IT軟件項目的生命周期課件

第3章IT軟件項目的生命周期3.1IT軟件項目生命周期的劃分3.2IT軟件項目生命周期中各階段任務(wù)3.3IT軟件項目生命周期中的重要概念3.4IT軟件項目管理里程碑13.1IT軟件項目生命周期的劃分1.軟件項目生命周期的概念

任何軟件的開發(fā)都要經(jīng)歷一個“生命周期”，從軟件的調(diào)研開始到淘汰的全過程，從項目批準到交付的過程。一般將項目分為以下4個階段：識別需求、提出解決方案、執(zhí)行項目、結(jié)束項目21.軟件項目生命周期的概念對于典型的IT軟件項目，項目的生命周期可以從不同的角度認識。從項目承擔方看：項目是從接到合同正式開始的，到完成規(guī)定工作結(jié)束；從客戶的角度看：項目是從確認有需求開始，到使用項目的成果實現(xiàn)商務(wù)目標結(jié)束。無論從哪個角度分析，軟件項目的生命周期都包括識別、設(shè)計、實施和評估4個階段。典型軟件項目開發(fā)的生命周期如圖3.1所示。32.典型軟件項目開發(fā)的生命周期圖3.1典型軟件項目開發(fā)的生命周期初步需求子系統(tǒng)需求分析概念設(shè)計邏輯設(shè)計開發(fā)概念原型第一次開發(fā)風險分析開發(fā)結(jié)果評估識別設(shè)計實施評估系統(tǒng)配置、運行、產(chǎn)品成型系統(tǒng)需求分析物理設(shè)計第二次開發(fā)開發(fā)結(jié)果評估整體需求最終設(shè)計最終開發(fā)測試43.瀑布模型瀑布模型是美國WinstonRoyce向IEEEWESCON（Royce,Winston1970）提交的一篇名為《管理大規(guī)模軟件系統(tǒng)的開發(fā)》（ManagingtheDevelopmentofLargeSoftwareSystems）的論文中首次提出的。這種方法是從一個階段成瀑布流入下一個階段，所以這個模型就稱為“瀑布模型”。5軟件開發(fā)瀑布模型及不同階段之間的交互圖3.2軟件開發(fā)瀑布模型及不同階段之間的交互需求分析與定義系統(tǒng)設(shè)計與軟件設(shè)計系統(tǒng)實施與單元測試系統(tǒng)集成與系統(tǒng)測試系統(tǒng)運行與系統(tǒng)維護6（1）純瀑布模型軟件概念需求分析初步設(shè)計編碼和調(diào)試詳細設(shè)計系統(tǒng)測試①軟件概念：用戶提出對軟件的開發(fā)與初步需求；④詳細設(shè)計：⑤編碼和調(diào)試：選擇合適的計算機語言，完成詳細設(shè)計中的各個模塊的編碼并調(diào)試；③初步設(shè)計：將用戶需求分解成硬件與軟件需求，并建立系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)模型；②需求分析：開發(fā)者與用戶交流，確定系統(tǒng)的目標、服務(wù)與約束；將初步設(shè)計的整體結(jié)構(gòu)繼續(xù)分解為可實施編碼的小模塊，并完成流程圖；⑥系統(tǒng)測試：測試系統(tǒng)的各部分是否滿足需求。7（2）改進的純瀑布模型--生魚片模型軟件概念需求分析初步設(shè)計詳細設(shè)計編碼和調(diào)試系統(tǒng)測試主要缺點：①因為階段重疊，里程碑非常不明確，很難精確地進行過程跟蹤；②并行地執(zhí)行活動可能導致無效的溝通、錯誤的想法以及低下的效率。

“生魚片模型”，是將模型中的連續(xù)的各階段相互有較大幅度的重疊。例如，在需求分析完成之前可以進行初步設(shè)計和詳細設(shè)計。

主要優(yōu)點：在項目比較小且定義得很好時，可以有效地減少文檔的產(chǎn)生。是比較有效的模型。

