非功能性需求在產品定義中的關鍵角色：打造卓越軟體的基石

在軟體產品的構建過程中，我們常常將目光聚焦於那些看得見、摸得著的功能性需求，也就是產品“能做什麼”。然而，真正決定產品成敗、塑造卓越用戶體驗的，往往是那些隱藏在幕後的非功能性需求 (NFR)。

非功能性需求，定義了產品“做得有多好”，涵蓋了性能、可用性、安全性、可擴展性、可維護性等關鍵質量屬性。它們如同建築的地基，支撐著整個產品的穩定性和可持續發展。一個響應迅速的界面、堅如磐石的安全性、以及能夠輕鬆應對用戶增長的架構，都是 NFR 的具體體現。

為什麼 NFR 在產品定義中如此重要？ 首先，它們直接影響用戶對產品的感知和滿意度。其次，NFR 深刻地影響著系統架構和技術選型，確保我們在正確的方向上構建產品。更重要的是，對可擴展性和可維護性的重視，能讓產品在不斷變化的市場中保持競爭力。此外，清晰定義 NFR 還有助於減少開發成本和風險，避免後期昂貴的返工。

在產品定義階段，產品經理和開發團隊需要緊密合作，深入挖掘並優先考慮這些非功能性需求。只有這樣，我們才能打造出真正滿足用戶期望、經得起時間考驗的高質量軟體產品。準備好深入瞭解如何將 NFR 融入您的產品開發流程了嗎？讓我們一起探索如何利用 NFR 作為打造卓越軟體的基石！

專家提示： 在需求收集階段，不要只關注用戶想要什麼，更要挖掘他們“需要”什麼。例如，用戶可能想要一個“快速”的系統，但真正的需求可能是“在 95% 的情況下，響應時間不超過 1.5 秒”。使用具體的指標來定義 NFR，有助於後續的開發和驗證。

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為了打造卓越的軟體產品，請將非功能性需求視為產品定義的基石，以下提供幾項關鍵建議：

1. 在需求收集階段，除了使用者想要的功能，更要深入挖掘他們真正的需求，例如，將「快速」具體化為「95% 的情況下，響應時間不超過 1.5 秒」。
2. 將抽象的非功能性需求轉化為具體、可衡量的指標，並利用標準化的框架（如 ISO/IEC 25010）確保定義一致。
3. 在產品生命週期的早期階段就應識別非功能性需求，將其與功能需求並列記錄，並將非功能性需求的測試納入開發流程，以便及早發現問題.

深入解析：非功能性需求如何定義產品的品質與用戶體驗

在軟體開發和產品設計中，非功能性需求（Non-functional requirements, NFRs）定義了產品品質的關鍵要素，它們描述了系統「如何」運行，而不是「做什麼」。 功能性需求關注系統的具體功能和行為，而 NFRs 則關乎系統的整體特性，例如性能、安全性、可用性、可靠性、可維護性、可擴展性等等。

• 性能 (Performance)：

  • 定義：指系統在時間和資源約束下完成任務的能力。
  • 關鍵品質：包括響應時間（例如，頁面加載時間）、吞吐量（每單位時間成功傳輸的數據量）和資源利用率（伺服器資源的利用百分比）。
  • 重要性：良好的性能是使用者滿意度的關鍵，緩慢的系統會導致使用者流失和負面體驗。

• 安全性 (Security)：

  • 定義：確保系統免受未經授權的訪問、使用、披露、更改或破壞。
  • 關鍵品質：包括用戶身份驗證、授權、數據加密、防攻擊（如 IP 限制、頻率限制）和日誌記錄。
  • 重要性：隨著數據隱私意識的提高，安全性對於保護用戶數據和維護信任至關重要。

• 可用性 (Availability)：

  • 定義：指系統在需要時可供使用者使用的程度。
  • 關鍵品質：通常以正常運行時間百分比來衡量，例如 99.9% 的可用性。
  • 重要性：確保使用者能夠持續訪問系統，減少服務中斷造成的損失。

• 可靠性 (Reliability)：

  • 定義：指系統在指定時間內、在指定條件下，無故障運行的概率。
  • 關鍵品質：包括容錯性、錯誤恢復能力和穩定性。
  • 重要性：可靠的系統減少了停機時間和意外崩潰，從而提高了使用者滿意度和信任度。

• 可維護性 (Maintainability)：

  • 定義：指在給定條件下，對軟體進行修改（包括糾正錯誤、改進性能或其他屬性，或適應環境更改）的能力。
  • 關鍵品質：包括代碼的可讀性、模塊化和文檔的完善性。
  • 重要性：易於維護的系統可以降低長期維護成本，並能更快地響應變更需求。

