在受监管的行业环境中应用需求工程最佳实践
在医疗、汽车等行业，需求是合规与质量的基石。本文总结了需求工程的 9 项最佳实践，通过对比示例为您提供一套可落地的编写规范。作为 Perforce 授权合作伙伴，龙智将助力您的团队实现从需求到验证的全程追溯。
如果您在医疗设备设计、汽车工程或航空航天等受监管行业工作，您一定深知，需求是产品开发的基石。若缺乏清晰、有效的需求，您的团队将面临合规失败、范围蔓延以及代价高昂的返工风险。
需求工程是指规范地应用已验证的原则、方法与工具，来描述拟建系统的行为。它不仅仅是记录利益相关方的期望，更在于确保这些需求在整个开发生命周期中具备可验证性、可执行性与可追溯性。
本指南通过阐述九项最佳实践，说明如何编写高质量的需求，并提供示例和检查清单，帮助您优化需求编写的流程。此外，我们还将简要介绍专用应用生命周期管理（ALM ）工具所带来的优势。
目录
01. 了解受众，量身定制内容
02. 提供相关信息
03. 使用清晰、简洁的语言
04. 把握最佳平衡点
05. 融入可视化元素
06. 保持一致性
07. 明确责任归属
08. 同步状态
09. 倾听反馈
10. 糟糕与优秀的需求编写对比：两个示例
11. 需求最佳实践检查清单
以上是本文核心框架
了解受众，量身定制内容
在动笔撰写需求之前，请先明确谁会阅读这些需求。你的写作风格应体现不同利益相关方的差异化需求。
您的读者主要是技术人员（如软件开发人员或系统工程师）吗？还是也包括业务利益相关方、客户和合规审计人员？了解您的受众，让您能够在词汇选择、技术深度以及背景信息的提供程度等方面做出明智的决策。
最佳实践：面向主要受众撰写内容，同时为次要受众提供支持材料的链接。这确保开发人员能获得所需的精确信息，而不被他们已知的背景信息所累，而其他利益相关方如有需要也可查阅背景详情。
提供相关信息
一旦您了解了受众，您必须确定每条需求的具体用途。它是为了向开发人员提供具体细节吗？还是为了获得管理层的认可？
不同类型的需求需要不同层级的细节。高层业务需求从战略角度聚焦于“做什么”和“为什么”，而底层功能规格说明则必须详细阐述“怎么做”。
最佳实践：考虑不同视角，为相应受众提供最相关的信息。避免使用主观或模糊的术语，转而采用清晰的指标和具体的行动。
QA 视角：需求必须是可验证的。它们应清晰描述输入与预期输出，以便有效地编写测试用例。
开发视角：需求必须是可实现的。它们需要描述在系统约束条件下能够切实实现的功能。
示例：
| 糟糕的需求示例 | 优秀的需求示例 |
|---|---|
|
“系统应对用户请求提供快速响应。” |
“系统在正常负载下，应能在2秒内响应95%的用户请求。” |
|
“作为 WYSICORP 客户，我需要保存我的订单，以便日后可以保存副本、打印或通过电子邮件发送列表用于其他用途。” |
“作为 WYSICORP 客户，我需要保存、复制、打印和通过电子邮件发送订单，以便我可以再次编辑，对照打印列表核对收到的货物，并将列表发送给供应商。” |
|
“系统必须在登录失败时记录错误。” |
“系统必须在用户尝试使用无效的用户名或密码登录时，向服务器日志中添加错误消息。” |
使用清晰、简洁的语言
复杂性是执行的大敌。有用的需求应当清晰、简洁且描述准确。请记住，您的文档最终需要由人来阅读和理解。
最佳实践：避免使用行话、晦涩的句式结构或含义模糊的术语，以免掩盖真实意图。开发人员不应需要反复多次阅读需求才能理解其内容。
示例：
| 措辞不当 | 措辞得当 |
|---|---|
|
“系统应通过禁止使用任何不包含至少八个字母数字字符（其中必须至少包含一个大写字母和一个数字字符）的密码，来强制执行强密码协议。” |
