（基础数学专业论文）软件工程化研究.pdf

毕业论文 馨a 7 o 7 2 洲删懒 摘要： r 软件工程化是要把软件j ：程理论应用刮软件j t ：发绀织中，以改进软什开发纰易l 产品开发的时问( t ) 、质量( q ) 、成小( c ) 、服务( s ) 。其最重要的是软什 开发过程的工程化，h 通过在整个软f ：t ? l ：发匀i 织f 1 1 建立有序的、有限步骤的、符 合规则的过程，达到提岛4 ：j ( f t ：7 t ：发质量，缩短软f ，| ：j f 发周期的口的。尽管软件工 程的研究已经儿十年了，但当今f | j 国软件7 i ：发组织的工程化水平依然比较低，这 已经成为制约我国软件产业发展的主要问题，也是制约我国软件产业国际化的重 要因素。在这一背景下，笔者铺研了国内外在软件j 程方面的最新理论及成果， 结合几年来在项目，f ：发巾的体会，以及在项目开发中进行工程化探索的经验，对 软件工程化中的问题、原则、步骤和方法进行了研究。本文是这一研究的成果。j 。 本文引言介绍沦文背景，论述笔者对实现软件工程化必要性的认识。第一部分 整体描述软件工程的体系结构，以及笔者对该体系结构和软件工程化的一些概念 的理解和认识。f 提i t l 了需要研究的一些问题，这些问题分别在以后的部分中给出 解决的方法。第二部分对软件工程化i t , j i , 1 1 i 价标准进行研究。、说明了相应的评价标 准。在研究过程t 卜笔行深切地感觉到，亿统企业的符理理论和企业本身对软件工 程理论的发展有巨大贡献，刘实现软件工程化有重要的借鉴意义，囚衄本文提出 了把传统企业模型作为软件开发组织实现工程化的参考模型的思路。第三部分对 软件工程化中的辅助工具进行研究，总结了目前在c a s e 工具方面的进展。隧者 根据自己参加c i m s 项日实践的休会和对软件工程化理论与方法的钻研，结合并 行工程、过程重组、虚拟制造、动态企业联盟等先进制造技术，将信息技术运川 于软件工程化，提j j j 了一个软f ，i ：集成开发系统s w i d s 的框架，以对在软件工程 化下进行项日的各类数据和过程进行统一的管瑚! ，使各项活动在统一控制下有序 地进行，有效克服当前软作组织经常遇到n 0 无序和不完备等许多缺陷j 第四部分 对软件工程化的实施原则、步骤和力法进行研究，提出了笔者的一些解决方法和 思路防望能够对软件开发组织的软什开发工作能有帮助。；文章附录给i i 了笔者 在参加c t m s 项日实践巾主动运用软件t 程化方法所积累的一部分模板。儒望刈 实施软件工程化有所帮助。斗1 一 关键词：软f i ： f 擎，软纠：工程 f j a ，s w c m m ，i s 0 9 0 0 0 系歹u 标杆e ，s w i d s 毕j i k i 2 史软件￥化研究 a b s t r a c t ： s o f t w a r ee n g i n e e r i n gi m p l e m e n t a t i o ni sh o wt o p u tt h es o f t w a r ee n g i n e e r i n g s t h e o r yi n t ot h es o f t w a r eo r g a n i z a t i o n ，f o ri m p r o v i n go r g a n i z a t i o n sd e v e l o p i n gt i m e 、 s o f t w a r e q u a l i t y 、c o s t 、s e r v i c e i n s o f t w a r ee n g i n e e r i n g i m p l e m e n t a t i o n ，t h e m o s t i m p o r t a n t i st h es o f t w a r e p r o c e s si m p l e m e n t a t i o n ，t h a t i st o s a y , b ye s t a b l i s h i n g m a t u r i t y 、s t e p p i n g 、d i s c i p l i n e dp r o c e s s i n t h e w h o l e s o f t w a r ed e v e l o p m e n t o r g a n i z a t i o n ， i t i m p r o v e st h eq u a l i t yo ft h es o f t w a r ed e v e l o p m e n ta sw e l la s c u r t a i nt h ep e r i o do f t h es o f t w a r ed e v e l o p m e n t a l t h o u g hs o f t w a r ee n g i n e e r i n gh a sb e e nr e s e a r c h e df o r m a n yy e a r s ，t h el e v e lo fs o f t w a r ee