• 可擴展性 (Scalability)：

  • 定義：指系統能夠適應不斷增長的需求而不降低性能的能力。
  • 關鍵品質：包括水平擴展（增加伺服器數量）和垂直擴展（升級伺服器能力）。
  • 重要性：對於處理不斷增長的用戶量和數據量的應用程式至關重要，例如社交媒體平台。

• 易用性 (Usability)：

  • 定義：指使用者在特定環境下，為達成特定目標而使用產品的有效性、效率和滿意度。
  • 關鍵品質：包括直觀的導航、清晰的介面設計和簡單的操作流程。
  • 重要性：良好的易用性直接影響使用者體驗和滿意度，即使功能強大，如果難以使用，使用者也可能放棄。

實戰指南：從識別到納入產品定義，掌握非功能性需求的實用方法

在產品定義中納入非功能性需求，對於確保產品的整體品質、使用者體驗和長期成功至關重要。非功能性需求（Non-functional requirements, NFRs）描述了系統「如何」運作，而非「做什麼」。它們通常以「-ility」結尾，如穩定性（stability）、可擴展性（scalability）和可用性（usability）等，因此也被稱為「ilities」。

1. 理解非功能性需求的本質和重要性

• 定義：非功能性需求是系統的質量屬性，它規定了系統在各種條件下的行為和特性，而不是具體的功能。
• 重要性：
  • 使用者體驗：NFRs 影響用戶如何看待和使用產品，例如響應式介面（性能）和直觀導航（可用性）能提高用戶滿意度。
  • 系統穩定性與可靠性：可靠性、容錯性和穩定性相關的 NFRs 可以減少停機時間和系統崩潰。
  • 長期成功：可擴展性等 NFRs 確保系統能應對增長的需求，這對成長中的應用程式至關重要。
  • 技術決策：NFRs 通常決定了系統架構和技術選擇。

2. 識別和定義非功能性需求的方法

• 明確具體：避免模糊不清的定義。將 NFRs 定義為具體、可衡量的標準（例如，「響應時間少於 2 秒」，「正常運行時間為 99.9%」）。
• 使用標準框架：參考 ISO/IEC 25010 等標準框架，以一致的方式定義和分類 NFRs。
• 與利益相關者合作：盡早與所有利益相關者（包括用戶、開發者、運營人員等）合作，明確他們的期望，確保對 NFRs 的理解一致。
• 常見的非功能性需求類型：
  • 性能 (Performance)：系統響應速度、處理能力、吞吐量等。例如，系統應能在 2 秒內處理用戶請求。
  • 可用性 (Availability)：系統的運行時間和故障恢復能力。例如，系統必須保持 99.9% 的正常運行時間。
  • 安全性 (Security)：保護系統免受未經授權訪問、數據洩露等。例如，數據必須使用 256 位加密存儲。
  • 可擴展性 (Scalability)：系統處理不斷增長的工作負載或用戶數的能力。
  • 可靠性 (Reliability)：系統隨時間準確執行其功能的能力。
  • 可維護性 (Maintainability)：系統易於修改、更新和修復的程度。
  • 可測試性 (Testability)：系統易於測試的程度。
  • 易用性 (Usability)：系統對用戶而言易於學習、操作和理解的程度。
  • 可移植性 (Portability)：系統在不同環境中運行的能力。
  • 本地化與國際化 (Localization & Internationalization)：支援多種語言、時區和地區特定格式。
  • 性能（響應時間）：系統對用戶請求做出反應的最長時間。

3. 在產品定義過程中納入 NFRs 的實踐

• 早期識別：在產品生命週期的早期階段就應識別 NFRs，而不僅僅是功能需求。
• 明確記錄：將 NFRs 作為產品定義文檔的一部分，與功能需求並列記錄。
• 設定約束條件：NFRs 可以被視為對系統設計和實現的約束條件。
• 納入開發流程：
  • 自動化測試：將 NFRs 的測試（如性能、安全測試）集成到開發流程中。
  • 持續集成 (CI)：將 NFRs 的驗證納入 CI，以便及早發現問題。
  • 生產監控：使用監控工具實時跟蹤 NFRs 的表現。
  • 用戶反饋：收集用戶反饋，確保 NFRs 得到滿足，並根據需要進行調整。

4. 平衡資源與權衡

• 在資源限制內設定 NFRs 目標，並根據項目目標對關鍵 NFRs 進行優先排序。
• 理解 NFRs 與功能需求之間的權衡關係。有時為了滿足特定的 NFR，可能需要對功能進行簡化或調整。

