1、西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系第十二章 軟件工程(run jin n chn)過程與軟件工程(run jin n chn)管理12.1 軟件工程(run jin n chn)概述12.2 軟件工程(run jin n chn)過程12.3 軟件質(zhì)量保證12.4 軟件項目管理12.5 軟件配置管理12.6 軟件開發(fā)環(huán)境與技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施第1頁/共35頁第一頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系軟件(run jin)生存期的階段劃分(1)可行性研究與計劃(2)需求分析(3)總體設(shè)計 (4)詳細(xì)設(shè)計(5)實現(xiàn)(6)集成測試(7)確認(rèn)(qurn)測試 (8)使用和維護(hù)成長期（開發(fā)期）孕育期（計劃

2、期） 成年期（運(yùn)行期）第2頁/共35頁第二頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系新的國際標(biāo)準(zhǔn)(u j bio zhn)定義的軟件生存過程（1995ISO/IEC12207）軟件生存軟件生存(shngcn)周期過程周期過程支持過程支持過程輔助過程輔助過程主要過程主要過程獲獲取取過過程程供供應(yīng)應(yīng)過過程程開開發(fā)發(fā)過過程程運(yùn)運(yùn)行行過過程程維維護(hù)護(hù)過過程程文文檔檔編編制制過過程程配配置置管管理理過過程程質(zhì)質(zhì)量量保保證證過過程程驗驗證證過過程程確確認(rèn)認(rèn)過過程程聯(lián)聯(lián)合合評評審審過過程程審審核核過過程程問問題題解解決決過過程程管管理理過過程程基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)設(shè)施施過過程程改改進(jìn)進(jìn)過過程程培培訓(xùn)訓(xùn)過過程程第3

3、頁/共35頁第三頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系 把主過程的技術(shù)活動叫關(guān)鍵活動域，把支持(zhch)、輔助過程的活動叫傘形活動域。 一個軟件產(chǎn)品的開發(fā)，除了對主過程建模，還需要把輔助、支持(zhch)過程插入，才算是真正的過程建模。第4頁/共35頁第四頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系軟件過程(guchng)與軟件質(zhì)量 由算法過程對程序質(zhì)量的重要性可以推斷為某個項目排定的項目過程，即項目計劃( jhu)，對軟件質(zhì)量的影響的重大。 過程模型不當(dāng)，管理太死 模型正確，活動安排不當(dāng) 工期臨近，臨時加班突擊 多次返工，臨時小決策太多第5頁/共35頁第五頁，共35頁。西南(xn

4、n)大學(xué)計信院自動化系12.3 軟件(run jin)質(zhì)量保證12.3.1 軟件質(zhì)量與度量指標(biāo)度量指標(biāo)如何量度(lingd)12.3.2 軟件質(zhì)量保證SQA小組的活動SQA的技術(shù)途徑第6頁/共35頁第六頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系軟件質(zhì)量(zhling)需求（1）顯式的。要與軟件和應(yīng)用程序顯式陳述的規(guī)范說明中的功能、性能(xngnng)強(qiáng)相符，符合開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則、指南。（2）隱式的。滿足本企業(yè)（單位）所有的期望，例如某項功能和性能(xngnng)超出本項目規(guī)范說明定義的需求，以占領(lǐng)市場。第7頁/共35頁第七頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系軟件(run jin)(

5、run jin)的質(zhì)量因素 軟件的質(zhì)量因素很多，如正確性、精確性、可靠性、容錯性、性能、效率、易用性、可理解性、簡潔性、可復(fù)用性、可擴(kuò)充性、兼容性等等(dn dn)（還可以列出十幾個） 重點(diǎn)：可維護(hù)性、可靠性、可理解性和效率第8頁/共35頁第八頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系軟件(run jin)(run jin)質(zhì)量的度量( (評價) ) 成功的標(biāo)準(zhǔn)： 用戶在用 用戶可很容易做完要做的事 失敗的根本原因： 開發(fā)人員寫出的東西達(dá)不到 用戶要求(yoqi)(人的問題、技術(shù)問題)第9頁/共35頁第九頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系12.3.2 軟件(run jin)質(zhì)量

