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1、文档2阅读报告RequirementslnterdependenciesMouldingtheState-MouldingtheStateofResearchintoaResearchAgenda摘要。定义：相互依靠关系(interdependent),即需求量有关，并相互影响的一种关系。(Requirementsrelatetoandaffecteachother,i.e.theyareinterdependent.)一、简介：大多数的需求量不能独立处理，由于它们是有关的，同时以复杂的方式相互联系、相互影响II,210基于一个需求量的执行操作可能会不经意或者意料之外的方式影响到其他需求量。需
2、求之间的依靠关系(DePendenCieS)也可能会影响开发过程中的很多决定与活动，如需求变更管理3,4,公布规划2,5,需求管理6,要求重用口与要求的执行情况81这意味着在开发过程中有必要对相互依靠关系(interdependencies)进行考虑，以作出合理的决定(比如，见3.1节)。尽管如此，很少有人明白的需求相互依靠关系(requirementsinterdependencies)的性质，需要进一步研究，以更好地懂得这一现象5,9,10。我们研究的总体目标,是要明确在具体开发情况下什么需求的相互依靠关系类型是要重点考虑的。比如：在公布计划或者需求管理。同时，我们的目标也包含根据具体情况
3、，提出管理依靠关系(dependencies)的有效方法。这里提供了为实现这一目标的首要步骤：通过提供需求相互依靠关系(requirementsinterdependency)研究现状的概述，通过在书面上讨论、开发一种基于基本依靠关系类型的集成分类系统，(bydevelopinganintegratedclassificationoffundamentalinterdependencytypesdiscussedintheliterature)与为了进一步的研究而制订新的研究现状。解决需求依靠关系(requirementsinierdependencies)的文献数量相当小。而且不一致的地方有
4、不一致的研究角度。(i【approaches(heareafromdifferentperspectives.)pohl4-Ramesh与Jarke6讨论主题中需求跟踪部分，重点放在需求管理与变更管理上。需求依靠关系对需求的选择与公布计划的影响由KarISSOn等人讨论5,CarIShamre与Regnell9与CarIShamre等人2负责需求的互动管理(requirementsinieractionmanagement),这是为了处理识别需求间如何影响彼此的结果。(WhiChdealswithidentifyinghowrequirementsmayaffecteachother,sach
5、ievement)二、可跟踪性：懂得需求相互依靠关系(ReqUiremenISInterdePendenCieS)的基础需求跟踪被公认为是软件与信息系统开发的重要构成部分4,11,12,支持一个软件系统生命周期的多项活动。因此，需求跟踪被认为是正确解决相互依靠关系的前提。(Weviewtheareaasabasisforaddressingrequirementsinterdependencies.)这种观点，在理论与实证研究上，都通过大量文献描述并证实了(见如4,13,11,14,15,16,17。Ramesh-Jarke6基于数年的研究，扩展了该领域上当前的研究概述状况。文献中有几个关于长
6、期可追溯性的定义见6,18,19,4,在这里我们将需求跟踪定义为：理想情况下，在整个系统的生命周期里，能够在向前与向后两个方向上描述、跟踪需求的生命状况。(abilitytodescribeandfollowthelifeofarequirement,inbothJbrWardandbackwarddirection,ideallythroughthewholesystemlifecycle)20,pp.32,basedon14。这个定义说明，需求跟踪能够分为两个要紧类型：预先-跟踪性与后期-跟踪性(图1)。预先-跟踪性指需求的生命周期开始之前该需求的各方面信息，列入到需求规范中14(IhoS
7、easpectsofarequirementslifebeforeitisincludedintherequirementsspecification14andisfocusedonenablingabetterunderstandingoftherequirement.),要紧为了更好地懂得需求。后期-跟踪性指需求的生命周期中实时反应该需求的各方面信息，列入到需求规范中14,(thoseaspectsofarequirementlifefromthepointintimewhenithasbeenincludedintherequirementsspecification)要紧是为了能更好地
