需求分析与设计是软件开发过程中的关键步骤，它涉及到对用户需求的理解、整理和转化成可实施方案。需求分析关注的是系统应具备的功能，即系统“做什么”，而设计阶段则侧重于“如何做”，即如何实现这些功能。通常，从分析阶段进入设计阶段的标志是需求分析阶段的工作已经完成，所有的功能和用户期望都已经明确并记录在需求文档中。
在处理需求时，除了技术层面的考虑，还需要注意非技术因素。这些因素包括组织机构的文化、社会背景、商业目标以及利益相关方的协商。例如，如果一个软件产品在企业环境中应用，那么企业文化可能会影响系统的设计和实施，而商业目标则决定了系统必须达到的效益标准。
需求工程涵盖了需求获取、需求分析和需求定义等环节。需求是用户对问题域中期望状态的描述，规格说明则是系统为满足这些需求提供的解决方案，它规定了系统的行为特征。问题域特性是指问题存在的环境和其自身运行的规则，而约束则是在设计和实现过程中需要遵守的限制条件。
需求可以分为功能需求和非功能需求。功能需求描述了系统的核心操作，如用户界面交互、数据处理等，它们构成了系统的主体行为。非功能需求则包括性能需求（如响应速度、资源利用率）、质量属性（如可靠性、可维护性）、对外接口和约束。例如，一个在线购物平台的功能需求可能是“用户能够搜索商品”，而非功能需求可能是“系统在高峰时段能支持每秒处理1000个请求”。
业务需求、用户需求和系统需求之间存在层次关系。业务需求是从战略层面出发，描述了为何要开发系统，如提高销售效率。用户需求则更加具体，描述了用户期望系统能帮助他们完成的任务，如“快速查找并购买商品”。系统需求是这些需求的直接体现，定义了系统应具有的功能，如“提供搜索算法，支持模糊匹配和排序”。
优秀的软件需求应具备完备性、一致性、可验证性、可修改性和可追踪性。完备性意味着需求覆盖了所有必要的功能，没有遗漏。例如，一个不完整的需求：“用户可以查看订单”，没有提及订单的详细信息，如订单状态、日期等，这可能导致开发人员无法确定应提供哪些信息。一致性则要求需求之间不冲突，如一个系统既要求快速响应又要求低内存占用，可能难以同时满足。可验证性意味着需求可以通过测试或验收来证明是否满足。可修改性意味着需求在必要时可以适应变化。可追踪性是指每个需求都能追溯到其来源，并与设计、代码和测试用例关联，确保需求的实现得到跟踪。
