基于改进型NRD的电力信息系统需求调研方法应用
吴赟+洪雨天
摘 要： 资产管理系统作为电力企业信息化系统的关键组成部分，对企业集约化高效管理具有重要意义，同时也是提高资产利用效率，实现资产全生命周期管理的主要平台。安全生产管理子系统是南方电网资产管理系统的重要子系统之一，在对其进行需求调研的过程中，对传统NRD需求定义方法进行改进，并结合自身的业务特点开展需求调研，准确掌握用户需求，为后续开发及建设工作开展打下了良好基础。
关键词： 电力企业； 安全生产管理系统； 需求调研； NRD
中图分类号： TN99?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）15?0171?04
Abstract： The asset management system as the key component of the electricity enterprise information system plays a vital role in enterprise intensification high?efficient management， can improve the asset usage efficiency， and is the main platform to realize the asset lifecycle management. The safe production management subsystem is one of the important subsystems of the asset management system of China Southern Grid. In the process of requirement investigation， the traditional normal requirement definition （NRD） method is improved innovatively. The requirement investigation was carried out in combination with the business characteristics of the enterprise to master the user requirement accurately， and lays a solid foundation for the subsequent development and construction.
Keywords： electricity enterprise； safe production management system； requirement investigation； NRD
0 引 言
“深度访谈”作为定性研究中的常用方法之一， 在当前社会学领域中占据显著地位。所谓“深度访谈”， 在学术上即指半结构式的访谈。对此，汤姆·文格拉夫明确了半结构式深度访谈的两大重要特征：首先，“它的问题需事先部分准备”（半结构的）， 要通过访谈员进行大量改进，但只是改进其中的大部分；其次，它“要深入事实内部”[1]。
封闭式集中访谈作为“深度访谈”的典型应用之一，是指将与要调研的需求相关的所有关键人员集中，进行封闭式讨论的调研方法[2]。该方法较普通深度访谈具有以下特点：涉及用户范围广、差异大，用户对同一部分诉求不统一，不同用户的需求之间联系紧密，传统诉求采纳确认流程周期长。
相较于传统层层上报需求的调研模式，封闭式集中访谈具有效率高，有利于平衡不同部门、不同层级用户需求，能够充分发挥业主项目部主观能动性等优点。
以中国南方电网公司资产管理系统的安全生产管理系统为例，系统总计包含数百项横向协同关系，并与资产管理系统的其他多个外部系统及平台进行集成，堪称公司信息系统体系中最复杂的一个系统之一，业务需求及系统需求较一般的系统存在复杂性、专业性程度高等特点。
为了更为准确地定义各层级用户的需求，该系统升级过程中的调研工作包括制定调研计划，组织开展调研，了解目前系统的使用情况，了解各级人员改进需求，梳理管理制度差异，分析国内外优秀经验，分析新技术、新形势下建设的要求，编制需求调研报告等阶段。本文以该系统的调研工作为例，从需求调研、需求分析两个方面对系统需求调研方法做了深入探讨和研究。
1 需求调研背景
由于南方电网公司安全生产规章制度的调整，以及系统运行期间各单位反馈的各类需求，为适应当前外部环境及内部需求，使安全生产管理业务更为智能化、精细化，需对系统功能进行优化提升，因此决定开展生产管理系统升级建设工作。