8（2）改進的純瀑布模型--具有子系統(tǒng)的瀑布模型軟件概念需求分析初步設(shè)計詳細設(shè)計子系統(tǒng)設(shè)計編碼和調(diào)試詳細設(shè)計子系統(tǒng)設(shè)計編碼和調(diào)試詳細設(shè)計子系統(tǒng)設(shè)計編碼和調(diào)試系統(tǒng)測試初步設(shè)計中將系統(tǒng)分成幾個邏輯上相對獨立的子系統(tǒng)，每一個子系統(tǒng)都采用相對獨立的方法進行設(shè)計，形成了具有子系統(tǒng)的瀑布模型。圖中，初步設(shè)計階段將系統(tǒng)分成3個相對、獨立的子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)分別獨立進行詳細設(shè)計、編碼和調(diào)試及子系統(tǒng)設(shè)計，最后統(tǒng)一進行系統(tǒng)測試。9Boehm給出的一些成本數(shù)據(jù)系統(tǒng)類型階段成本（%）需求/設(shè)計實施測試控制系統(tǒng)衛(wèi)星系統(tǒng)操作系統(tǒng)科學系統(tǒng)商務(wù)系統(tǒng)463433444420201726283446503028從表中我們能看出什么特點？104.原型模型原型（Prototype）法是在20世紀80年代初，在總結(jié)和歸納結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計方法開發(fā)軟件項目的基礎(chǔ)上，改進結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析與設(shè)計的過于繁瑣、開發(fā)周期長、見效慢等缺點，借助第4代程序開發(fā)語言而產(chǎn)生的一種項目開發(fā)方法。這種方法是借助先進的軟件開發(fā)工具根據(jù)用戶提出的軟件需求定義，快速建立一個軟件系統(tǒng)的“原型”，向用戶展示待開發(fā)軟件的全部或部分功能，在征求用戶對原型軟件的意見后，反復進行修改、完善、提高和確認，最終實現(xiàn)項目的目標。11(1)漸進原型模型圖用戶提出系統(tǒng)要求識別歸納用戶需求快速建立開發(fā)原型修改模型重新設(shè)計或選擇模型評價模型確定模型，完成并交付模型滿意模型不滿意模型不可行漸進原型模型是從軟件開發(fā)系統(tǒng)概念開始，根據(jù)軟件需求定義，快速建立一個軟件系統(tǒng)“原型”的生命周期模型。12(2)漸進原型模型的基本過程原型建立通常是軟件從最顯著的方面開始，向用戶展示待開發(fā)系統(tǒng)的全部或者部分功能（通常是完成的部分）；然后根據(jù)用戶對原型的反饋信息，反復進行修改、完善、提高和確認，直到開發(fā)者和用戶都認為原型已經(jīng)“足夠好”；最終實現(xiàn)項目目標，完成結(jié)尾工作，交付作為最終產(chǎn)品的原型。13(3)漸進原型模型的特點直觀、形象，更多地遵循了人們認識事物的規(guī)律，因而更容易被人們接受。采用模擬的手段，縮短了用戶和系統(tǒng)分析、設(shè)計人員之間的距離。在整個系統(tǒng)開發(fā)過程中反饋是及時的，標準是統(tǒng)一的，可及時地暴露問題，確保系統(tǒng)實現(xiàn)的正確性。充分利用了新一代的軟件工具，使得系統(tǒng)開發(fā)和運行的效率都大大提高。

