海大計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件工程課程資料lge第十三章 軟件項(xiàng)目管理

中國(guó)海洋大學(xué)信息學(xué)院Email:green.lyn@教材：軟件工程導(dǎo)論（第5版）張海藩編著清華大學(xué)出版社軟件工程第13章軟件項(xiàng)目管理

所謂管理就是通過計(jì)劃、組織和控制等一系列活動(dòng)，合理地配置和使用各種資源，以達(dá)到既定目標(biāo)的過程。軟件項(xiàng)目管理先于任何技術(shù)活動(dòng)之前開始，并且貫穿于軟件的整個(gè)生命周期之中。

為了使得對(duì)程序規(guī)模的估計(jì)值更接近實(shí)際值,可以由多名有經(jīng)驗(yàn)的軟件工程師分別做出估計(jì)。每個(gè)人都估計(jì)程序的最小規(guī)模(a)最大規(guī)模(b)和最可能的規(guī)模(m)，分別算出這３種規(guī)模的平均值a’

，b’和m’之后，再用下式計(jì)算程序規(guī)模的估計(jì)值13.1估算軟件規(guī)模13.1.1代碼行技術(shù)代碼行技術(shù)是比較簡(jiǎn)單的定量估算軟件規(guī)模的方法。這種方法依據(jù)以往開發(fā)類似產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)和歷史數(shù)據(jù)，估計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能所需要的源程序行數(shù)。

代碼行技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是，代碼是所有軟件開發(fā)項(xiàng)目都有的“產(chǎn)品”，而且很容易計(jì)算代碼行數(shù)。代碼行技術(shù)的缺點(diǎn)是：源程序僅是軟件配置的一個(gè)成分，用它的規(guī)模代表整個(gè)軟件的規(guī)模似乎不太合理，用不同語言實(shí)現(xiàn)同一個(gè)軟件所需要的代碼行數(shù)并不相同；這種方法不適用于非過程語言。6a’+4m’+b’L=(13.1)13.1.2功能點(diǎn)技術(shù)功能點(diǎn)技術(shù)依據(jù)對(duì)軟件信息域特性和軟件復(fù)雜性的評(píng)估結(jié)果，估算軟件規(guī)模。1.信息域特性功能點(diǎn)技術(shù)定義了信息域的５個(gè)特性，分別是輸入項(xiàng)數(shù)（Inp）、輸出項(xiàng)數(shù)（Out）、查詢數(shù)（Inq）、主文件數(shù)（Maf）和外部接口數(shù)（Inf）。（1）輸入項(xiàng)數(shù)：用戶向軟件輸入的項(xiàng)數(shù)，這些輸入給軟件提供面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)。輸入不同于查詢，后者單獨(dú)計(jì)數(shù)，不記入輸入項(xiàng)數(shù)中。

（2）輸出項(xiàng)數(shù)：軟件向用戶輸出的項(xiàng)數(shù)，它們向用戶提供面向應(yīng)用的信息，例如，報(bào)表和出錯(cuò)信息等。報(bào)表內(nèi)的數(shù)據(jù)項(xiàng)不單獨(dú)記數(shù)。（3）查詢數(shù)：查詢即是一次聯(lián)機(jī)輸入，它導(dǎo)致軟件以聯(lián)機(jī)輸出方式產(chǎn)生某種即時(shí)響應(yīng)。（4）主文件數(shù)：邏輯主文件（即數(shù)據(jù)的一個(gè)邏輯組合，它可能是大型數(shù)據(jù)庫(kù)的一部分或是一個(gè)獨(dú)立的文件）的數(shù)目。（5）外部接口數(shù)：機(jī)器可讀的全部接口（例如，磁盤或磁帶上的數(shù)據(jù)文件）的數(shù)量，用這些接口把信息傳送給另一個(gè)系統(tǒng)。2.估算功能點(diǎn)的步驟用下述３個(gè)步驟，可估算出一個(gè)軟件的功能點(diǎn)數(shù)（即軟件規(guī)模）。（1）計(jì)算未調(diào)整的功能點(diǎn)數(shù)UFP

首先,把產(chǎn)品信息域的每個(gè)特性（即Inp，Out，Inq，Maf和Inf）都分類為簡(jiǎn)單級(jí)，平均級(jí)或復(fù)雜級(jí)，并根據(jù)其等級(jí)為每個(gè)特性分配一個(gè)功能點(diǎn)數(shù)（例如,一個(gè)簡(jiǎn)單級(jí)的輸入項(xiàng)分配3個(gè)功能點(diǎn)。一個(gè)平均級(jí)的輸入項(xiàng)分配4個(gè)功能點(diǎn)，而一個(gè)復(fù)雜級(jí)的輸入項(xiàng)分配6個(gè)功能點(diǎn)）。