通过系统功能建设完善，打造智能化、精益化、集约化、先进性的领先安全生产一体化工作平台，提高安全生产管理信息化水平，支撑公司电网发展战略目标的落地。
2 系统需求调研思路
基于对项目背景和目的的理解，结合先进电网企业安全生产管理信息系统设计及實施经验，需求调研工作主要包括以下四个方面：
（1） 分析信息系统应用过程中发现的新需求。资产管理安全生产管理信息系统上线运行以来，随着各级安全生产人员对系统应用的深入，在系统功能完善、用户体验等方面提出了新需求。
（2） 梳理系统功能与制度标准存在的差异。在目前的安全生产管理信息系统上线运行后，对安全生产管理制度标准体系及作业标准体系也进行了更新和完善，需进行差异的比较与消除。
（3） 分析研究国内外领先实践经验。分析国内外先进电力企业在安全生产管理系统建设过程中解决资产安全生命管理体系落地、整体功能蓝图设计、信息系统集成、数据质量管理、信息系统与新技术融合等重点难点问题的解决方案。
（4） 分析新形势、新技术的要求。深入分析国家电力体制改革要求，针对电价监审改革带来的监管要求的变化，分析无人机、互联网+等新技术对信息系统的交互关系及接口需求。
基于上述工作路线，需求调研阶段工作分为五个步骤开展，具体包括系统应用现状调研、系统功能与管理制度分析比较、领先实践分析及研究、新形势新技术要求分析、需求调研报告编制，具体见图1。
3 开展系统需求调研
企业资产管理系统普遍具有系统结构复杂、涉及人员层级多、用户需求多样化等特点[3]，考虑到南网资产管理系统安全生产子系统除上述特点外，亦具有运用新技术多、系统开发及实施周期短、系统开发及实施开发商多等特点，故本次需求收集过程，南网以封闭式集中访谈的形式运用改进型NRD需求定义方法分批次集中工作进行现状、需求调研及规格说明书、业务模型说明书确认。
3.1 传统需求定义方法介绍及缺陷
在以访谈或调查问卷等多种形式充分了解用户需求后，需要对用户表述的需求进行准确定义并以文字形式形成相应的需求规格说明书，以便确保系统开发方正确理解系统最终使用方的诉求。传统的需求定义方法以系统分析员为核心，通过系统分析员与用户的交互，了解其对系统功能的要求后，形成需求规格说明书[4]，如图2所示。
然而，由于用户侧不能准确且系统化地完整描述其完成的业务操作，且系統分析员侧缺乏足够的电力生产业务知识，往往拘泥于用户提供的原始材料而不能掌握业务处理流程实质，导致该方法往往会造成分析员无法充分理解需求，用户无法及时发现需求错误，导致后期发生问题责任不明等问题。由于在系统开发过程中发生的错误会随着软件开发工作的进展不断积累和放大，修复难度也不断提高[5]，如图3所示。因此，在调研阶段产生对需求定义的错误，往往会造成在后续的修改调整过程中，开发人员需要反复大量修改系统，甚至产生一些无法进行修改的错误[6]。
3.2 NRD简介与缺陷
为了解决传统需求定义方法存在的问题，相关领域学者开发了NRD方法来定义需求。相较于原有的通过搜集用户需求和原始材料为基础，由系统分析员撰写需求规格说明书的模式，NRD采用不同的方法：
（1） 要求用户来撰写规格说明书，即直接由用户定义需求，而不是由系统分析员来翻译需求。
（2） 系统分析员的主要任务是为用户提供一种简单易懂的需求定义方法，帮助用户完成开发人员可以理解的需求规格说明书。
（3） 当用户初步完成需求规格说明书后，由系统分析员进行审查，以发现表达不规范的内容，并指导用户进行修改。
相较于传统的需求定义方法，NRD是由用户自己定义自己的需求，减少了向系统分析员表达需求的过程，也因此可以减少由用户表达错误或者分析员理解不足导致在需求定义时的错误[4]。NRD方法的信息流通通路见图4。
然而，在实际情况中，NRD方法也存在如下问题：
（1） 由于用户本身也经常有大量的工作，因此往往没有足够的时间来接受培训并撰写需求说明书。
（2） 当涉及的用户面较广时，用户需求之间的冲突不易协调，容易导致不同用户的需求说明存在较大的差异和冲突，形成统一需求规格说明书难度很大。
（3） 当涉及的用户较多时，对用户的培训往往受时间、地理位置等因素影响而难以实现[7]。
（4） 培训效果受人员影响大，具有不确定性，往往导致规格说明书无法尽如人意。
3.3 改进型NRD的提升