8、懂得、验收当前的系统/软件。Figure1:Differenttypesoftraceability因此，需求的预先-跟踪性关注需求的结果(requiremeNSPrOdMCti,将焦点放在域(domain),并当需求发生或者系统安装时，进行交付工作。(ReqUirementSPre-Saceabililyishenceconcernedwithrequirementsproductionandfocusesonthedomainwithwhichweinteractwhentherequirementsaredevelopedandinwhichthesystemsistobeinstall
9、ed.)需求的后期-跟踪性关注的是需求的部署(deployment),将焦点放在以需求为基础的软件(s5lwre)开发上。(Requirementspost-traceabilityisconcernedwithrequirementsdeploymentandisfocusedonthesoftwarethatisdevelopedbasedontherequirements.)预先-跟踪性与后期-跟踪性也可分为四跟踪类型，这是在21表述的。根据文献关于跟踪性的信息，为需求工程设计、系统演变与测试程序提供了重要的支持。图1给出了需求跟踪链接的各类类型，在软件系统的开发与保护时支持不一致的情况
10、与活动。这一切都不可能单独支持需求跟踪(见3)。不一致利益有关者通常也对不一致类型的需求跟踪信息感兴趣。尽管如此，目前的文献与规章很少有指导方针关于在上下文中什么类型的信息应该捕获与使用6。(currentliteratureandstandardsprovidefewguidelinesregardingwhichtypeofinformationshouldbecapturedandusedinwhatcontext61)需求跟踪关注的是各类跟踪对象之间的跟踪关系，比如要求、合理、文件、处理阶段等。在木文中，我们重点放在跟踪对象为特定种类之间的关系，即明确规定的需求(explicitlys
11、tatedrequirements)(图1的阴影部分)。不一致的作者以许多不一致的方式使用长期的依靠关系。(Thetermdependencyisusedinfairlydifferentmannersbydifferentauthors)Pohl4用广义的术语,确定了18种不一致类型的依靠关系(Pohl4hasabroadviewofthetermandhasdefined18differentdependencytypes)(见图2)。另一方面，Ramesh与Jarke6使用更有具体(specificsense)的术语，区分了相互依靠关系(dependencies)与其他的关系(relat
12、ionships)类型。这意味着，术语“相互依靠关系”(dependency)能够被看作是术词“关系”(IermreIaliOnShiP)的代名词，或者在这两个对象之间形成一种强大的关联，彼此以某种方式相互影响。比如在变化的情况下。在这里，我们不区分依靠关系(dependency)与关系(relatiOnShiPs)。我们将探索需求量以什么不一致的方式能够联系到其他需求量，这也可能意味着他们同时也在相互影响。(Weareinterestedinexploringthedifferentmannersbywhichrequirementscanrelatetoeachother,whichmay
13、meanthattheyaffecteachotheraswell.)我们也选择使用相互依靠关系GNerdePendenCy)这一术语来强调我们关注的、存在于同类跟踪对象之间的关系(relationships)。(Wehavealsochosentousetheterminterdependencytoemphasisethattherelationshipsthatwefocusonarethosethatexistbetweentraceobjectsofthesametype.)三、需求相互依靠关系的研究现状本节旨在提供需求依靠关系(requirementsinterdependenci
14、es)研究现状的概述，通过发现与概括那些关注需求依靠关系类型、关注影响开发情况的文献，与对正在进行的调查访问作概括。(Thissectionaimsatprovidinganoverviewofthecurrentstateofresearchonrequirementsinterdependenciesbyoutliningfindingsfromtheliteratureconcerningrequirementsinterdependencytypesandaffecteddevelopmentsituationsaswellasfindingsfromanongoingintervie
15、wsurvey.)完整的需求依靠关系类型集合在文献22中提出。3.1、 需求依靠关系(RequirementsInterdependencies)-文献的综述CaLiteratureReview)需求的相互依靠关系在相当的程度上，属于尚未开发的领域。很少数量的文献对它进行讨论及评审。只是，在这方面的研究领域内也有一些里程碑。在需求跟踪研究的初期，波尔4开发一个跟踪踪的框架，其中包含了一个依靠关系模型，定义了可能存在的18个不一致类型的依靠关系链接(图2)。波尔4的模型描述了在任何需求工程过程中，所有跟踪对象类型之间的依靠关系类型。我们专注于需求的相互依靠关系(requirementsinter