n g i n e e ri m p l e m e n t a t i o ni nc h i n ai ss t i l lv e r yl o w i t b e c o n l e sa k e y t or e s t r i c tt h ed e v e l o p m e n to fs o f t w a r ei n d u s t r yo fo u rc o u n t r y , a n da l s o b e c o m e s v e r yi m p o r t a n t e l e m e n tt or e s t r i c ti ti n t oi n t e r n a t i o n a lm a r k e t o nt h i s b a c k g r o u n d ，t h e a u t h o rs t u d i e st h en e wt h e o r ya n dt h ea c h i e v e m e n to ns o f t w a r e e n g i n e e r i n gi nt h ew o r l d ，s u h i su pt h ee x p e r i e n c en o to n l yi nt h es o f t w a r ep r o j e c t ，b u t a l s ot h e p r a c t i c e o fs o f t w a r e e n g i n e e r i n gi m p l e m e n t a t i o n t o s t u d y t h e p r o b l e m 、 p r i n c i p l e 、s t e pa n dm e t h o do ns o f t w a r ee n g i n e e r i n gi m p l e m e n t a t i o n t h i sa r t i c l ei sa n a c h i e v e m e n to ft h es t u d y t h ef o r e w o r di n t r o d u c e st h eb a c k g r o u n do ft h ea r t i c l e i td i s c u s s e dt h en e c e s s i t yo f r e a l i z a t i o no ft h es o f t w a r ee n g i n e e r i n g i m p l e m e n t a t i o n t h ef i r s t p a r te n t i r e t y d e s c r i b e st h ea r c h i t e c t u r eo fs o f t w a r e e n g i n e e r i n g a n d u n d e r s t a n d i n g o ft h ea u t h o ro nt h i sa r c h i t e c t u r ea n ds o m ec o n c e p t so fs o f t w a r e e n g i n e e r i n gi m p l e m e n t a t i o n ，m o t i o n s s o m e q u e s t i o n sw h i c h n e e d s t u d y ，t h es e t t l e m e n t s w i l lb eg i v e ni nt h ef o l l o w i n g p a r t s t h es e c o n d p a r t r e s e a r c h e st h ea s s e s s m e n ts t a n d a r do fs o f t w a r e e n g i n e e r i n g i m p l e m e n t a t i o n ，a n de x p l a i n e st h e s es t a n d a r d d u r i n gt h ep e r i o do fr e s e a r c h ，t h ea u t h o r d e e p l yr e a l i z e st h e c o n t r i b u t i o no ft h ec o n v e n t i o n a le n t e r p r i s ea n dt h em a n a g e m e n t t h e o r yo nt h e mt ot h ep r o g r e s so fs o f t w a r ee n g i n e e r i n gt h e o r ya n ds o f t w a r ee n g i n e e r i n g i m p l e m e n t a t i o n s oi nt h i sa r t i c l e ，t h ea u t h o rb r i n gf o r w