为了解决传统定义方法存在的问题，本次项目参考了规范化需求定义方法（NRD），并在此基础上进行了升级改造。考虑到本次项目采用封闭式集中访谈的模式，地理时间等问题得以解决。本次项目中，通过事先进行培训等方式，系统分析员指导核心用户明确需求定义方法论及撰写规范，调查过程中由核心用户及系统分析员共同完成需求规格说明书的核心内容，系统分析员对格式以及表达错误等问题进行整理后，最终交由全体相关用户进行评审。改进NRD方法的信息流通通路见图5。
改进方法的主要优点如下：
（1） 用户仅仅需要了解基本的需求定义方法以便能在撰写规范时提供合适的建议，而不需要用户完全掌握撰写的方法并可以独立撰写，在节省用户时间的同时，也减少了由于用户经验不足而导致的规格说明书不规范等问题。
（2） 由核心用户而不是大部分用户参与撰写需求规格说明书，可以更好地降低沟通成本，有利于调整需求中的差异和冲突，最终汇总效率也大幅度提升。
（3） 需求的主体内容由用户表述，分析员不需要完全理解用户的需求进行翻译，减少了由分析员理解偏差而导致的需求定义错误。
相较于NRD方法，改进的NRD方法培训所需的时间更少，用户的上手难度更低，用户的表达错误也会显著降低，而需求定义的质量仍能得以保证。三种需求分析方法的对比见表1。
3.4 实践应用
在南方电网安全生产子系统升级项目的多批次、封闭式集中访谈工作中应用NRD方法，各个相关单位均委派业务专家参与访谈，访谈分为两次，主要内容如下：
第一次访谈：
讨论系统升级的需求，并修编相应的业务模型说明书及需求规格说明书。之后对修编的业务模型进行评审并定稿，另外，对需求规格说明书进行确认。其中，系统升级需求的讨论主要分为两个部分：
（1） 对现有功能的完善改进
以现有生产系统为基础，结合系统升级的调研报告、需求调研收集的需求等进行讨论，并根据讨论意见修订对应的业务模型说明书、需求规格说明书。
（2） 系统新增业务功能
根据相关管理制度以及收集的流程表单，并参照原有系统的功能说明，讨论并编制业务模型说明书。完成业务模型说明书的编制后，梳理该业务相关需求点。
封闭式集中调研前，专家收到相关材料及调研方法通知，专家所在单位对各项待讨论需求点初步征求意见后形成初步结论。集中工作根据安全生产系统的业务域不同，将各相关单位的业务专家分为若干组，每一组亦根据功能点不同进行再次细分，在确保人员成分均涵盖完整的前提下精简意见征求范围，合理压缩反馈周期，提高讨论效率。
第二次访谈：
在界面原型制作完成后，根据其进行进一步讨論，最终确定需求规格说明书和界面原型，为下一步开发奠定基础。
4 结 语
需求的定义与分析是每个软件以及系统开发必经的重要环节，本环节的质量将直接影响软件的设计和开发，更会对软件的使用和维护产生深远的影响[8?9]。做好需求分析不仅是系统开发的要求，更是软件从业者孜孜追求的目标之一[10]。本文的观点和方法在资产系统安全生产管理系统升级的需求分析阶段中得到实践和应用，准确高效开展信息系统需求分析，尽可能减少软件开发的反复。安全生产子系统作为一个持续迭代更新的系统，从无到有，从初版到升级版是一个不断优化的过程，建设方向始终是坚定不移的，即以信息化手段为抓手，在应用中及时发现问题、迭代改进问题，促进实用化提升，不断提高公司的安全生产管理水平。
参考文献
[1] 杨善华，孙飞宇.作为意义探究的深度访谈[J].社会学研究，2005（5）：53?68.
[2] 加勒特.用户体验的要素[M].北京：机械工业出版社，2008.
[3] 付红军，孟远景，熊浩清，等.电网运行方式综合管理系统设计与应用[J].电力自动化设备，2010，30（4）：119?123.
[4] 顾玉昆，刘振起.规范化需求定义方法NRD[J].计算机应用，1995（6）：8?11.
[5] 王占敏，张文丽.我国电力企业固定资产管理[J].生产力研究，2007（19）：124?126.
[6] 韩鹏军.EAM系统在物资管理中的应用[J].陕西煤炭，2004（4）：41.
[7] 黄曙，马凯，谈树峰.某线路突变量距离保护误动分析及解决方案[J].电网与清洁能源，2013，29（3）：30?32.
[8] LIANG Y C， LIU F C， ZHAO S， et al. Influence of nano?Al concentrates on the corrosion resistance of epoxy coatings [J]. Journal of materials science & technology， 2013， 29（4）： 353?358.
[9] 陈祎.电网智能分析与决策支持系统[D].杭州：浙江大学，2012.
[10] 刘利.供电企业固定资产全寿命周期管理应用研究[D].北京：华北电力大学，2012.
