소프트웨어 공학에서 요구분석은 소프트웨어 개발 프로세스의 초기 단계에서 매우 중요하고 가장 어려운 부분 중 하나다. 그 이유는 요구분석 외 다른 작업은 만약 잘못되었을 때 비교적 적은 비용으로 오류를 수정, 보완할 수 있으나 요구분석의 경우에는 처음부터 다시 개발해야 하는 비용이 증가하고 개발기간은 늘며 소프트웨어 품질 저하의 직접적 원인이 되기 때문이다. 요구분석은 사용자 및 이해관계자와의 의사소통을 통해 시스템의 기능, 성능, 제약조건 등을 명확하게 이해하고 시스템이 충족해야 할 기능적 요소와 비기능적 요소를 파악, 정제하여 적절한 시스템 설계와 구현 기초를 다지는 과정이다. 이는 프로젝트의 성패를 좌우하는 결정적 요소로, 보다 정확하고 완전한 요구사항을 수집하고 분석하는 과정을 포함하며 이를 통해 시스템의 목표와 범위를 확실히 하여 성공적인 소프트웨어 개발을 돕는다.

다시 말해 요구분석은 다음과 같은 이유로 소프트웨어 개발에서 매우 중요하며

소프트웨어 시스템의 개발, 구현, 테스트, 유지보수의 모든 단계에서 요구사항 참조
소프트웨어 시스템의 개발 비용 절감 가능
소프트웨어 시스템의 개발 기간 단축 가능
소프트웨어 시스템의 품질 향상 가능

요구분석을 통해 얻을 수 있는 이점은 다음과 같다.

소프트웨어 시스템 개발 목표 및 범위 명확화
소프트웨어 시스템 기능/비기능 요구사항 명확화
소프트웨어 시스템 테스트 사항 명확화
소프트웨어 시스템 개발, 테스트, 유지보수에 드는 시간 및 비용 절약
소프트웨어 시스템 성공적인 개발 보장

이러한 요구분석의 과정은 크게 요구, 요구추출 및 분석, 구조적 분석, 요구분석 명세로 구분할 수 있다. 이 단계들을 철저히 수행하여 프로젝트 초기부터 요구사항에 대한 명확한 이해와 관리가 가능하고 개발 프로세스의 효율성과 최종 제품의 품질 향상에 기여하여 소프트웨어 시스템의 성공적 개발을 보장받는다.

요구(Requirement)

요구는 시스템이 외형적으로 나타내는 기능, 성능, 품질, 인터페이스, 환경, 보안, 유지보수, 제약사항 등의 동작을 말한다. 요구는 사용자, 고객, 시스템 이해관계자들로부터 도출되는데 명시적이고 모호하지 않으며 변하지 않는 특성을 가져야 한다. 이를 통해 소프트웨어 개발팀은 프로젝트의 목표와 범위를 파악할 수 있다. 이런 요구는 기능적 요구와 비기능적 요구로 크게 구분되며 기능적 요구는 시스템의 기능이나 동작에 관련된 것이고 비기능적 요구는 성능, 안전성, 보안 등과 같은 품질 속성에 관련된 것이다.

기능적 요구: 시스템이 수행해야 할 특정 작업이나 기능에 대한 요구로 웹 서비스의 경우 사용자 등록, 로그인, 상품 검색 등의 기능을 말함
- 시스템이 무엇을 언제 그 일을 하는가?
- 시스템 운영 시 여러 다른 모드가 존재하는가?
- 시스템이 언제 어떻게 변경 또는 확장되는가?
비기능적 요구: 시스템이 충족시켜야 할 성능, 안정성, 사용성, 유지보수성 등과 같은 운영적, 환경적 제약 조건들로 응답 시간, 동시 접속자 수, 확장성 등이 포함
- 시스템의 속도, 반응시간, 처리율, 처리자료 크기
- 시스템 가동 평균 시간, 중단 후 복구시간
- 시스템 설계변경 용이성, 용적률

그래서 요구는 매우 잘 정의되어야 하며 충분히 구체적이고 명료하여 개발자들이 이를 이해하고 작업에 착수할 수 있게 도움을 줄 수 있어야 한다.

요구추출 및 분석

요구추출은 소프트웨어 개발에서 특히 중요한 작업이다. 사용자가 무엇을 원하는지 결정을 내리는 작업으로서 이해관계자와의 대화, 설문 조사, 브레인스토밍, 워크숍 등의 여러 방법을 사용하여 요구를 도출한다. 요구추출 후에는 요구사항을 분석하고 중복, 모호성, 불일치 등을 식별하고 정제한다. 이 과정에서 중요한 것은 사용자의 실제 기대에 부합하도록 정확하게 요구사항을 파악하는 것이다. 요구추출이 잘못되면 소프트웨어 시스템이 사용자의 요구를 충족하지 못하거나, 개발 비용이 증가하거나, 개발 기간이 늘어나거나, 소프트웨어 시스템의 품질이 저하될 수 있다.