然后，用下式計(jì)算未調(diào)整的功能點(diǎn)數(shù)UFP：

UFP=a1×Inp+a2×Out+a3×Inq+a4×Maf+a5×Inf其中，ai(1<=i<=5)是信息域特性系數(shù)，其值由相應(yīng)特性的復(fù)雜級(jí)別決定，如表13.1所示。表13.1信息域特性系數(shù)值特性系數(shù)復(fù)雜級(jí)別簡(jiǎn)單平均復(fù)雜輸入系數(shù)a13

46輸出系數(shù)a24

57查詢系數(shù)a33

46文件系數(shù)a47

1015接口系數(shù)a55

710（2）計(jì)算技術(shù)復(fù)雜性因子TCF

這一步驟度量14種技術(shù)因素對(duì)軟件規(guī)模的影響程度。這些因素包括高處理率，性能標(biāo)準(zhǔn)（例如，響應(yīng)時(shí)間），聯(lián)機(jī)更新等，在表13.2中列出了全部技術(shù)因素，并用Fi(1<=i<=14)代表這些因素。根據(jù)軟件的特點(diǎn)，為每個(gè)因素分配一個(gè)從0（不存在或?qū)浖?guī)模無影響）到5（有很大影響）的值。然后，用下式計(jì)算技術(shù)因素對(duì)軟件規(guī)模的綜合影響程度DI：DI=∑Fi

技術(shù)復(fù)雜性因子TCF由下式計(jì)算：

TCF=0.65+0.01×DI

因?yàn)镈I的值在0-70之間，所以TCF的值在0.65-1.35之間。表13.2技術(shù)因素序號(hào)Fi技術(shù)因素1F1數(shù)據(jù)通信

2F2

分布式數(shù)據(jù)處理3F3

性能標(biāo)準(zhǔn)4F4

高負(fù)荷的硬件5F5

高處理率6F6

聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)處理7F7

終端用戶效率8F8

聯(lián)機(jī)更新9F9

復(fù)雜的計(jì)算10F10

可重用性11F11

安裝方便12F12

操作方便13F13

可移植性14F14

可維護(hù)性（3）計(jì)算功能點(diǎn)數(shù)FP

用下式計(jì)算功能點(diǎn)數(shù)FP：

FP=UFP×TCF

功能點(diǎn)數(shù)與所用的編程語言無關(guān)，看起來功能點(diǎn)技術(shù)比代碼行技術(shù)更合理一些。但是，在判斷信息域特性復(fù)雜級(jí)別和技術(shù)因素的影響程度時(shí)，存在著相當(dāng)大的主觀因素。13.2工作量估算軟件估算模型使用由經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)出的公式來預(yù)測(cè)軟件開發(fā)工作量，工作量是軟件規(guī)模(KLOC或FP)的函數(shù)，工作量的單位通常是人月(pm)。13.2.1靜態(tài)單變量模型這類模型的總體結(jié)構(gòu)形式如下：

E=A+B×(ev)c

其中，A，B和C是由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出的常數(shù)，E是以人月為單位的工作量，ev是估算變量(KLOC或FP)。下面給出幾個(gè)典型的靜態(tài)單變量模型。1.面向KLOC的估算模型（1）Walston_Felix模型

E=5.2×(KLOC)0.91（2）Bailey_Basili模型

E=5.5+0.73×(KLOC)1.16（3）Boehm簡(jiǎn)單模型

E=3.2×(KLOC)1.05（4）Doty模型（在KLOC>9時(shí)適用）

E=5.288×(KLOC)1.0472.面向FP的估算模型（1）Albrecht&Gaffney模型

E=-13.39+0.0545FP（2）Maston,Barnnett和Mellichamp模型

E=585.7+15.12FP

從上面列出的模型可以看出，對(duì)于相同的KLOC或FP值，用不同模型估算將得出不同的結(jié)果。主要原因是，這些模型多數(shù)都是僅根據(jù)若干應(yīng)用領(lǐng)域中有限個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出來的，適用范圍有限。13.2.2動(dòng)態(tài)多變量模型動(dòng)態(tài)多變量模型也稱為軟件方程式，它是根據(jù)從4000多個(gè)當(dāng)代軟件項(xiàng)目中收集的生產(chǎn)率數(shù)據(jù)推導(dǎo)出來的。該模型把工作量看作是軟件規(guī)模和開發(fā)時(shí)間這兩個(gè)變量的函數(shù)。動(dòng)態(tài)多變量估算模型的形式如下:E=(LOC×B0.333/P)3×(1/t)4(13.2)其中，E是以人月或人年為單位的工作量；

t是以月或年為單位的項(xiàng)目持續(xù)時(shí)間；B是特殊技術(shù)因子，它隨著對(duì)測(cè)試，質(zhì)量保證，文檔及管理技術(shù)的需求的增加而緩慢增加，對(duì)于較小的程序（KLOC=5-15），B=0.16，對(duì)于超過70KLOC的程序，B=0.39P是生產(chǎn)率參數(shù)，它反映了下述因素對(duì)工作量的影響：