a r dav i e w p o i n tt h a te n t e r p r i s e m o d e lo ft h ec o n v e n t i o n a l e n t e r p r i s e c a nb et h er e f e r e n c em o d e lo fs o f t w a r e e n g i n e e r i n gi m p l e m e n t a t i o n t h et h i r dp a r tr e s e a r c ht h ec a s e t o o l s ，s u mu pt h ep r o g r e s so nt h ec a s e t o o l s i n a c c o r d a n c ew i t ht h ep r a c t i c eo fc i m s p r o j e c t ，t h er e s e a r c ho f t h et h e o r ya n dm e t h o do f s o f t w a r e e n g i n e e r i n gi m p l e m e n t a t i o n a n d w i e l d i n g t h ei n f o r m a t i o n t e c h n i q u e i n t o s o f t w a r ee n g i n e e r i n g i m p l e m e n t a t i o n ，s o m o t i o nas o f t w a r e i n t e g r a t e dd e v e l o p m e n t s y s t e m s w i d sm a n a g e s a l lw o r k p r o d u c t s a n d p r o c e s s o f s o f t w a r e p r o j e c t ， e f f e c t i v e l y o v e r c o l n e sm a n yc o n f u s i o ni h a to f t e ni sm e ti ns o f t w a r ed e v e l o p m e n tw o r k i nt h ef o r t hp a r t ，t h ea u t h o rs t u d yt h ep r i n c i p l e 、s t e pa n dm e t h o do ft h es o f t w a r e e n g i n e e r i n gi m p l e m e n t a t i o n ，a n dm o t i o ns o n i cs e t t l e m e n t s a n dt h o u g h t sa n dh o p ei t w i l lb e h e l p f u l t ot h es o f t w a r e e n g i n e e r i n g i n l o l e m c l l t a 【i o nw o r ko fs o f t w a r e 毕业论文软件工程化研究 d e v e l o p m e n to r g a n i z a t i o n i nt h ea d d i t i o ns u p p l ys o m et e m p l a t e sw h i c ha r ea p p l i e di nt h ec i m s p r o j e c ta n d h o p e i ti sh e l p f u lf o rt h es o f t w a r ee n g i n e c r i n gi m p l e m e n t a t i o n k e y w o r d s ：s o f t w a r ee n g i n e e r i n g 、s o f t w a r ee n g i n e e r i n gi m p l e m e n t a t i o n 、 s w c m m 、l s 0 9 0 0 0s e r i e so fs t a n d a r d s 、s w j d s 望些堡壅 一j 墼堕壅坠婴! ! 一 ：引言 ： 1 国内外软件工程理论方面的研究 软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。软件工程的研究，已经从 以技术措施( 技术、方法和工具) 米解决软f ，f ：危机，发展到对工程管理和开发技 术两方面进行综合研究的阶段，使软件工程成为一门系统的、综合性的工程学科。 软件工程理论最重要的进展有： ( 1 ) j l ：发技术方面 这方而的研究已经持续了几十年时间。在软件体系结构方面分层模型的 提出使得软件结构更加合理。在开发技术方面也从面向过程到面向模块，最 近主要集中在面向组件技术和面向对象技术方面的研究。 ( 2 ) 管理方面 8 0 年代以来，人们发现虽然软件开发技术、方法和工具在不断发展，但 软件组织承担的很多政府投资的关键软件项目仍不能按期交付，资金一再追 一 加。