摘 要： 资产管理系统作为电力企业信息化系统的关键组成部分，对企业集约化高效管理具有重要意义，同时也是提高资产利用效率，实现资产全生命周期管理的主要平台。安全生产管理子系统是南方电网资产管理系统的重要子系统之一，在对其进行需求调研的过程中，对传统NRD需求定义方法进行改进，并结合自身的业务特点开展需求调研，准确掌握用户需求，为后续开发及建设工作开展打下了良好基础。
关键词： 电力企业； 安全生产管理系统； 需求调研； NRD
中图分类号： TN99?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）15?0171?04
Abstract： The asset management system as the key component of the electricity enterprise information system plays a vital role in enterprise intensification high?efficient management， can improve the asset usage efficiency， and is the main platform to realize the asset lifecycle management. The safe production management subsystem is one of the important subsystems of the asset management system of China Southern Grid. In the process of requirement investigation， the traditional normal requirement definition （NRD） method is improved innovatively. The requirement investigation was carried out in combination with the business characteristics of the enterprise to master the user requirement accurately， and lays a solid foundation for the subsequent development and construction.
Keywords： electricity enterprise； safe production management system； requirement investigation； NRD
0 引 言
“深度访谈”作为定性研究中的常用方法之一， 在当前社会学领域中占据显著地位。所谓“深度访谈”， 在学术上即指半结构式的访谈。对此，汤姆·文格拉夫明确了半结构式深度访谈的两大重要特征：首先，“它的问题需事先部分准备”（半结构的）， 要通过访谈员进行大量改进，但只是改进其中的大部分；其次，它“要深入事实内部”[1]。
封闭式集中访谈作为“深度访谈”的典型应用之一，是指将与要调研的需求相关的所有关键人员集中，进行封闭式讨论的调研方法[2]。该方法较普通深度访谈具有以下特点：涉及用户范围广、差异大，用户对同一部分诉求不统一，不同用户的需求之间联系紧密，传统诉求采纳确认流程周期长。
相较于传统层层上报需求的调研模式，封闭式集中访谈具有效率高，有利于平衡不同部门、不同层级用户需求，能够充分发挥业主项目部主观能动性等优点。
以中国南方电网公司资产管理系统的安全生产管理系统为例，系统总计包含数百项横向协同关系，并与资产管理系统的其他多个外部系统及平台进行集成，堪称公司信息系统体系中最复杂的一个系统之一，业务需求及系统需求较一般的系统存在复杂性、专业性程度高等特点。
为了更为准确地定义各层级用户的需求，该系统升级过程中的调研工作包括制定调研计划，组织开展调研，了解目前系统的使用情况，了解各级人员改进需求，梳理管理制度差异，分析国内外优秀经验，分析新技术、新形势下建设的要求，编制需求调研报告等阶段。本文以该系统的调研工作为例，从需求调研、需求分析两个方面对系统需求调研方法做了深入探讨和研究。
1 需求调研背景
由于南方电网公司安全生产规章制度的调整，以及系统运行期间各单位反馈的各类需求，为适应当前外部环境及内部需求，使安全生产管理业务更为智能化、精细化，需对系统功能进行优化提升，因此决定开展生产管理系统升级建设工作。