●總體過程成熟度及管理水平；●使用良好的軟件工程實(shí)踐的程度；●使用的程序設(shè)計(jì)語言的級(jí)別；●軟件環(huán)境的狀態(tài)；●軟件項(xiàng)目組的技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)；●應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)雜程度。

開發(fā)實(shí)時(shí)嵌入式軟件時(shí)，P的典型值為2000；開發(fā)電信系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件時(shí)，P=10000；對(duì)于商業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)來，P=28000.可以從歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出適用于當(dāng)前項(xiàng)目的生產(chǎn)率參數(shù)值。從（13.2）式可以看出，開發(fā)同一個(gè)軟件（即LOC固定）的時(shí)候，如果把項(xiàng)目持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)一些，則可降低完成項(xiàng)目所需要的工作量。13.2.3COCOMO2模型不講，感興趣的同學(xué)可自學(xué)13.3進(jìn)度計(jì)劃一個(gè)有效的軟件過程應(yīng)該定義一個(gè)適用于當(dāng)前項(xiàng)目的任務(wù)集合。一個(gè)任務(wù)集合包括一組軟件工程工作任務(wù)，里程碑和可交付的產(chǎn)品。為一個(gè)項(xiàng)目所定義的任務(wù)集合，必須包括為獲得高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品而應(yīng)該完成的所有任務(wù)，但是同時(shí)又不能讓項(xiàng)目組承擔(dān)不必要的工作。項(xiàng)目管理者的目標(biāo)是定義全部項(xiàng)目任務(wù)，識(shí)別出關(guān)鍵任務(wù)，跟蹤關(guān)鍵任務(wù)的進(jìn)展?fàn)顩r，以保證能及時(shí)發(fā)現(xiàn)拖延進(jìn)度的情況。為達(dá)到上述目標(biāo)，管理者必須制定一個(gè)足夠詳細(xì)的進(jìn)度表，以便監(jiān)督項(xiàng)目進(jìn)度并控制整個(gè)項(xiàng)目。

軟件項(xiàng)目的進(jìn)度安排是這樣一種活動(dòng)。它通過把工作量分配給特定的軟件工程任務(wù)并規(guī)定完成各項(xiàng)任務(wù)的起止日期，從而將估算出的項(xiàng)目工作量分布于計(jì)劃好的項(xiàng)目持續(xù)期內(nèi)。13.3.1估算開發(fā)時(shí)間請(qǐng)自行學(xué)習(xí)，并注意開發(fā)時(shí)間與從事開發(fā)工作的人數(shù)并不成反比關(guān)系。存在一個(gè)最佳項(xiàng)目組規(guī)模使得項(xiàng)目組總生產(chǎn)率最高13.3.2Gantt圖

Gantt（甘特）圖是歷史悠久，應(yīng)用廣泛的制定進(jìn)度計(jì)劃的工具，下面通過一個(gè)非常簡(jiǎn)單的例子介紹這種工具。假設(shè)有一座陳舊的矩形木板房需要重新油漆。這項(xiàng)工作必須分3步完成：首先刮掉舊漆，然后刷上新漆，最后清除濺在窗戶上的油漆。假設(shè)一共分配了15名工人去完成這項(xiàng)工作，然而工具卻很有限：只有5把刮舊漆用的刮板，5把刷漆用的刷子，5把清除濺在窗戶上的油漆用的小刮刀。怎樣安排才能使工作進(jìn)行的更有效呢?

假設(shè)木板房的第2、4兩面墻的長(zhǎng)度比第1、3兩面墻的長(zhǎng)度長(zhǎng)一倍，此外，不同工作需要用的時(shí)間也不同，刷新漆最費(fèi)時(shí)間，其次是刮舊漆，清理（即清理濺在窗戶上的油漆）需要的時(shí)間最少。工序墻壁刮舊漆刷新漆清理1或32或4231462表13.5各道工序估計(jì)需用的時(shí)間(小時(shí))

表13.5列出了估計(jì)每道工序需要用的時(shí)間?？梢允褂脠D13.1中的Gantt圖描繪上述流水作業(yè)過程：在時(shí)間為零時(shí)開始刮第一面墻上的油漆，兩小時(shí)后刮舊漆的工人轉(zhuǎn)去刮第二面墻，同時(shí)另5名工人開始給第一面墻刷新漆，每當(dāng)給一面墻刷完新漆之后，第三組的5名工人立即清除濺在這面墻窗戶上的漆。從圖13.1可以看出12小時(shí)后刮完所有舊漆，20小時(shí)后完成所有墻壁的刷漆工作，再過2小時(shí)后清理工作結(jié)束。因此全部工程在22小時(shí)后結(jié)束，如果用前述的第一種做法，則須要36小時(shí)。246810121416182022

