IT軟件項目維護管理

第9章IT軟件工程維護管理9.1軟件工程維護概述9.2軟件工程維護本錢9.3工程可維護性的度量9.4軟件再造工程5/27/202419.1軟件工程維護概述9.1.1軟件工程維護管理理論9.1.2軟件工程開展動力學9.1.3軟件工程維護的特點5/27/202429.1.1軟件工程維護管理理論IT軟件工程維護主要包括以下工作完善性維護：在不改變系統(tǒng)整體功能的前提下，提高和改善某局部的功能。一般占65%。適應性維護：調(diào)整系統(tǒng)使之能適應一個已經(jīng)發(fā)生變化的系統(tǒng)環(huán)境。一般占17%。糾錯性維護：糾正以前未發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)錯誤。一般占17%。預測性維護：為了提高軟件工程的可維護性、可靠性等，為以后進一步改善軟件工程功能和使用而進行的活動。一般占1%。5/27/202439.1.1軟件工程維護管理理論圖9.2軟件工程維護的主要過程需求變化沖突分析化維護計劃功能更改系統(tǒng)發(fā)布完善維護適應性維護糾錯維護5/27/202449.1.1軟件工程維護管理理論在實際工程開發(fā)中，要想提高員工維護的積極性，可以考慮從以下幾個方面來進行：把工程目標與組織目標相結(jié)合。把工程維護報酬與工作相結(jié)合。使維護人員參與到開發(fā)小組中去。制定一個完善的維護方案，并允許維護人員決定系統(tǒng)是否該重新設(shè)計。使維護人員介入到系統(tǒng)目標準備、測試等工作中去。5/27/202459.1.2軟件工程開展動力學〔1〕工程開展動力學是Lehman和Belady(1985)進行系統(tǒng)變化研究，并在該領(lǐng)域里從事的主要工作。表9.1Lehman規(guī)律

規(guī)

律定義

連續(xù)變化規(guī)律在不斷變化的環(huán)境里，軟件必須要發(fā)生變化，不然，該軟件的用途就變得會越來越小

復雜度增加規(guī)律作為一個不斷開展和變化的軟件，其結(jié)構(gòu)將會變得更加復雜，必須引入外在的資源來保持和簡化這個結(jié)構(gòu)

大規(guī)模軟件開展規(guī)律

軟件的開展變化是一個自我調(diào)節(jié)的過程，系統(tǒng)屬性〔如規(guī)模、版本發(fā)布間隔時間、發(fā)現(xiàn)的錯誤數(shù)等〕對每個系統(tǒng)版本來說都應當是大致不變的

組織穩(wěn)定規(guī)律在軟件的整個生命周期里，它的開展變化速度大致是不變的，并且與投入系統(tǒng)開發(fā)的資源無關(guān)保持一致規(guī)律在軟件的整個生命周期中，每個版本增加的系統(tǒng)變化量都是大致相當?shù)?/p>

