軟件工程-項目管理師輔導(dǎo)(2008-1)

北京理工大學(xué)計算機科學(xué)工程系徐進2008年軟件工程2課程目標(biāo)

根據(jù)《信息系統(tǒng)項目管理師》歷年考試分析，軟件工程方面的內(nèi)容涉及的面寬且有一定深度。本課程對軟件工程方法學(xué)基本概念和重點知識進行全面介紹。3主要參考書1.RogerS.Pressman（美）,梅宏譯，《軟件工程---實踐者的研究方法（第5版）》,機械工業(yè)出版社，2002.92麻志毅，邵維忠編著，《面向?qū)ο蠓椒ɑA(chǔ)教程》，高等教育出版社，2004.23.朱三元等編著，《軟件工程技術(shù)概論》，科學(xué)出版社，2002.14.周之英編著，《現(xiàn)代軟件工程1、2、3》，科學(xué)出版社，1999.95.RonaldJ.Norman(美）,周之英等譯，《面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計》，2000.76.史濟民等編著，《軟件工程---原理、方法與應(yīng)用》，高等教育出版社，2004.1第4次印刷4第一章

軟件工程基本概念

1.1軟件工程定義和范疇1.2軟件生存周期和過程模型1.3軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化1.4軟件能力成熟度模型CMM5IEEE93軟件工程定義：軟件工程是(1)將系統(tǒng)的、嚴(yán)格約束的、可量化的方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運行和維護，即將工程化應(yīng)用于軟件。(2)在(1)中所述方法的研究。1.1軟件工程定義和范疇

IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers）美國電氣和電子工程師學(xué)會，下設(shè)各種專門技術(shù)分會。定義中給出的4個要點：軟件工程的性質(zhì)---系統(tǒng)的、嚴(yán)格約束的、可量化的方法軟件工程作用的范圍---用于軟件的開發(fā)、運行和維護軟件工程的目標(biāo)---工程化應(yīng)用于軟件軟件工程的趨勢---方法的研究返回本章首頁6軟件工程的多視角軟件工程工程視角管理視角技術(shù)視角?項目招標(biāo)、投標(biāo)、合同、實施、監(jiān)督、驗收、推廣，等，依據(jù)經(jīng)濟管理科學(xué)理論，研究工程的規(guī)劃策略及經(jīng)濟收益。

?項目開發(fā)的人員組織、過程控制、進度風(fēng)險分析和質(zhì)量保證體系等方面，以科學(xué)、合理、可行、可測為目標(biāo)，研究項目管理。?項目的分析、設(shè)計、編碼、測試、維護等技術(shù)方法。依據(jù)軟件技術(shù)理論，研究軟件體系結(jié)構(gòu)、組成成分，以及構(gòu)造方式，等。目標(biāo)是開發(fā)高效、健壯、可復(fù)用、可維護的軟件。7軟件定義和特征

軟件的特點：?具有很強的定制性?沒有物理形態(tài)的產(chǎn)品?質(zhì)量因素僅取決于與產(chǎn)品研制過程，與批量生產(chǎn)過程無關(guān)?沒有磨損，維護內(nèi)容與其它產(chǎn)品不同軟件的定義：軟件是能夠完成預(yù)定功能和性能的可執(zhí)行的計算機程序和使程序正常執(zhí)行所需要的數(shù)據(jù)，加上描述程序的操作和使用的文檔。返回本章首頁8故障率時間硬件的故障曲線（浴缸曲線）磨損夭折9

軟件的理想故障曲線和實際故障曲線故障率時間修改理想曲線實際曲線副作用造成故障率提升10形式：?作坊式的開發(fā)，

?有限的編程手段

?沒有軟件項目開發(fā)管理

?被動修改軟件錯誤

?沒有擴充功能和版本升級的維護軟件危機（SoftwareCrisis）特點：?開發(fā)周期嚴(yán)重超過規(guī)定日期

?開發(fā)成本嚴(yán)重超出計劃成本

?質(zhì)量無法保證

?開發(fā)人員總是短缺

?系統(tǒng)維護難度極大111.2軟件開發(fā)（過程）模型經(jīng)典開發(fā)模型傳統(tǒng)軟件開發(fā)模型演化模型面向?qū)ο箝_發(fā)模型形式化方法模型