6、保證 軟件質(zhì)量保證是一種管理活動，SQASQA活動，貫穿于軟件過程始終。開發(fā)單位成立(chngl)SQA(chngl)SQA小組負(fù)責(zé)全面質(zhì)量管理。 一類是軟件工程師負(fù)責(zé)質(zhì)量方面的技術(shù)工作：運(yùn)用技術(shù)方法作出度量；進(jìn)行技術(shù)評審，實施測試計劃。 一類是SQASQA小組（由項目經(jīng)理、開發(fā)人員、客戶、銷售人員組成）制定并實施SQASQA計劃，做出記錄，分析，報告。第10頁/共35頁第十頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系1.SAQ1.SAQ小組(xioz)(xioz)的活動（1）為開發(fā)項目制定SQA計劃在開發(fā)項目計劃時就要做出SQA計劃。對于SQA組的工作(gngzu)以下幾方面:各種評審 為

7、多種人員參與的討論會，以規(guī)格說明或各種標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范為準(zhǔn)評價各項軟件工作(gngzu)。各種審計 審計(Audit)，以職能人員為主審，審查軟件過程產(chǎn)物是否符合標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)格說明書。報告和記錄 所有測試、評審、審計都要詳細(xì)記錄并寫出報告，報告和記錄均要整理、歸檔各種測試 測試軟件是否滿足規(guī)格說明的要求。第11頁/共35頁第十一頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系（2）軟件評審軟件工程提倡不上機(jī)運(yùn)行各種評審。正式技術(shù)評審最多可以發(fā)現(xiàn)75的瑕疵(xic)，軟件的過程偏差只能通過評審發(fā)現(xiàn)。軟件的缺陷是越早發(fā)現(xiàn)改正費(fèi)用越小。正式技術(shù)評審，作為項目計劃中應(yīng)列入的活動。（3）軟件質(zhì)量保證計劃以上活動均應(yīng)

8、在項目計劃中列出子計劃。第12頁/共35頁第十二頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系2.SQA的技術(shù)(jsh)途徑 測試是對所做的工作的確認(rèn)，即工作產(chǎn)品是否符合規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，是事后的認(rèn)可(rnk)。 驗證是證明質(zhì)量是符合規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的方法，按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的步驟完成。形式方法的SQA統(tǒng)計方法的SQAISO9000質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與SQA第13頁/共35頁第十三頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系12.4 軟件(run jin)項目管理（SPM） 項目(project)管理是過程管理的主要體現(xiàn)，它根據(jù)項目要達(dá)到的目標(biāo)(軟件的功能、性能)作出包含人力、資源、技術(shù)過程、質(zhì)量保證、進(jìn)度安排的項目計

9、劃，并按此計劃追蹤、報告、協(xié)調(diào)(xitio)來完成項目。 軟件項目管理是對該軟件生存周期的所有活動（除交付后的維護(hù)活動之外）的全面管理。第14頁/共35頁第十四頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系軟件(run jin)項目管理內(nèi)容1.項目獲取 定義項目的性質(zhì)和目標(biāo)、經(jīng)費(fèi)、交付期2.建立與客戶的通信 客戶關(guān)系管理3.定義開發(fā)過程 管理模型4.組織管理 人力資源管理5.制定項目計劃 過程實例描述6.風(fēng)險管理 評估所采用的技術(shù)和管理帶來的風(fēng)險7.質(zhì)量管理8.項目調(diào)度(diod)與追蹤 過程實施9.變更管理 軟件配置管理第15頁/共35頁第十五頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系1

