軟件工程及項(xiàng)目管理第11章

1、第11章 軟件過程改進(jìn) 掌握：掌握：軟件過程及其改進(jìn)的概念、CMM、RUP、PSP、TSP。11.1 軟件過程改進(jìn)概論11.1.1 軟件過程及其改進(jìn)的概念 軟件過程是指軟件生存周期所涉及的一系列相關(guān)過程，例如制訂開發(fā)計(jì)劃、實(shí)施軟件測(cè)試等 軟件過程改進(jìn)的目的就是盡量使軟件開發(fā)的過程標(biāo)準(zhǔn)化、可重復(fù)化，實(shí)現(xiàn)軟件生產(chǎn)過程的自動(dòng)有序前進(jìn)，從而提高軟件開發(fā)組織的生產(chǎn)能力。11.1.2 軟件過程管理的發(fā)展1結(jié)構(gòu)化生產(chǎn)時(shí)代2以過程改進(jìn)為中心的時(shí)代3軟件工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)代11.2 軟件過程能力成熟度模型CMM11.2.1 CMM的產(chǎn)生 軟件過程能力成熟度模型CMM的產(chǎn)生可以追溯到20世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)，美國軟件工程

2、研究所SEI根據(jù)美國國防部的要求，研究如何通過一系列技術(shù)管理方法來提高軟件工程水平，以保證美國防部能夠通過對(duì)成本、進(jìn)度和質(zhì)量的預(yù)估和改進(jìn)，獲得精準(zhǔn)的軟件系統(tǒng)。 研究的結(jié)果于1991年發(fā)表，并被命名為CMM模型。1993年，SEI又公布了軟件能力成熟度模型的1.1版，它被廣泛用于衡量軟件企業(yè)的開發(fā)管理水平。軟件過程能力成熟度模型既可作為軟件發(fā)包方評(píng)估承包方執(zhí)行能力的參考標(biāo)準(zhǔn)，也可以被軟件企業(yè)用作軟件過程改進(jìn)工作的參考模型。11.2.2 CMM的內(nèi)容簡介1初始級(jí)初始級(jí) 在初始級(jí)，企業(yè)一般不具備穩(wěn)定的軟件開發(fā)與維護(hù)環(huán)境，常常在遇到問題的時(shí)候，就放棄原定的計(jì)劃而只專注于編程與測(cè)試。處于這一等級(jí)的企業(yè)，

3、成功與否在很大程度上決定于是否有杰出的項(xiàng)目經(jīng)理與經(jīng)驗(yàn)豐富的開發(fā)團(tuán)隊(duì)。因此，能否雇請(qǐng)到有能力的員工成了關(guān)鍵問題，項(xiàng)目成功與否非常不確定。雖然產(chǎn)品一般來說是可用的，但是往往有超出經(jīng)費(fèi)與不能按期完成的問題。 2可重復(fù)級(jí)可重復(fù)級(jí) 在這一級(jí)，企業(yè)建立了管理軟件項(xiàng)目的政策以及為貫徹執(zhí)行這些政策而定的措施，基于過往的項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)來計(jì)劃與管理新的項(xiàng)目。企業(yè)實(shí)行了基本的控制管理，并根據(jù)以往項(xiàng)目及新項(xiàng)目的具體情況來制定計(jì)劃。項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)監(jiān)視成本、進(jìn)度和產(chǎn)品功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題，以便實(shí)現(xiàn)所做的各項(xiàng)承諾。 3定義級(jí)定義級(jí) 在這一級(jí)，有關(guān)軟件工程與管理工程的一個(gè)特定的、面向整個(gè)企業(yè)的軟件開發(fā)與維護(hù)過程的文件將被制訂出

