一种基于领域知识的非功能需求建模辅助方法

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1、第３６卷第１期计算机学报Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．１２０１３年１月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＯＭＰＵＴＥＲＳＪａｎ．２０１３一种基于领域知识的非功能需求建模辅助方法邵飞彭蓉（武汉大学软件工程国家重点实验室武汉４３００７２）（武汉大学计算机学院武汉４３００７２）摘要随着信息化的普及，人们对软件系统质量要求越来越高，由于体现涉众对软件质量要求的非功能需求具有抽象、主观、不确定等特性，纯粹依赖人工方式对非功能需求建模是一项十分困难的任务．利用领域工程具有的内聚性和稳定性，提出一种基于领域知识的非功能需求建模辅助方法，通过挖掘隐含领域知识，层次化地组织领域

2、知识，能够弥补个人知识的不足，更准确、完整地建模非功能需求．该方法包含两个部分：（１）基于不确定性理论的领域知识获取及分析模块；（２）基于ＮＦＲ（ＮｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ）框架的非功能需求辅助建模模块．通过建立非功能属性分解树、设计基于三角模糊数的评价语言值量化机制和传递依赖关系计算方法，实现了对领域知识的准备；建立了非功能属性及非功能需求间依赖关系的形式化定义和推理规则，提出了基于ＲＥＴｏｏｌｓ的ＮＦＲ扩展，实现了对领域知识的应用．案例研究表明，文中方法具有良好的可操作性，能够辅助建模需求关联，减轻需求工程师的工作负

3、荷；同时，交叉实验结果表明，该方法可提升传统ＮＦＲ框架方法的效率和准确度．关键词非功能需求；非功能属性；需求建模；传递依赖；领域知识中图法分类号ＴＰ３１１犇犗犐号１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０１６．２０１３．０００３９犃犖狅狀犉狌狀犮狋犻狅狀犪犾犚犲狇狌犻狉犲犿犲狀狋狊犕狅犱犲犾犻狀犵犃犻犱犲犱犕犲狋犺狅犱犅犪狊犲犱狅狀犇狅犿犪犻狀犓狀狅狑犾犲犱犵犲ＳＨＡＯＦｅｉＰＥＮＧＲｏｎｇ（犛狋犪狋犲犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犛狅犳狋狑犪狉犲犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犠狌犺犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犠狌犺犪狀４３００７２）（犆狅犿狆狌狋犲狉犛犮犺狅狅犾，

4、犠狌犺犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犠狌犺犪狀４３００７２）犃犫狊狋狉犪犮狋Ｗｉｔｈｔｈｅｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｓｈａｖｅｂｅｅｎｐａｉｄｔｏｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｏｆｔｗａｒｅｓｙｓｔｅｍｓ．ＴｈｅｄｅｍａｎｄｓｏｎｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆａｓｏｆｔｗａｒｅｓｙｓｔｅｍａｒｅｎａｍｅｄａｓＮＦＲｓ（ＮｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ）．Ａｂｓｔｒａｃｔｎｅｓｓ，ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙａｒｅｔｈｅｒｅｍａｒｋ

5、ａｂｌｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＮＦＲｓ，ｗｈｉｃｈｂｒｉｎｇｓｈｕｇｅｏｂｓｔａｃｌｅｓｔｏｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｅｎｇｉｎｅｅｒｓｔｏｍｏｄｅｌＮＦＲｓｍａｎｕａｌｌｙ．Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇｔｈｅｃｏｈｅｓｉｏｎａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｄｏｍａｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ａＮＦＲｓｍｏｄｅｌｉｎｇａｉｄｅｄｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｄｏｍａｉｎｋｎｏｗｌｅｄｇｅｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｉｔｍａｉｎｌｙｃｏｎｔａｉｎｓｔｗｏｐａｒｔｓ：（１）Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｔｈｅｏｒｙｂａｓｅｄｄｏｍａｉｎｋｎｏｗｌｅｄｇｅａｃｑｕｉｓｉｔｉ

6、ｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｍｏｄｕｌｅ；ａｎｄ（２）ｔｈｅＮＦＲｓｍｏｄｅｌｉｎｇａｉｄｅｄｍｏｄｕｌｅｂａｓｅｄｏｎＮＦＲｆｒａｍｅｗｏｒｋ．Ｉｎｔｈｅｆｉｒｓｔｐａｒｔ，ｔｈｅＮＦＡＤＴ（ＮｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＡｔｔｒｉｂｕｔｅｓＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎＴｒｅｅ）ｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｔｏｇｕｉｄｅｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＮＦＲｓ；ｔｈｅｆｕｚｚｙｓｅｔｔｈｅｏｒｙｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｐｅｒｆｏｒｍｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ

7、ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ａｎｄａｔｒａｎｓｉｔｉｖｅｄｅｐｅｎｄｅｎｃｙｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｄｉｓｃｏｖｅｒｔｈｅｉｍｐｌｉｃｉｔｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｅｎＮＦＡｓ（ＮｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＡｔｔｒｉｂｕｔｅｓ）．Ｉｎｔｈｅｓｅｃｏｎｄｐａｒｔ，ｆｏｒｍａｌｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓａｎｄｒａｔｉｏｎａｌｅｒｕｌｅｓｏｆＮＦＡｓａｎｄＮＦＲｓａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎ收稿日期：２０１２０６２４；最终修改稿收到日期：２０１２１１２９．本

8、课题得到国家“九七三”重点基础研究发展规划项目基金（２００７ＣＢ３１０８０１）、国家自然科学基金（６１１７００２６，６０９