（计算机科学与技术专业论文）软件项目管理在嵌入式项目中的应用与研究.pdf

摘要 摘要 自1 9 5 5 年第一家软件公司c u c 的第一个项目开始，经过了半个多世纪的发 展，软件业从无到有，迅速崛起。如今软件业如口中天，全球i t 业硬、软件( 含 服务) 的比重已达4 ：6 。但中国i t 业则一直处于“重硬轻软”的状态，这种状 况在嵌入式产品的企业尤其严重与明显。同时相对于那些成熟行业来说，软件 行业还处在初期发展阶段，因此软件项目尤其是嵌入式软件项目的管理还不是 非常的成熟。 软件项目管理中软件开发流程( 及相关规章制度) 的制定是所有管理内容 中基础但也是最重要的一环。但是在目前的嵌入式项目管理中，由于“重硬轻 软”的思想作祟，造成项目相关人员大都忽视了软件才是嵌入式产品中影响产 品开发周期最重要的“关键路径”，而未将软件开发作为产品开发的一部分进行 管理，结果由于软、硬件开发进度彳i 匹配，造成项目工作时间的浪费，开发人 员时忙时闲，而加班加点更成为一种普遍现象。为了消除该现象，本文通过建 立一套针对嵌入式产品特点，即同时兼顾软件与硬件开发进度，紧密结合软硬 件开发各阶段工作的嵌入式软件开发流程，尝试解决上述问题。 本文从探讨软件项目管理与嵌入式产品软件开发特性入手，通过对目标企 业现有产品旧的开发方式进行分析，发现类似企业原有嵌入式产品相关项目管 理人员仅重视硬件开发进度管理，而忽略软件开发部分的管理，同时软件开发 工作完全依赖单个开发者个人能力进行项目推进，存在着严重的弊端。要有效 的改变这种状况，必须建立一套新的嵌入式软件项目管理体制，尤其是基础的 软件开发流程( 及相关规章制度) ，为此编制了“s i mt e c h 公司软件开发流程” 及各类相关文档来建立初步的嵌入式软件项目管理机制。 “s i mt e c h 公司软件开发流程”及各类相关文档是一套完整的嵌入式软件 项目管理体制，该体制制定了嵌入式软件产品开发的具体流程，并结合部分c m m i 管理思想完善对于整体流程的过程控制，同时制定了产品开发中各相关岗位责 任人的职责及在流程各阶段的具体相应工作，另外提供了开发过程中各阶段的 文档模版用于对流程进行有效控制。 最后，为了确定此流程在指导项目实施、进行缺陷预防、实现质量时间目 摘要 标中的作用。在s i mt e c h 公司w i n d o w sm o b il ep d ap h o n e 项目开发过程中， 采用了本流程进行了部分实践。实践证明：本论文所建立的软件开发流程使嵌 入式软件开发进程更加紧密、有效和目标明确，确实对过程改进有全局效益， 能够真正保证嵌入式软件开发项目向着正确的目标( 时间质量可接受成果) 不断推进。该流程能为项目开发提供有效指导，保证整个项目在计划时间内完 成预期任务目标，缩短开发周期，减小开发成本，具有明显的经济价值。 关键词：嵌入式软件，项目管理，软件开发流程，c m m i a b s t r a c t a b s t r a c t s i n c e19 5 5t h ef i r s ts o f t w a r ec o m p a n yc u cf i r s tp r o j e c tb e g a n ，a f t e rm o r et h a n 5 0y e a r sd e v e l o p m e n t ，t h es o f t w a r ei n d u s t r yf r o ms c r a t c h ，t or i s er a p i d l y n o wt h e s o f t w a r ei n d u s t r yz e n i t h ，t h eg l o b a li ti n d u s t r yh a r d w a r ea n ds o f t w a r e ( i n c l u d i n g s e r v i c e s ) h a sr e a c h e dt h ep r o p o r t i o no f4 ：6 b u tc h i n a si ti n d u s t r yh a sb e e ni na ”h a r d - s o f t ”s t a t e ，t h i ss i t u a t i o ni nt h ee m b e d d e dp r o d u c te n t e r p r i s e s ，e s p e c i a l l ys e r i o u s a n do b v i o u s a tt h es a m et i m ec o m p a r e dt ot h o s em a t u r ei n d u s t r i e s ，t h es o f t w a r e i n d u s t r yi ss t i l li nt h ee a r l ys t a g e so fd e v e l o p m e n t s o f t w a r ep r o j e c tm a n a g e m e n ti s n o tv e r ym a t u r e ，e s p e c i a l l yi nt h ee m b e d d e dp r o j e c t i nt h es o f t w a r ed e v e l o p m e n tp r o c e s s ( i n c l u d er e l a t e dr u l e sa n dr e g u l a t i o n s ) ， s o f t w a r ep r o j e c tm a n a g e m e n ti st h em o s tb a s i cc o n t e n t ，a l s ot h em o s ti m p o r t a n to n e b u ti nt h ec u r r e n te m b e d d e dp r o j e c t ，b e c a u s eo ft h e ”h a r d - s o f t ”，a l m o s ta l lo ft h et e a m