需求获取技术¶
学习目标¶
完成本模块后,你将能够: - 掌握多种需求获取技术及其适用场景 - 识别和管理医疗器械项目的利益相关者 - 有效进行需求访谈和工作坊 - 使用原型法获取和验证需求 - 处理需求获取中的常见挑战
前置知识¶
- 软件工程基础
- 医疗器械开发流程
- 基本的沟通技巧
需求获取概述¶
需求获取是从利益相关者那里发现、理解和记录需求的过程。在医疗器械软件开发中,需求获取尤为关键,因为:
- 安全关键:需求错误可能导致患者伤害
- 多方利益相关者:医生、护士、患者、监管机构等
- 复杂环境:医疗环境复杂,工作流程多样
- 法规要求:必须满足IEC 62304、IEC 62366等标准
需求获取的挑战¶
常见挑战
- 隐性知识:用户难以表达隐含的需求
- 术语差异:医疗术语与技术术语的鸿沟
- 时间限制:医护人员时间有限
- 环境限制:难以进入临床环境观察
- 需求变化:医疗实践不断演进
- 法规约束:必须考虑法规要求
利益相关者识别与分析¶
利益相关者类型¶
主要利益相关者:
- 临床用户
- 医生(各专科)
- 护士
- 技师
-
药剂师
-
非临床用户
- 患者
- 患者家属
- 医院管理者
-
IT管理员
-
内部团队
- 产品经理
- 开发团队
- 测试团队
- 质量团队
- 法规团队
-
市场团队
-
外部组织
- 监管机构(FDA、NMPA、EMA)
- 认证机构
- 保险公司
- 供应商
利益相关者分析矩阵¶
权力-利益矩阵:
| 权力/利益 | 低利益 | 高利益 |
|---|---|---|
| 高权力 | 保持满意 (医院管理者) |
重点管理 (主治医生、监管机构) |
| 低权力 | 最小努力 (偶尔使用的用户) |
保持知情 (护士、技师) |
利益相关者登记表:
| 利益相关者 | 角色 | 关注点 | 影响力 | 参与方式 | 联系人 |
|-----------|------|--------|--------|---------|--------|
| 李医生 | 心内科主任 | 诊断准确性 | 高 | 访谈、评审 | li@hospital.com |
| 王护士 | 护士长 | 操作便捷性 | 中 | 观察、测试 | wang@hospital.com |
| 张主任 | 医院CIO | 系统集成 | 高 | 工作坊 | zhang@hospital.com |
需求获取技术¶
1. 访谈(Interviews)¶
定义:与利益相关者一对一或小组交流,获取需求信息。
类型:
结构化访谈: - 预先准备问题清单 - 按固定顺序提问 - 适合收集特定信息 - 易于分析和比较
半结构化访谈: - 有基本问题框架 - 允许灵活调整 - 可以深入探讨 - 最常用的方式
非结构化访谈: - 开放式对话 - 探索性讨论 - 适合早期探索 - 难以控制方向
访谈准备清单:
## 访谈准备
### 访谈前
- [ ] 确定访谈目标
- [ ] 准备问题清单
- [ ] 了解被访谈者背景
- [ ] 预约时间和地点
- [ ] 准备记录工具
- [ ] 准备演示材料(如需要)
### 访谈中
- [ ] 自我介绍和项目介绍
- [ ] 说明访谈目的和时长
- [ ] 征得录音/录像许可
- [ ] 按问题清单提问
- [ ] 积极倾听,做好记录
- [ ] 适时追问和澄清
- [ ] 总结确认理解
### 访谈后
- [ ] 整理访谈记录
- [ ] 提取需求信息
- [ ] 发送确认邮件
- [ ] 归档访谈文档
访谈问题示例(血压监护仪):
## 开放式问题
1. 您在日常工作中如何使用血压监护设备?
2. 当前设备有哪些让您满意的地方?
3. 当前设备有哪些让您不满意的地方?
4. 您希望新设备具备哪些功能?
## 探索式问题
5. 能否描述一个典型的患者监护场景?
6. 遇到异常血压读数时,您通常如何处理?
7. 您如何与其他医护人员共享监护数据?
## 确认式问题
8. 您是说需要在2秒内完成测量,对吗?
9. 您提到的"快速响应"具体是指多快?