交付的软件产品的质量和性能难以达到预期的要求。对许多软件组织而 言，大型软件开发项目就意味着潜在的麻烦。人们意识到当今软件开发的主 要问题逐渐变为管理问题。成立于1 9 8 4 年的美国卡内基梅隆大学的软件工 程研究所( s e i ) ，一直致力于从管理角度研究如何解决软件危机的问题，取 得了丰硕的成果。 2 国家大环境 2 0 0 0 年7 月，国务院发布文件鼓励4 尖件产业雨l 集成电路产业发展的若干政 策，为软件产业提供了良好的发展机遇。同时“十五”规划确立了跨越式发展、 以信息化带动工业化的发展战略，为软件产业提供了难得的市场机遇。软件产业 的迅速发展和软件工程方面研究的落后状况，使我圜的软件危机问题更为严重， 迫切需要引进先进的软件工程理论，加强与实践结合的研究，更好地指导软件，l ： 发和维护工作。 3 我国软件开发组织的现状 | j l 国的软f 1 j l ：发组织大多数仍然处于一利，手_ - i ：作坊式运营阶段，质量和效率观 兰些堕茎 一j 型! 三翌些竺! i 一 念都不强，技术和产船的市场开拓能力稍j 当弱。这些对软件开发组织而言，足一 个致命f i y l , 日a 。软件开发组织是一个技术密集型组织，获取竞争 j f i , j 关键就在于 怎样提高j 1 ：发应j 1 j 的效率，提高产品的质量，降低成本，优l p j i i 务。这些都对软 f , l ：；j r - 发的工程化捉m 了更为迫切的要求，成为软件产业进一步发展的关键。 4 软件开发实践过程中的思索 自1 9 9 6 年至1 9 9 8 年，笔者在参与汽修生产管理系统、河南省第一毛纺厂销售 信息管理系统等企业管理信息系统方面的软件开发和维护工作时，感到许多经常 遇到的问题，似乎没有f i 么有效的解决办法。例如 ( 1 ) 项门不能按时提交给用户，项目进度得不到保证； ( 2 ) 提交用户的软件质景比较低，后期维护工作星大； ( 3 ) 对项日参与人员的能力要求比较高； ( 4 ) 项目组内的交互比较频繁，也比较混乱； ( 5 ) 项目缺乏完整的技术文档使后期维护及升级郝比较困难： ( 6 ) 对开发人员的依赖性比较大，人员流动会导致项目瘫痪等等。 这些问题都会使整个项目的成本和风险增大，带有一定的普遍性。如何解决这些 问题，已成为软件开发组织能力和水平提高的一个关键。 1 9 9 9 年7 月到2 0 0 0 年1 0 月，笔者参加了国家8 6 3 c 1 m s 项日k f c 1 m s 应用示范工程的实施，有机会参与项目的总体规划与一些局部的分析、 殳讣与实 施： 作， 体确珀日台刘项口实施进行总休坍凋，使笔柑获得了难得的刘大，i ! ! 项l j 进行组织和管理的锻炼，能力得到提高。特别足： ( 1 ) 刘c i m s 的期! 念有了更深的】；! l 蛹￥，对c i m s 竹吖0 统企、l l 应s l l l l ，f n 0 步骤 和可能u 现的问题有了初步的掌握。 ( 2 ) 对传统企业的组织形式和管理过程有了较深人的理解和掌握。 ( 3 ) 明白了软件工程的含义以及软f l ：，l ：发组织在工程化水平j ：的差距。 项日结束后，在周德民老师和张丽老师的指导下，对s w c m m ( s o f t w a r e c a p a b i l i t ym a t u r i t ym o d e l ) 模型和i s 0 9 0 0 0 系列标准进行了 i i i i 研在刘j t 逃行深 入掌握i l ；j i , i j l l , t ，7 火定对s w c m m 进行应川交践的研究，希望解决制约我们多年 l l , s 4 i = f t ：7 1 ：发小存在的问题。我发现，这个问题的解决思路和c i m s 的功! 念精髓完 企一致。本沦文就足丛于这个思路的研究总结。 2 堂些堡茎 竺壁三堡些型! ! 一 第一部分：软件工程化综述 1 软件开发体系结构 软件工程足指导计算机软件开发和维护的工程学科，其软件开发体系结构由四 个层次组成，如图一所示。其小关注质量( 本 文中所指质量是一个广义概念，可以用顾客满意 度来衡量) 是根本出发点。 软件过程指人们j i j 以，i ：发和维护软件及j 乓相 关产品( 例如：项目计划、设计文件、代码、测 试用例、用户手册等) 的一组活动、方法、惯例 和变换【7 l 。软件过程是整个体系的基础，是各种 方法的粘合剂。对过程的研究最终导致软件生产 工具 方法 软件过程 关注质量 图一 从手工作坊式走向工业化，使得软件开发由混沌状态走向清晰。i s 0 9 0 0 0 系列 ( 2 0 0 0 版) 和s w c m m 即是有关过程方面的标准，描述了企业过程方面的需求， 如：软件需求管理、设计过程、文档管理过程等。过程的基本要素是活动，其基 本框架如图二所示。 图中的工作产品指文 档或程序。 方法包括管理方 法和技术方法，提供 如何完成过程活动的 指南和准则。如：管 理方面的重用技术、 并行工程技术，技术 方面的面向对象分析 技术、没计技术、实 现技术、测试技术等。 