超越基礎：非功能性需求如何影響架構選擇與產品的長期可持續發展

非功能性需求（Non-Functional Requirements, NFRs）之所以對軟體架構與長期發展有深遠影響，是因為它們定義了系統「如何」運作，而不僅僅是「做什麼」。這些需求關乎系統的品質屬性，例如效能、安全性、可靠性、可用性、可維護性、可擴展性等。若在設計初期忽略這些需求，可能導致系統在長期運營中出現效能瓶頸、安全漏洞、難以維護，甚至需要昂貴的重構，進而影響專案的成功與公司的聲譽。

• 影響架構決策:

  • 基礎設計: 非功能性需求直接影響架構的選擇。例如，極高的可用性需求（如 99.99% 的上線時間）可能需要採用冗餘設計、負載平衡和自動故障轉移等架構模式。高安全性需求則可能需要加密、存取控制和安全的通訊協定等措施，這些都會影響資料結構、元件之間的互動方式以及部署策略。
  • 技術選型: 效能需求（如響應時間）會影響資料庫的選擇、快取策略的設計、程式語言或框架的選用。可擴展性需求則會導向微服務架構、無伺服器架構或容器化部署等方案。
  • 元件隔離: 安全性需求可能要求將某些系統元件進行隔離，這會直接影響應用程式的架構設計。

• 長期成本與維護:

  • 避免昂貴的重構: 在設計初期就考慮非功能性需求，可以避免在後期因效能問題、安全漏洞或擴展性不足而進行昂貴且耗時的重構。如果早期忽略了可維護性，日後修改程式碼、增加新功能或修復錯誤將變得非常困難且成本高昂。
  • 降低總體擁有成本 (TCO): 良好的非功能性設計有助於降低系統的長期維護成本、營運成本和潛在的風險成本。例如，高可靠性和高可用性可以減少停機時間造成的業務損失。

• 使用者體驗與滿意度:

  • 提升使用者體驗: 效能、響應速度、穩定性和易用性等非功能性需求直接關係到使用者對產品的體驗。一個功能齊全但運行緩慢、經常崩潰的系統，即使滿足了所有功能性需求，也很難被使用者接受。
  • 驅動使用者採用與忠誠度: 良好的使用者體驗能夠提高使用者黏著度，增加使用者對產品的忠誠度，進而影響產品的長期成功。

• 系統演進與適應性:

  • 支持未來發展: 可維護性、可擴展性和靈活性等非功能性需求，確保系統能夠隨著業務發展、技術進步和使用者需求變化而平穩演進。例如，一個設計良好的系統更容易添加新功能、適應新的法規要求或擴展到新的市場。
  • 應對變化的敏捷性: 非功能性需求中的「敏捷性」（Agility）和「可測試性」（Testability）等屬性，有助於團隊快速響應變化，提高開發效率。

非功能性需求在產品定義中的重要性. Photos provided by unsplash

衝突與最佳實踐：有效管理非功能性需求的挑戰與成功策略

非功能性需求（Non-functional requirements, NFRs）是指系統在運作時的條件或特性的要求，與定義系統具體功能的「功能性需求」相對。 NFRs 關注的是系統「表現得多好」，而非「做了什麼」。 雖然功能性需求定義了系統應執行的特定任務，但 NFRs 則涵蓋了影響系統性能、可用性、可靠性和用戶體驗的品質屬性，例如速度、可靠性和安全性。

管理非功能性需求的挑戰

管理非功能性需求可能面臨許多挑戰，主要包括：

• 定義模糊與量化困難：NFRs，如「易用性」或「可靠性」，通常較為抽象，難以具體量化和衡量。
• 利益相關者之間的衝突：不同利益相關者對 NFRs 的優先級和重要性可能有不同的看法，導致難以達成一致。
• 資源限制：滿足某些 NFRs（例如高性能或高安全性）可能需要額外的時間、人力和預算。
• 技術的複雜性：許多 NFRs，特別是性能、可擴展性和安全性，需要深入的技術知識來設計和實施。
• 測試與驗證的難度：NFRs，尤其是安全性或可擴展性，在真實世界條件下可能難以徹底測試。
• 需求變更與演進：專案範圍可能不斷變化，使得 NFRs 的跟蹤和管理變得複雜。