14(4)原型法的應(yīng)用的軟件支撐環(huán)境要有一個方便靈活的關(guān)系數(shù)據(jù)系統(tǒng)。要有一套完整的程序生成軟件。要有一個與數(shù)據(jù)庫對應(yīng)的、靈活方便的數(shù)據(jù)字典。有一個可以快速抽象或者能夠容易提煉的原型。155.螺旋模型風險分析風險分析風險分析風險分析原型1原型2原型3可操作原型建模模擬評價軟件需求需求確認操作概念需求計劃開發(fā)計劃軟件產(chǎn)品設(shè)計設(shè)計確認與驗證集成與測試計劃詳細設(shè)計編碼單元測試集成測試驗收測試實現(xiàn)確定下階段目標、約束條件風險分析過程迭代開始開發(fā)、驗證軟件產(chǎn)品制定下階段計劃評審累計成本構(gòu)造原型評價方案螺旋模型示意圖16（1）螺旋模型說明1988年Boehm提出“基于風險”的螺旋模型螺旋模型主要由4個部分組成：

需求定義、風險分析、實現(xiàn)和評審螺旋模型是這4個部分組成的迭代模型，軟件開發(fā)的過程每迭代一次，螺旋線就增加一周，系統(tǒng)產(chǎn)生一個新的版本，而軟件開發(fā)的時間和成本又有新的投入。螺旋模型中的顯著特點是在每個固定階段對項目的風險進行評估。17（2）螺旋模型的迭代每次迭代都包括以下六個步驟：（1）確定下一階段的目標、方案的約束條件；（2）風險分析、評估及解決；（3）為該系統(tǒng)構(gòu)造合適的原型；（4）評價方案；（5）開發(fā)、驗證軟件產(chǎn)品；（6）制定下一階段計劃，交付給下一步驟，開始新的迭代過程。18例1質(zhì)量螺旋模型（1）目標盡可能提高軟件產(chǎn)品質(zhì)量約束在三年內(nèi)完成、沒有大規(guī)模的投資、公司標準不會發(fā)生大的變化可選方案重用已經(jīng)有的注冊軟件、引入正式的需求和合格證明、采用新的測試和檢驗工具風險提高質(zhì)量可能會在很大程度上提高成本、新的方法可能會導致現(xiàn)有員工的流失風險解決辦法詳細調(diào)查、駕馭項目、對潛在重用組件的調(diào)查、對可得到的支持工具進行評價、對員工培訓和激勵進行研究19例1質(zhì)量螺旋模型（2）目標盡可能提高軟件產(chǎn)品質(zhì)量后果對正規(guī)方法、經(jīng)驗的限制難以提高軟件質(zhì)量公司可得到的工具支持是有限的可得到能重用的組件，但幾乎沒有可重用的工具支持計劃更詳細的調(diào)查重用方案開發(fā)支持工具原型探索組件合格計劃行動投資將來12個月開發(fā)20例2軟件產(chǎn)品螺旋模型（1）目標獲得軟件產(chǎn)品約束在一年內(nèi)完成必須支持現(xiàn)在軟件產(chǎn)品的類型總成本要低于￥1000000可選方案購買現(xiàn)存的信息恢復軟件購買數(shù)據(jù)庫并且采用這種數(shù)據(jù)庫的查詢語言開發(fā)軟件產(chǎn)品開發(fā)一個特殊目的的軟件產(chǎn)品風險在約束條件內(nèi)可能獲得不了這些軟件產(chǎn)品軟件產(chǎn)品功能可能不合適21例2軟件產(chǎn)品螺旋模型（2）目標獲得軟件產(chǎn)品風險解決辦法用開發(fā)軟件產(chǎn)品的原型來明確需求委托顧問調(diào)查現(xiàn)存信息恢復系統(tǒng)的情況放松時間限制后果信息恢復系統(tǒng)靈活性（可移植性）差不能滿足確認的需求采用DBMS開發(fā)的原型可能會提高整個系統(tǒng)特殊目的軟件產(chǎn)品的開發(fā)成本可能會很高計劃應(yīng)用現(xiàn)有DBMS提高系統(tǒng)原型和用戶接口，開發(fā)軟件產(chǎn)品行動投資將來12個月開發(fā)226.編碼修正模型使用編碼修正模型，一般是從一個大致的想法開始工作，可能有一個正式的規(guī)范，也可能沒有；然后結(jié)合使用一些無論如何都稱不上規(guī)范的設(shè)計、編碼、調(diào)試和測試方法，來完成產(chǎn)品開發(fā)。編碼修正模型有兩點好處：①不需要什么成本。