水利信息化系统建设需求分析

赵 峥 ，韩汝春

（1. 水利部水文局，北京 100053；2. 北京金水信息技术发展有限公司，北京 100053）

0 引言

信息化发展是国民经济的重要组成部分，是推动经济增长的主要动力。随着我国经济实力的不断增长，信息化技术的不断发展，信息技术的广泛渗透和深度应用，为我国各个行业的信息化发展增添了新的动力。

由于信息系统的新技术、新产品发展周期越来越短，与行业业务应用的结合越来越密切，使得信息系统建设的可变性、复杂性越来越大。在信息系统建设中，完全满足业务最终需求的信息系统很少，究其原因，大部分是由于需求分析缺失或者不到位所造成的。

水雨情测报系统是水利行业信息化建设中非常重要的信息化系统，也是国家防汛抗旱指挥系统的基本建设内容。为此结合水雨情测报系统的建设和管理经验，谈谈在水利信息化系统建设需求分析中的主要事项，以使水利信息系统建设中的相关人员理解需求分析的重要性，并重视具体分析工作中的主要事项，使得水利信息化系统的建设少走弯路。

1 需求分析的重要性

水雨情测报系统以地市级水情分中心为建设单位，系统实时采集的水雨情数据要即时、准确地上传到省水情分中心、水利部，为防汛会商提供基础数据。

系统的软硬件配置涉及到水雨情传感器、采集控制设备、电源系统、通讯系统、分中心接收和存储系统、接收控制软件、水雨情分析统计软件等内容。

系统的建设涉及应用软件开发、硬件系统的安装调试和水雨情站点的土建等内容，用户涉及地市级水文和防办、省级水文和防办及其他防汛相关业务等部门。

由此可以看出，水雨情测报系统涉及的用户层次多，组成复杂，与防汛业务结合非常紧密，系统建设前期需要根据当地的实际情况，分析地市级水文和防办、省级水文和防办等相关部门的业务需求，依次确定系统的功能和性能等建设内容。但许多水雨情测报系统集成商和建设业主，在系统建设前期没有做深入细致的需求分析，造成许多系统无法发挥作用。

需求分析是水利信息化系统建设的根源，需求分析工作的优劣直接影响水利信息化系统建设的成败。然而，大量的水利系统集成公司由于缺乏相应行业的专业人员，同时，由于需求分析工作的成就感不是特别突出，有些业主单位由于对新技术缺乏了解，对于可以实现的需求比较模糊，因此造成需求分析往往成为系统实施过程中容易忽视的环节。由于不重视需求分析导致系统失败的例子比比皆是。

例如一家业界知名的系统集成一级资质的公司曾中标某直辖市水利局水利信息化系统的设计项目，该项目涉及到的主要系统包括水雨情测报、地下水监测和闸门自动控制等系统，由于该公司不熟悉水利行业业务，也没有与建设业主密切配合，对需求分析不重视，对业务系统的实际需求不甚了解，1 a 后主要的业务系统设计无法满足要求，结果导致整个设计的失败，2 a 后该项目只得重新招标。

2 需求的概念与层次

需求描述了系统必须满足的情况和提供的能力，可以是直接来自用户需求，也可以来自合同、标准、规范或其他有正规约束力的文档。了解需求的概念和层次是做好需求分析的首要条件，需求所包含的层次如图 1 所示，具体需求如下[1]：

图1 需求的层次图

1）业务需求。是组织或用户对于系统的高层次目标要求，定义了系统的远景和范围，即确定系统的发展方向、功能范围、目标用户和价值来源。

2）用户需求。从用户角度描述的系统功能和非功能需求，通常只涉及系统的外部行为，而不涉及系统的内部特性。

3）系统需求。更加详细地描述系统应该做什么，通常包括许多不同的分析模型等。面向专业人员进行描述。

4）功能需求。描述系统应该提供的功能或服务，通常涉及用户或外部系统与该系统之间的交互，一般不考虑系统的实现细节。

5）非功能需求。从各个角度对系统约束和限制，反映了应用对系统质量和特性的额外要求，例如响应时间、数据精度、可靠性、系统的标准等。

对于水雨情测报系统，其主要的业务需求是用自动测报方式代替人工方式对水、雨情等信息实施监测。用户需求主要指测报的方式、时间频度等需求。系统需求主要针对测报系统的特点而实施数据备份、重发，以及信道测试等功能需求。功能需求从应用的角度提供了数据检测、入库、查询、传输、打印等功能；非功能需求对于水雨情测报系统是非常重要的，系统的畅通率、数据精度和响应时间是保证系统正常运行的核心指标，也是系统验收的主要指标。

3 需求分析的注意事项 [2]

水雨情测报系统是水利行业典型的信息化系统，水文和防汛行业的支撑系统，涉及的地域广、用户的层次多，系统流程环节多，由于地域的不同使得业务的需求有所不同，相关业务人员由于工作侧重不同，不可能对系统的需求有一个完整、清晰的描述，就是自己熟悉的业务能否在系统中实现也是比较模糊的。为此，在具体需求分析工作中应注意一些事项。