16、dependencies,),但仍然有在通常依靠关系(generaldependencies)与需求相互依靠关系(requirementsinlerdependencies)之间已确定的关系(correlations),这激励若为什么这种依靠模型仍然应用于我们的投资中。(buttherearemostcertainsomecorrelationsbetweenthesegeneraldependenciesandrequirementsinterdependencies,whichmotivatewhythisdependencymodelisrelevantforourinvestigati
17、on.)表示不懂得。Figure2:Thedependencymodel4但是，POhl的依靠关系模型必需有所调整，使之能适用于我们研究的需求依靠关系。由于POhl模型里一些需求依靠关系显然不适用于需求量之间。(参见22类别的描述与模型中的依靠关系类型)。这些种类“文件”(Documents)与种类“比较”(COmPare),因此这是进一步讨论有关依靠模型时排除在外的。在其他情况下，相互依靠关系类型(dependencylypes)里描述的“跟踪对象Graceobjecl)这一术词会被“需求”(requirement这一词替用，并将之后的讨论中使用。尽管对我们的研究来说，Pohl的模型是一个有
18、价值的开始，其模型的类别与依靠关系的种类有的时候很难明确区分彼此。另外的需求依靠关系类型将在随后的文献中提到。因此有必要修改与调整这种模型，为了进展一种模型专门用于需求依靠关系(requirementsinterdependencies),同时也为了合并最先的研究。Pohl提到需求如何演化的知识，因此在处理变化与变化的一体化时，彼此相互的关系是重要的。(andhencerelatetoeachother,isconsideredtobeimportantwhendealingwithchangesandchangeintegration.)KotOnya与SOmmerViHe同意这种说法，并表
19、示在变化管理(Changemanagement)的角度上，需求相互依靠关系(requiremenlsinlerdependency)的概念是需求跟踪中最重要的一点。这些依靠关系(dependency)的类型在POhI模型也是考虑的部分。(包含抽象与进化的)POhl还明确了需求相互依靠关系作为明确可重用软件组件(reusablesoftwarecomponent)的推动角色。假如被声明的需求(Statedrequirements)对比于现行的需求(existingrequirements)时，检测到的需求是相似的，这说明这是一个可重用组件。依靠型的“相似(SimiIar)是包含在模型中。Kali
20、SSon等人5需求这部分开发了一种解决办法，通过成对的对比(Pair-WiSecomparison)需求不可能被视为独立的个体(Sland-aloneartefacis.)。比如，假如您选择执行一个高优先级、低成本的需求量，您可能还务必执行一个低优先级、成本高的需求量。因此选择需求时，不能够单单考虑优先级。KarISSOn等人5的结论是：当存在一个缺少支持的需求相互依靠关系，特定条件是，需求所包含或者排除在外的影响都能够观察到。他们已经确定了一套初步的相互依靠关系的类型，且他们被认为在需求选择的前后过程中是有关的(见22)。(这个结论我表示不懂得。)CarIShamre与Regnenl9同意5
21、,并作出结论：由于需求的相互依靠关系，公布计划是一个非常复杂的任务。需求相互依靠关系的管理被认为是特别重要的，当需求是“培养异步生命周期模型(fosieredasynchronouslyinalifecyclemodel)时。由于他们连接着需求的片段(requirementsfragments.)。对未来的研究，有必要关注需求之间存在着的、不一致类型的相互依靠关系。CarIShamre与RegneIl9描述了一些的相互依靠关系的类型(见22)。CarIShamre等人2继续了5与9的工作，并进行一个用于公布计划的需求依靠关系的工业调查。确定了六种不一致类型的相互依靠关系(见22),部分以5提出
22、的类型作基础；并分析五个不一致公司之间20个高优先级的需求量。从这个调查结果表示，很少有单独的需求量，即需求量与其他需求量没有关系。有的时候，研究中的受访者很难去选择两个需求量之间的关系(relationship)要使用何种依靠类型(imerdependencyIype),由于多于一种类型的相比依靠能够使用。西此，有必要优化相互依靠的类型。另外，需求依靠关系很少有明确的定义，理由如下：大量的相互依靠关系会导致明确与管理需求的困难、需求相互依靠关系本身比较模糊，意味着其所描述的关系(relationship)或者多或者少会比较重要。(meaningthattherelationshiptheyd
