M-Require基于模型的需求工程管理平台

● 介绍

需求管理作为传统的工程领域，理论发展相对成熟和健全。随着越来越多的企业开始注重在需求管理工程层面的投入，企业的需求管理成熟度也在逐步提高。在需求管理实施过程中，不可避免的会依托相关的需求管理工具支撑。而实施过程中所存在的关键困难之一就是：工具与业务如何紧密结合。很多企业虽然购买了如IBM Rational Doors这类产品，但是由于操作方式、面向的对象不同，使得企业（特别是复杂装备的研制企业）的在实际研发流程中难以落地应用。造成这一原因的主要问题在于现有需求软件：

1）需求条目之间的关系过少，无法在复杂装备设计中建立丰富的关联关系；

2）需求条目孤立的存储在软件中，仅相当于面向需求的专用数据库，忽视了需求在研发中的职能；

3）业务流程功能弱，不支持按需定制，难以匹配企业现有的需求研发和审批流程；

4）多为客户端应用，使用太重，难以随时随地查看和编辑需求；

5）溯源分析功能弱、粒度单一，不支持多层级、多维度的数据分析。

这些问题均导致复杂装备的制造企业在需求工程的实践中困难重重，往往是为了使用需求软件而使用，将软件需求管理工具硬套在了系统设计的过程中，很难达到让需求去指导产品的工程开发这一目的。

基于此，华望系统科技研发了一款面向系统工程深度研发的、基于云平台需求管理平台M-Require，将需求管理与基于模型的系统工程（MBSE）无缝衔接，为企业打造专属于复杂装备创新设计的云端一体化需求管理解决方案。通过需求条目的层次化和模型化设计，将不同阶段的需求进行项目化组织和管理，在需求阶段即可设计域的功能定义、逻辑分解建立有效链接，通过灵活而严谨的变更管理、可定制化的项目审批等过程，来完成对需求的满足，从而指导设计师们设计制造出满足客户需求的产品。

● 功能描述

根据利益相关者的视角不同，我们从两个不同的维度来介绍M-Require的功能。

从需求工程规范的角度来看，M-Require需求管理重点强调四个方面：需求状态管理、需求追踪、需求版本管理和需求变更管理。

图1 需求管理的四个重要方面

从需求管理的使用用户角度来看，M-Require的核心功能划分为三个主要方面：

• 设计功能：面向详细设计人员的模型化需求条目管理、设计集成等功能
• 分析功能：面向系统工程师的溯源分解、关联矩阵、变更分析等功能
• 管理功能：面向总设计师的需求全景分析、报表、版本、流程审批等功能

● 详细功能介绍

1.需求的层次化

需求管理是一个不断反复的需求定义、需求演进的过程，并最终在验证的基础上冻结需求。在不断演进的过程中，需求就被层次化的表达出来了，在设计研发阶段，需求可大致分为四个层次：

• 国家或采购方对复杂系统的技术要求，法规等（用户需要层）
• 总体技术要求（系统需求层）
• 子系统技术要求（分系统需求层）
• 设备零件设计要求（设备零件需求层）

在M-Require中，需求的层次化是通过项目->包->文档->条目这一组织方式进行管理的。

• 项目之间可以复用，灵活的跨项目引用方式可以让A项目的“产品需求”引入到B项目中成为的“客户需要”，从而实现跨项目依然保证需求的唯一性。
• “包”（同SysML语言中的Package）是项目内需求层级的直接体现和组织方式。每个包有独立的权限和负责人体系，可以灵活的将包作为管理单元进行需求的分配和协调。
• 文档是一个特殊的“包”，它用来组织和显示所有的需求模型元素，并以需求表的方式进行存储和展示。这里需求文档不再是传统的文档，而是能够逐条查询，编辑，修改，状态跟踪。
• 需求条目是最小的需求单元，但同时它也是层次化的。一个需求可以在设计过程中分解为几个子需求，子需求又可以继续向下分解。如图3所示，M-Require在需求文档中以层次化的方式展示需求条目，每个条目具有丰富的属性，并支持用户对需求进行拓展定制。同时，需求条目具有完整的生命周期，包括需求的捕获、分析、确认、分配、精化、满足、验证等各个阶段。

2.需求的关联性

需求的层次化特性表达了不同阶段需求之间的关联性，当初始需求发生变动时，必然会导致下游的一系列需求发生变动；另一方面，需求的满足和实现是复杂系统研制的根本目的，因为无论进行什么样的活动，包括设计、仿真、试验等等，其最终目的都是为了设计制造出满足客户需求的产品，因此需求的关联性还需要包括由产品设计变更引起的需求关联。每一个设计细节（功能、逻辑、用例、测试、设计方案）的变动都会直接反馈至需求上，因此需求模型与设计模型之间的关联性是必不可少的。

在M-Require中，每一个需求条目是模型化、可拓展的,不仅仅符合OMG规范的ID、名称和描述及各类基础属性，还涵盖了SysML需求元素中的各种关联关系（如精化、满足、泛化、验证等），并将这些关联与MBSE设计软件中的产品模型进行打通，以矩阵和追溯图的方式进行可视化展示。

M-Require为用户提供可视化图表工具，将需求关系可视化，支持自定义层级、动态编辑、正反向追溯所见即所得。

3.需求的版本管理

M-Require具有完善的版本流程管理功能，可以便捷的覆盖到每个使用系统的角色和整个需求项目周期。提供项目级的基线版本发布、发布、评审、最终基线生成等功能均在云端进行实现，让用户可以随时随地对需求进行查看和编辑，打破时空设备的桎梏，将更多的时间专注于业务，而严谨精细、条目级的需求对比，确保每次的修改一字不差。

4.需求的权限管理

M-Require 采用RBAC+ABAC的权限管理系统，叠加实时的自动锁与用户手动锁，能让我们在享受协同办公的同时还能确保业务安全无忧。

5.软件集成性

M-Require可以便捷的与上下游工具打通，包括文档式的需求编写工具（Excel、Word等），同时支持国际规范的ReqIF需求格式，可以与MBSE设计工具M-Design无缝衔接，支持将需求导出至达索的CSM软件及IBM的Rhapsody软件中。