10、2.4.1 風(fēng)險管理 風(fēng)險分析是識別本項目中有什么風(fēng)險，風(fēng)險管理是如何躲開，監(jiān)督風(fēng)險的發(fā)生，萬一出現(xiàn)風(fēng)險如何采取措施。1.風(fēng)險因素，應(yīng)從下述角度分析：產(chǎn)品大小 開發(fā)環(huán)境業(yè)務(wù)相關(guān) 組織大小和人員經(jīng)驗客戶(k h)相關(guān) 重用件相關(guān)技術(shù)相關(guān) 過程相關(guān)第16頁/共35頁第十六頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系2. 風(fēng)險評估通過標(biāo)識風(fēng)險、估計風(fēng)險概率、估計影響范圍測量每個風(fēng)險的破壞力3. 風(fēng)險管理 是開發(fā)一種策略對以上分析出的風(fēng)險因素進(jìn)行管理：一為回避(hub)(mitigation)不使風(fēng)險發(fā)生第二種辦法是監(jiān)控(monitoring)第三種辦法是加強(qiáng)管理和做應(yīng)急計劃(management

11、and contingency planning)第17頁/共35頁第十七頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系12.4.2 項目(xingm)計劃 軟件項目計劃為合理搭配資源、費(fèi)用、進(jìn)度提供一個框架。 項目計劃列出軟件開發(fā)所做的工作。一般的陳述是“做什么(shn me)”，特殊的陳述是“做多少”和“多長時間”。 項目計劃的中心目標(biāo)是安排進(jìn)度。第18頁/共35頁第十八頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系項目(xingm)計劃的工作內(nèi)容 確定項目的工作范圍 識別資源 軟件項目評估 做出外購決策( juc) 制定項目計劃第19頁/共35頁第十九頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信

12、院自動化系項目計劃的主要(zhyo)內(nèi)容 參與(cny)項目的各種角色通信的范圍和資源 定義了風(fēng)險和風(fēng)險管理技術(shù) 定義了費(fèi)用和進(jìn)度作為評審的依據(jù) 為所有參與(cny)者提供了活動途徑 勾畫了質(zhì)量保證和變更如何管理第20頁/共35頁第二十頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系12.4.3 項目調(diào)度(diod)與追蹤1.為軟件項目定義任務(wù)集2.定義一個任務(wù)網(wǎng)絡(luò)3.安排(npi)進(jìn)度表4.進(jìn)度跟蹤第21頁/共35頁第二十一頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系安排(npi)(npi)進(jìn)度表在制定項目進(jìn)度安排時，主要依據(jù)是合同書和項目計劃。通常的做法是把復(fù)雜的整體項目分解成許多可以準(zhǔn)確

13、描述(mio sh)、度量、可獨(dú)立操作的相對簡單的任務(wù)，然后安排這些任務(wù)的執(zhí)行順序，確定每個任務(wù)的完成期限、開始時間和結(jié)束時間。開始需要考慮的主要問題是：項目可以支配的人力及資源項目的關(guān)鍵路徑生存周期各個階段工作量的劃分工程進(jìn)展如何度量各個階段任務(wù)完成標(biāo)志如何自然過渡到下一階段的任務(wù)等。第22頁/共35頁第二十二頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系進(jìn)度(jnd)(jnd)跟蹤項目追蹤實施由項目管理人員負(fù)責(zé)。他們必須按進(jìn)度安排表追蹤檢查每一個任務(wù)。如果任務(wù)實際(shj)完成日期滯后于進(jìn)度安排，則管理人員可以行使職權(quán)范圍內(nèi)的權(quán)力采取各種補(bǔ)救措施以減少進(jìn)度誤期所造成的影響。包括對資源重新定

14、向，對任務(wù)重新安排，甚至可以修改交付日期以調(diào)整已經(jīng)暴露的問題。第23頁/共35頁第二十三頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系1.過程分解(fnji)2. 時限圖3. 項目追蹤第24頁/共35頁第二十四頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系 軟件配置管理是遍及軟件生存期的傘形活動，它管理軟件配置項以保證更改能正確實現(xiàn)。 “協(xié)調(diào)軟件開發(fā)使得混亂減小到最小的技術(shù)叫做配置管理。配置管理是一種標(biāo)識、組織(zzh)和控制修改的技術(shù)，目的是使錯誤達(dá)到最小并最有效地提高生產(chǎn)率?！?2.5 軟件配置管理（SCM）第25頁/共35頁第二十五頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系 軟件工程