23、escribecanbemoreorlesscritical)。假如Rl由于R2而增加了执行成木，RI的成本也有可能会发生大的增加又或者者变化甚微。(IfRIinCreaSeSlheimplementationcostofR2,itcouldbealargeincreaseoraninsignificant.)这个问题在6中讨论到，中表示很难去明确一个相互依靠关系的联系强度(Strengthofaninterdependencylink)0尽管需求量的成对分析也支持需求的其他问题，但它需要很多时间。因此找到减少评估时间的方法相当重要。RameSh与Jarke6采取的第一步指向需求跟踪的参考模型
24、(referencemodels)o他们的焦点不在于需求的相互依靠关系，但是，正如我们上面所说，需求的相互依靠是一个跟踪性问题。根据文献中公司所用的简化跟踪做法也是需求之间的一种“文件”(document)跟踪性链接，为了给跟踪的需求量建模。(ACCordingto6companieswithasimplistic(raceabilitypracticealsodocumenttraceabilitylinksbetweenrequirementsinordertomodelrequirementsIraCeabiEy需求之间的跟踪是文档跟踪)前面讨论过的依靠关系类型大多数都涉及需求管理与需求
25、的演变(参见22)。RameSha与Jarke也指出，将高层次的需求分解成更具体的需求，这关于保持需求的跟踪来说非常重要。比如，在为了管理需求数量的爆炸式增长与为了更容易去懂得需求通过映射关系找回源头。(inordertomanagetheexplosioninthenumberofrequirementsaswellasfacilitatingunderstandingoftherequirementsbymappingthembacktotheirsources.)RameSha与Jarke6也强调，保持所有有关的需求与开发过程中产生的输出之间的链接(Link)是既不可行，也不可取的。(i
26、lisneitherfeasiblenordesirableiomainlainlinksbeweenallrelatedrequirementsandoutputproducedduringthedevelopmentprocess)由于保持跟踪性链接所涉及到的开销过大。相反，更可行的方法是去识别那些关键的需求，并专注于储存那些与跟踪性有关的信息。Robinson等人8对需求的交互管理(requirementsinieraclionmanagement)这一领域做报告。这个领域专注于那些可能会影响彼此成果的需求之间的关系(relationships)管理，办法是为了识别那些不能同时满足的需求
27、(TheideaistoidentifyrequirementsthatcannotbesatisfiedSimultaneouslyJoRObinSon等人基于此，执行了对需求相互依靠关系的实施或者以实现为导向的办法。(Robinsonetalhashencetakenanimplementationorrealizationorientedviewonrequirementsinterdependencies.)其要紧目的是管理需求之间的矛盾(ConfIiCts),并在需求定义的时间上,确认能满足需求的问题。(identifytheproblemswithsatisfyingrequire
28、mentsatrequirementsdefinitiontime.)Robinson等人也确定了很多不一致类型的需求依靠关系(见22)。3.2、 正在进行的访谈研究的一些发现(略)这项研究着重于当前的实践与需求工程关注的挑战。通常而言，大多数研究中的受访者都承认，需求联系并影响着彼此。而且，参与访谈的公司并不是都使用“文件”(documemed)需求依靠关系类型。相反，在实践中需求会聚集，通常会绑定在一起执行。(therequirementswereclustered,usuallywithrespecttowhichrequirementthatshouldbeimplementedtog
29、ether.)这可能取决于需求是否关注系统的同一个部分：假如在同一时间执行需求能有效地利用成本、或者者这些需求由同一个人执行。需求的矛盾管理要紧是关于权衡如何实施不一致需求。执行开销(COSIOfimPIememaIion)应注意去识别那些能够/应该在同一时间内执行的需求，由于这能够降低执行时的开销。(Costofimplementationisconcernedwithidentifyingrequirementsthatcan/shouldbeimplementedatthesametime,sincethisdecreasestheimplementationcost)有的时候己经确定的