이러한 요구추출은 크게 3가지 우선순위를 따지는데 첫째는 절대적으로 필요한 요구인가? 둘째는 꼭 필요하지 않은 요구인가? 셋째는 요구로 판단되나 제외할 수 있는가? 이다. 그러면서 다음 사항을 고려해야 한다.

사용자 요구의 정확한 이해
요구사항 명확성과 간결성
요구사항 완결성과 일관성
요구사항 실행 가능성

요구추출 후 진행하는 요구분석에 있어 가장 중요한 것은 사용자가 현재 안고 있는 문제점을 이해하는 것이다. 이에 분석가는 사용자의 입장에서 현황을 파악하고 사용자가 원하는 문제 해결이 무엇인지 이해하여야 한다. 즉 수많은 정보를 수집하고 재구성하는 데 있어 ‘육하원칙’에 따라 질문하고 답을 구하는 단계가 요구분석이라고 볼 수 있다. 이러한 질문을 통해서 사용자의 문제를 이해할 수 있고 해결 방법을 찾는 데 도움을 받을 수 있다. 또한 해결 과정에서의 제약점과 이를 사용자가 수용할 수 있는지도 살펴야 한다. 특히 구체화한 목표가 명확해야 한다.

분석 대상 업무에 누가 관계되어 있는가? 그들은 누구인가? 어떤 일을 하는가?
현재의 상태는 어떠한가? 문제가 있는가? 요구 기능은 무엇인가?
신규 시스템은 언제 완료되어야 하는가? 언제 교체하는가?
신규 시스템을 어떤 환경으로 운영할 것인가? 인력은 어떻게 배치하는가?
왜 신규 시스템을 고려하였는가? 개선하고자 하는 이유는?
신규 시스템은 어떻게 작동되어야 할 것인가? 작동의 제약사항은 무엇인가?

이러한 요구분석에는 구조적 분석, 객체지향 분석, 정보공학 및 정형화 방법 등 여러 기법이 존재한다.

구조적 분석

구조적 분석은 시스템의 기능적 요구사항을 분해하고 구조화하여 조직화하는 단계다. 이를 통해 요구사항 간의 관련성과 의존성을 이해하고 시스템의 구조를 설계할 수 있다. 구조적 분석은 문제 영역을 이해하기 위해 데이터 흐름 다이어그램(DFD), 상태 전이 다이어그램, 클래스 다이어그램 등의 모델링 기법을 활용하며 요구사항이 어떻게 상호작용하고 구성되는지를 시각화한다. 구조적 분석은 보통 다음과 같은 단계로 수행한다.

요구사항 분해
요구사항 상호 연관
요구사항 계층 구조화
요구사항 흐름도 작성

이런 단계를 통해 현재 시스템과 목표 시스템의 모형이 만들어진다. 일반적인 모형들은 정보나 아이디어를 추상화하여 집약적으로 나타내며 시스템 구성 요소들의 상호 작용과 기능들을 표현하여 사용자의 이해를 돕는다. 이는 건축과 같이 철저히 양식이 기능을 따르는 원리를 적용한다.

요구분석 명세

문제를 명확히 이해하고 목표가 정해지면 문서화가 필요하다. 요구분석 명세는 수집된 요구사항을 정확하게 문서화하는 것을 말하며 이 과정에서는 요구 사항들에 대한 정규화, 우선순위 정하기, 추적 행렬 생성 등이 이뤄진다. 이를 통해 개발자, 테스터 및 다른 이해관계자들이 이를 이해하고 활용할 수 있도록 한다. 이 문서는 요구사항의 상세 내용과 우선순위, 변경 요청 프로세스 등을 포함하고 시스템 설계 및 구현의 입장에서 충분한 정보를 제공, 개발자와 관계자들이 이해할 수 있는 언어로 아주 명료하게 작성하여 이후 개발 및 테스트 단계에서 참조되는 중요한 자료이다.

요구분석 명세(Software Requirement Specification)는 소프트웨어 개발 모든 단계에서 중요한 역할을 수행하며 보통은 다음과 같은 내용을 포함하며

시스템의 목적
시스템의 기능
시스템의 성능과 품질
시스템의 인터페이스
시스템의 환경
시스템의 보안
시스템의 유지보수

그 평가 기준은 아래와 같다.

무결성/완벽성: 사용자의 요구사항을 오류 없이 완벽하게 반영
일관성: 상호 간 모순 없이 존재
명확성: 여러 의미로 해석되지 않음
기능적: ‘어떻게’가 아닌 ‘무엇’에 초점
검증가능성: 사용자 요구 만족과 시스템 일치성
추적 가능성/변경 용이성: 체계적 정리