15、過程各項活動的產(chǎn)物(程序、文檔、數(shù)據(jù))經(jīng)評審或?qū)徟蠖挤Q之為軟件配置項(SCI)，第一次交付(jiof)的軟件配置項構(gòu)成基線(Base line)配置項。1.軟件(run jin)配置項和基線第26頁/共35頁第二十六頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系基線(jxin) 系統(tǒng)功能說明。系統(tǒng)模型，項目計劃，進(jìn)度安排； 軟件需求規(guī)格說明。圖形分析模型、過程、原型、數(shù)學(xué)規(guī)格說明； 設(shè)計規(guī)格說明。數(shù)據(jù)設(shè)計、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計、界面設(shè)計、對象的描述等；驗收規(guī)格說明； 測試規(guī)格說明。測試計劃、測試用例、測試預(yù)期結(jié)果、測試記錄等； 數(shù)據(jù)庫描述。數(shù)據(jù)模式、記錄結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)項描述； 模塊規(guī)格說明。模塊功能、模

16、塊算法、模塊接口等描述； 運(yùn)行系統(tǒng)。模塊代碼(di m)、鏈接模塊、數(shù)據(jù)庫、支持及工具程序等； 用戶文檔。安裝說明、操作說明、用戶手冊等；培訓(xùn)計劃； 維護(hù)文檔。故障報告、維護(hù)要求、更改記錄等； 項目采用的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程。第27頁/共35頁第二十七頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系第28頁/共35頁第二十八頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系2. 配置管理的任務(wù)(rn wu) 軟件配置管理(SCM)的主要任務(wù)是每當(dāng)有了更改，與其相關(guān)的軟件配置項均應(yīng)得到正確處理，使新版本軟件無內(nèi)部沖突。 標(biāo)識軟件配置項 管理配置項的各種版本 審計每一個項目(xingm)產(chǎn)物，保證變更控制 每

17、當(dāng)有了改變則按既定的規(guī)程修改并刷新軟件版本；向有關(guān)人員發(fā)出配置狀態(tài)報告。 標(biāo)識、審計、版本控制、變更控制、報告這五項工作目前已開發(fā)出許多自動工具可以自動完成第29頁/共35頁第二十九頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系12.6 軟件開發(fā)環(huán)境(hunjng)與技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施 程序(軟件)的開發(fā)、運(yùn)行都是在支持軟件的基礎(chǔ)上作出的。這些支持軟件的總和我們稱之為軟件開發(fā)環(huán)境(Environment) 早期的環(huán)境只有最必要的軟件工具: 語言的編譯器、連接器、加載和運(yùn)行工具、排錯(debugging)工具, 終端顯示(xinsh)和編輯工具。我們稱最小環(huán)境工具集。第30頁/共35頁第三十頁，共35

18、頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系1.CASE工具(gngj)概述 70年代中期, 軟件工程師迫于軟件危機(jī)的壓力, 提出了計算機(jī)輔助軟件工程(CASE)的設(shè)想, 開發(fā)出一系列工具盡量使軟件過程的各項活動自動化、半自動化，即利用軟件開發(fā)軟件。 信息工程工具、過程模型和管理工具、項目(xingm)計劃工具、風(fēng)險分析工具、項目(xingm)管理工具、需求追蹤工具、度量和管理工具、文檔工具、系統(tǒng)軟件工具、質(zhì)量保證工具、數(shù)據(jù)庫管理工具、軟件配置管理工具、分析和設(shè)計工具等等。第31頁/共35頁第三十一頁，共35頁。西南(xnn)大學(xué)計信院自動化系2.集成(j chn)的CASE工具 工具日益增多, 單點(diǎn)式使用工具很不方便, 使用者要逐個將工具調(diào)入, 使用后其生成的產(chǎn)物需要逐個保管, 一個工具要用到另一工具的輸出, 其格式不對就無法用, 消除或修改一個名字, 則各工具產(chǎn)物中所有相同(xin tn)的名字都要逐個修改。這就在客觀上產(chǎn)生了集成的要求。 (1) 集成的需求 (2) 集成環(huán)境的結(jié)構(gòu)第3