(智能模型)增量模型螺旋模型噴泉模型構(gòu)件集成模型瀑布模型快速原型模型轉(zhuǎn)換模型凈室模型返回本章首頁12要點：?軟件工程方法學(xué)基于軟件過程

?軟件過程貫穿于軟件生命周期

?不同的軟件過程，對應(yīng)不同的軟件生產(chǎn)活動13過程實施軟件安裝系統(tǒng)需求分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)集成系統(tǒng)合格測試軟件需求分析軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件詳細(xì)設(shè)計軟件集成軟件合格測試軟件編碼和測試驗收支持GB/T8566-2001《軟件生存周期過程》14軟件過程模型（一）瀑布模型需求分析軟件設(shè)計編碼測試維護模型要點：階段的順序性推遲實現(xiàn)的觀點嚴(yán)格文檔是保證質(zhì)量的手段帶來的問題：?

過程基本不可迭代?

需求在開始的不確定性?

錯誤到最后才能發(fā)現(xiàn)?

開發(fā)進程呈現(xiàn)塞阻狀態(tài)可行性研究問題定義15原型模型

原型產(chǎn)生過程示意：帶來的問題：?系統(tǒng)分析組織倉促?用戶不宜理解進度?先入為主而系統(tǒng)設(shè)計，可能不是最佳設(shè)計聽取用戶意見建造修改原型測試運行原型軟件過程模型（二）16增量模型

分析設(shè)計編碼測試分析設(shè)計編碼測試分析設(shè)計編碼測試分析設(shè)計編碼測試增量2增量3增量4增量1第1個增量的發(fā)布第2個增量的發(fā)布第3個增量的發(fā)布第4增量的發(fā)布模型要點：?瀑布和原型模型相結(jié)合?強調(diào)版本升級?每版本開發(fā)遵循順序過程

軟件過程模型（三）17風(fēng)險分析累計費用制定階段計劃評審約定模型螺旋模型

模型要點：?統(tǒng)一了瀑布模型與原型模型?與增量模型相似，更強調(diào)風(fēng)險分析風(fēng)險分析風(fēng)險分析風(fēng)險分析原型1原型2原型3運行原型軟件需求需求有效性產(chǎn)品設(shè)計設(shè)計有效性驗證操作概念需求階段計劃開發(fā)計劃確定目標(biāo)選擇方案設(shè)定條件運行驗收測試集成測試詳細(xì)設(shè)計單元測試編碼系統(tǒng)集成測試計劃評估方案明確風(fēng)險排除風(fēng)險開發(fā)驗證軟件過程模型（四）18噴泉模型

演化維護確認(rèn)實現(xiàn)設(shè)計分析模型要點：?體現(xiàn)認(rèn)識事物的循環(huán)迭代性?強調(diào)開發(fā)活動之間的無間隙性無明顯的活動階段劃分?適用于面向?qū)ο蟮拈_發(fā)過程軟件過程模型（五）19構(gòu)件集成模型

構(gòu)件庫問題域識別構(gòu)件查找構(gòu)件生成構(gòu)件組裝系統(tǒng)查到構(gòu)件未查到構(gòu)件模型要點：?

基于面向?qū)ο蟮臉?gòu)件方法立足于軟件復(fù)用性?

形成統(tǒng)一開發(fā)過程RUP?

采用統(tǒng)一建模語言軟件過程模型（六）20凈室模型

需求收集盒結(jié)構(gòu)形式化設(shè)計代碼檢查正確性驗證統(tǒng)計使用測試認(rèn)證

測試規(guī)劃增量1增量2增量n需求收集盒結(jié)構(gòu)形式化設(shè)計代碼檢查正確性驗證統(tǒng)計使用測試認(rèn)證

測試規(guī)劃需求收集盒結(jié)構(gòu)形式化設(shè)計代碼檢查正確性驗證統(tǒng)計使用測試認(rèn)證

測試規(guī)劃模型要點：?控制分析和設(shè)計階段的錯誤，確?！皾崈簟?封裝系統(tǒng)的局部為“盒”?用形式化的方法來驗證··········軟件過程模型（七）21轉(zhuǎn)換模型