工具使得过程和 方法自动化或半自动 化，从而提高工程效 逊退 出 m准 则则 工作产品n i l ， 工作产6 1 , n 0 1 活动n 工作产l n | n ij工作产品n i k n 方法 工具 人员 - 3 一 图二 兰些丝壅 率。如文档管理工具、配置管理：i 二具、测试工具等。 整个体系结构反映了以质量为巾心的观点。关注质量足过程的根小i l l 发点和 最终日标。另外通过图二可以看到，过程能体现不同方法和工具的集成。因此在 无纪 t t 、混乱的软件过程下，h p 使有好的t 具和方法也难以从叫l 获益。 2 软件工程化 本文所指的软件 二程化可以理解为：将软件工程技术应用到软件产品的整个 生命j 耐期中，实现人( 组织、管理) 、技术、过程的集成，以改进软f l * - t f 发组织 产品开发的时间( t ) 、质量( q ) 、成本( c ) 、服务( s ) 。软件工程化i f j - j 软件丌发组织软f l ：- q - 程化过程中需要开展的活动。软件工程化项日指软t t ：j t ：发组 织为保证软f l j - 程化_ - l l f t ：的进行所设立的项目。 整个软件工程化工作涉及楚体规划和实施。以软件开发体系结构为扶础列组 织的软件工程化工作进行蹩体规划，包括确定组织的质量目标、过程重组、确定 开展过程活动的方法和工具等。实施包括流程重造、技术水平的提高、人员素质 的提高等工作。其中无论是整体规划还是实施，过程都是基础和核心。可以说过 程的规划和实施的成败将是整个软件工程化工作成败的关键。 软 ，| ：工程化涉及过程重组、技术的引进和提高等各种管理问题和技术问题， 是一项复杂的社会技术工程。最近几年我网在软件开发组织中大力推进1 5 0 9 0 0 0 认证和s w c m m 认证，有少许组织在认h e 专家的帮助下取得了认证成功， l 真 正能够起列提高t q c sf f - j l l f l , j 却极少。仍然有i ，i ：多组织l l l 于遇到很多瞰l 力确i 困难， 目前仍处于手1 二作坊阶段。要改变这种局f i i ，特别需要加强在软f ，| i ：程化明! 论指 导下的实践研究。 毕业论文 软件工程化研究 第二部分：关于软件工程化的评价标准 软件工程化是一个复杂的系统工程，往往需要持续许多年，所以软件组织需要 刘自己软件工程化所处的水平有一个准确的估计，使得对整体目标的实现能够具 体有效地向前推进。目前国际上已经存在有许多可资利用的评价标准，主要有 i s 0 9 0 0 0 系列标准、s w c m m 模型、i s o i e c 软件过程评估( s p a ) ，其中s p a 主 要以s w c m m 模型为基础。另外也可以把传统工业企业的管理模型作为参照物 来对软件工程化工作进行改进。 1i s 0 9 0 0 0 系列标准3 1 1 4 1 1 5 i s 0 9 0 0 0 系列标准主要用于管理内部的质量系统，也可用于对供方质量系统的 检验和对第三方质最系统的认证。该标准包括以下几个标准：i s 0 9 0 0 1 和i s 0 9 0 0 4 。 i s 0 9 0 0 4 是在i s 0 9 0 0 1 的基础上进行持续质量改进的指南，旨在强调持续改进一 个组织的总体能力、有效性和效率。下文所说的i s 0 9 0 0 0 系列标准主要指i s 0 9 0 0 1 标准。 1 1 主要内容 从发布的i s 0 9 0 0 0 系列标准( 2 0 0 0 版) 可以看出，该标准从总体上采用过程 的方法构建整个组织的质量管理体系。主要包括( i ) 文件化的质量管理体系：( 2 ) 过程要求；( 3 ) 管理职责、资源管理( 保证质量体系发挥效用) ；( 4 ) 测量、分析 和改进等项内容。 1 1 1 文件化的质量管理体系 文件化的质量体系的描述从质量手册、程序文件到作业指导书逐步细化，分 层描述。质量手册反映企业的质量方针、质量描述、质量管理体系描述、过程框 架。程序文件则反映过程的详细描述及过程控制规定。作业指导二1 5 反映面向岗位 的操作规范或工具。该文件对软件组织的整个质量管理系统进行规划，其分层结 构和软件工程的四层体系结构类似。从某利，方而来说，这也反映了软件开发组织 , t l l f 车统企业的共性。 1 1 2 过程要求 $ , 7 ；i f 1 7 - , i q l 9 过程主要涉及与产品的符合性要求有关的过程，因此定义一个最小 企业过程集：与顾 客有关的过程、产品设计和( 或) 开发过程、采购过程、生产和服务的运作， s 丝墼立坚型生堕一 该子集包含了从获取顺客需求到产品交付j j 户及服务跟踪的基本业务过私e 对于 计划、跟踪与监督等管理过程则涉及不多。由于标准要求的普遍性原! l l l i ，刘过程 也主要足证凋过程的输入、输出、检验、确认等环：m 并不对过税f | l 的活动做 i j 详细的定义。 1 2 标准在软件开发组织中的应用 软件开发组织在对该标准进行应用时往往和i s 0 1 2 2 0 7 ( 软件生存周期过程) 配合使j l j 。i s 0 1 2 2 0 7 标准对软件生存周期过程进行了抽取和描述t 可以弥补 i s 0 9 0 0 0 标准在过程描述方面的不足。