5/27/202469.1.2軟件工程開展動力學〔2〕連續(xù)變化規(guī)律說明系統(tǒng)維護是一個必須的過程。錯誤修復只是維護活動的一小局部工作。一個設(shè)計好的軟件系統(tǒng)必須是可維護的。復雜度增加規(guī)律說明隨著系統(tǒng)的變化，軟件原有的整體結(jié)構(gòu)將不斷退化。如果希望改變這種結(jié)構(gòu)退化的趨勢，就必須增加一些額外的本錢，有時這種本錢將成為是否實施軟件改變的重要影響因素。因此，減少結(jié)構(gòu)退化的本錢必須是可以接受的，而且，維護過程可能要包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計。組織穩(wěn)定規(guī)律說明大多數(shù)大規(guī)模的軟件工程都處于一種“飽和”的狀態(tài)。即任何一個資源或人員的變化都會對系統(tǒng)的長期開展產(chǎn)生不利的影響。5/27/202479.1.2軟件工程開展動力學〔3〕大規(guī)模軟件開展規(guī)律說明大型系統(tǒng)在開發(fā)的早期階段就有了自身的動態(tài)性和可調(diào)節(jié)能力，即決定了系統(tǒng)維護過程大致的趨勢和系統(tǒng)可能變化的數(shù)量，維護管理不能也不應該做系統(tǒng)變化所要求的所有事情。由于變化是針對整個系統(tǒng)的，所以變化也會引入新的錯誤到系統(tǒng)中，這時就需要更多的變化來糾正這些錯誤，一旦系統(tǒng)超過了一定的規(guī)模，這些變化所起的作用如同慣性系統(tǒng)一樣，同時也阻礙著更大的變化，這些變化導致系統(tǒng)的可靠性降低。所以在任何時候?qū)嵤┑淖兓瘮?shù)量都是有限的。系統(tǒng)變化的過程在一定程度上受組織的決策過程所控制。保持一致規(guī)律關(guān)心的是軟件系統(tǒng)每個版本發(fā)行時的變化增加量，變化量保持適度的增加是必須的。5/27/202489.1.3軟件工程維護的特點軟件工程開發(fā)過程對軟件的維護有較大的影響，如果不遵循軟件工程的方法開發(fā)軟件工程，軟件往往只有程序而沒有文檔，這樣軟件維護工作是非常困難的。這是一種非結(jié)構(gòu)化的維護。假設(shè)采用軟件工程方法進行軟件工程開發(fā)，那么各個階段都有相應的文檔，使軟件容易進行維護工作，這是一種結(jié)構(gòu)化的維護。無論哪種維護方式，軟件工程的維護都存在著一定的困難，它主要是由軟件需求分析和開發(fā)方法的缺陷造成的。困難主要表現(xiàn)在如下幾個方面：讀懂別人的程序一般是非常困難的。文檔的不一致性。軟件開發(fā)和軟件維護在人員和時間上的差異。軟件維護在大多數(shù)人看來是一件沒有挑戰(zhàn)性的工作。5/27/202499.2軟件工程維護本錢9.2.1影響軟件工程維護本錢的因素9.2.2軟件工程維護本錢的預測5/27/2024109.2.1影響軟件工程維護本錢的因素一般來說，軟件工程維護本錢很難預測，因為產(chǎn)生維護本錢與很多產(chǎn)品、過程和組織因素有關(guān)。而且不同應用領(lǐng)域的工程維護本錢存在很大的差異。從多數(shù)軟件工程經(jīng)驗看，在系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)中投入大量的人力物力是減少維護本錢的最好方法。影響工程的維護本錢主要因素分為技術(shù)因素和非技術(shù)因素。非技術(shù)因素一般包括應用領(lǐng)域、員工穩(wěn)定性、軟件生命周期、外部環(huán)境、硬件的穩(wěn)定性等方面。技術(shù)因素主要包括模塊的獨立性、編程語言、編程風格、軟件有效性和測量、文檔的質(zhì)量和配置管理的技術(shù)等。5/27/2024119.2.1影響軟件工程維護本錢的因素系統(tǒng)1系統(tǒng)205101520253035404550