10. 这个功能对您来说有多重要?(1-5分)
访谈技巧:
有效访谈技巧
- 建立信任:友好、专业、尊重
- 积极倾听:专注、不打断、眼神交流
- 开放式问题:鼓励详细回答
- 追问澄清:确保理解准确
- 避免引导:不要暗示答案
- 记录要点:及时记录关键信息
- 总结确认:访谈结束前总结确认
2. 问卷调查(Questionnaires)¶
定义:通过标准化问题收集大量用户的意见和需求。
适用场景: - 需要收集大量用户意见 - 用户地理分布广泛 - 需要量化数据 - 预算和时间有限
问卷设计原则:
- 明确目标:清楚想要了解什么
- 简洁明了:问题简短易懂
- 逻辑顺序:从一般到具体
- 避免偏见:中立的问题表述
- 适当长度:10-15分钟完成
问题类型:
封闭式问题:
1. 您使用血压监护仪的频率?
□ 每天多次
□ 每天一次
□ 每周几次
□ 很少使用
2. 您对当前设备的满意度?(1-5分)
1 - 非常不满意
2 - 不满意
3 - 一般
4 - 满意
5 - 非常满意
开放式问题:
3. 您希望新设备增加哪些功能?
_________________________________
4. 您在使用中遇到的最大问题是什么?
_________________________________
李克特量表:
5. 请评价以下功能的重要性(1-5分)
| 功能 | 不重要 | 较不重要 | 一般 | 重要 | 非常重要 |
|------|--------|---------|------|------|---------|
| 自动测量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 趋势分析 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 警报功能 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
3. 观察法(Observation)¶
定义:在实际工作环境中观察用户的行为和工作流程。
类型:
被动观察: - 观察者不参与 - 记录用户行为 - 不干扰工作流程
主动观察: - 观察者参与工作 - 体验用户角色 - 深入理解需求
观察记录模板:
## 观察记录
**日期**:2026-02-10
**地点**:心内科病房
**观察者**:张工程师
**观察对象**:护士王某
**观察时长**:2小时
### 观察内容
**场景1:常规血压测量(8:00-8:15)**
- 护士从护士站取出血压计
- 走到病房,向患者解释
- 为患者佩戴袖带
- 启动测量,等待结果
- 手工记录在纸质表格
- 返回护士站,录入电脑系统
**发现的问题**:
1. 需要手工记录,容易出错
2. 双重录入,浪费时间
3. 无法实时查看历史数据
**潜在需求**:
1. 自动数据传输到护士站
2. 移动端查看历史数据
3. 异常值自动警报
观察技巧:
观察要点
- 获得许可:事先获得观察许可
- 不干扰:尽量不影响正常工作
- 记录详细:记录行为、环境、工具
- 注意异常:关注问题和困难
- 多次观察:观察不同场景和时间
- 访谈结合:观察后进行访谈确认
4. 工作坊(Workshops)¶
定义:组织多个利益相关者参加的结构化会议,共同讨论和定义需求。
适用场景: - 需要多方达成共识 - 解决需求冲突 - 快速获取大量需求 - 促进团队协作
工作坊类型:
需求获取工作坊: - 目标:收集和定义需求 - 参与者:用户、开发团队、产品经理 - 时长:半天到一天
需求优先级工作坊: - 目标:确定需求优先级 - 方法:MoSCoW、投票、排序 - 时长:2-4小时
工作坊流程:
graph LR
A[准备阶段] --> B[开场介绍]
B --> C[头脑风暴]
C --> D[分组讨论]
D --> E[汇总展示]
E --> F[优先级排序]
F --> G[总结行动]
工作坊准备清单:
## 工作坊准备
### 会前准备
- [ ] 确定工作坊目标
- [ ] 邀请参与者
- [ ] 预定会议室
- [ ] 准备材料(白板、便签、笔)
- [ ] 准备议程
- [ ] 发送预读材料
### 会议室布置
- [ ] 白板和白板笔
- [ ] 便签纸(多种颜色)
- [ ] 投影仪
- [ ] 茶水点心
- [ ] 计时器
### 角色分工
- [ ] 主持人(引导讨论)
- [ ] 记录员(记录要点)
- [ ] 时间管理员(控制时间)
工作坊技术:
头脑风暴: - 自由提出想法 - 不批评不评判 - 鼓励创新思维 - 数量优于质量
亲和图法: - 将想法写在便签上 - 分组归类 - 识别主题 - 形成需求类别
用户故事地图: - 横轴:用户活动流程 - 纵轴:优先级 - 可视化需求全景 - 识别MVP范围
5. 原型法(Prototyping)¶
定义:创建系统的早期版本,用于获取和验证需求。
原型类型:
低保真原型: - 纸质原型 - 线框图 - 快速制作 - 成本低
高保真原型: - 交互式原型 - 接近最终产品 - 制作时间长 - 成本较高
原型工具:
| 工具类型 | 工具示例 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 纸质原型 | 纸、笔、便签 | 早期概念验证 |
| 线框图工具 | Balsamiq, Sketch | UI布局设计 |
| 交互原型 | Figma, Adobe XD | 用户体验测试 |
| 代码原型 | HTML/CSS/JS | 技术可行性验证 |
原型评审流程:
## 原型评审会议
### 会前准备
1. 准备原型演示
2. 准备评审问题清单
3. 邀请利益相关者
### 会议流程
1. 介绍原型目标(5分钟)
2. 演示原型功能(15分钟)
3. 用户试用原型(20分钟)
4. 收集反馈意见(15分钟)
5. 讨论修改建议(10分钟)
### 评审问题
- 这个界面是否符合您的工作流程?