4、來，同時(shí)，這些過程集成為一個(gè)協(xié)調(diào)的整體，這就稱為企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化軟件過程。 這些標(biāo)準(zhǔn)的過程有利于幫助管理人員與一般成員工作得更有效率。在實(shí)踐中，也可根據(jù)需要對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。在這個(gè)把過程標(biāo)準(zhǔn)化的努力當(dāng)中，企業(yè)開發(fā)出有效的軟件工程的各種實(shí)踐活動(dòng)。 4管理級(jí)管理級(jí) 在這一級(jí)，企業(yè)為產(chǎn)品與過程建立起定量的質(zhì)量目標(biāo)，同時(shí)在過程中加入規(guī)定得很清楚的連續(xù)的度量。企業(yè)的度量方案，要對(duì)所有項(xiàng)目的重要的過程活動(dòng)進(jìn)行質(zhì)量控制，一個(gè)企業(yè)范圍的數(shù)據(jù)庫被用于收集與分析來自各項(xiàng)目的過程的數(shù)據(jù)。這些度量建立起了一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目過程與產(chǎn)品的定量的依據(jù)。項(xiàng)目小組可以通過縮小他們的效能表現(xiàn)的偏差，使之處于可接受的定量界限之內(nèi)，

5、從而達(dá)到對(duì)過程與產(chǎn)品進(jìn)行控制的目的。 因?yàn)檫^程是穩(wěn)定的和經(jīng)過度量的，所以在有意外情況發(fā)生時(shí)，企業(yè)能夠很快辨明意外情況發(fā)生的原因，并加以處理。5優(yōu)化級(jí)優(yōu)化級(jí) 在這個(gè)等級(jí)，企業(yè)將重點(diǎn)放在對(duì)過程進(jìn)行不斷地優(yōu)化上。企業(yè)采取主動(dòng)去找出過程的弱點(diǎn)與長處，以達(dá)到預(yù)防缺陷的目標(biāo)。同時(shí)，分析有關(guān)過程的有效資料，對(duì)新技術(shù)的成本與收益做出分析，以及提出修改過程的建議。整個(gè)企業(yè)都致力于探索最佳軟件工程實(shí)踐的創(chuàng)新。 表11-1 CMM的5個(gè)級(jí)別軟件過程能力成熟度級(jí)別相應(yīng)的軟件過程特征優(yōu)化級(jí)持續(xù)改進(jìn)過程過程能得以不斷優(yōu)化管理級(jí)可預(yù)測(cè)過程過程能定量化管理和控制已定義級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化過程過程具有穩(wěn)定性并被充分理解可重復(fù)級(jí)別制度化過程

6、過程可控，能重復(fù)以往的成功項(xiàng)目初始級(jí)無序過程過程不可預(yù)測(cè)，難以控制11.2.3 CMM應(yīng)用 目前，CMM不管是在學(xué)術(shù)界還是在軟件企業(yè)都受到了越來越多的關(guān)注。學(xué)術(shù)界方面，中國生產(chǎn)力促進(jìn)協(xié)會(huì)、北航SEI、中科院研究SEI等科研機(jī)構(gòu)先后舉辦過多次報(bào)告會(huì)和研討會(huì)，開展了軟件過程方面的研究與開發(fā)工作，并發(fā)表了多篇研究成果和學(xué)術(shù)論文。 軟件企業(yè)界方面，包括東軟、用友、惠普中國軟件研發(fā)中心、華為技術(shù)有限公司上海研究所在內(nèi)的多家企業(yè)都應(yīng)用CMM。目前國內(nèi)通過CMM5級(jí)評(píng)估的企業(yè)已有數(shù)家。11.3 統(tǒng)一軟件過程RUP11.3.1 RUP概要 RUP（Rational Unified Process，統(tǒng)一軟件開發(fā)

7、過程，統(tǒng)一軟件過程)是一個(gè)面向?qū)ο笄一诰W(wǎng)絡(luò)的程序開發(fā)方法論，最初由Rational公司提出。根據(jù)Rational的說法，RUP好像一個(gè)在線的指導(dǎo)者，它可以為所有方面和層次的程序開發(fā)提供指導(dǎo)方針、模版以及事例支持。 RUP和類似的產(chǎn)品（如面向?qū)ο蟮能浖^程（OOSP）及OPEN Process）都是理解性的軟件工程工具，即把開發(fā)中面向過程的方面（如定義的階段、技術(shù)和實(shí)踐）和其他開發(fā)的組件（如文檔、模型、手冊(cè)以及代碼等）整合在一個(gè)統(tǒng)一的框架內(nèi)。11.3.2 RUP的軟件生存期 1初始階段 初始階段有時(shí)也稱先啟階段。初始階段的目標(biāo)是為系統(tǒng)建立商業(yè)案例，并確定項(xiàng)目的邊界。 2細(xì)化階段 細(xì)化階段的目標(biāo)