30、相互依靠关系，其结果可能是很难懂得的。通常，是由于这种相互依靠关系之间存在非功能性需求(non-funcionalrequiremenls)。四、建立基本依靠关系类型的模型在深入地解决不一致情况下如何管理需求相互依靠关系类型之前。我们首先需要将之前文献中不一致的观点编译成一个综合模型，即中立的进展情况。(WhiChisneutralwithregardtodevelopmentsituation.)这句话懂得不了：(OneidentifiedproblemistochoosebetweendifferenttypesofinterdependenciesandPohsdependencymod
31、elalonecomprises18types)此夕卜，通过文献中需求相互依靠关系类型之间的差异，仍然有一些未完成的工作。从本质上讲，依靠关系的分类大概受利益有关者的办法影响，并成为开发过程的一部分。如需求选择或者公布计划。此外，不一致类别的重叠与用明确术语表示类型的条款的含义，在不一致的地方也有不一致的表述。(VarioUSclassificationsOVerI叩andthemeaningofcertainterms,whichdenotethetypes,notclearintheareaasawhole.)比如所谓“时间依靠性”(temporaldependency),不一致的作者给出
32、了不一致的含义。基于我们的分析能够在22中找到相互依靠关系类型的完整列表。根据文献、正在进行的访谈研究与一些中间结果，我们制定了一个分类(图4),这能够被认为是总体开发与建立需求中立的基本依靠关系类型(fundamenlalrequirementsinterdependencies)模型的第一步。这种分类将来有可能需要进一步阐述与验证，比如用大量不一致的需求集。由于我们关注几种迄今为止我们认为是基本的依靠关系类型，这些以后可能需要进行调整或者扩充，以习惯在软件开发过程的不一致需求，比如：需求选择或者公布计划。Figure4:Thenewclassification根据这一分类，我们能够明确基本
33、且中立的相互依靠关系的两个类别。我们暂时称之为结构相互依靠关系(STRUCTURAL)与成本/价值相互依靠关系4.1、 结构性相互依靠关系(StructuralInterdependencies)SfrvcWrR/加erdepedecies关注的是，给定一组以结构化方式组织而成的需求，这些结构中存在的关系是：层次关系与交叉结构关系。往往高层次的业务需求会逐步分解成更具体的软件需求。另外，不一致层次间的需求可能会经由整体层次(overallhierarchy)而相互影响。我们发现这一类的相互依靠关系类型，如下：Requires一个需求的落实取决于另一个需求的落实。这种类型能够用来描述两个要求之间
34、的层次关系(hierarchicalrelalion),而且这种关系能够穿过结构化的层次。(butalsorelationsacrosshierarchicalstructures.)这种相互依靠关系类型是由相互依靠关系类型“requires”、“and”、“IogiCal”9与“must-exisi”派生出来。这种关系在相反方向也成立。(ThiSrelaIionShiPcanalsobeviewedintheoppositedirection)换句话，Rl的执行需要R2,即R2是Rl的先决条件2。(i.e.insteadofRlrequiresR2,R2isaprerequisiteforR
35、l21)(这是一种条件的!)依靠类型(dependency)2是很难归类的(可选的，事实上这是有条件的！)，由于它与不一致类型的相互依靠关系有关。(sinceitcanberelatedtodifferentinterdependencytypes.)依靠类型“。/”能够作为其他依靠关系的替代方案，比如需要另一个需求时，即RI需要其他的需求量R2,R3,R4的。(The“or”dependencyrelatesalternativesolutionstoeachother,whiche.g.mayberequiredbyanotherrequirementi.e.Rlrequiressomeo
36、fthefollowingrequirementsR2,R3orR4.)显然，这种需求类型需要更多的研究，以便更好的懂得。依靠类型“Safis。4与positive8能够看作为需求类型的较弱的依靠关系。(aweakerdependencyofthetyperequire.)他们都关注那些用以支持另一需求落实的需求链接(linkingrequirements)unegativecorrelation,8、wconflictw4与“cannojexist”5。冲突在访谈调查中也是最经常被提到相互依靠关系类型(interdependencytypes)之一。RobinSon等人8强烈地关注依靠关系的
37、冲突，并提出了一些关系(relations),这能够作为解释冲突的理由，比如“resource、tasks”与causality”。Influences一个需影响另一个需求。这是在文献中指出，一个需求可能会影响其他的需求，以相关于“requires、“explains”与“conflicts”的方式。与7中有一个相当普遍的相互依靠关系的类型，称之“depenCLor1”与“dependency。我们的假设是，越来越多依靠关系能够被识别，特别是通过在遵守不一致的开发活动与情况而进一步阐述中。然而，在现阶段，当两个有关需求之间的关系(relationship)不是requires、“explain