要點：?以形式化的規(guī)格說明為中心

?經(jīng)過多次變換

?用形式化的方法來驗證轉(zhuǎn)換模型的問題：?軟件開發(fā)者需要有形式化訓(xùn)練背景?難以和用戶溝通?費時且昂貴修正

形式化規(guī)格說明形式化代碼形式化驗證目標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換2轉(zhuǎn)換1轉(zhuǎn)換n·····系統(tǒng)需求軟件過程模型（八）22?已經(jīng)有先例的項目順序模型?問題不明確且時間緊的項目原型模型?規(guī)模較大且時間緊的項目增量模型?帶有突破性技術(shù)的項目螺旋模型?客戶難以溝通和理解的項目原型模型?明顯復(fù)用潛力的項目構(gòu)件模型項目適應(yīng)模型的規(guī)律（一般情況）

項目情況適用模型23國際標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項目標(biāo)準(zhǔn)

1.3軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化層次：返回本章首頁標(biāo)準(zhǔn)化活動：標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)生：調(diào)查、研究、草案、審批、發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)化實施：宣傳、普及、監(jiān)督、咨詢標(biāo)準(zhǔn)化更新：復(fù)審、廢止或修訂24?國際標(biāo)準(zhǔn)：ISO(InternationalStandardsOrganization)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織。這一國際機構(gòu)有著廣泛的表性和權(quán)威性，他所公布的標(biāo)準(zhǔn)也有較大的影響，ISO機構(gòu)下設(shè)有計算機與信息處理技術(shù)委員會，ISO/TC97，負(fù)責(zé)計算機有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。

?技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)ISO/TC97系列，為計算機標(biāo)準(zhǔn)

?質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)ISO/TC176/9000系列,TC176管理質(zhì)量和質(zhì)量保證技術(shù)委員會25ISO/9000屬于質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)適用于軟件開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)是ISO/9001，期中又分為很多軟件標(biāo)準(zhǔn)細(xì)則，如：ISO/9001-3是9001運用于軟件的質(zhì)量管理實施指南。ISO/9000-2000作為9000系列新成果，取代了ISO/9001、ISO/9002、ISO/9003ISO/IEC（國際電工委員會）標(biāo)準(zhǔn)其中：ISO/IEC12207信息技術(shù)----軟件生存周期過程

ISO/IEC15504信息技術(shù)----軟件過程評估框架

ISO/IEC9126軟件質(zhì)量模型等等，是全世界軟件界非常重要的標(biāo)準(zhǔn)。26?國家標(biāo)準(zhǔn)：由政府或國家級的機構(gòu)制定或批準(zhǔn)，適用于全國范圍的標(biāo)準(zhǔn)。例如：

GB----中華人民共和國國家技術(shù)監(jiān)督局，是我國最高標(biāo)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的機構(gòu)，他所公布的標(biāo)準(zhǔn)簡稱國標(biāo)。代號含義管理部門GB中和人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)--強制執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)局GB/T中和人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)—推薦執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)局GB/Z中和人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)—指導(dǎo)性技術(shù)文件國家標(biāo)準(zhǔn)局國標(biāo)代號：標(biāo)準(zhǔn)編號構(gòu)成:代號\發(fā)布號\發(fā)布年代27?無論國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都分為強制標(biāo)準(zhǔn)和推薦標(biāo)準(zhǔn)?強制標(biāo)準(zhǔn)

1）保障人體健康、人身安全、財產(chǎn)安全的標(biāo)準(zhǔn)

2）法律、行政法規(guī)規(guī)定執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)