- 这些功能是否满足您的需求?
- 有哪些功能缺失?
- 有哪些功能不需要?
- 操作是否直观易用?
原型反馈记录:
| 反馈人 | 反馈内容 | 类型 | 优先级 | 处理方案 |
|-------|---------|------|--------|---------|
| 李医生 | 需要显示历史趋势 | 新功能 | 高 | 下版本添加 |
| 王护士 | 按钮太小,不易点击 | 改进 | 高 | 立即修改 |
| 张主任 | 需要导出报告功能 | 新功能 | 中 | 评估后决定 |
6. 文档分析(Document Analysis)¶
定义:分析现有文档以获取需求信息。
文档来源:
内部文档: - 产品规划文档 - 市场调研报告 - 竞品分析报告 - 用户反馈记录 - 支持工单记录
外部文档: - 法规标准(IEC 62304、FDA指南) - 行业标准(HL7、DICOM) - 医学文献 - 临床指南 - 竞品说明书
文档分析清单:
## 法规标准分析
### IEC 62304分析
- [ ] 软件安全分类要求
- [ ] 生命周期过程要求
- [ ] 文档要求
- [ ] 追溯要求
### IEC 62366分析
- [ ] 可用性工程要求
- [ ] 使用错误分析
- [ ] 用户界面要求
- [ ] 可用性测试要求
### FDA指南分析
- [ ] 软件验证要求
- [ ] 网络安全要求
- [ ] 数据完整性要求
7. 用例分析(Use Case Analysis)¶
定义:通过用例描述系统与用户的交互,获取功能需求。
用例模板:
## 用例:测量患者血压
**用例ID**:UC-001
**用例名称**:测量患者血压
**主要参与者**:护士
**次要参与者**:患者、系统
**前置条件**:
- 设备已开机并完成自检
- 患者已准备好测量
**主要流程**:
1. 护士扫描患者腕带,识别患者身份
2. 系统显示患者基本信息
3. 护士为患者佩戴袖带
4. 护士点击"开始测量"按钮
5. 系统开始充气测量
6. 系统显示测量结果(收缩压、舒张压、心率)
7. 系统自动保存测量数据
8. 护士确认数据无误
**替代流程**:
- 3a. 如果袖带佩戴不当
- 3a1. 系统提示"袖带佩戴不当"
- 3a2. 护士重新佩戴袖带
- 3a3. 返回步骤4
- 5a. 如果测量失败
- 5a1. 系统提示"测量失败,请重试"
- 5a2. 返回步骤4
**异常流程**:
- 6a. 如果测量值异常(收缩压>180或<90)
- 6a1. 系统发出警报
- 6a2. 系统提示"测量值异常,建议重测"
- 6a3. 护士决定是否重测
**后置条件**:
- 测量数据已保存到系统
- 测量记录可在患者档案中查看
**非功能需求**:
- 测量时间:<30秒
- 测量精度:±3mmHg
- 数据保存时间:<1秒
需求获取最佳实践¶
1. 多种技术组合使用¶
技术组合建议
- 早期探索:访谈 + 观察 + 文档分析
- 需求定义:工作坊 + 原型 + 用例分析
- 需求验证:原型 + 问卷调查 + 评审
- 持续改进:用户反馈 + 数据分析
2. 迭代式需求获取¶
graph LR
A[初步获取] --> B[分析整理]
B --> C[原型验证]
C --> D[反馈改进]
D --> A
3. 需求获取计划¶
## 需求获取计划
### 第一阶段:探索(2周)
- 文档分析:法规标准、竞品分析
- 访谈:5位医生、3位护士
- 观察:2次临床观察
### 第二阶段:定义(3周)
- 工作坊:需求获取工作坊(1天)
- 原型:低保真原型制作
- 用例:编写主要用例
### 第三阶段:验证(2周)
- 原型评审:与用户评审原型
- 问卷调查:收集更多用户意见
- 需求评审:内部需求评审会
4. 医疗器械特定考虑¶
临床环境访问: - 提前预约,避免干扰临床工作 - 遵守医院规章制度 - 保护患者隐私 - 穿戴适当的防护装备
医疗术语理解: - 学习基本医疗术语 - 准备术语表 - 必要时请教医学专家 - 避免误解和歧义
法规要求整合: - 从法规标准中提取需求 - 将法规要求转化为系统需求 - 建立法规到需求的追溯
需求获取工具¶
需求管理工具¶
