随着软件技术的发展，人们越来越关心软件产品的非功能属性，如产品的易用性、高效性、可靠性以及安全性等。同时在一些大型软件系统中，非功能性需求的重要性远远超过功能性需求，例如奥运信息系统的易用性、安全性和可靠性，银行数据库系统的安全性，电子商务中的安全性已经是强制性需求。 为有效地将非功能需求在软件系统中实现，通过分析现有非功能需求处理方案，本文提出一种基于统一建模语言UML的非功能需求建模框架。此框架由非功能需求建模概念模型、非功能需求建模过程模型以及非功能需求建模UML外廓三大部分组成。 非功能需求建模概念模型是基于L.Chung等人提出非功能需求框架定义的一套处理非功能需求的概念和规则集合。通过将非功能需求看作系统的软目标，对软目标在一定的分解规则与经验知识的指导下细化为子孙目标，最终分解为操作化目标，从而形成完整的非功能需求分析模型。 非功能需求建模过程模型采用类似统一软件开发过程处理功能需求的方式建立处理非功能需求的过程框架。在此过程模型的支持下，非功能需求被看作与功能需求同等重要的需求，通过需求获取、分析、设计各阶段最终体现在软件系统中。 非功能需求建模UML外廓则是采用UML的扩展机制，为本文提出的非功能需求框架而建立支持非功能需求建模的UML元模型。在这套元模型的支持下，非功能需求的模型将和功能需求模型统一表示为UML模型图，从而能更有效地支持非功能需求模型和功能需求模型的集成，形成集功能需求和非功能需求于一体的软件系统需求模型。同时还可对文中建立的元模型进行进一步扩展以适应特定领域的非功能需求建模。 本文将此框架在奥运员工系统中应用，建立奥运员工系统的非功能需求模型，进一步验证基于UML的非功能需求框架的合理性。