管理非功能性需求的策略

儘管存在挑戰，但可以透過以下策略來有效管理非功能性需求的實施：

• 清晰定義和量化：
  • 將抽象的 NFRs 轉換為具體的、可衡量的指標。例如，將「快速響應」定義為「在 95% 的請求中，響應時間少於 2 秒」。
  • 利用標準化的框架，如 ISO/IEC 25010，來確保 NFRs 的分類和定義一致。
• 明確優先級：
  • 根據業務價值、風險和資源，對 NFRs 進行優先級排序。
  • 確保所有利益相關者對優先級達成共識。
• 早期整合與架構設計：
  • NFRs 通常會影響系統架構和技術選擇。 應在系統設計早期就將 NFRs 納入考量，以避免後期昂貴的修改。
  • 例如，可擴展性需求可能需要設計水平或垂直擴展的架構。
• 持續測試與驗證：
  • 實施持續測試實踐，包括性能測試、負載測試和安全測試。
  • 利用模擬工具和自動化測試在開發早期驗證 NFRs。
  • 在生產環境中進行實時監控，以確保 NFRs 持續得到滿足。
• 迭代與敏捷方法：
  • 在敏捷開發過程中，將 NFRs 作為迭代的組成部分，並定期進行評估和調整。
  • 促進開發團隊和利益相關者之間的持續溝通，以應對需求變更。
• 建立明確的文檔：
  • 清晰記錄所有 NFRs，包括其定義、度量標準、優先級和預期結果。
  • 使用需求管理工具來追蹤 NFRs 的狀態和變更。
• 風險管理：
  • 識別與 NFRs 相關的潛在風險，並制定緩解計劃。
  • 明確的 NFRs 有助於減少開發過程中的不確定性和變更。

透過這些策略，團隊可以更有效地應對管理非功能性需求的挑戰，確保交付高質量、高性能且用戶滿意的系統。

非功能性需求在產品定義中的重要性結論

綜觀全文，我們深入探討了非功能性需求 (NFR) 在產品定義中的關鍵角色，以及它們如何塑造卓越的軟體產品。從定義產品品質與使用者體驗的各個面向，到提供實用的識別與納入產品定義的方法，再到探討 NFR 如何影響架構選擇與長期可持續發展，以及管理 NFR 的挑戰與策略，我們看到 NFR 不僅是產品規格的一部分，更是產品成功的基石。

理解並妥善管理 NFR，意味著我們不僅關注產品「能做什麼」，更關注產品「做得有多好」。在如今競爭激烈的市場中，卓越的效能、堅實的安全性、高度的可用性以及良好的可維護性，都是贏得使用者青睞的關鍵。產品經理和開發團隊需要將 NFR 視為產品定義中不可或缺的一部分，並在整個開發生命週期中持續關注和驗證它們。

因此，非功能性需求在產品定義中的重要性 不容忽視。只有將 NFR 融入到產品設計的 DNA 中，才能真正打造出滿足使用者期望、經得起時間考驗的高品質軟體。希望本文能為您在產品開發的道路上提供有價值的指引，幫助您打造出真正卓越的產品。

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非功能性需求在產品定義中的重要性 常見問題快速FAQ

什麼是非功能性需求 (NFR)？

非功能性需求定義了產品「做得有多好」，涵蓋性能、可用性、安全性、可擴展性等關鍵質量屬性，影響用戶體驗和系統架構。

為什麼非功能性需求在產品定義中很重要？

NFR 直接影響用戶滿意度、系統架構和技術選型，並確保產品在不斷變化的市場中保持競爭力，還有助於降低開發成本和風險。

如何識別和定義非功能性需求？

明確具體地定義 NFR，使用標準框架（如 ISO/IEC 25010），並與利益相關者合作，確保對 NFR 的理解一致。

性能在非功能性需求中意味著什麼？

性能是指系統在時間和資源約束下完成任務的能力，關鍵指標包括響應時間、吞吐量和資源利用率，直接影響使用者滿意度。

安全性在非功能性需求中的作用是什麼？

安全性確保系統免受未經授權的訪問、使用、披露、更改或破壞，對於保護用戶數據和維護信任至關重要。

如何將非功能性需求納入產品定義過程？

在產品生命週期的早期階段就應識別 NFR，將其作為產品定義文檔的一部分，並納入開發流程中，設定約束條件。

非功能性需求如何影響架構決策？

NFR 直接影響架構的選擇、技術選型和元件隔離，例如可用性、安全性需求會影響設計模式和通訊協定。

忽略非功能性需求會導致什麼後果？

忽略 NFR 可能導致系統在長期運營中出現效能瓶頸、安全漏洞、難以維護，甚至需要昂貴的重構。

管理非功能性需求的主要挑戰是什麼？

主要挑戰包括定義模糊與量化困難、利益相關者之間的衝突、資源限制、技術複雜性、測試與驗證的難度，以及需求變更。

如何有效地管理非功能性需求？

透過清晰定義和量化、明確優先級、早期整合與架構設計、持續測試與驗證、迭代與敏捷方法等策略，可以有效管理 NFR。