在民机显示系统的研制过程中,笔者深切感受到需求的重要性,无论是设计、集成还是验证都是围绕着需求展开的,可以说整个研制过程就是基于需求的过程,而这一切的出发点就是需求捕获。
民机显示系统的需求捕获要点可以归纳为以下几个方面:
第一,明确利益相关方,确定利益相关方的需求。所谓利益相关方,就是在某一系统或其拥有的特征中具有权利、份额或要求权的一方或当事人。从这个角度来说,民机显示系统的利益相关方有直接客户、飞机制造商、航空公司、飞行员、地勤维修人员和适航当局。而这些利益相关方会从自身的角度出发对显示系统提要求,比如飞机制造商会要求显示系统的产品能够正确无误地安装在飞机上,尺寸合适,电缆接口合适;飞行员会要求显示系统满足人机工效,布局合理,操作方便;地勤维修人员会要求显示系统的产品便于拆装,维修方便且没有安全隐患;适航当局会要求显示系统满足适航审定的相应规范等等。
这时,就要确定每一位利益相关方的要求,并加以归纳总结,只有使显示系统在其全生命周期中满足所有这些利益相关方的要求,才能说这个系统是高品质的系统。
第二,明确系统边界,确定系统功能和接口。通过对利益相关方要求的整理,筛选出哪些要求确实是显示系统应该有的,从而划定显示系统的边界。比如,客户可能会要求显示系统能够在某系统故障时提供声音告警。而通过分析发现,显示系统只提供声音告警触发信号,而发出声音产生告警这个动作不是显示系统的范畴,这时就要把不是显示系统范畴的要求划出去,从而确定显示系统真实的范围。
在明确边界的同时,一方面需明确显示系统与飞机上其他系统间的交联关系。比如,显示系统应使用飞控系统提供的空速信号进行空速指示,这时显示系统的功能就是显示空速,它与飞控系统存在功能接口,通过这样的分析最终确定显示系统的功能和接口。另一方面,需要明确显示系统的约束条件,如重量、尺寸、功耗、电气接口等。
第三,明确系统关键指标,确定系统有效性测量指标。利益相关方往往会比较关注某些关键性指标,比如对于民机显示系统来说,有MTBF(Mean Time Between Failure,平均故障间隔时间)、MTTR(Mean Time To Repair,平均维修时间)、控制和显示延迟、启动时间等。在需求捕获过程中,就要与利益相关方明确哪些是他们关注的关键性指标,并通过初始的概念设计和分析,与他们一起确定双方当前可接受的指标值,并以MOE(Measure of Effectiveness,有效性测量指标)的形式加以确定。MOE就是用于系统、产品或过程性能的量化指标。在后面的需求分析、系统设计过程中就会对MOE展开分析,并以MOP(Measure of Performance,性能测量)和TPM(Technical Performance Measure,技术性能测量)的形式对MOE不断进行符合性分析,如果发现偏离,就要及时与利益相关方进行沟通,以期表达对实现真实目标的程度。
第四,明确需求规则,确定需求管理方法。在需求捕获过程中,需要将利益相关方的要求作为原始需求进行记录,并用某些工具进行管理,比如,较为常用的就是IBM的DOORS工具。根据这些原始需求形成显示系统需求之前,需要明确需求规则,比如有单一性、简练性、明确性、实现自由化、一致性、非冗余性、可验证性、唯一性、可追溯性和肯定式等规则,根据这些需求规则,逐条进行分析,保证需求的正确性和完整性。
与此同时,在需求捕获过程中,需要确定需求管理方法。比如,需求管理环境、需求操作权限、需求类型、需求属性、需求生命周期过程、需求变更流程等。对于民机显示系统来说,需求类型一般有功能、性能、接口、机械/安装、安全性、可靠性、维修性、测试性、操作性、适航和环境等;需求属性一般有标识号、需求内容、需求原理、是否是需求、是否派生、需求状态、需求分配、安全性需求、确认方法、验证方法等,这样由需求类型和需求属性,分别从纵向和横向确定了需求文档的结构。需求生命周期过程和需求变更流程明确了需求编制、评审、确认、验证和变更这一系列活动的输入输出以及具体活动内容。通过确定需求管理方法,保证需求从其产生开始就能以正确的方法加以规范,保证需求的稳定性和可控性,最终减少不必要的需求反复和成本进度影响。