軟件工程過程與軟件工程管理實用教案

1、西南(xnn)大學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)境與技術基礎設施第1頁/共35頁第一頁，共35頁。西南(xnn)大學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)總體設計 (4)詳細設計(5)實現(6)集成測試(7)確認(qurn)測試 (8)使用和維護成長期（開發(fā)期）孕育期（計劃

2、期） 成年期（運行期）第2頁/共35頁第二頁，共35頁。西南(xnn)大學計信院自動化系新的國際標準(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應過過程程開開發(fā)發(fā)過過程程運運行行過過程程維維護護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質量量保保證證過過程程驗驗證證過過程程確確認認過過程程聯(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礎設設施施過過程程改改進進過過程程培培訓訓過過程程第3

3、頁/共35頁第三頁，共35頁。西南(xnn)大學計信院自動化系 把主過程的技術活動叫關鍵活動域，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)大學計信院自動化系軟件過程(guchng)與軟件質量 由算法過程對程序質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)，對軟件質量的影響的重大。 過程模型不當，管理太死 模型正確，活動安排不當 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)大學計信院自動化系12.3 軟件(run jin)質量保證12.3.1 軟件質量與度量指標度量指標如何量度(lingd)12.3.2 軟件質量保證SQA小組的活動SQA的技術途徑第6頁/共35頁第六頁，共35頁。西南(xnn)大學計信院自動化系軟件質量(zhling)需求（1）顯式的。要與軟件和應用程序顯式陳述的規(guī)范說明中的功能、性能(xngnng)強相符，符合開發(fā)標準和準則、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，以占領市場。第7頁/共35頁第七頁，共35頁。西南(xnn)大學計信院自動化系軟件(run jin)(

5、run jin)的質量因素 軟件的質量因素很多，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、可復用性、可擴充性、兼容性等等(dn dn)（還可以列出十幾個） 重點：可維護性、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)大學計信院自動化系軟件(run jin)(run jin)質量的度量( (評價) ) 成功的標準： 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)人員寫出的東西達不到 用戶要求(yoqi)(人的問題、技術問題)第9頁/共35頁第九頁，共35頁。西南(xnn)大學計信院自動化系12.3.2 軟件(run jin)質量

6、保證 軟件質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小組負責全面質量管理。 一類是軟件工程師負責質量方面的技術工作：運用技術方法作出度量；進行技術評審，實施測試計劃。 一類是SQASQA小組（由項目經理、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)格說明或各種標準，規(guī)范為準評價各項軟件工作(gngzu)。各種審計 審計(Audit)，以職能人員為主審，審查軟件過程產物是否符合標準或規(guī)格說明書。報告和記錄 所有測試、評審、審計都要詳細記錄并寫出報告，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)大學計信院自動化系（2）軟件評審軟件工程提倡不上機運行各種評審。正式技術評審最多可以發(fā)現75的瑕疵(xic)，軟件的過程偏差只能通過評審發(fā)現。軟件的缺陷是越早發(fā)現改正費用越小。正式技術評審，作為項目計劃中應列入的活動。（3）軟件質量保證計劃以上活動均應

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)大學計信院自動化系2.SQA的技術(jsh)途徑 測試是對所做的工作的確認，即工作產品是否符合規(guī)范和標準，是事后的認可(rnk)。 驗證是證明質量是符合規(guī)范和標準的方法，按照規(guī)范標準的步驟完成。形式方法的SQA統(tǒng)計方法的SQAISO9000質量標準與SQA第13頁/共35頁第十三頁，共35頁。西南(xnn)大學計信院自動化系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，它根據項目要達到的目標(軟件的功能、性能)作出包含人力、資源、技術過程、質量保證、進度安排的項目計

9、劃，并按此計劃追蹤、報告、協(xié)調(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)大學計信院自動化系軟件(run jin)項目管理內容1.項目獲取 定義項目的性質和目標、經費、交付期2.建立與客戶的通信 客戶關系管理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.風險管理 評估所采用的技術和管理帶來的風險7.質量管理8.項目調度(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)大學計信院自動化系1

10、2.4.1 風險管理 風險分析是識別本項目中有什么風險，風險管理是如何躲開，監(jiān)督風險的發(fā)生，萬一出現風險如何采取措施。1.風險因素，應從下述角度分析：產品大小 開發(fā)環(huán)境業(yè)務相關 組織大小和人員經驗客戶(k h)相關 重用件相關技術相關 過程相關第16頁/共35頁第十六頁，共35頁。西南(xnn)大學計信院自動化系2. 風險評估通過標識風險、估計風險概率、估計影響范圍測量每個風險的破壞力3. 風險管理 是開發(fā)一種策略對以上分析出的風險因素進行管理：一為回避(hub)(mitigation)不使風險發(fā)生第二種辦法是監(jiān)控(monitoring)第三種辦法是加強管理和做應急計劃(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、費用、進度提供一個框架。 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是安排進度。第18頁/共35頁第十八頁，共35頁。西南(xnn)大學計信院自動化系項目(xingm)計劃的工作內容 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)大學計信

