需求工程是软件开发过程中的核心环节，它涵盖了对用户需求的理解、分析、表达和管理等一系列活动，目的是确保软件产品能够满足用户的实际需求。这个过程始于用户对于系统的一些模糊的“需要”，通过专业的分析和处理，转化为详尽的需求规格说明，为后续的设计、编码和测试等活动提供明确的指导。
软件需求工程是需求工程的一个分支，专门关注于纯软件部分的需求分析和记录。它将系统需求分解，确定软件应承担的功能和非功能性的要求，如性能、可靠性、安全性等，并确保这些需求与软件架构和设计相匹配。在这个过程中，需求工程师运用各种方法和技术，如访谈、问卷调查、建模语言和原型，来收集和验证需求。
软件需求的重要性不言而喻。如Frederick Brooks在其文章中指出，准确地定义需求是软件开发中最困难的部分，因为错误的需求可能导致系统设计和实现的失败，而且后期修改代价高昂。需求是软件产品的基础，如果需求不清晰，开发出的产品也会有问题。根据美国的一项调查，45%的软件项目失败与需求过程有关，尤其是用户参与不足和需求不完整。
软件需求面临的挑战包括跨领域的复杂性，不同行业的需求特点各不相同；非功能性需求的建模技术尚不完善，与功能性需求相互交织；以及沟通难题，如客户表述不清、需求频繁变动和误解等。因此，需求工程需要构建一个有效的沟通机制，确保所有相关人员对需求有共同的理解。
软件需求通常分为功能需求和非功能需求。功能需求描述了系统应提供的具体服务和行为，例如，用户界面的交互、数据处理逻辑等。领域需求则针对特定应用领域，可能包含特定的功能要求或限制。非功能需求涵盖诸如性能、安全性、可扩展性等系统属性，它们对于软件的质量和用户体验同样至关重要。
需求工程是软件工程成功的关键，它确保软件开发的方向正确，满足用户期望。有效的需求工程实践可以减少项目风险，提高软件质量，并降低维护成本。因此，对需求工程的深入理解和实践是每一个软件开发者和项目经理必备的技能。