| 工具 | 类型 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| IBM DOORS | 企业级 | 强大的追溯功能 | 大型医疗器械项目 |
| Jama Connect | 云端 | 协作友好 | 中大型项目 |
| Helix RM | 企业级 | 与ALM集成 | 复杂项目 |
| Jira | 敏捷 | 灵活易用 | 敏捷开发项目 |
| Confluence | 文档 | 知识管理 | 文档协作 |
原型工具¶
| 工具 | 类型 | 学习曲线 | 协作功能 |
|---|---|---|---|
| Figma | 在线 | 中等 | 优秀 |
| Adobe XD | 桌面 | 中等 | 良好 |
| Sketch | 桌面 | 中等 | 良好 |
| Balsamiq | 线框图 | 简单 | 一般 |
| Axure RP | 高保真 | 较难 | 良好 |
协作工具¶
- 视频会议:Zoom, Teams, WebEx
- 白板工具:Miro, Mural, FigJam
- 调查工具:SurveyMonkey, Google Forms
- 录屏工具:Loom, Camtasia
实践案例:血糖监测仪需求获取¶
项目背景¶
开发一款家用血糖监测仪,目标用户为糖尿病患者。
需求获取过程¶
第一阶段:准备(1周)
- 文档分析
- 分析FDA血糖仪指南
- 分析ISO 15197标准
-
研究竞品功能
-
利益相关者识别
- 主要:糖尿病患者、内分泌科医生
- 次要:患者家属、药店销售人员
- 内部:产品、开发、测试、法规团队
第二阶段:获取(3周)
- 访谈(第1周)
- 访谈5位糖尿病患者
- 访谈3位内分泌科医生
- 访谈2位药店销售人员
关键发现: - 患者希望操作简单,一键测量 - 医生需要查看患者的血糖趋势 - 需要与手机App连接
- 观察(第2周)
- 观察患者在家测量血糖
- 观察医生查看患者血糖记录
关键发现: - 患者经常忘记记录测量时间 - 手工记录容易出错 - 医生需要餐前餐后血糖对比
- 工作坊(第2周)
- 组织需求工作坊
- 参与者:2位患者、1位医生、产品团队
输出: - 30个功能需求 - 按MoSCoW分类 - 识别MVP功能
- 原型(第3周)
- 制作低保真原型
- 包含主要界面和流程
第三阶段:验证(2周)
- 原型评审
- 与5位患者评审原型
-
收集反馈,迭代改进
-
问卷调查
- 在线问卷,收集100份回复
-
验证功能优先级
-
需求文档
- 编写需求规格说明书
- 内部评审和批准
获取的关键需求¶
## 功能需求
**Must Have**
- FR-001: 一键测量血糖
- FR-002: 自动记录测量时间
- FR-003: 显示测量结果
- FR-004: 蓝牙连接手机App
- FR-005: 存储至少500条记录
**Should Have**
- FR-006: 餐前餐后标记
- FR-007: 血糖趋势图表
- FR-008: 异常值警报
- FR-009: 数据导出功能
**Could Have**
- FR-010: 语音播报结果
- FR-011: 用药提醒
- FR-012: 与医生共享数据
## 非功能需求
- NFR-001: 测量时间<5秒
- NFR-002: 测量精度符合ISO 15197
- NFR-003: 电池续航>1000次测量
- NFR-004: 操作步骤<3步
常见挑战与解决方案¶
挑战1:用户时间有限¶
问题:医护人员工作繁忙,难以安排访谈时间。
解决方案: - 灵活安排时间(早晨、午休、下班后) - 缩短访谈时间(30分钟内) - 提供补偿(礼品卡、感谢信) - 在线问卷作为补充
挑战2:术语理解困难¶
问题:医疗术语复杂,工程师难以理解。
解决方案: - 准备医疗术语表 - 请医学顾问参与 - 录音后请教专家 - 使用图示和示例
挑战3:需求冲突¶
问题:不同利益相关者需求冲突。
解决方案: - 组织工作坊,面对面讨论 - 使用优先级矩阵 - 寻找折中方案 - 分阶段实施
挑战4:隐性需求¶
问题:用户难以表达隐含的需求。
解决方案: - 使用观察法发现隐性需求 - 原型法激发用户想法 - 提供竞品参考 - 多次迭代获取
自测问题¶
问题1:访谈和问卷调查各有什么优缺点?什么时候使用?