“用户密码必须至少八个字符长，并包含至少一个数字和一个大写字母。” |
把握最佳平衡点
需求工程中最具挑战性的部分之一，就是确定应提供多少细节。如果需求描述过于简略，可能会产生歧义；如果过于冗长，则会增加评审、估算和测试的难度。您需要找到那个“最佳平衡点”。
最佳实践： 在确定应包含多少信息时，请考虑以下因素：
项目复杂度：高度复杂的系统通常需要更细粒度的规格说明。
开发方法论：敏捷用户故事通常比传统瀑布式规格说明更为简略。
合规要求：医疗设备制造等行业通常要求提供详尽的文档以满足审计追踪需求。
团队地域分布：如果团队分布在全球各地，则无法依赖临时沟通来澄清歧义。在这种情况下，需求必须清晰明确、自成一体，以避免在分散的团队之间产生误解。
融入可视化元素
简单、清晰、详细的文字并不总是传达需求的最佳方式，有时结合可视化元素效果更佳。有时，一张图表、工作流程图或线框图能瞬间让需求变得清晰明了。
可视化元素对于用户界面（UI）需求尤其有帮助。用文字描述按钮的位置既繁琐又容易出错，而展示一个原型草图则能立即消除任何不确定性。
然而，这也存在风险。随着设计的演进，可视化内容可能迅速过时。
最佳实践：如果您使用可视化辅助工具：
如果可视化内容并非最终规格说明，请明确标注为“示意性”。
当需求变更时，建立同步更新图表的相应流程。
如果图片变得不相关，请确保文字描述仍作为“唯一事实来源”。
保持一致性
一致性能够减少摩擦。如果您没有明确理由就在“用户应…”和“系统必须…”之间切换，会让读者对优先级和义务感到困惑。
需求应遵循标准格式，并按逻辑分组。这使得评审者能够轻松浏览文档，理解不同部分如何相互关联。
最佳实践：结构化您的需求：
模板：使用标准模板编写需求，确保不遗漏任何关键信息（例如：优先级、来源、理由）。
术语：定义术语表并坚持使用。如果“用户”、“客户端”和“客户”含义相同，请勿混用。
祈使词：统一关键词的使用标准。例如，使用“必须（MUST）”表示强制性需求，使用“应（SHOULD）”表示可选或期望的功能（通常遵循 RFC 2119 标准）。
明确责任归属
在需求工程中，不明确的责任归属会导致混乱。如果开发人员有疑问，他们需要确切知道该询问谁。如果因技术限制需要变更需求，则必须有清晰的审批流程，以确保变更不会违反业务或合规目标。
最佳实践：维护一份可追溯性矩阵，或使用能自动跟踪以下内容的应用生命周期管理（ALM）工具：
需求的作者。
当前状态（草稿、评审中、已批准）。
变更历史（谁，在何时、为何修改了什么）。
同步状态
需求是动态文档。它们会经历一个生命周期：草稿 → 评审 → 已批准 → 已实现 → 已验证。
如果某条需求的状态仅隐藏在个人硬盘上的电子表格中，团队其他成员将无法了解实际情况。您的项目管理流程必须向团队传达每条需求的实时状态。
最佳实践：自动化状态更新。使用静态文档（如 Word 或 Excel）常常会导致版本控制混乱，开发人员可能基于过时的规格说明进行工作。而动态的 ALM 解决方案可确保每个人都能查看当前状态，并轻松定位仍在定义中的功能。
倾听反馈
需求工程流程并不会在文档签署完成后就结束。对一条需求的最终检验，在于最终产品的实际表现。
最佳实践：在版本发布后开展复盘。特别关注那些在开发阶段被标记为“非缺陷”或“按设计运行”、但后续仍被 QA 报告的缺陷。这类情况往往表明需求与实现之间存在脱节。在这些情况下，需求很可能存在歧义或被误解。
糟糕与优秀的需求编写：两个示例
下面，我们将针对软件和硬件领域，对比两条编写不当的需求与结构良好、可验证的需求。
软件开发示例：
场景：一个开发团队正在为某Web 应用程序构建安全登录系统。
| 糟糕的需求示例 | 优秀的需求示例 |
|---|---|
|