時(shí)間(小時(shí))作業(yè)刮舊漆刷新漆清理圖13.1舊木板房刷漆工程的Gantt圖13.3.3工程網(wǎng)絡(luò)上一小節(jié)介紹的Gantt圖能很形象地描繪任務(wù)分解情況，以及每個(gè)子任務(wù)（作業(yè)）的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，因此是進(jìn)度計(jì)劃和進(jìn)度管理的有利工具。它具有直觀簡(jiǎn)明和容易掌握，容易繪制的優(yōu)點(diǎn)，但是Gantt圖也有3個(gè)缺點(diǎn)：（1）不能顯示地描繪各項(xiàng)作業(yè)彼此間的依賴關(guān)系；（2）進(jìn)度計(jì)劃的關(guān)鍵部分不明確，難于判定哪些部分應(yīng)當(dāng)是主攻和主控的對(duì)象；（3）計(jì)劃中有潛力的部分及潛力的大小不明確，往往造成潛力的浪費(fèi)。

當(dāng)把一個(gè)工程項(xiàng)目分解成許多子任務(wù)，并且它們彼此間的依賴關(guān)系又比較復(fù)雜時(shí)，僅僅用Gantt圖作為安排進(jìn)度的工作是不夠的，不僅難于做出即節(jié)省資源又保證進(jìn)度的計(jì)劃，而且還容易發(fā)生差錯(cuò)。工程網(wǎng)絡(luò)是制定進(jìn)度計(jì)劃時(shí)另一種常用的工具，它同樣能描繪任務(wù)分解情況以及每項(xiàng)作業(yè)的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，此外，它還顯示地描繪各個(gè)作業(yè)彼此間的依賴關(guān)系。因此，工程網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的強(qiáng)有力的工具。

在工程網(wǎng)絡(luò)中用箭頭表示作業(yè)（例如,刮舊漆,刷新漆,清理等），用圓圈表示事件（一項(xiàng)作業(yè)開始或結(jié)束）。注意，事件僅僅是可以明確定義的時(shí)間點(diǎn)，它并不消耗時(shí)間和資源。圖13.2是舊木板房刷漆工程的工程網(wǎng)絡(luò)。在圖13.2中還有一些虛線箭頭，它們表示虛擬作業(yè)，引入虛擬作業(yè)是為了顯式地表示作業(yè)之間的依賴關(guān)系。

圖13.2舊木板房刷漆工程的工程網(wǎng)絡(luò)圖中：1-2刮第1面墻上的舊漆；2-3刮第2面墻上的舊漆；2-4給第1面墻刷新漆；3-5刮第3面墻上的舊漆；4-6給第2面墻刷新漆；4-7清理第1面墻窗戶；5-8刮第4面墻上的舊漆；6-8給第3面墻刷新漆；7-9清理第2面墻窗戶；8-10給第4面墻刷新漆；9-10清理第3面墻窗戶；10-11清理第4面墻窗戶；虛擬作業(yè)：3-4；5-6；6-7；8-9。

123410987561113.3.4估算工程進(jìn)度首先，把每個(gè)作業(yè)估計(jì)需要使用的時(shí)間寫在表示該項(xiàng)作業(yè)的箭頭上方。注意，箭頭長(zhǎng)度和它代表的作業(yè)持續(xù)時(shí)間沒有關(guān)系，箭頭僅表示依賴關(guān)系，它上方的數(shù)字才表示作業(yè)的持續(xù)時(shí)間。其次，為每個(gè)事件計(jì)算下述兩個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)字：最早時(shí)刻EET和最遲時(shí)刻LET。這兩個(gè)數(shù)字將分別寫在表示事件的圓圈的右上角和右下角，如圖13.3左下角的符號(hào)所示。

事件的最早時(shí)刻是該事件可以發(fā)生的最早時(shí)間。通常工程網(wǎng)絡(luò)中第一個(gè)事件的最早時(shí)刻定義為零，其他事件的最早時(shí)刻在工程網(wǎng)絡(luò)上從左至右按事件發(fā)生順序計(jì)算。計(jì)算最早時(shí)刻EET使用下述3條簡(jiǎn)單規(guī)則：（1）考慮進(jìn)入該事件的所有作業(yè)；（2）對(duì)于每個(gè)作業(yè)都計(jì)算它的持續(xù)時(shí)間與起始事件的EET之和；（3）選取上述和數(shù)中的最大值作為該事件的最早時(shí)刻EET。

事件的最遲時(shí)刻是在不影響工程竣工時(shí)間的前提下，該事件最晚可以發(fā)生的時(shí)刻。按慣例，最后一個(gè)事件（工程結(jié)束）的最遲時(shí)刻就是它的最早時(shí)刻。其他事件的最遲時(shí)刻在工程網(wǎng)絡(luò)上從右至左按逆作業(yè)流的方向計(jì)算。計(jì)算最遲時(shí)刻LET使用下述3條規(guī)則：（1）考慮離開該事件的所有作業(yè)；（2）從每個(gè)作業(yè)的結(jié)束事件的最遲時(shí)刻中減去該作業(yè)的持續(xù)時(shí)間；（3）選取上述差數(shù)中的最小值作為該事件的最遲時(shí)刻LET。圖13.3