3）省、自治區(qū)、直轄市標(biāo)準(zhǔn)化行政部門制定的工業(yè)產(chǎn)品安全、衛(wèi)生要求的地方性標(biāo)準(zhǔn)。?推薦標(biāo)準(zhǔn)除強制標(biāo)準(zhǔn)之外的標(biāo)準(zhǔn)，屬于推薦標(biāo)準(zhǔn)強制標(biāo)準(zhǔn)和推薦標(biāo)準(zhǔn)28有關(guān)計算機軟件的國標(biāo)示例：GB/T16680-1996軟件文檔管理指南GB/T8566-1995信息技術(shù)軟件生存期GB/T9385-1988計算機軟件需求說明編制指南GB/T9386-1988計算機軟件測試文件編制規(guī)范GB/T11457-1989軟件工程術(shù)語GB/T12504-1990計算機軟件質(zhì)量保證計劃GB/T12505-1990計算機軟件配置管理計劃規(guī)范GB/T14079-1993軟件維護指南GB/T10485-1993信息處理系統(tǒng)機器配置圖符號及規(guī)定GB/T15532-1995計算機軟件單元測試GB/T15538-1995軟件工程標(biāo)準(zhǔn)分類法GB/T15853-1995軟件支持環(huán)境29ANSI----美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（AmericanNationalStandardsInstitute）是美國民間標(biāo)準(zhǔn)化組織的領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)，具有的權(quán)威性，IEEE通過的標(biāo)準(zhǔn)，ANSI審批，以形成國家性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，因此IEEE標(biāo)準(zhǔn)，常冠有ANSI。例如：ANSI/IEEEStr828-1983軟件配置管理計劃標(biāo)準(zhǔn)；

ANSIC，是指：標(biāo)準(zhǔn)C語言。FIPS（NBS）（FederalInformationProcessingStandardsNationalOFStandards）美國商務(wù)部國家標(biāo)準(zhǔn)局聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn)。BS（BritishStandards）英國國家標(biāo)準(zhǔn)。JIS（JapaneseIndustrialStandard）日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)30我國采用國際標(biāo)準(zhǔn)的形式?等同采用:idt(identical)技術(shù)內(nèi)容相同，僅有或沒有編輯修改，編寫方法完全對應(yīng)。?修改采用:mod(modified)技術(shù)內(nèi)容做了少量修改，有編輯修改，編寫方法基本對應(yīng)。?等效采用:eqv(equivalent)技術(shù)內(nèi)容相同，技術(shù)上有很少的差異，編寫方法不完全對應(yīng)。?非等效采用:neq(notequivalent)技術(shù)與結(jié)構(gòu)上與國際標(biāo)準(zhǔn)不同，僅保留了少量國際標(biāo)準(zhǔn)條款。31?行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：由行業(yè)機構(gòu)、學(xué)術(shù)團體或國防機構(gòu)制定，并適用于某個業(yè)務(wù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。如：IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers）