通过系统功能建设完善，打造智能化、精益化、集约化、先进性的领先安全生产一体化工作平台，提高安全生产管理信息化水平，支撑公司电网发展战略目标的落地。
2 系统需求调研思路
基于对项目背景和目的的理解，结合先进电网企业安全生产管理信息系统设计及實施经验，需求调研工作主要包括以下四个方面：
（1） 分析信息系统应用过程中发现的新需求。资产管理安全生产管理信息系统上线运行以来，随着各级安全生产人员对系统应用的深入，在系统功能完善、用户体验等方面提出了新需求。
（2） 梳理系统功能与制度标准存在的差异。在目前的安全生产管理信息系统上线运行后，对安全生产管理制度标准体系及作业标准体系也进行了更新和完善，需进行差异的比较与消除。
（3） 分析研究国内外领先实践经验。分析国内外先进电力企业在安全生产管理系统建设过程中解决资产安全生命管理体系落地、整体功能蓝图设计、信息系统集成、数据质量管理、信息系统与新技术融合等重点难点问题的解决方案。
（4） 分析新形势、新技术的要求。深入分析国家电力体制改革要求，针对电价监审改革带来的监管要求的变化，分析无人机、互联网+等新技术对信息系统的交互关系及接口需求。
基于上述工作路线，需求调研阶段工作分为五个步骤开展，具体包括系统应用现状调研、系统功能与管理制度分析比较、领先实践分析及研究、新形势新技术要求分析、需求调研报告编制，具体见图1。
3 开展系统需求调研
企业资产管理系统普遍具有系统结构复杂、涉及人员层级多、用户需求多样化等特点[3]，考虑到南网资产管理系统安全生产子系统除上述特点外，亦具有运用新技术多、系统开发及实施周期短、系统开发及实施开发商多等特点，故本次需求收集过程，南网以封闭式集中访谈的形式运用改进型NRD需求定义方法分批次集中工作进行现状、需求调研及规格说明书、业务模型说明书确认。
3.1 传统需求定义方法介绍及缺陷
在以访谈或调查问卷等多种形式充分了解用户需求后，需要对用户表述的需求进行准确定义并以文字形式形成相应的需求规格说明书，以便确保系统开发方正确理解系统最终使用方的诉求。传统的需求定义方法以系统分析员为核心，通过系统分析员与用户的交互，了解其对系统功能的要求后，形成需求规格说明书[4]，如图2所示。
然而，由于用户侧不能准确且系统化地完整描述其完成的业务操作，且系統分析员侧缺乏足够的电力生产业务知识，往往拘泥于用户提供的原始材料而不能掌握业务处理流程实质，导致该方法往往会造成分析员无法充分理解需求，用户无法及时发现需求错误，导致后期发生问题责任不明等问题。由于在系统开发过程中发生的错误会随着软件开发工作的进展不断积累和放大，修复难度也不断提高[5]，如图3所示。因此，在调研阶段产生对需求定义的错误，往往会造成在后续的修改调整过程中，开发人员需要反复大量修改系统，甚至产生一些无法进行修改的错误[6]。
3.2 NRD简介与缺陷
为了解决传统需求定义方法存在的问题，相关领域学者开发了NRD方法来定义需求。相较于原有的通过搜集用户需求和原始材料为基础，由系统分析员撰写需求规格说明书的模式，NRD采用不同的方法：
（1） 要求用户来撰写规格说明书，即直接由用户定义需求，而不是由系统分析员来翻译需求。
（2） 系统分析员的主要任务是为用户提供一种简单易懂的需求定义方法，帮助用户完成开发人员可以理解的需求规格说明书。
（3） 当用户初步完成需求规格说明书后，由系统分析员进行审查，以发现表达不规范的内容，并指导用户进行修改。
相较于传统的需求定义方法，NRD是由用户自己定义自己的需求，减少了向系统分析员表达需求的过程，也因此可以减少由用户表达错误或者分析员理解不足导致在需求定义时的错误[4]。NRD方法的信息流通通路见图4。
然而，在实际情况中，NRD方法也存在如下问题：
（1） 由于用户本身也经常有大量的工作，因此往往没有足够的时间来接受培训并撰写需求说明书。
（2） 当涉及的用户面较广时，用户需求之间的冲突不易协调，容易导致不同用户的需求说明存在较大的差异和冲突，形成统一需求规格说明书难度很大。
（3） 当涉及的用户较多时，对用户的培训往往受时间、地理位置等因素影响而难以实现[7]。
（4） 培训效果受人员影响大，具有不确定性，往往导致规格说明书无法尽如人意。
3.3 改进型NRD的提升