舊木板房刷漆工程的完整的工程網(wǎng)絡(luò)100222366466612125811815157121891520102121112323242343612162(0)(0)(3)(1)(11)(6)(5)(0)(0)(0)(3)(0)持續(xù)時(shí)間(機(jī)動(dòng)時(shí)間)事件號(hào)最早時(shí)刻EET最遲時(shí)刻LET代表虛線0(4)0(0)0(6)(5)013.3.5關(guān)鍵路徑圖13.3中有幾個(gè)事件的最早時(shí)刻和最遲時(shí)刻相同，這些事件定義了關(guān)鍵路徑，在圖中關(guān)鍵路徑用粗線箭頭表示。關(guān)鍵路徑上的事件（關(guān)鍵事件）必須準(zhǔn)時(shí)發(fā)生，組成關(guān)鍵路徑的作業(yè)（關(guān)鍵作業(yè)）的實(shí)際持續(xù)時(shí)間不能超過估計(jì)的持續(xù)時(shí)間，否則工程就不能準(zhǔn)時(shí)結(jié)束。工程項(xiàng)目的管理人員應(yīng)該密切注視關(guān)鍵作業(yè)的進(jìn)展情況，如果關(guān)鍵事件出現(xiàn)的時(shí)間比預(yù)計(jì)的時(shí)間晚，則會(huì)使最終完成項(xiàng)目的時(shí)間拖后；如果希望縮短工期，只有往關(guān)鍵作業(yè)中增加資源才會(huì)有效果。13.3.6機(jī)動(dòng)時(shí)間不在關(guān)鍵路徑上的作業(yè)有一定程度的機(jī)動(dòng)余地----實(shí)際開始時(shí)間可以比預(yù)定時(shí)間晚一些，或者實(shí)際持續(xù)時(shí)間可以比預(yù)定的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)一些，而并不影響工程的結(jié)束時(shí)間。一個(gè)作業(yè)可以有的全部機(jī)動(dòng)時(shí)間等于它的結(jié)束時(shí)間的最遲時(shí)刻減去它的開始事件的最早時(shí)刻，再減去這個(gè)作業(yè)的持續(xù)時(shí)間：

機(jī)動(dòng)時(shí)間=(LET)結(jié)束-(EET)開始-持續(xù)時(shí)間對(duì)于前述油漆舊木板房的例子，計(jì)算得到的非關(guān)鍵作業(yè)的機(jī)動(dòng)時(shí)間列在表13.6中。作業(yè)LET(結(jié)束)持續(xù)時(shí)間表13.6各道工序估計(jì)需用的時(shí)間(小時(shí))EET(開始)機(jī)動(dòng)時(shí)間2-462313-5116234-71861115-6128045-8158436-71812067-92012268-92015059-10211515

在工程網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)作業(yè)的機(jī)動(dòng)時(shí)間寫在代表該項(xiàng)作業(yè)的箭頭下面的括弧里。在制定進(jìn)度計(jì)劃時(shí)仔細(xì)考慮和利用工程網(wǎng)絡(luò)中的機(jī)動(dòng)時(shí)間，往往能夠安排出既節(jié)省資源又不影響最終竣工時(shí)間的進(jìn)度表。例如：可能僅用10名工人在相同時(shí)間內(nèi)完成舊木板房的刷漆工作。如圖13.4注意：圖13.4還改正了圖13.1中的一個(gè)錯(cuò)誤：因?yàn)榻o第二面墻刷漆的前提不僅是第一面墻刷完，而且要求第二面墻舊漆刮凈，因此全部工程需要23小時(shí)13.4人員組織13.4.1民主制程序員組民主制程序員組的一個(gè)重要特點(diǎn)是，小組成員完全平等，享有充分民主,通過協(xié)商做出技術(shù)決策。因此，小組成員之間的通信是平行的，如果小組內(nèi)有n個(gè)成員，則可能的通信信道共有n(n-1)/2條。程序設(shè)計(jì)小組的人數(shù)不能太多，否則組員間彼此通信的時(shí)間將多于程序設(shè)計(jì)時(shí)間。一般來說，程序設(shè)計(jì)小組的規(guī)模應(yīng)該比較小，以2-8名成員為宜。