GJB中華人民共和國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)。

DOD-STD（DepartmentOfDefense-STanDaets）

美國國防部標(biāo)準(zhǔn)。

MIL-S（Military-Standards）

美國軍用標(biāo)準(zhǔn)。適用于美軍內(nèi)部。32代號行業(yè)管理部門CJ/T城市建筑建設(shè)部GY/T廣播電影電視廣電部DL/T電力中國電力企業(yè)聯(lián)合會EJ/T核工業(yè)中國核工業(yè)部JR/T金融中國人民銀行科技與支付司JY/T教育教育部基礎(chǔ)教育司LD/T勞動和勞動安全勞動和社會保障部勞動工資司FZ/T紡織中國紡織工業(yè)協(xié)會HG/T化工石油化學(xué)工業(yè)質(zhì)量部QC/T汽車中國汽車工業(yè)協(xié)會SJ/T電子信息產(chǎn)業(yè)部.....…..…..行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代號：（舉例）注：代號后不加T表示強制執(zhí)行33?企業(yè)規(guī)范：一些大型企業(yè)或公司，由于軟件工程工作的需要，制定適用于本部門的規(guī)范。例如，美國IBM公司通用產(chǎn)品部（GeneralProductsDivision）1984年制定的“程序設(shè)計開發(fā)指南”，僅供該公司內(nèi)部使用。?項目規(guī)范：由某一科研生產(chǎn)項目組織制定，且為該項任務(wù)專用的軟件工程規(guī)范。例如，計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）的軟件工程規(guī)范。34?行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)廢止…...對沒有國家標(biāo)準(zhǔn)而又需要在全國某行業(yè)范圍內(nèi)統(tǒng)一的技術(shù)要求，可以制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要報國家行政主管部門批準(zhǔn)、備案；并在有國家標(biāo)準(zhǔn)之后，該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)即行廢止。根據(jù)《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法》第六條規(guī)定：國家標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)地方標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系35?企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部使用企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品沒有國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要報當(dāng)?shù)卣畼?biāo)準(zhǔn)化主管部門批準(zhǔn)、備案；已有國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的，在企業(yè)內(nèi)部使用?！?..對沒有國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而地方工業(yè)產(chǎn)品安全、衛(wèi)生要求，可以制定地方標(biāo)準(zhǔn)。地方標(biāo)準(zhǔn)要報國家行政主管部門批準(zhǔn)、備案；并在有國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之后，該地方標(biāo)準(zhǔn)即行廢止。?地方標(biāo)準(zhǔn)廢止36主要過程獲取定義、分析需方需求，招標(biāo)準(zhǔn)備，合同準(zhǔn)備供應(yīng)評審需求；準(zhǔn)備投標(biāo)，簽訂合同，制定計劃開發(fā)（軟件開發(fā)整體過程）運行實施運行計劃，運行測試，對用戶提供幫助和咨詢維護系統(tǒng)問題和變更分析，實施，維護，驗收，移植，退役支持過程文檔編制設(shè)計文檔標(biāo)準(zhǔn)，確定文檔數(shù)據(jù)來源，文檔編制和評審，存儲管理配置管理配置標(biāo)識，配置控制，記錄配置狀態(tài)，，評價配置質(zhì)量保證（按ISO9001標(biāo)準(zhǔn)實施質(zhì)量體系保證）驗證合同、過程、需求、設(shè)計、編碼、集成和文檔驗證確認(rèn)確認(rèn)軟件產(chǎn)品用途，產(chǎn)品適應(yīng)性聯(lián)合評審項目管理評審（計劃、進度、標(biāo)準(zhǔn)、指南等評價），技術(shù)評價審核驗收項目是否符合需求、計劃、合同、規(guī)格說明和標(biāo)準(zhǔn)問題解決分析過程中問題，制定應(yīng)對策略及給與解決組織過程管理制定計劃，監(jiān)控實施，評價計劃等管理基礎(chǔ)設(shè)施過程所用硬件、軟禁、工具、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)，以及基礎(chǔ)設(shè)施保證改進對過程進行評估、度量、控制和改進培訓(xùn)制定培訓(xùn)計劃，編寫培訓(xùn)資料，培訓(xùn)計劃實施ISO/IEC12207信息技術(shù)----軟件生存期過程GB/T16680-1996《軟件工程文檔管理指南》產(chǎn)品文檔用戶手冊操作手冊維護修改建議書軟件需求規(guī)格說明書軟件需求規(guī)格說明書數(shù)據(jù)要求說明書概要設(shè)計說明書詳細(xì)設(shè)計說明書可行性研究報告項目開發(fā)計劃項目開發(fā)計劃測試大綱測試報告開發(fā)進度月報開發(fā)總結(jié)報告開發(fā)文檔管理文檔軟件工程文檔38文檔對應(yīng)軟件生存期各階段

階段文檔

可行性研究計劃需求分析

設(shè)計

編碼

測試運行維護可行性研究報告項目開發(fā)計劃軟件需求說明數(shù)據(jù)要求說明概要設(shè)計說明詳細(xì)設(shè)計說明測試大綱用戶手冊操作手冊測試報告開發(fā)進度月報項目開發(fā)總結(jié)維護修改建議391.4軟件能力成熟度模型CMM（CapabilityMaturitymodel）

用以評估軟件承包商的軟件過程能力成熟度框架，被國際軟件產(chǎn)業(yè)認(rèn)為是80年代軟件工程技術(shù)最重要的發(fā)展之一。1987年由美國卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)軟件工程研究所研究，1991年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織采納軟件過程評估動議，1993年制定有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)ISO/IECTR15504SPICE信息技術(shù)-軟件過程評估，與CMM基本相似。CMM把軟件過程按完善程度劃分為5個等級，描述了不同級別過程的特點，給出了軟件開發(fā)組自我評定、分析，提高過程能力的方法，是軟件過程不斷改進的科學(xué)途徑。返回本章首頁40過程能力等級特點1.初始級軟件過程無序而混亂，無過程定義，管理是反