快速原型模型

原型是指模擬某種產品的原始模型，在其他產業中經常使用。軟件開發中的原型是軟件的一個早期可運行的版本，它反映了最終系統的重要特性。

快速原型模型又稱原型模型，它是增量模型的另一種形式；它是在開發真實系統之前，構造一個原型，在該原型的基礎上，逐漸完成整個系統的開發工作。快速原型模型的第一步是建造一個快速原型，實現客户或未來的用户與系統的交互，用户或客户對原型進行評價，進一步細化待開發軟件的需求。通過逐步調整原型使其滿足客户的要求，開發人員可以確定客户的真正需求是什麼；第二步則在第一步的基礎上開發客户滿意的軟件產品。

優點：克服瀑布模型的缺點，減少由於軟件需求不明確帶來的開發風險。

這種模型適合預先不能確切定義需求的軟件系統的開發。

缺點：所選用的開發技術和工具不一定符合主流的發展；快速建立起來的系統結構加上連續的修改可能會導致產品質量低下。

使用這個模型的前提是要有一個展示性的產品原型，因此在一定程度上可能會限制開發人員的創新。

由於種種原因，在需求分析階段得到完全、一致、準確、合理的需求説明是很困難的，在獲得一組基本需求説明後，就快速地使其“實現”，通過原型反饋，加深對系統的理解，並滿足用户基本要求，使用户在試用過程中受到啓發，對需求説明進行補充和精確化，消除不協調的系統需求，逐步確定各種需求，從而獲得合理、協調一致、無歧義的、完整的、現實可行的需求説明。又把快速原型思想用到軟件開發的其他階段，向軟件開發的全過程擴展。即先用相對少的成本，較短的週期開發一個簡單的、但可以運行的系統原型向用户演示或讓用户試用，以便及早澄清並檢驗一些主要設計策略，在此基礎上再開發實際的軟件系統。

快速原型是利用原型輔助軟件開發的一種新思想。經過簡單快速分析，快速實現一個原型，用户與開發者在試用原型過程中加強通信與反饋，通過反覆評價和改進原型，減少誤解，彌補漏洞，適應變化，最終提高軟件質量。

這種類型的原型是把原型用於開發的需求分析階段，目的是要弄清用户的需求，確定所期望的特性，並探索各種方案的可行性。它主要針對開發目標模糊，用户與開發都對項目都缺乏經驗的情況，通過對原型的開發來明確用户的需求。

這種原型主要用於設計階段，考核實現方案是否合適，能否實現。對於一個大型系統，若對設計方案心中沒有把握時，可通過這種原型來證實設計方案的正確性。

這種原型主要用於及早向用户提交一個原型系統，該原型系統或者包含系統的框架，或者包含系統的主要功能，在得到用户的認可後，將原型系統不斷擴充演變為最終的軟件系統。它將原型的思想擴展到軟件開發的全過程。

由於運用原型的目的和方式不同，在使用原型時也採取不同的策略，有拋棄策略和附加策略。

1、拋棄策略是將原型用於開發過程的某個階段，促使該階段的開發結果更加完整、準確、一致、可靠，該階段結束後，原型隨之作廢。探索型和實驗型就是採用此策略的。

2、附加策略是將原型用於開發的全過程，原型由最基本的核心開始，逐步增加新的功能和新的需求，反覆修改反覆擴充，最後發展為用户滿意的最終系統，演化型快速原型就是採用此策略。

採用何種形式、何種策略運用快速原型主要取決於軟件項目的特點、人員素質、可供支持的原型開發工具和技術等，這要根據實際情況的特點來決定。

在分析人員與用户密切配合下，迅速確定系統的基本需求，根據原型所要體現的特徵描述基本需求以滿足開發原型的需要。

在快速分析的基礎上，根據基本需求説明儘快實現一個可行的系統。這裏要求具有強有力的軟件工具的支持，並忽略最終系統在某些細節上的要求，如安全性、堅固性、例外處理等等，主要考慮原型系統能夠充分反映所要評價的特性，而暫時刪除一切次要內容。

這是發現問題、消除誤解、開發者與用户充分協調的一個步驟。

在運行的基礎上，考核評價原型的特性，分析運行效果是否滿足用户的願望，糾正過去交互中的誤解與分析中的錯誤，增添新的要求，並滿足因環境變化或用户的新想法引起的系統要求變動，提出全面的修改意見。

根據評價原型的活動結果進行修改。若原型未滿足需求説明的要求，説明對需求説明存在不一致的理解或實現方案不夠合理，則根據明確的要求迅速修改原型。

傳統的瀑布模型本質上是一種線性順序模型，存在着比較明顯的缺點，各階段之間存在着嚴格的順序性和依賴性，特別是強調預先定義需求的重要性，在着手進行具體的開發工作之前，必須通過需求分析預先定義並“凍結”軟件需求，然後再一步一步的實現這些需求。但是實際項目很少是遵循着這種線性順序進行的。在系統建立之前很難只依靠分析就確定出一套完整、準確、一致和有效的用户需求，這種預先定義需求的方法更不能適應用户需求不斷變化的情況。

用户的不斷變化的需求具體表現在:

(1)需求是可變的。某些應用軟件的需求與外部環境、經營內容等密切相關，因此需求是隨時變化的，按照這樣預先指定的需求開發軟件，當軟件開發出來的時候就往往已經過時，不符合用户的需要。

(2)需求是模糊的。對於大多數的應用系統，例如管理信息系統，其需求往往很難預先準確的定義，也就是説，預先定義需求的策略所做出的假設，只對某些軟件成立，對多數軟件並不成立。許多用户對他們的需求最初只有模糊的概念，想要求一個對需求只有初步設想的人準確無誤的説出全部需求，顯然是不切實際的。

(3)用户和開發者溝通困難。大多數用户和專業領域的專家不熱悉計算機和軟件開發技術，軟件開發人員也往往不熟悉用户的專業領域，因此，開發人員和用户之間很難做到完全溝通和相互理解，在需求分析階段做出的用户需求常常是不完整、不準確的。

傳統的瀑布模型很難適應需求可變、模糊不定的軟件系統的開發，而且在開發過程中，用户很難參與進去，只有到開發結束才能看到整個軟件系統。這種理想的、線性的開發過程，缺乏靈活性，不適合實際的開發過程。

而快速原型模型的提出，可以較好的解決瀑布模型的侷限性，通過建立原型，可以更好的和客户進行溝通，解決對一些模糊需求的澄清，並且對需求的變化有較強的適應能力。原型模型可以減少技術、應用的風險，縮短開發時間，減少費用，提高生產率，通過實際運行原型，提供了用户直接評價系統的方法，促使用户主動參與開發活動，加強了信息的反饋，促進了各類人員的協調交流，減少誤解，能夠適應需求的變化，最終有效提高軟件系統的質量。