8、是分析問題領(lǐng)域，建立健全的體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，編制項(xiàng)目計(jì)劃，淘汰項(xiàng)目中風(fēng)險(xiǎn)最高的元素。 3構(gòu)造階段 在構(gòu)建階段，所有剩余的構(gòu)件和應(yīng)用程序功能都被開發(fā)并集成為產(chǎn)品，所有的功能都被詳細(xì)測(cè)試。 4交付階段 交付階段的重點(diǎn)是確保軟件對(duì)最終用戶是可用的。11.3.3 RUP的核心工作流1商業(yè)建模(Business Modeling) 2需求(Requirements)3分析和設(shè)計(jì)(Analysis & Design) 4實(shí)現(xiàn)(Implementation)5測(cè)試(Test) 6部署(Deployment) 7配置和變更管理(Configuration and Change Management) 8項(xiàng)

9、目管理(Project Management) 9環(huán)境(Environment) 11.3.4 RUP的應(yīng)用（1）確定本項(xiàng)目需要哪些工作流。（2）確定每個(gè)工作流需要哪些制品。（3）確定4個(gè)階段之間如何演進(jìn)。（4）確定每個(gè)階段內(nèi)的迭代計(jì)劃，規(guī)劃RUP的4個(gè)階段中每次迭代開發(fā)的內(nèi)容。（5）規(guī)劃工作流內(nèi)部結(jié)構(gòu)。11.4 個(gè)體軟件過程PSP及團(tuán)體軟件過程TSP11.4.1 個(gè)體軟件過程PSP個(gè)體軟件過程PSP是由美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)軟件工程研究所(CMU/SEl)的Watts S. Humphrey領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)并于1995年推出的在軟件設(shè)計(jì)階段，PSP的著眼于軟件缺陷的預(yù)防，其具體辦法是強(qiáng)化設(shè)計(jì)約束規(guī)則，而

10、不是設(shè)計(jì)方法的選擇。PSP的作用如下： （1）使用自底向上的方法來改進(jìn)過程，向每個(gè)軟件工程師表明過程改進(jìn)的原則，使他們能夠明白如何有效地生產(chǎn)出高質(zhì)量的軟件。 （2）為基于個(gè)體和小型群組軟件過程的優(yōu)化提供了具體而有效的途徑，其研究與實(shí)踐填補(bǔ)了CMM的空白。 （3）幫助軟件工程師在個(gè)人的基礎(chǔ)上運(yùn)用過程的原則，借助于PSP提供的一些度量和分析工具，了解自己的技能水平，控制和管理自己的工作方式，使自己對(duì)日常工作的評(píng)估、計(jì)劃和預(yù)測(cè)更加準(zhǔn)確、有效，進(jìn)而改進(jìn)個(gè)人的工作表現(xiàn)，提高個(gè)人的工作質(zhì)量和產(chǎn)量，積極而有效地參與高級(jí)管理人員和過程人員推動(dòng)的軟件工程過程改進(jìn)。11.4.2 團(tuán)體軟件過程TSP 團(tuán)隊(duì)軟件過程TSP是為開發(fā)軟件產(chǎn)品的開發(fā)團(tuán)隊(duì)提供指導(dǎo)。TSP的早期實(shí)踐側(cè)重于幫助開發(fā)團(tuán)隊(duì)改善其質(zhì)量和生產(chǎn)率，以使其更好地滿足成本及進(jìn)度的目標(biāo)。TSP被設(shè)計(jì)為滿足220人規(guī)模的開發(fā)團(tuán)隊(duì)，大型的多團(tuán)隊(duì)過程的TSP被設(shè)計(jì)為大約最多為150人左右的規(guī)模。 11.4.3 CMM、PSP、TSP之間的關(guān)系 CMM 是過程改善的第一步，它提供了評(píng)價(jià)組織能力、識(shí)別優(yōu)先改善需求和追蹤改善進(jìn)展的管理方式。 PSP 能夠指導(dǎo)軟件工程師如何保證自己