3.1 前期准备工作

准备工作包括对信息系统整体环境的熟悉和具体业务进行调研前的准备工作。

信息系统整体环境的熟悉需要了解信息系统的背景、目的、利益相关方等信息，以便对当前信息系统的整体情况有一定了解。

具体业务调研前的准备工作包括：需求调研问题的准备、时间安排等内容。注意要充分珍惜用户的时间，尽量避免由于准备工作不足而反复约见用户，给用户造成效率低下的印象。

3.2 多方面了解用户业务和相关知识

信息系统的调研过程中，往往出现由于需求分析者缺乏该行业的专业知识而影响需求分析工作的准确、顺利进行。

对此，需求分析者应虚心向用户请教，及时补充该行业的专业知识，在调研前做好充分准备。

该信息系统对用户是否有帮助，某一系统功能是否有用，在不了解用户业务的情况下很难做出判断。只有在了解业务的基础上，与用户有了共同的沟通语言和业务理解，才能真正理解系统应具有哪些功能。

3.3 对用户正确分类

组织中的用户由于职务、岗位的不同，对于信息系统的理解和需求是不同的。根据用户的特点，对用户进行分类，并针对不同的用户进行针对性调研，将有助于需求的获取和分析。

3.4 引导用户充分表达自己的想法

在与用户交谈中，如何引导用户准确表述需求是非常关键的。

对此，需求分析者应做好充分的准备，针对不同用户的特点，整理想要了解的内容，要有重点和关键点。

交谈从简单问题、从用户熟悉的内容开始。每次只提 1 个问题，集中 1 个重点。应尽量避免使用与 IT 相关的一些术语，以便用户能够很好地理解与交流。

3.5 实地了解用户的工作流程

通过交谈的方式了解业务或工作流程的限制和不确定性，特别是对于某些组织中普遍接受的规则和方法，用户习惯性认为大家都应知道而被忽略。

实地观察用户执行业务任务的过程。了解用户什么时候获得什么数据，并怎样使用这些数据，业务处理过程中需要处理哪些单据，需要和哪些角色的用户发生关联等。这都将有助于明确系统的功能需求。

3.6 需求可行性分析

需求可行性分析主要针对某一需求决定是做还是不做。分析注意考虑以下 2 个方面的因素：

1）技术上考虑。在给定的时间段内是否可实现所需的功能并满足产品的质量要求等相关指标。很多时候，用户的某个想法在实际实施过程中往往是不现实的。若盲目遵从用户的设想，将给信息系统的后续工作带来很大的风险。因此应尽量避免在需求分析中包含技术实施上有难度的功能。

2）人员素质上考虑。应考虑用户是否具有相应的素质和能力。

对于复杂的信息系统，还应从经济和环境方面进行考虑。经济方面主要从投入、收益、短期和长远利益等方面进行分析，环境方面主要考虑市场环境和政策因素。

3.7 确定需求的优先级别

当用户的期望很高，但实施周期较短且资源有限时，设定需求的相对优先级将有助于解决冲突，安排阶段性交付，并做出必要的取舍。建立每个需求的重要性有助于规划系统的构造，以最少的费用提供系统的最大功能。

当众多用户因期望不同而就某些需求优先级的设定难以达成一致意见时，需求分析者可指出每一需求所需的费用、难度、技术风险或其他特定的与权衡需求有关的指标，从而客观评价每一需求的优先级。

3.8 正确理解需求文档确认

需求分析是一项繁琐枯燥的工作，需要和用户不断的商讨、确认、再商讨、再确认。在需求分析文档上签字确认，通常被认为是用户同意需求分析内容的标志行为。而实际中，签字确认工作并未得到用户的充分重视，而是不断地进行需求变更。

应使用户明白对需求分析文档的签字确认是建立 1 个需求的基线，进一步的变更可在此基线上通过变更过程进行。

需求确认将给初步的需求开发工作画上双方都明确的句号，有助于形成一个持续良好的用户与需求分析人员的关系，为信息系统的成功奠定坚实的基础。

水利信息化系统建设涉及的面很广，针对具体系统会面临许多具体的问题，这 8 个方面的主要注意事项，只是需求分析中的基本方面。如要真正做好水利信息化系统的需求分析，则要针对具体系统选择合适的需求分析方法和具有丰富实际经验的分析人员。

4 结语

水利信息系统建设是一项复杂系统工程，其原始的需求通常是以不完整的形式呈现的，也许只是在某个用户的头脑中，甚至有时用户都没有意识到他们想要什么，这正是水利信息系统建设过程中，用户需求不断变化的原因，也是需求分析的困难所在。

毫无疑问，需求分析的成败是水利信息化系统建设的关键环节，然而需求分析所涉及的因素非常广，相关人员的重视程度、需求分析的技术方法和人员的知识及经验等内容都会有影响，因此，完成好需求分析是项十分困难的工作，需求分析的能力培养是一个持续提高的过程，需求分析者需要不断的学习和总结经验，提高自己的分析水平与能力。

本文提出的需求分析注意事项是多年从事水利信息化系统建设的经验总结，希望可以为水利信息化系统的设计和建设工作提供帮助。

[1]麦斯阿塞克. 需求分析与系统设计[M]. 北京：机械工业出版社，2009: 16-28.

[2]中国电子学会信息系统集成分会. IT 系统需求分析与管理[R]. 北京：中国电子学会信息系统集成分会，2011: 5-30.