不需要在除了純粹編碼工作以外的項目規(guī)劃、文檔編制、質(zhì)量保證、標準實施或任何其他活動中花費時間。②它只需要極少的專業(yè)知識。237.為項目選擇最快速的生命周期(1)為項目選擇最有效的生命周期模型，通?？梢运伎家韵聠栴}：(1)在項目開始的時候，開發(fā)者和用戶對需求的理解是否充分？在項目進行過程中，對需求的理解有可能出現(xiàn)改變嗎？(2)開發(fā)者對系統(tǒng)的整體框架的理解是否充分？是否有可能在項目進展過程中對系統(tǒng)框架進行重大改變？(3)可靠性需求有多大？(4)需要在項目中為未來的版本提前進行多少計劃和設(shè)計？247.為項目選擇最快速的生命周期(2)(5)項目要承受多大的風險？(6)是否被迫預先確定進度？(7)需要具備在進展過程中進行變更的能力嗎？(8)需要在項目整個進展過程中提供給用戶可視的進展情況嗎？(9)需要在項目整個進展過程中提供給管理者可視的進展情況嗎？(10)需要多少經(jīng)驗和技巧來成功地使用這種生命周期模型？253.2IT軟件項目生命周期中各階段任務(wù)根據(jù)前面對IT軟件項目各個主要模型生命周期的分析，可以將一般的軟件項目開發(fā)過程詳細劃分為以下6個主要階段：（如圖3.6所示）項目開發(fā)準備階段調(diào)查研究階段項目分析階段項目設(shè)計階段項目實施階段維護與評價階段26圖3.6軟件項目的開發(fā)階段供決策參考提出可行性分析修改意見項目咨詢?nèi)藛T項目開發(fā)準備階段調(diào)查研究階段項目分析階段項目設(shè)計階段項目實施階段維護與評價階段項目咨詢?nèi)藛T項目專業(yè)管理人員項目專業(yè)管理人員軟件設(shè)計人員軟件設(shè)計人員操作人員操作人員新的項目準備271.項目開發(fā)準備階段當現(xiàn)行軟件系統(tǒng)不滿足業(yè)務(wù)需要時，公司領(lǐng)導層提出開發(fā)新軟件系統(tǒng)的要求。公司管理咨詢?nèi)藛T（或者負責信息化工作的人員）首先進行初步調(diào)查，確定是否進行立項，制定出新軟件系統(tǒng)的開發(fā)計劃。本階段不屬于項目的分析與設(shè)計，但確實是一個不可或缺的重要階段，它往往對項目開發(fā)的成敗起著至關(guān)重要的作用。如果項目開發(fā)采取外包的方式，本階段還包括招標的過程。282.調(diào)查研究階段本階段需要采取各種各樣的方式進行調(diào)查研究，搞清目前系統(tǒng)的界限、組織分工、業(yè)務(wù)流程、資源狀況及薄弱環(huán)節(jié)，需要繪制現(xiàn)行項目的有關(guān)圖表。在掌握充分資料的基礎(chǔ)上，與用戶或公司協(xié)商討論，提出初步的系統(tǒng)目標和項目計劃。針對用戶的情況和要達到的目標進行新系統(tǒng)開發(fā)的可行性研究，并提交可行性研究報告。293.項目分析階段本階段是新系統(tǒng)的邏輯設(shè)計階段。管理人員和系統(tǒng)分析人員使用一系列的圖表工具構(gòu)造出獨立于任何物理設(shè)計的系統(tǒng)邏輯模型，并與文字說明、圖表、流程、規(guī)范等共同組成系統(tǒng)的邏輯說明書。本階段需要對現(xiàn)行系統(tǒng)中不能適應(yīng)新項目要求的部分進行處理，必要時對企業(yè)的資產(chǎn)和業(yè)務(wù)流程及管理方式進行優(yōu)化和重組。本階段是新系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化過程。本階段是各個階段中的關(guān)鍵階段。304.項目設(shè)計階段本階段是新系統(tǒng)的物理設(shè)計階段。