章和第11~12章，共32学时； 其中，第3~6章应作为重点内容进行讲解，旨在使学生掌握主流的需求分析方法。如果本书作为本科生“软件工程引论”课程参考书，可根据学时情况使用本书的第1~2章作为课程教学内容。如果本书作为本科生软件通识课程“创意软件”的课程教材，可以使用本书的第1、6、11、12章。
本书作为软件工程专业高年级本科生或研究生“软件需求工程”相关课程的教材或参考书，教师和学生可以根据课程项目的选题情况，酌情选学本书的全部或部分章节。其中第3~6章应作为重点内容进行讲解，第7~9章的学习可以采用形式化的需求建模与环境建模专题研讨课等形式开展。同时，使学生了解需求分析并没有固定方法，而是应当根据待分析系统的特点灵活地选取合适的方法。此外，本书的第11~12章内容可作为课程的介绍性内容或作为课外阅读，旨在拓宽学生的知识面。
本书配套PPT课件、教学大纲、习题答案等教学资源，读者关注本书封底的清华大学出版社公众号“书圈”后即可下载相关资源，本书及配套资源的相关问题请联系本书责任编辑（404905510@qq.com）。
编者2023年1月
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