民主制程序員組的主要優(yōu)點(diǎn)是，組員們對(duì)發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤持積極的態(tài)度，這種態(tài)度有助于更快速地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,從而導(dǎo)致高質(zhì)量的代碼。民主制程序員組的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，組員們享有充分民主，小組有高度凝聚力，組內(nèi)學(xué)術(shù)空氣濃厚，有利于攻克技術(shù)難關(guān)。13.4.2主程序員組美國(guó)IBM公司在20世紀(jì)70年代初期開始采用主程序員組的組織方式。采用這種組織方式主要出于下述幾點(diǎn)考慮：（1）軟件開發(fā)人員多數(shù)比較缺乏經(jīng)驗(yàn)；（2）程序設(shè)計(jì)過程中有許多事務(wù)性的工作，例如，大量信息的存儲(chǔ)和更新；（3）多渠道通信很費(fèi)時(shí)間,將降低程序員的生產(chǎn)率。

主程序員組用經(jīng)驗(yàn)多，技術(shù)好，能力強(qiáng)的程序員作為主程序員，同時(shí)，利用人和計(jì)算機(jī)在事務(wù)性工作方面給主程序員提供充分支持，而且所有通信都通過一兩個(gè)人進(jìn)行。主程序員組的兩個(gè)重要特性：（1）專業(yè)化。該組每名成員僅完成他們受過專業(yè)訓(xùn)練的那些工作。（2）層次化。主程序員指揮每名組員工作,并對(duì)程序全部負(fù)責(zé)。編程秘書后備程序員程序員程序員程序員

圖13.5主程序員組的結(jié)構(gòu)主程序員技術(shù)組長(zhǎng)行政組長(zhǎng)程序員程序員程序員圖例:技術(shù)管理非技術(shù)管理

圖13.6現(xiàn)代程序員組的結(jié)構(gòu)13.4.3現(xiàn)代程序員組一個(gè)技術(shù)負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)小組的技術(shù)活動(dòng)；一個(gè)行政負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)所有非技術(shù)性事務(wù)的管理決策。這樣的組織結(jié)構(gòu)如圖13.6所示

由于程序員組成員人數(shù)不宜過多，當(dāng)軟件項(xiàng)目規(guī)模較大時(shí)，應(yīng)該把程序員分成若干個(gè)小組，采用圖13.7所示的組織結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目經(jīng)理組長(zhǎng)組長(zhǎng)組長(zhǎng)程序員程序員程序員程序員程序員程序員程序員程序員技術(shù)管理圖例:圖13.7大型項(xiàng)目的技術(shù)管理組織結(jié)構(gòu)

把民主制程序組和主程序員組的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來的另一種方法，是在合適的地方采用分散做決定的方法，如圖13.8所示。項(xiàng)目經(jīng)理組長(zhǎng)組長(zhǎng)組長(zhǎng)程序員程序員程序員程序員程序員程序員程序員程序員技術(shù)管理圖例:圖13.8包含分散決策的組織方式13.5質(zhì)量保證13.5.1軟件質(zhì)量概括地說，軟件質(zhì)量就是“軟件與明確地和隱含地定義的需求相一致的程度”。更具體地說，軟件質(zhì)量是軟件與明確地?cái)⑹龅墓δ芎托阅苄枨?，文檔中明確描述的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)以及任何專業(yè)開發(fā)的軟件產(chǎn)品都應(yīng)該具有的隱含特征相一致的程度。上述定義強(qiáng)調(diào)了下述的３個(gè)要點(diǎn)：（1）軟件需求是度量軟件質(zhì)量的基礎(chǔ)，與需求不一致就是質(zhì)量不高；（2）指定的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)定義了一組指導(dǎo)軟件開發(fā)的準(zhǔn)則，如果沒有遵守這些準(zhǔn)則，幾乎肯定會(huì)導(dǎo)致軟件質(zhì)量不高；（3）通常，有一組沒有顯示描述的隱含需求（例如，軟件應(yīng)該是容易維護(hù)的）。如果軟件滿足明確描述的需求，但卻不滿足隱含的需求，那么軟件的質(zhì)量仍然是值得懷疑的。

本節(jié)介紹影響軟件質(zhì)量的主要因素，這些因素是從管理角度對(duì)軟件質(zhì)量的度量?？梢园堰@些質(zhì)量因素分成３組，分別反映用戶在使用軟件產(chǎn)品時(shí)的３種不同傾向或觀點(diǎn)。這３種傾向是：產(chǎn)品運(yùn)行，產(chǎn)品修改和產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。圖13.9描繪了軟件質(zhì)量因素和上述３種傾向（或產(chǎn)品活動(dòng)）之間的關(guān)系，表13.7列出了軟件質(zhì)量因素的簡(jiǎn)明定義。產(chǎn)品修改產(chǎn)品運(yùn)行產(chǎn)品轉(zhuǎn)移可理解性(我能理解它嗎？)可維修性(我能修復(fù)它嗎？)靈活性(我能改變它嗎？)可測(cè)試性(我能測(cè)試它嗎？)可移植性(我能在另一臺(tái)機(jī)器上使用它嗎？)可再用性(我能再用它的某些部分嗎？)互運(yùn)行性(我能把它和另一個(gè)系統(tǒng)結(jié)合嗎？)正確性(它按我的需要工作嗎？)健壯性(對(duì)意外環(huán)境它能適當(dāng)?shù)仨憫?yīng)嗎？)效率(完成預(yù)定功能時(shí)它需要的計(jì)算機(jī)資源多嗎？)完整性(它是安全的嗎？)可用性(我能使用它嗎？)風(fēng)險(xiǎn)(能按預(yù)定計(jì)劃完成它嗎？)