也可以和s w c m m 模型结合这样可以把 i s 0 9 0 0 0 认证和c m m 认汪结合起来。 2 软件能力成熟度模型7 软件能力成熟度模型( s w c m m ，s o f t w a r ec a p a b i l i t ym a t u r i t ym o d e l ) 足一种描 述有效软件过程关键要素的框架。s w c m m 描述从一条权宜的不成熟的过程向成 熟的有纪律的过程进化与改进的途径。 s w c m m 覆盖与软件开发和维护有关的策划、软件产品工程化和管理的关键 惯例。遵循这些关键惯例，就能改进组织在实现成本、进度、功能和产品质量等 目标方面的能力。这里的关键惯例是指描述对关键过程方面的有效实施和制度化 贡献最大的基础设施和活动【j ”。 s w c m m 建立起一种尺度，对照这个尺度，有可能以可重复的方式削断组织 软件过程的成熟度。组织也可以采j | js w c m m 策划它的软彳，l ：过程改进。 2 1 主要内容 s w c m m 主要对软f ，i ：开发体系结构f | l 的关注质壤和过程两个层次进行捕述。 采用分阶段结构把整个模型分成五个成熟度等级，每个等级定义了浚等级的软仆 过程能力以及关键过程方而。每一个关键过程方i 衙标识出该过程的| 1 标以及一；忙 千h 关的活动，当这些活动都完成时，就达到该过程所怀识的目标。“个成熟度等 级具体描述如下： ( 1 ) 仞始级 软f ，| ：过程的特点足特 殳的，偶尔甚至足混o l f l 9 。儿乎没有什么过程足经过定义 的。项l l 的成功依赖于个人的努力。 ( 2 ) 可重复级 建立了基本的项口僭理过程，以便跟踪成本、进度和功能度。必要们过程纪律 6 兰些堕茎 墼! 生兰：型! ! 婴窒 已经就位，使具有类似应用的项目能重复以前的成功经验。包含的关键过程方面 有：需求管理、软件项目策划、软件项目跟踪和监督，软件子合同管理、软件质 量保证、软件配置管理。 ( 3 ) 妥善定义级 管理活动和工程活动两方面的软件过程均已形成文件、加以标准化并集成到组 织的标准软件过程( o r g a n i z a t i o n s s t a n d a r ds o f t w a r ep r o c e s s ，o s s p ) 中。全部项 目均采用经批准的o s s p 的剪裁版本，即项目定义软件过程( p r o j e c t sd e f i n e d s o f t w a r ep r o c e s s ，p d s p ) 。包含的关键过程方面有：组织过程焦点、组织过程定 义、培训大纲、集成软件管理、软件产品工程、组问协调、同行_ i 查。 ( 4 ) 定量管理级 有关软件过程和产品质量的详细度量资料得到采集。无论软件过程还是产品均 能得到定量了解和控制。包含的关键过程方面有：定量过程管理、软件质量管理。 ( 5 ) 持续优化级 能利用来自过程的以及来自先导性创新思想和新技术的定量反馈信息，来持续 改进过程。包含的关键过程方面有：缺陷预防、技术变革管理、过程变更管理。 2 2s w c m m 在软件开发组织中的应用 产生于9 0 年代的s w c m m 的环境是：软件开发技术、方法和工具不断发展， 但软件组织承担的很多政府投资的关键软件项目仍不能按期交付，资金一再追加， 人们意识到当今软件开发的主要问题逐渐变为管理问题。因此s w c m m 主要涉 及管理问题。但在我国目前技术问题还没有完全解决的情况下，进行软件工程化 工作一定要注意管理问题和技术问题并重，稚1 水规划。因此s w c m m 在组【织i | l 应用时，不能忽略技术问题的解决。 在采用s w c m m 模型作为组织软件工程化水平的评价标准时，建议组织把二 级和三级放在一起进行总体规划，但可以首先通过二级认证。 3 传统的工业企业可以作为模版 分析i s 0 9 0 0 0 系列标准和s w c m m 的起源，i j j 以看到这两个评价体系都有别 传统工业逃行了深刻分析的痕迹。i s 0 9 0 0 0 系列标准本身就是在传统企业l i l 应川 并发展起来的，最近才逐步应用到软件开发组织中。s w c m m 也最早可以追溯到 3 0 年代w a l t e r s h e w u t 提出的统计质量学说原理 。另外目前我国在软件工程化工 作l | | 遇到的问题，同样在传统i , j k 的早期发展中曾经存在并且已经被克服。作为 - 7 逖墼盟型塑壅一 经典案例的汽乍一f 业，就是山原来的手：t ：作坊、单件生产，发展成为流水线作业 ， 的典范。凶此对于从事软件工程化工作的人员来说，研究传统工业企业可以促使 我们对软 ，l ： ：氍彳i ：管理、工程和技术方面产生新的思路。 ： 3 1 新的管理理论 目前对传统企业的管理问题，已经产生了许多新的符理理论和方法，如提高设 计效率的，f 行工程、分组技术、重用技术等；解决过程效率问题的过程重造( b p r ) 等。将这些理论和方法运用于软件组织，也必然会大大改进软件开发组织的t q c s 。 但这些理沧的基础是工程化已经有一定的水平。