[发明专利]基于形式分析驱动的需求规格书的演化方法

说明书

背景技术

尽管依赖于特定的设计模型，但是软件开发过程(即，软件生命周期)通常包括一些任务，例如开发需求、设计和测试模型、以及开发代码。总体上，需求是一种将特定产品或服务应当如何实施文件化的需要。更具体地，需求是确定系统的必要属性、能力、特性或质量的说明。需求被用作产品开发过程的设计阶段的输入，并且表明了对于特定应用而言什么样的元素和功能才是必需的。

在需求开发期之前可以是可行性研究或者需求收集阶段，其中，从顾客、用户或其他利益相关者那里获取需求。需求期也可被分解为分析、规格化和验证阶段，其中，使需求文件化并且检查一致性、完整性、正确性以及潜在的歧义性。

对需求进行开发，也称为需求工程，是软件密集型系统的开发过程中的关键步骤。在软件设计领域的技术人员中间已经完全认可了的是系统中的缺陷的很大百分比均可回溯到需求规格书中的缺陷。在系统工程的设计、实施和测试阶段，修正需求错误的成本花费以指数方式增长。

需求工程处于系统设计和用户期望之间的边界处，并且为确保需求规格书的质量负责。为此，需求工程应当以这样的方式实施，即确保需求规格书精确、非歧义、一致并且完整，而且满足利益相关者的期望。

为在开发质量需求规格书方面支持需求工程师，已经开发了许多工具和方法。这些工具的功能不同，其范围从提供用于储存规格书的储存库到提供基于形式方法的分析引擎来分析规格书。许多工具还提供对规格书进行结构管理和版本管理的能力，并且也提供在系统工程生命周期的不同阶段上支持需求可溯性的能力。然而，所需要的是构造成提供迭代开发过程的自动系统，该迭代开发过程将形式分析结果直接并入需求规格书的开发阶段中。

发明内容

用于开发规格书的方法，该方法包括接收限定了规格书功能的多个需求，其中，多个需求利用形式模型来表达。该方法还包括利用形式分析来仿真多个需求，并确定该多个需求是否满足一组预定的准则。该方法还包括生成形式分析的总结，并且如果一组预定准则中的至少一个不被满足，则修改多个需求中的至少一个。

本发明还提供了以下方案：

方案1.一种用于开发规格书的方法，所述方法包括如下步骤：

接收限定了所述规格书功能的多个需求，其中，使用形式模型来表达所述多个需求；

使用形式分析来对所述多个需求进行仿真；

确定所述多个需求是否满足一组预定准则；

产生所述形式分析的总结；以及

如果所述一组预定准则中的至少一个准则未被满足，则修改所述多个需求中的至少一个需求。

方案2.如方案1所述的方法，其特征在于，进一步包括修改所述产生的总结，并且使用所述被修改的总结作为规格书条目，由此改进所述规格书。

方案3.如方案2所述的方法，其特征在于，进一步包括使用由所述形式分析提供的反馈来迭代地改进所述规格书。

方案4.如方案3所述的方法，其特征在于，利用所述被修改的总结来重复下述步骤：对所述多个需求进行仿真、确定所述需求是否满足所述一组准则、以及产生总结。

方案5.如方案1所述的方法，其特征在于，所述形式分析的总结指示了所述多个需求是否满足所述一组预定准则。

方案6.如方案1所述的方法，其特征在于，使用形式分析来对所述多个需求进行仿真包括使用至少一个算法来分析所述需求。

方案7.如方案1所述的方法，其特征在于，确定所述多个需求是否满足一组预定准则包括确定所述需求是否具备下列中的至少一个：完整、正确、一致、以及无歧义。

方案8.如方案1所述的方法，其特征在于，进一步包括修改所述需求中不满足所述一组预定准则的部分。

方案9.如方案8所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述需求的被修改的部分并入所述规格书中。

方案10.如方案1所述的方法，其特征在于，所述形式模型是以状态机、方案、或结构化英语的形式。

方案11.如方案1所述的方法，其特征在于，所述被修改的总结被并入所述规格书中以改进所述规格书。

方案12.一种方法，包括如下步骤：

接收限定了规格书的功能的多个需求，其中，使用形式模型来表达所述多个需求；

使用形式分析来检测所述多个需求的缺陷；

产生包括了所述形式分析的结果的总结；以及

通过将所述形式分析的结果作为规格书条目并入所述规格书中来改进所述多个需求。

方案13.如方案12所述的方法，其特征在于，使用形式分析来检测所述多个需求的缺陷包括确定所述规格书的行为。