圖13.9軟件質(zhì)量因素與產(chǎn)品活動(dòng)的關(guān)系13.5.2軟件質(zhì)量保證措施軟件質(zhì)量保證（softwarequalityassurance，SQA）的措施主要有：基于非執(zhí)行的測(cè)試（也稱為復(fù)審或評(píng)審），基于執(zhí)行的測(cè)試（即以前講過的軟件測(cè)試）和程序正確性證明。復(fù)審主要用來保證在編碼之前各階段產(chǎn)生的文檔的質(zhì)量；基于執(zhí)行的測(cè)試需要在程序編寫出來之后進(jìn)行，它是保證軟件質(zhì)量的最后一道防線；程序正確性證明使用數(shù)學(xué)方法嚴(yán)格驗(yàn)證程序是否與對(duì)它的說明完全一致。

參加軟件質(zhì)量保證工作的人員，可以劃分成下述兩類：（1）軟件工程師通過采用先進(jìn)的技術(shù)方法和度量，進(jìn)行正式的技術(shù)復(fù)審以及完成計(jì)劃周密的軟件測(cè)試來保證軟件質(zhì)量。（2）SQA小組的職責(zé)，是輔助軟件工程師以獲得高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品。其從事的軟件質(zhì)量保證活動(dòng)主要是：計(jì)劃，監(jiān)督，記錄，分析和報(bào)告。簡(jiǎn)而言之，SQA小組的作用是，通過確保軟件過程的質(zhì)量來保證軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。1.技術(shù)復(fù)審的必要性正式技術(shù)復(fù)審的顯著優(yōu)點(diǎn)是，能夠較早發(fā)現(xiàn)軟件錯(cuò)誤，從而可防止錯(cuò)誤被傳播到軟件過程的后續(xù)階段。正式技術(shù)復(fù)審是軟件質(zhì)量保證措施的一種，包括走查（walkthrough）和審查（inspection）等具體方法。2.走查：參與者驅(qū)動(dòng)法，文檔驅(qū)動(dòng)法3.審查審查的范圍比走查廣泛的多，它的步驟也比較多。通常，審查過程包括下述5個(gè)基本步驟：（1）綜述。由負(fù)責(zé)編寫文檔的一名成員向?qū)彶榻M綜述該文檔。在綜述會(huì)結(jié)束時(shí)把文檔分發(fā)給每位與會(huì)者；（2）準(zhǔn)備。評(píng)審員仔細(xì)閱讀文檔。最好列出在審查中發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的類型，并按發(fā)生頻率把錯(cuò)誤類型分級(jí)，以輔助審查工作。這些列表有助于評(píng)審員們把注意力集中到最常發(fā)生錯(cuò)誤的區(qū)域；（3）審查。評(píng)審組仔細(xì)走查整個(gè)文檔。和走查一樣,這一步的目的也是發(fā)現(xiàn)文檔中的錯(cuò)誤，而不是改正它們。通常每次審查會(huì)不超過90分鐘，審查組組長(zhǎng)應(yīng)該在一天之內(nèi)寫出一份關(guān)于審查的報(bào)告；（4）返工。文檔的作者負(fù)責(zé)解決在審查報(bào)告中列出的所有錯(cuò)誤及問題；（5）跟蹤。組長(zhǎng)必須確保所提出的每個(gè)問題都得到了圓滿的解決（要么修正了文檔，要么澄清了被誤認(rèn)為是錯(cuò)誤的條目）。必須仔細(xì)檢查對(duì)文檔所做的每個(gè)修正，以確保沒有引入新的錯(cuò)誤。如果在審查過程中返工量超過5%，則應(yīng)該由審查組再對(duì)文檔全面地審查一遍。4.程序正確性證明測(cè)試可以暴露程序中的錯(cuò)誤，因此是保證軟件可靠性的重要手段；但是，測(cè)試只能證明程序中有錯(cuò)誤，并不能證明程序中沒有錯(cuò)誤。因此，對(duì)于保證軟件可靠性來說，測(cè)試是一種不完善的技術(shù)。一旦研究出實(shí)用的正確性證明程序（即，能自動(dòng)證明其他程序的正確性的程序），軟件可靠性將更有保證，測(cè)試工作量將大大減少。正確性證明的基本思想是證明程序能完成預(yù)定的功能。因此，應(yīng)該提供對(duì)程序功能的嚴(yán)格數(shù)學(xué)說明，然后根據(jù)程序代碼證明程序確實(shí)能實(shí)現(xiàn)它的功能說明。