为了解决传统定义方法存在的问题，本次项目参考了规范化需求定义方法（NRD），并在此基础上进行了升级改造。考虑到本次项目采用封闭式集中访谈的模式，地理时间等问题得以解决。本次项目中，通过事先进行培训等方式，系统分析员指导核心用户明确需求定义方法论及撰写规范，调查过程中由核心用户及系统分析员共同完成需求规格说明书的核心内容，系统分析员对格式以及表达错误等问题进行整理后，最终交由全体相关用户进行评审。改进NRD方法的信息流通通路见图5。
改进方法的主要优点如下：
（1） 用户仅仅需要了解基本的需求定义方法以便能在撰写规范时提供合适的建议，而不需要用户完全掌握撰写的方法并可以独立撰写，在节省用户时间的同时，也减少了由于用户经验不足而导致的规格说明书不规范等问题。
（2） 由核心用户而不是大部分用户参与撰写需求规格说明书，可以更好地降低沟通成本，有利于调整需求中的差异和冲突，最终汇总效率也大幅度提升。
（3） 需求的主体内容由用户表述，分析员不需要完全理解用户的需求进行翻译，减少了由分析员理解偏差而导致的需求定义错误。
相较于NRD方法，改进的NRD方法培训所需的时间更少，用户的上手难度更低，用户的表达错误也会显著降低，而需求定义的质量仍能得以保证。三种需求分析方法的对比见表1。
3.4 实践应用
在南方电网安全生产子系统升级项目的多批次、封闭式集中访谈工作中应用NRD方法，各个相关单位均委派业务专家参与访谈，访谈分为两次，主要内容如下：
第一次访谈：
讨论系统升级的需求，并修编相应的业务模型说明书及需求规格说明书。之后对修编的业务模型进行评审并定稿，另外，对需求规格说明书进行确认。其中，系统升级需求的讨论主要分为两个部分：
（1） 对现有功能的完善改进
以现有生产系统为基础，结合系统升级的调研报告、需求调研收集的需求等进行讨论，并根据讨论意见修订对应的业务模型说明书、需求规格说明书。
（2） 系统新增业务功能
根据相关管理制度以及收集的流程表单，并参照原有系统的功能说明，讨论并编制业务模型说明书。完成业务模型说明书的编制后，梳理该业务相关需求点。
封闭式集中调研前，专家收到相关材料及调研方法通知，专家所在单位对各项待讨论需求点初步征求意见后形成初步结论。集中工作根据安全生产系统的业务域不同，将各相关单位的业务专家分为若干组，每一组亦根据功能点不同进行再次细分，在确保人员成分均涵盖完整的前提下精简意见征求范围，合理压缩反馈周期，提高讨论效率。
第二次访谈：
在界面原型制作完成后，根据其进行进一步讨論，最终确定需求规格说明书和界面原型，为下一步开发奠定基础。
4 结 语
需求的定义与分析是每个软件以及系统开发必经的重要环节，本环节的质量将直接影响软件的设计和开发，更会对软件的使用和维护产生深远的影响[8?9]。做好需求分析不仅是系统开发的要求，更是软件从业者孜孜追求的目标之一[10]。本文的观点和方法在资产系统安全生产管理系统升级的需求分析阶段中得到实践和应用，准确高效开展信息系统需求分析，尽可能减少软件开发的反复。安全生产子系统作为一个持续迭代更新的系统，从无到有，从初版到升级版是一个不断优化的过程，建设方向始终是坚定不移的，即以信息化手段为抓手，在应用中及时发现问题、迭代改进问题，促进实用化提升，不断提高公司的安全生产管理水平。
参考文献
[1] 杨善华，孙飞宇.作为意义探究的深度访谈[J].社会学研究，2005（5）：53?68.
[2] 加勒特.用户体验的要素[M].北京：机械工业出版社，2008.
[3] 付红军，孟远景，熊浩清，等.电网运行方式综合管理系统设计与应用[J].电力自动化设备，2010，30（4）：119?123.
[4] 顾玉昆，刘振起.规范化需求定义方法NRD[J].计算机应用，1995（6）：8?11.
[5] 王占敏，张文丽.我国电力企业固定资产管理[J].生产力研究，2007（19）：124?126.
[6] 韩鹏军.EAM系统在物资管理中的应用[J].陕西煤炭，2004（4）：41.
[7] 黄曙，马凯，谈树峰.某线路突变量距离保护误动分析及解决方案[J].电网与清洁能源，2013，29（3）：30?32.
[8] LIANG Y C， LIU F C， ZHAO S， et al. Influence of nano?Al concentrates on the corrosion resistance of epoxy coatings [J]. Journal of materials science & technology， 2013， 29（4）： 353?358.
[9] 陈祎.电网智能分析与决策支持系统[D].杭州：浙江大学，2012.
[10] 刘利.供电企业固定资产全寿命周期管理应用研究[D].北京：华北电力大学，2012.