分组技术和重用技术的运用离不 ，i ：文档化水平的提高以及原有企业知识的积累，并行工程和b p r 离不，r 组织过程 的完善。从某方丽来说，通过s w c m m 的五级认证也仅仅是走完了第一步，给 我们提供了改进的基础。 3 2 文件化推动的思想 在传统企, j k d , ，许多企业过程都是有文件化的资料推动的，管理过程巾需要 经过批准的计划和单据，产品过程巾需要经过相应审批过程的图纸，工艺文件等 设计资料。不同的岗位之间都是通过文件化的资料作为交互的凭据。这利思想在 传统企业中已经成为自然，但在软m ：j t ：发组织中还不习惯这种做法。通过研究和 观察在传统企业该思想的实现方法，可以推动软件开发组织的软件工程化_ 作。 3 3 传统企业的企业过程 对传统企业过程的研究，除去产品个性的过程外和s w c m m 、i s 0 9 0 0 0 系列 标准有很多棚似之处。如传统企业的文档符理过程、设计市批，确认过秤、竹理过 程等。这可以使软件丌发组织在定义软件过程n 于能够僻褴，也能对过群的雕解更 为具体币深入。 3 4 组织结构 f 前，在传统企业的组织结构方面，已经有 ，l ：多模型和理论。这些研究成果 都可以为软f i - j l ：发封膨 提供指导，避免走传统铀走过的芍路。 3 5 总结 无论足传统企业还足软 ，l ：， ：发组织，除了产牖的差舜外，它们之1 1 _ l j f f i l ：多j i 性。毕竟传统企、批一l ：业化生产已经有儿百年的历史了，对传统企业的研究和参考 会使软件j l ：发组织的软f ，i ：程化工作少止许多弯路。 8 兰些鎏茎 墼丝三矍! ! 竺塞 4i s 0 9 0 0 0 系列标准和s w - c m m 的比较 i s 0 9 0 0 0 系列标准和s w c m m 模型从某利t 程度上都是质量管理系统。但由于 s w c m m 主要针对软件产业，产业个性比较叫显，标准的要求比较细。一般来说 通过s w c m m 三级认证的组织，基本上都可以通过i s 0 9 0 0 0 标准的认证。 i s 0 9 0 0 0 系列标准对质量进行控制，但不管如何改进。s w c m m 着眼于控制 与改进( 能力改进和过程改进) ，指出了改进应该经历的阶段。 从软件人员角度来讲，如果i s 0 9 0 0 0 系列标准处于概要设计阶段，那么 s w c m m 就处于详细没计阶段，只是没有加入企业的个性而已。对软件企业来说 i s 0 9 0 0 0 系列标准可以作为申请更高标准s w c m m 的基础。总体上s w c m m 更 细、更深、更广。 9 一 毕业论文 软件工狂化研究 第三部分：关于工程化中的辅助工具 曾经有这样一句汗“制鞋匠天天忙蒋给别人做鞋子，而自己的孩子却没彳鞋子 穿” 1 1 ，软件产业r 前的状态正是如此。它为各行各业创造了许多软f ，幻：具，像 c a d ( 计算机辅助没汁) 、c a p p ( 计算机辅助工艺) 、c a m ( 计算机辅助制造) 、 m 1 s ( 管理信息系统) 、p d m ( 产品数据管理) ，以及深化企业信息化的新理念c i m s 等。其r l jc i m s 解决的一个重要问题就是集成问题，不同的信息系统的集成足主 要的技术问题。这些工具和理念的运f 1 1 ，大大改变了人们的生产活动，提高了工 作效率。可是在软件产业巾，尽管已经有许多j 羁于软件生产的软件工具，但对予 以改进软件生产效率为目标的，利用现代管理技术和信息技术来构建能对饵种软 件工具统一操作的、基于集成的软f l ：_ - 产泓同环境的研究，却比较薄弱。 1 目前的现状 人们把软件开发过程巾的辅助工具统称为c a s e ( c o m p u t e r - a i d e d s o f t w a r e e n g i n e e r i n g ) 。c a s e 可以是仅仅支持单一过程活动的工具，也可以是一个包含多 个工具的集成框架。 目前的c a s e 工具比较多，从解决问题的类型上可以分为以下三类： ( 1 ) 辅助设计工具 如：分析和设汁工具、原型工具、接l - i 设i t 和开发工具、编程工具、 测试1 ：具等； ( 2 ) 辅助汁算：c 具 如：风险分析：i ：具、测量分析工具、项日汁划工具等； ( 3 ) 辅助管理：1 ：j l 1 1 ：项i j 僻理工具、需求跟踪i ：具、文档臀理工具、质量竹理 ：j 1 、 配置管雩h 工具等。 从工具之l a l f l ：j 集成j 二分为以下三类： ( 1 ) 单独运行方式 各个：j ：儿独立运行，没汁人6 j 承新输入没汁信息； ( 2 ) 工具与 ：舆之问直接连通 建立，1 ：具j 工具之问的专用接r i ，这会导致接门急坤l 增加； ( 3 ) 通过i p s e ( i n t e g r a t e dp r o j e c ts u p p o r te n v i r o n m e n t ) 1 0 竺些笙茎 竺壁三型丝型! ! 一 在该方式下工具只需和i p s e 建立接口就可以完成工具与工具之间的 集成。 软什工程的发展从传统：i ：业的发展中获取了很多思想，例如s w c m m 就和最 早的统计质量学有联系。