13.6軟件配置管理

軟件配置管理是在軟件的整個(gè)生命期內(nèi)管理變化的一組活動(dòng)。具體地說，這組活動(dòng)用來：①標(biāo)識(shí)變化；②控制變化；③確保適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)了變化；④向需要知道這類信息的人報(bào)告變化。軟件配置管理不同于軟件維護(hù)。維護(hù)是在軟件交付給用戶使用后才發(fā)生的，而配置管理是在軟件項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)就開始，并且一直持續(xù)到軟件退役后才終止的一組跟蹤和控制活動(dòng)。軟件配置管理的目標(biāo)是，使變化更正確且更容易被適應(yīng)，在必須變化時(shí)減少所需花費(fèi)的工作量。13.6.1軟件配置1.軟件配置項(xiàng)軟件過程的輸出信息可以分為3類：①計(jì)算機(jī)程序（源代碼和可執(zhí)行程序）；②描述計(jì)算機(jī)程序的文檔（供技術(shù)人員或用戶使用）；③數(shù)據(jù)（程序內(nèi)包含的或在程序外的）。上述這些項(xiàng)組成了在軟件過程中產(chǎn)生的全部信息，我們把它們統(tǒng)稱為軟件配置，而這些項(xiàng)就是軟件配置項(xiàng)。2.基線基線是一個(gè)軟件配置管理概念，IEEE把基線定義為：已經(jīng)通過了正式復(fù)審的規(guī)格說明或中間產(chǎn)品，它可以作為進(jìn)一步開發(fā)的基礎(chǔ)，并且只有通過正式的變化控制過程才能改變它。簡(jiǎn)而言之，基線就是通過了正式復(fù)審的軟件配置項(xiàng)。在軟件配置項(xiàng)變成基線之前，可以迅速而非正式地修改它。一旦建立了基線之后，雖然仍然可以實(shí)現(xiàn)變化，但是，必須應(yīng)用特定的、正式的過程（稱為規(guī)程）來評(píng)估、實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證每個(gè)變化。13.6.2軟件配置管理過程軟件配置管理是軟件質(zhì)量保證的重要一環(huán)，它的主要任務(wù)是控制變化，同時(shí)也負(fù)責(zé)各個(gè)軟件配置項(xiàng)和軟件各種版本的標(biāo)識(shí)、軟件配置審計(jì)以及對(duì)軟件配置發(fā)生的任何變化的報(bào)告。具體來說，軟件配置管理主要有5項(xiàng)任務(wù)：

1.標(biāo)識(shí)軟件配置中的對(duì)象

2.版本控制

3.變化控制：訪問控制，同步控制。

4.配置審計(jì)

5.狀態(tài)報(bào)告

13.7能力成熟度模型美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)軟件工程研究所在美國(guó)國(guó)防部資助下于20世紀(jì)80年代末建立的能力成熟度模型（capabilitymaturitymodelCMM），是用于評(píng)價(jià)軟件機(jī)構(gòu)的軟件過程能力成熟度的模型。最初，建立此模型的目的主要是，為大型軟件項(xiàng)目的招投標(biāo)活動(dòng)提供一種全面而客觀的評(píng)審依據(jù)，發(fā)展到后來，此模型又同時(shí)被應(yīng)用于許多軟件機(jī)構(gòu)內(nèi)部的過程改進(jìn)活動(dòng)中。

能力成熟度模型的基本思想是，由于問題是由我們管理軟件過程的方法不當(dāng)引起的，所以新軟件技術(shù)的運(yùn)用并不會(huì)自動(dòng)提高軟件的生產(chǎn)率和質(zhì)量。能力成熟度模型有助于軟件開發(fā)機(jī)構(gòu)建立一個(gè)有規(guī)律的，成熟的軟件過程。改進(jìn)后的軟件過程將開發(fā)出質(zhì)量更好的軟件，使更多的軟件項(xiàng)目免受時(shí)間和費(fèi)用超支之苦。

軟件過程包括各種活動(dòng)、技術(shù)和工具，因此，它實(shí)際上即包括了軟件開發(fā)的技術(shù)方面又包括了管理方面。CMM的策略是，力圖改進(jìn)對(duì)軟件過程的管理，而在技術(shù)方面的改進(jìn)是其必然的結(jié)果。CMM在改進(jìn)軟件過程中所起的作用主要是，指導(dǎo)軟件機(jī)構(gòu)通過確定當(dāng)前的過程成熟度并識(shí)別出對(duì)過程改進(jìn)起關(guān)鍵作用的問題，從而明確過程改進(jìn)的方向和策略。通過集中開展與過程改進(jìn)的方向和策略相一致的一組過程改進(jìn)活動(dòng)，軟件機(jī)構(gòu)便能穩(wěn)步而有效地改進(jìn)其軟件過程，使其軟件過程能力得循序漸進(jìn)的提高。

對(duì)軟件過程的改進(jìn)，是在完