38、s与conflicts”时。我们会选择使用一个包含总的相互依靠关系类型。4.2、 成本/价值相互依靠关系(Cost/valiieIIiterdepefidencies)CostZvalue加UePe关注的执行与价值有关的需求时的成本开销，而这个需求的履行将提供给对需求有所领会的客户/用户。(Cost/valueinterdependenciesareconcernedwiththecostsinvolvedinimplementingarequirementinrelationtothevaluethatthefulfilmentofthatrequirementwillprovidetoth
39、eperceivedcus(omeruser.)实现一个需求的成本与实现另一个需求的价值有关，而这个需求的实现是提供给有所领会的(或者译成：指定的或者有办法的)客户。这一类的相互依靠类型包含：lncreases/Decreases_cost_of假如选择执行一个需求，会增加或者减少另一个需求执行的成本。这种相互依靠关系的类型包含有：“icosi2、“positivecost与negativecosi”5与iivalue-related,9.Increases/Decreases_value_of假如选择执行一个需求，会增加或者减少另一个需求对消费者的价值。这种相互依靠关系的类型包含有：“cva
40、lue与positivevalue”与rtnegativevalue,54.3、 研究的现状除了开发基本需求相互依靠关系类型的参照模型，与扩展该参考模型以应付在软件开发过程中的特定需要，我们要明确需求相互依靠关系研究领域中的三个要紧问题： HowcanweidentifyrequirementsMterdepeodecCjeS须何识别依靠关系？识别即发现、记录依靠关系。需求的相互依靠关系(requirementsinterdependencies)的问题，不仅涉及如何记录与保持有关需求间的联系，也务必能通过一些方式来识别那些关系(relationships)。当分析需求集时，可能很容易发现一些
41、相互依靠关系，但也有一些相互依靠关系，是很难确认的(因此需要明确定义，特别是形式化的定义！)。此外，需求之间的相互影响也是难以确认的，特别是关于非功能性需求(non-functionalrequiremenls)。我们需要研究的是如何确认需求的相互依京关系，与探讨需求之间是如何相互影响的。Pohl4中提出了一种自动记录跟踪链接的方法。Carlshamre等人2描述了如何使用需求成对的分析去发现相互依靠关系，他们还讨论了关于如何降低这种分析方法所需的时间。但上述这两种方法都是假设开发人员明白需求之间是如何影响彼此的。然而，这是有必要找到一种方法，能够探索相互依靠关系是何种结果，即能探索需求之间是
42、如何相互影响。(正由于没有准确的与形式化的需求依靠关系的定义，因此然才导致把需求依靠关系建立在跟踪关系之上，通过跟踪关系来识别依靠关系，而不是通过依靠关系来识别与建立跟踪关系。我的研究颠覆这种观点，提出我们自己的观点！) HowcanwedescriberequirementsMferdePe。曲。Res2何描述依靠关系？当需求间的不一致关系(relationships)被确认，我们务必提供工具存储与管理他们。而当前跟踪工具常见的问题是，他们能够提供工具存储需求之间的关系(relaIiOnShiPS),但他们很少提供关系6(relationships)的语义与内在涵义的指导意见6。关于机制(m
43、echanisms),很有必要去确认最关键的相互依靠关系(interdependencies),由于链接(Link)所有仃关需求是不可行的。因此，它务必有可能说明相互依靠关系6,2的强度。(Itmusthencebepossibletoshowthestrengthoftheinterdependencies16,2.)需求跟踪研究包含几种用于记录与管理跟踪性链接(Iraceabililylinks.)的可替换办法。一个重要的研究课题是探讨其中什么办法用于记录与管理需求相互依靠关系更适合。此外，CarlShamre等人2提出了一种描述需求相互依靠关系的方式。这种方法是建立可视化基础上，并认为是
44、该课题一个重要的特点。由于需求可能作为低层次的目标，为此可寻找不一致的总体建模技术(如见26)来建模及描述依靠关系。(Itcouldalsoberelevantinthiscontexttolookatdifferenttechniquesforgoalmodelling(seee.g.26)asameanstomodelanddescribeinterdependencies,sincerequirementscouldbeconsideredtobelow-levelgoals.用不一致的目标建模技术来对依靠关系进行目标建模，由于需求能够被看作为低级目标)基于这种观念，F3的企业建模语言27,一种更加专业的用于表示信息系统的需