開發(fā)及維護成本開發(fā)成本維護成本從多數(shù)的軟件工程經(jīng)驗看，在系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)中投入大量的人力物力是減少維護本錢的最好方法。如果系統(tǒng)開發(fā)本錢增加的百分比與系統(tǒng)維護本錢減少的百分比相當?shù)脑?，增加開發(fā)本錢將會導致整個系統(tǒng)本錢的減少。上圖說明了系統(tǒng)開發(fā)本錢和維護本錢之間關(guān)系。通常維護本錢很難估計，因為它們與產(chǎn)品、過程及組織因素有關(guān)。5/27/202412影響軟件工程維護本錢的因素——非技術(shù)因素應用領(lǐng)域：如果應用軟件系統(tǒng)能夠很清楚地定義并且很好地理解，那么系統(tǒng)的需求就可以完全準確定義，適應性維護就相對較少。而如果一個應用軟件是在全新的領(lǐng)域中進行的，那么原始的需求就可能隨著開發(fā)人員不斷獲得該領(lǐng)域的經(jīng)驗而經(jīng)常變化。員工穩(wěn)定性：如果是系統(tǒng)開發(fā)人員負責維護本人負責開發(fā)的局部，維護本錢將大大減少。軟件生命周期：隨著軟件生命周期的進展，相應的軟件或硬件已不適應，被拋棄的局部變多，維護本錢相應增加。外部環(huán)境：如果一個軟件依靠它的外部環(huán)境，那么當外部環(huán)境發(fā)生改變時，軟件也要發(fā)生相應的改動。如：稅法的改變，要求相應的工資等程序模塊要發(fā)生變化。硬件的穩(wěn)定性：軟件和程序需要不斷更新以使能用新的硬件來取代過時的硬件，因此也會發(fā)生相應的維護費用。5/27/202413影響軟件工程維護本錢的因素——技術(shù)因素模塊的獨立性：修改一個模塊時不影響其他模塊的功能。編程語言：用高級語言編寫的程序一般比用低級語言編寫的程序易于理解和維護。編程風格：采取易于理解的方式編寫的軟件更容易修改和維護。軟件有效性和測量：一般花在軟件有效性驗證和測量的時間越長，軟件潛在的錯誤就越少。文檔的質(zhì)量：如果軟件有清楚、完全并且簡潔的文檔支持，軟件和程序也會相對好讀懂，維護本錢相對較低。配置管理的技術(shù)：維護本錢的一個重要組成局部是對系統(tǒng)所有文檔的保存，有效配置管理技術(shù)能幫助控制這些本錢。5/27/2024149.2.2軟件工程維護本錢的預測(1)年變化沖突(ACT)的定義：軟件產(chǎn)品一年中變化資源(可以是增加的也可以是減少的)在總資源中所占的比例。Boehm對維護本錢的估計方法是采用年變化沖突(ACT)和開發(fā)時的估計或者實際本錢(以人月表示)來求得軟件維護的年本錢。在Boehm模型中，維護本錢的計算公式為：AME=ACT*SDT其中：AME是年維護本錢；SDT是工程開發(fā)時間，以人月(PM)為根本單位；ACT是年變化沖突。如：一個軟件工程需要236PM開發(fā)并且估計大概有15%的ACT，那么根本的維護本錢預測值為：AME=0.15*236=35.4PM5/27/2024159.2.2軟件工程維護本錢的預測(2)上面的公式給出了工程維護本錢的一個大概評估，它是進行進一步精確計算的根底。進行精確計算，需要考慮工程過程、工程產(chǎn)品和人員因素等。維護本錢預測可以通過判斷每個影響本錢因素的重要性，選擇大概的權(quán)重，然后再進行提煉。根本的維護本錢預測公式可以通過每個因素的影響權(quán)重來修正本錢預測。5/27/2024169.2.2軟件工程維護本錢的預測(3)例如：在上面的例子中，對維護本錢影響最大的因素有：可靠性〔RELY〕，可靠性必須高有應用開發(fā)及編程語言經(jīng)驗的開發(fā)人員(AEXP和LEXP)為開發(fā)系統(tǒng)所用的編程方法〔MODP〕等。這些因素的權(quán)重分別是：RELY:1.10AEXP:0.91LEXP:0.95MODP:0.72通過應用以上的權(quán)重，計算最初的維護本錢估計值：AME=35.4*1.10*0.91*0.75*0.72=24.2PM5/27/2024179.2.2軟件工程維護本錢的預測(4)IT軟件工程管理和其他工程管理相比，具有很大的獨特性。生產(chǎn)無形的產(chǎn)品過程沒有明顯的劃分大都是“一次性”的人力消耗型工程5/27/2024189.3工程可維護性的度量〔1〕維護度量標準并不測量系統(tǒng)某個特定變化的本錢，也不預測某個組件是否應該維護。它是建立在軟件的可維護性與復雜性相關(guān)的根底上的。軟件可維護性是指軟件能夠被理解、改正、適應和完善，以適應新的環(huán)境的難易程度。軟件工程最終的可維護性受許多因素的影響，從而度量的方法也不相同。目前對工程可維護性的度量的方法主要有：McCabe在1976年提出的“曲線圖技術(shù)”：假設(shè)程序的復雜性不在于程序的大小而在于程序的判斷結(jié)構(gòu)。Halstead在1977年提出的“參數(shù)法”：參數(shù)有算子的數(shù)量、操作數(shù)的數(shù)量、算子使用的總頻率、操作數(shù)使用的總頻率等。5/27/2024199.3工程可維護性的度量〔2〕Gilb提出的間接估算可維護性法：提出了一些與可維護工作量有關(guān)的可維護性度量。主要有：問題確定時間管理延遲時間維護工具收集時間問題分析時間規(guī)格說明修改時間改正或修改活動時間局部測試時間全局測試時間維護評審時間整個恢復時間5/27/2024209.4軟件再造工程

軟件再造工程：在工程的生命周期中，存在這樣一個階段，對軟件系統(tǒng)進行增量變化時，其本錢非常高，以至于我們要么拋棄并重新編制或者完全〔或局部〕地設(shè)計其結(jié)構(gòu)，這就是軟件再造工程。在考慮是否要進行“軟件再造工程”時，主要要考慮以下主要因素：是否該系統(tǒng)大局部都穩(wěn)定并不經(jīng)常變化？是否程序單純依靠支持軟件(如編輯器等)？是否有工具來進行工程再造工程？軟件再造工程的重要性越來越高，如果系統(tǒng)的使用期限需要延長的話，進行一些軟件再造工程是必須的。