12、院自動化系項目計劃的主要(zhyo)內容 參與(cny)項目的各種角色通信的范圍和資源 定義了風險和風險管理技術 定義了費用和進度作為評審的依據 為所有參與(cny)者提供了活動途徑 勾畫了質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)大學計信院自動化系12.4.3 項目調度(diod)與追蹤1.為軟件項目定義任務集2.定義一個任務網絡3.安排(npi)進度表4.進度跟蹤第21頁/共35頁第二十一頁，共35頁。西南(xnn)大學計信院自動化系安排(npi)(npi)進度表在制定項目進度安排時，主要依據是合同書和項目計劃。通常的做法是把復雜的整體項目分解成許多可以準確

13、描述(mio sh)、度量、可獨立操作的相對簡單的任務，然后安排這些任務的執(zhí)行順序，確定每個任務的完成期限、開始時間和結束時間。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鍵路徑生存周期各個階段工作量的劃分工程進展如何度量各個階段任務完成標志如何自然過渡到下一階段的任務等。第22頁/共35頁第二十二頁，共35頁。西南(xnn)大學計信院自動化系進度(jnd)(jnd)跟蹤項目追蹤實施由項目管理人員負責。他們必須按進度安排表追蹤檢查每一個任務。如果任務實際(shj)完成日期滯后于進度安排，則管理人員可以行使職權范圍內的權力采取各種補救措施以減少進度誤期所造成的影響。包括對資源重新定

14、向，對任務重新安排，甚至可以修改交付日期以調整已經暴露的問題。第23頁/共35頁第二十三頁，共35頁。西南(xnn)大學計信院自動化系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。 “協(xié)調軟件開發(fā)使得混亂減小到最小的技術叫做配置管理。配置管理是一種標識、組織(zzh)和控制修改的技術，目的是使錯誤達到最小并最有效地提高生產率?！?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)大學計信院自動化系 軟件工程

15、過程各項活動的產物(程序、文檔、數據)經評審或審批后都稱之為軟件配置項(SCI)，第一次交付(jiof)的軟件配置項構成基線(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，進度安排； 軟件需求規(guī)格說明。圖形分析模型、過程、原型、數學規(guī)格說明； 設計規(guī)格說明。數據設計、體系結構設計、界面設計、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、測試預期結果、測試記錄等； 數據庫描述。數據模式、記錄結構、數據項描述； 模塊規(guī)格說明。模塊功能、模

16、塊算法、模塊接口等描述； 運行系統(tǒng)。模塊代碼(di m)、鏈接模塊、數據庫、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；培訓計劃； 維護文檔。故障報告、維護要求、更改記錄等； 項目采用的有關標準和規(guī)程。第27頁/共35頁第二十七頁，共35頁。西南(xnn)大學計信院自動化系第28頁/共35頁第二十八頁，共35頁。西南(xnn)大學計信院自動化系2. 配置管理的任務(rn wu) 軟件配置管理(SCM)的主要任務是每當有了更改，與其相關的軟件配置項均應得到正確處理，使新版本軟件無內部沖突。 標識軟件配置項 管理配置項的各種版本 審計每一個項目(xingm)產物，保證變更控制 每

17、當有了改變則按既定的規(guī)程修改并刷新軟件版本；向有關人員發(fā)出配置狀態(tài)報告。 標識、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)大學計信院自動化系12.6 軟件開發(fā)環(huán)境(hunjng)與技術基礎設施 程序(軟件)的開發(fā)、運行都是在支持軟件的基礎上作出的。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的壓力, 提出了計算機輔助軟件工程(CASE)的設想, 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、質量保證工具、數據庫管理工具、軟件配置管理工具、分析和設計工具等等。第31頁/共35頁第三十一頁，共35頁。西南(xnn)大學計信院自動化系2.集成(j chn)的CASE工具 工具日益增多, 單點式使用工具很不方便, 使用者要逐個將工具調入, 使用后其生成的產物需要逐個保管, 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, 則各工具產物中所有相同(xin tn)的名字都要逐個修改。這就在客觀上產生了集成的要求。 (1) 集成的需求 (2) 集成環(huán)境的結構第3