笔者在参加国家8 6 3 c i m s 项目k f _ c i m s 工程的过程中， 更深地感觉到，软件产业i | 1 软件的设汁与开发同样需要一个良好的能够协同工作 的集成工作环境。笔者把p d m 的思想应用到软件开发过程中，提出了一个命名为 s w i d s ( s o , w a r e i n t e g r a t e dd e v e l o p m e n ts y s t e m ) 的计算机软件集成开发系统的 框架。下面给出s w 1 d s 的介绍。 2 软件集成开发系统s w - i d s 介绍 2 1 总体功能 结合p d m 的思想，建立以文档管理和配置管理为基础的踟同开发环境，覆盖 所有与软件开发有关的过程和工作产品。 这里工作产品可以从两个方面描述： ( 1 ) 类型上分为： 电子图档、结构化数据。 ( 2 ) 内容上包括 过程相关文档( 例如：计划、标准或规程) ， 软件需求， 软件没汁， 软件代码单元； 4 欠件测试规程， 为软件测试活动所构造的软件系统， 为交付给顾客或最终j fj j 所构造的软f ，j ：系统， 编译程序， 其他支持工具，等。 与软h ：- ) t ：发有关的过程主要足s w c m m 模型i ，的关键过程。 2 2s w - i d s 的体系结构 该体系结构以工作产品管理和配置管理为基础，集成工作流管理、项目管理、 设计检索、l 乜子协作、产品配置管理、c a s e 工具等，形成跨越多个部门、多个 项目的坍作开发环境，使其可以在同一数字化模型上协同工作。具体见图四。 1 1 毕业论文 2 2 1 电子仓库 电子仓库指保存所彳f 与软件工 程彳天的数据库，包击i 冗数据( 管 理数据的数掘) 、4 ：k f i ：i * w , 数抛和软 件过程数据。软 ，l = 产品数据指向描 述产品的棚关信息的物理数据和文 件的指针。软件过程数据包括组织 的标准过程及枷天f 由过程财富，如： 软件生存周期的描述、过程剪裁指 南和准则、组自j l ( 1 s 软件过程数据和 软件过程相关文档库。 2 2 2 工作流管理 项 工 项设f 乜目 作 c a s e 工具 流 目计子配 管 管检协置 理索作管 理 理 集成接口 工作产品管理软件配嚣管理 访问接口 电子仓库 文件数据库结构数据库 图四 工作流程管理涉及到 r o n n i m a r s h a k 的3 r 问题，h 路i i i ( r o u t e s ) 、规则( r u l e s ) 和角色( r o l e s ) 。路i l l 定义 了对象及所定义的对象的f 擘送路径，其对象包括文档、形式、事件、部件和消息 等。规则定义了信息如何路山和路山纶谁，l i l i i 作流的下一步方向和如何处理异 常情况。角色定义完成工作的岗位。工作流f f i 的工作任务定义了作业的独立功能， 山操作用户提供。 【 于工作流随不同的企业差别比较大，同样一个企业也需要不 断的分析过程效率，这样要求系统支持工作流的重造。从总体上- t 作流分为嚼种 类型： ( 1 ) i 1 7 7 ：品g t ：发流程 与产牖，j ：发订灭的活动小行的脞3 1 ：，形成一个活动序列。 ( 2 ) j l ：7 7 j * ：, l l , ) 1 ：发流4 | l ! 与产, l l ，i ：发仃关的活动典以一定的，f = 彳i 性，腹确定，f ：行流程的，选j _ 干终 点，以及，i ：行流羁! 的资源安排。 2 2 3 项目管理 s t i l t - - i 鹤；删包括项j ：i j i ! i ! 划和项目趴踪与j | ；f 仔，制订符种项门汁划包击f 项f i3 1 发i l 划、培训汁划、测试f j - 划等，跟踪汁划运行，狭取实际数据，为管功! 杆提供一段 i 1 寸1 r f l 内项口和活动的状态信息。 另外在项口管理r l 虚该能够进行个人工作量的统汁耳1 i 平衡( 类似于m r p i i 小的 能力平衡) 、项l l 逃展 i i i 况的平衡，便于管理者对项r 和活动进行调度。 1 2 望些丝奎 一一丛丛三塑些竺苎i 一 2 2 4 设计检索 对已有的工作产品和过程数据进行分类管理与提供检索，使原有的设计资源能 最大限度地重用，提高没i t 人员、管理人员、实现人员的效率，提高组织的t q c s 。 2 2 5 电子协作 主要实现人与人之问、人与系统问的高速、实时的信息传递，如提交审核信息、 任务完成信息、变更通知等，构筑并行开发的踟作环境。 2 2 6 工作产品的管理和控制 管理和控制意味着在给定时间( 过去或现在) 使用的工作产品的版本是已知的 ( 即版本控制) ，并且以受控的方式引进更改( 即更改控制) 。 2 2 7 软件配置管理和项目配置管理 软件配置管理涉及在给定时间点标识软件的配置( 即选定的软件工作产品及其 描述) ，对配置的更改进行系统控制，维护整个软件生存周期中配置的完整性和可 跟踪性。主要配嚣项： ( 1 ) ： 作产品 包括交付给顾客的软件产品( 例如软件需求文档a j , f 匕码) ( 2 ) 与这些软件产品等同的产品项 ( 3 ) 生成这些软件产品所要求的产品项( 例如编译程序)