答案
访谈
优点: - 深入了解需求 - 可以追问和澄清 - 发现隐性需求 - 建立信任关系
缺点: - 耗时较长 - 样本量小 - 难以量化 - 受访谈者影响
适用场景: - 早期探索阶段 - 需要深入理解 - 关键利益相关者 - 复杂需求
问卷调查
优点: - 样本量大 - 易于量化分析 - 成本低 - 标准化数据
缺点: - 缺乏深度 - 无法追问 - 回复率可能低 - 问题设计困难
适用场景: - 验证假设 - 收集大量意见 - 优先级排序 - 用户分布广泛
问题2:如何识别和管理利益相关者?
答案
识别步骤:
- 头脑风暴:列出所有可能的利益相关者
- 分类:按角色、影响力、利益分类
- 优先级:使用权力-利益矩阵排序
- 验证:与团队确认是否遗漏
管理策略:
- 高权力高利益(重点管理)
- 密切沟通
- 定期汇报
-
积极参与决策
-
高权力低利益(保持满意)
- 定期更新
- 避免过度打扰
-
关键决策时咨询
-
低权力高利益(保持知情)
- 提供信息
- 收集反馈
-
适度参与
-
低权力低利益(最小努力)
- 基本沟通
- 必要时通知
问题3:原型法有哪些类型?如何选择?
答案
原型类型:
- 低保真原型
- 纸质原型、线框图
- 快速制作,成本低
-
适合早期概念验证
-
高保真原型
- 交互式原型,接近最终产品
- 制作时间长,成本高
-
适合详细设计和用户测试
-
水平原型
- 展示广度,功能不深入
-
适合展示整体功能
-
垂直原型
- 展示深度,功能完整
- 适合验证关键功能
选择标准:
- 项目阶段:早期用低保真,后期用高保真
- 目标:概念验证用低保真,用户测试用高保真
- 资源:时间紧用低保真,资源充足用高保真
- 受众:内部评审用低保真,客户演示用高保真
问题4:如何处理需求获取中的冲突?
答案
冲突类型:
- 功能冲突:不同用户要求不同功能
- 优先级冲突:对功能重要性看法不同
- 资源冲突:需求超出可用资源
- 技术冲突:需求与技术限制冲突
解决方法:
- 协商和妥协
- 组织工作坊,面对面讨论
- 寻找双方都能接受的方案
-
强调共同目标
-
优先级排序
- 使用MoSCoW方法
- 投票或评分
-
基于业务价值和风险
-
分阶段实施
- 第一阶段实现核心功能
- 后续版本添加其他功能
-
降低冲突影响
-
技术方案调整
- 寻找技术解决方案
- 重新设计架构
-
引入新技术
-
决策升级
- 无法达成一致时
- 升级到管理层决策
- 记录决策理由
实践练习¶
- 访谈练习:为一个心电监护仪项目准备访谈问题清单(至少10个问题)
- 观察练习:观察一次医疗设备使用场景,记录观察结果和发现的需求
- 工作坊练习:设计一个需求获取工作坊的议程(半天)
- 原型练习:为一个血压计制作纸质原型,包含主要界面
相关资源¶
参考文献¶
- Lauesen, S. (2002). Software Requirements: Styles and Techniques. Addison-Wesley.
- Robertson, S., & Robertson, J. (2012). Mastering the Requirements Process. Addison-Wesley.
- Wiegers, K., & Beatty, J. (2013). Software Requirements (3rd ed.). Microsoft Press.
- IEC 62366-1:2015 - Medical devices - Application of usability engineering to medical devices
- FDA (2016). Applying Human Factors and Usability Engineering to Medical Devices
💬 讨论区
欢迎在这里分享您的想法、提出问题或参与讨论。需要 GitHub 账号登录。