PPI — 需求质量度量：知情需求工程管理的基础¶
概述¶
- 作者: Robert J. Halligan FIE Aust CPEng IntPE(Aus)
- 发表: 1993年CSESAW研讨会，Calvados, MD, USA（2017年再版，文档号PPA-005330-11，正文6页+附录A）
- 核心论点: 缺陷需求是国防和航天项目成本与进度超支的主导原因（TRW数据: 30%设计问题源于错误/不完整规格，另有24%源于有意识偏离需求）；纠正错误的成本随生命周期推移增加20-1000倍（Boehm, 1981）。需求度量是实现闭环控制的关键手段——"不能被度量的就不能被控制"。
十大需求质量因子¶
| # | 因子 | 定义 |
|---|---|---|
| IQF1 | 正确性 | 需求陈述中无事实性错误 |
| IQF2 | 完整性 | 包含所有必要信息（含约束和条件），使需求可实施且满足需要 |
| IQF3 | 一致性 | 不与任何其他需求或自身结构冲突 |
| IQF4 | 清晰性 | 无需语义分析即可理解 |
| IQF5 | 非歧义性 | 仅有一种语义解释 |
| IQF6 | 连通性 | 需求内所有术语充分链接到其他需求和术语定义 |
| IQF7 | 单一性 | 不能合理表达为具有不同主体/动作/对象的两个以上需求 |
| IQF8 | 可测试性 | 存在有限且客观的过程验证需求已被满足 |
| IQF9 | 可修改性 | 必要变更可完整一致地进行；同一需求仅规定一次 |
| IQF10 | 可行性 | 在物理约束、技术状态和其他绝对约束内可满足 |
需求结构模板¶
自然语言需求解析为7个结构元素: 1)主体（Actor） 2)动作条件（Conditions） 3)动作（Action） 4)动作对象（Object） 5)动作约束（Constraints） 6)对象精化/来源（Refinement/Source of Object） 7)动作精化/目标（Refinement/Destination of Action）。第8元素"其他"收集非需求材料。模板源自Fuji（1989）IV&V课程笔记。
度量体系¶
产品度量¶
- IRQ（单个需求质量）: 0-1，=适用元素得分之和÷适用元素数。每个结构元素按1（满意）或0（不满意）评分
- IQF1-IQF10: 十个因子对应度量，各取1（无缺陷）或0（有缺陷）
- RQ（需求集质量）: n条需求的聚合: RQ = ΣIRQi/n；类似方式推导QF1-QF10
- 遗漏比（Omission Ratio）: 每条现有需求暗示的缺失需求数，用于补充完整性度量。注意: 完整性（QF2）在聚合后可能为负值
过程度量¶
| 度量 | 含义 |
|---|---|
| RSTA | 已开始分析的源需求百分比 |
| RTBD | 含TBD的需求百分比 |
| RCOM | 已完成分析的百分比 |
| RAPP | 已批准（子需求纳入目标文档）的百分比 |
| RALL | 已分配到下级WBS元素的百分比 |
所有过程度量可输入挣值测量系统；RTBD是有效的TPM参数。
典型度量值（质量等级对照）¶
| 等级 | RQ | 正确性 | 完整性 | 一致性 | 清晰性 | 非歧义 | 可测试性 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 很差（需大量开发） | 0.01-0.3 | 0.9 | -5 | 0.9 | 0.9 | 0.3 | 0.1 |
| 尚可（可能可用于招标） | 0.3-0.7 | 0.98 | 0 | 0.97 | 0.97 | 0.7 | 0.7 |
| SRR适合推进开发 | 0.85-0.99 | 0.99 | 0.95 | 0.99 | 0.99 | 0.9 | 0.99 |
| 适合关键开发 | 0.99+ | 0.99+ | 0.99+ | 0.99+ | 0.99+ | 0.98+ | 1 |
度量应用（Table 1）¶
RQ（需求集质量）的应用: 需求相关投标风险/机会估计、合同风险/机会估计、需求分析所需技能和资源水平确定、需求分析产品质量测量（是否终止正式分析、SRR/SSR准备程度、功能基线/分配基线成熟度）、团队成员规格编写技能评估、分包风险估计、TPM参数
QF1-QF10的应用: 需求不满足方面识别、需求相关技能培训需求识别、TPM参数
完整性估计三种方法（附录A）¶
- 遗漏比法: 通过现有需求的信息内容推断缺失需求数量。适用初始完整度>50%。示例: 仅有"功耗<500W"但无"电源接口"→遗漏比约4
- 关系规范法: 功能需求vs外部接口需求比例应相近（差异<10%）；其他质量需求占比: 小系统5-10%，大系统约1%
- 历史基准法: 商务喷气机2500-4500条、紧急通信浮标100-200条、心脏起搏器800条、大型客机8000-10000条、高速列车4500条
方法可组合使用以提高估计精度。充分的准确度支持合理决策——这是它们的目的。
计算机支持与实施成本¶
度量计算最适合在CASE环境中进行。作者使用Document Director ReqMgr（Bruce G. Jackson & Associates）构建的原型软件可自动化度量数据存储和渐进累积。实施成本约为总需求工程投入的2%。
笔记¶
- Halligan提出完整性可以为负值——这一特性在现实中意味着: 需求集不仅缺失某些需求，而且现有需求的错误程度大到"倒欠"信息
- 度量在采样基础上使用效果最佳——每n条需求抽样或聚焦感知风险区域。这显著降低了度量实施成本
- 1993年论文的先见之明: 在"需求引出"方法流行之前，Halligan就强调分析优于引出——这一原则至今仍是高质量需求工程的基础
- 十质量因子框架可直接映射到MOSA接口需求质量评估——特别是连通性（接口术语一致性）、可测试性（接口合规性可验证）、单一性（每个接口需求独立可追踪）
- 过程度量（RSTA/RTBD/RCOM/RAPP/RALL）提供了需求工程进度的挣值测量基础