“系统应具备安全性，并允许用户快速登录，同时不会过于复杂难用。” |
“用户认证系统必须允许注册用户提交有效凭证后 2.0 秒内访问其账户。系统必须强制执行密码复杂度策略，要求密码长度至少为 12 个字符，且包含至少一个大写字母、一个数字和一个特殊字符。” |
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评析 |
为何这样更优 |
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● 模糊性：在此上下文中，“安全”具体指什么？HTTPS？双因素认证（2FA）？生物识别？ ● 主观性：“快速”是相对的。1 秒算快吗？10 秒算快吗？ ● 不可测试：QA 工程师无法客观测试“不会过于复杂难用”。 ● 动词力度不足：“应（should）”暗示该需求是可选的。 |
● 具体：它精确定义了复杂密码的构成条件。 ● 可量化：性能指标（2.0 秒）已明确陈述。 ● 可测试：测试脚本可轻松验证 12 位密码是否有效，11 位密码是否失败。 ● 强制性：使用“必须（must）”，表明这是一个不可忽视的约束。 |
硬件开发示例：
场景：为新型手持物联网（IoT）设备进行电池性能工程设计。
| 糟糕的需求示例 | 优秀的需求示例 |
|---|---|
|
“设备需要配备续航能力极强的电池，确保用户无需频繁充电。” |
“设备必须在使用单个内部可充电锂离子电池供电的情况下，连续运行至少 24 小时，并通过 Wi-Fi 以 5 分钟为间隔传输数据。电池必须支持在标准 USB-C 5V/2A 输入下，于 90 分钟内完成从 0% 到 100% 的完整充电。” |
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评析 |
为何这样更优 |
|
● 模糊：“强电池”是营销语言，而非工程规格。 ● 上下文未定义：“续航时间长”完全取决于使用场景。是指在休眠状态下续航时间长，还是在处理大量数据时续航时间长？ ● 依赖用户主观判断：“经常（often）”取决于用户的使用习惯。 |
● 限定上下文：它定义了运行条件（以 5 分钟为间隔传输数据）。 ● 量化指标：“24 小时”和“90 分钟”是严格、可测量的通过/失败判定标准。 ● 标准化：它明确了充电接口（USB-C）和输入功率（5V/2A）。 |
需求最佳实践检查清单
在转入开发阶段前，请使用此检查清单验证您的需求：
☑ 需求是否完整？
读者能否在不参考外部沟通内容的情况下理解该需求？
☑ 需求是否清晰？
措辞是否无歧义？所有利益相关方对其含义是否达成一致？
☑ 需求是否一致？
是否与其他需求存在冲突？术语是否与已定义的术语表保持一致？
☑ 需求是否可验证？
QA 团队能否为其编写测试用例？能否通过检查或分析进行验证？
☑ 需求是否可追溯？
是否具有唯一标识符？能否关联到具体的业务目标？
☑ 需求是否与设计无关？
是否描述的是“系统必须做什么”，而非“系统必须如何做”（除非有特定约束要求）？
结语
编写有用的需求是一项能节省时间、资金并减少麻烦的技能。通过了解受众、明确细节、使用清晰语言并保持一致性，您将为团队的成功奠定基础。
然而，真正的挑战在于如何在复杂的生命周期中管理这些需求，尤其是在受监管的行业内。手动流程难以规模化，无法满足现代合规要求。
Perforce ALM 通过上游与下游的可追溯性，自动化实现需求追溯、风险管理与合规保障。借助应用生命周期管理（ALM） 平台，您将获得按时交付高质量产品所需的可视性。
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