根據(jù)新系統(tǒng)的邏輯模型進行物理模型的設(shè)計，具體地選擇一個物理的計算機信息處理系統(tǒng)。要求具體地進行計算機過程和人工過程的各種詳細設(shè)計，進行程序模塊和處理過程（處理邏輯）的設(shè)計等。選擇合理的硬件、軟件，進行代碼、輸入界面、輸出界面、文件、數(shù)據(jù)存儲處理等。系統(tǒng)物理設(shè)計的關(guān)鍵是模塊化。315.項目實施階段本階段是新系統(tǒng)調(diào)試運行階段。對操作人員進行培訓，編制系統(tǒng)設(shè)計文檔、使用手冊和有關(guān)說明書。程序員對程序進行集成和調(diào)試。進行各種文件和數(shù)據(jù)庫的建立，需要大量人力投入到數(shù)據(jù)收集、整理和錄入工作中。本階段的工作是十分艱巨的。本階段投入的人力、物力、財力最多，花費時間最長，工作量最大。326.維護與評價階段本階段是新系統(tǒng)調(diào)試后到投入運行之間的修改、完善、驗證的階段。本階段完成的工作主要有：系統(tǒng)的處理邏輯、程序、文件、數(shù)據(jù)等的修改。評價系統(tǒng)的優(yōu)劣，主要是指系統(tǒng)的工作質(zhì)量和經(jīng)濟效益。如：輸出信息的準確性、系統(tǒng)的可靠性和運行質(zhì)量、系統(tǒng)的開發(fā)費用、使用維護費用、經(jīng)濟效益、工作效率的提高和服務(wù)質(zhì)量的改善等。333.3IT軟件項目生命周期中的重要概念檢查點：是指在規(guī)定的時間間隔內(nèi)對項目進行的檢查與復審工作，它是通過比較實際進展與計劃進度之間的差異，并根據(jù)這個差異來進行調(diào)整的。里程碑：完成階段性工作的標志，不同類型的項目里程碑不同。里程碑往往是一些重要活動的完工，或重要文檔的交付，或階段評審的通過?；€：指一個（或一組）配置項在項目生命周期的不同時間點上通過正式評審而進入正式受控的一種狀態(tài)?；€是一些重要的里程碑，但相關(guān)交付產(chǎn)品要通過正式評審并作為后續(xù)工作的基準和出發(fā)點。343.4IT軟件項目管理里程碑在IT軟件項目的整個生命周期，通常有3種類型的檢查點：主里程碑、小里程碑、狀態(tài)評估里程碑是開發(fā)人員和其他項目管理人員必須經(jīng)常達成和滿足的目標，通常是以各階段所完成的文檔來體現(xiàn)，每個里程碑都是“二分性”的（“完成”和“沒完成”兩種狀態(tài)）。對于IT軟件項目來說，如果不能設(shè)置好的里程碑，并監(jiān)控執(zhí)行，項目就可能會失控，并使成本預算和進度都難以管理。351.主里程碑主里程碑是最重要的里程碑，它通常是指項目生命周期中的一些重要轉(zhuǎn)折點，為項目提供戰(zhàn)略目標。主里程碑可以看作是一個連續(xù)的過程，在這個過程中包括對不同因素的重新定義。主里程碑的設(shè)置是為了確保對需求的理解、對項目生命周期的計劃、對產(chǎn)品的形式、功能和質(zhì)量等因素保持連貫性和可控制性。在IT軟件項目的整個生命周期中，一般存在4個主里程碑，如下表所示。36IT軟件項目的主里程碑主里程碑所處階段目標下一階段目標里程碑識別階段末期向所有項目干系人提供一份如何開展項目的建議書，包括項目計劃、成本和進度表以及期望的利潤和效益等設(shè)計設(shè)計里程碑設(shè)計階段末期向所有項目干系人提供一個經(jīng)過論證的可執(zhí)行的設(shè)計方案開發(fā)開發(fā)里程碑開發(fā)階段末期評估軟件的可讀性和可用性，以便軟件產(chǎn)品開始向客戶/用戶的轉(zhuǎn)換測試產(chǎn)品版本里程碑評估階段末期評價軟件的完整性和軟件對其所支持組織的轉(zhuǎn)換37項目干系人所關(guān)注的問題重點對一般的IT軟件項目而言，項目主要干系人有：客戶：關(guān)心項目的可行性、對需求的理解、時間及成本的預算、風險的評估以及產(chǎn)品的質(zhì)量特征等。使用者：關(guān)心系統(tǒng)使用權(quán)的連貫性及產(chǎn)品的質(zhì)量特征等系統(tǒng)設(shè)計師：主要關(guān)心需求的變化，系統(tǒng)的完整性及連貫性，平衡并分析時間、風險、質(zhì)量、成本之間的關(guān)系開發(fā)人員：關(guān)心是否有足夠詳細的需求說明和使用情況的描述，以及選擇組件的結(jié)構(gòu)、開發(fā)環(huán)境等。維護人員：關(guān)心新系統(tǒng)與現(xiàn)行系統(tǒng)的協(xié)同工作能力，良好的維護性能等。382.小里程碑小里程碑的形式和內(nèi)容比較靈活，可以根據(jù)項目或組織的情況而變，主要為實現(xiàn)項目的目標提供戰(zhàn)術(shù)方法。小里程碑需要通過項目的內(nèi)容及周期長度來確定。設(shè)置小里程碑的主要目的是為了合理分配工作，細化管理的“粒度”。39（1）使用小里程碑應(yīng)遵循的原則在項目早期建立小里程碑。讓開發(fā)者建立自己的小里程碑。保持小里程碑的小型化特征。保持里程碑的二分性。制定一系列完整的里程碑。在短期計劃(而不是長期計劃)中應(yīng)用小里程碑。40（2）小里程碑與任務(wù)列表的異同相同：都是在一定“粒度”下跟蹤工作的完成情況。不同：主要在于各自的側(cè)重點不同，如：里程碑認為任務(wù)只有兩種狀態(tài)：完成和沒完成任務(wù)列表沒有這種限制里程碑定義的任務(wù)能在規(guī)定的時間內(nèi)完成任務(wù)列表可以任意長度當脫離原來軌跡時，里程碑要求調(diào)整任務(wù)列表沒有這種規(guī)定應(yīng)用里程碑比通常應(yīng)用的任務(wù)列表更嚴格。413.定期狀態(tài)評估狀態(tài)評估的主要目的是根據(jù)反映項目進展情況的動態(tài)信息對項目進行評估，比較實際進展與計劃進度之間的差異，并根據(jù)差異情況進行相應(yīng)的調(diào)整。定期狀態(tài)評估是一種有效的管理活動，按照規(guī)定的時間間隔（如月或季）進行相應(yīng)的評估，定義工作的進度和質(zhì)量指標，確保對項目進展情況關(guān)注，使所有項目干系人之間可以在一種開放的氛圍中進行交流。評估最重要的目標是為了確保所有項目干系人對項目目標期望值的同步和連貫。42表3.6定期狀態(tài)評估的主要內(nèi)容主題內(nèi)容職員比較職員的計劃人數(shù)和職員目前的人數(shù)(減少或增加)支出將支出計劃與過去、現(xiàn)在、未來主里程碑中的支出計劃進行對比風險事件和危險程度解決計劃風險的量化(成本、時間、質(zhì)量)技術(shù)主里程碑的結(jié)構(gòu)基線時間表軟件管理學、當前變化趨勢測試和質(zhì)量評估主里程碑計劃和結(jié)果下一個主里程碑的計劃、時間安排、風險所有可接受標準的成功/失敗結(jié)果產(chǎn)品范圍產(chǎn)品的大小、增長和可接受標準43本章小結(jié)生命周期模型純瀑布模型改進的瀑布模型原型模型螺旋模型軟件開發(fā)的階段軟件開發(fā)的階段各階段的任務(wù)軟件開發(fā)生命周期中的幾個基本概念檢查點里程碑基線定期狀態(tài)評估44作業(yè):1軟件生命周期有哪些階段，請畫圖說明。2比較瀑布模型、原型模型和螺旋模型的異同點。3什么是里程碑，主要特征是什么?4定期狀態(tài)評估的主要內(nèi)容有哪些？45憂國忘家，捐軀濟難，忠臣之志也。—三國·曹植《求自誠表》。7月-237月-23Thursday,