m e m b e rn e g l e c t e dt h a ts o f t w a r ed e v e l o p m e n ti st h em o s ti m p o r t a n to n e ，i st h e “k e y p a t h ”，w h i c hs e r i o u s l yi m p a c t e dt h es c h e d u l eo fe m b e d d e dp r o j e c t ，w i t h o u ts o f t w a r e d e v e l o p m e n ta sp a r t o fp r o d u c td e v e l o p m e n tm a n a g e m e n t ，t h ed e v e l o p m e n to f s o f t w a r ea n dh a r d w a r ed o e sn o tm a t c h ，w h i c hc a u s i n gt h ep r o j e c taw a s t eo ft i m e ，t h e d e v e l o p m e n ts t a f fa tt h eb u s yl e i s u r e ，a n dw o r ko v e r t i m eh a v eb e c o m eau n i v e r s a l p h e n o m e n o n i no r d e rt o e l i m i n a t et h ep h e n o m e n o n ，t h i sa r t i c l et h r o u g ht h e e s t a b l i s h m e n to fas p e c if i ce m b e d d e ds o f t w a r ed e v e l o p m e n tp r o c e s st oa d d r e s st h e i s s u e t h ea r t i c l es t a r tf r o mt h es t u d yo fs o f t w a r ep r o j e c tm a n a g e m e n ta n ds o f t w a r e d e v e l o p m e n to fe m b e d d e dp r o je c t s ，t h r o u g ht h ep a s tp r o je c t so ft a r g e te n t e r p r i s e w h i c hu s e dt h eo l dw a yo ft h ed e v e l o p m e n t ，f o u n dt h a tt h ed e v e l o p m e n to fe m b e d d e d s o f t w a r ep r o j e c t si nt h e s es i m i l a re n t e r p r i s e sr e l ye n t i r e l yo nt h ep e r s o n a lc a p a b i l i t i e s o fp a n sd e v e l o p e r s ，t h i sd e v e l o p m e n tm o d e lh a sd r a w b a c k s i no r d e rt oe f f e c t i v e l y c h a n g et h es i t u a t i o n ，w em u s te s t a b l i s han e ws e to fe m b e d d e ds o f t w a r ep r o je c t m a n a g e m e n ts y s t e m ，i np a r t i c u l a ri st h ef o u n d a t i o no ft h es o f t w a r ed e v e l o p m e n t p r o c e s s ( i n c l u d er e l a t e dr u l e sa n dr e g u l a t i o n s ) ，f o rt h ep r e p a r a t i o no ft h e ”s i mt e c h a b s t r a c t c o m p a n ys o f t w a r ed e v e l o p m e n tp r o c e s s ”a n dt h ev a r i o u sr e l a t e dd o c u m e n t st o e s t a b l i s hap r e l i m i n a r ye m b e d d e ds o f t w a r ep r o j e c tm a n a g e m e n tm e c h a n i s m ”s i mt e c hc o m p a n ys o f t w a r ed e v e l o p m e n tp r o c e s s ”a n dt h ev a r i o u sr e l a t e d d o c u m e n ti sac o m p l e t es e to fe m b e d d e ds o f t w a r ep r o j e c tm a n a g e m e n ts y s t e m ，w h i c h d e v e l o p e ds p e c i f i cp r o c e s s e so fe m b e d d e d s o f t w a r e p r o d u c td e v e l o p m e n t ，a n d i n t e g r a t i o no fc m m it h i n k i n gi m p r o v e t h eo v e r a l lm a n a g e m e n to ft h ep r o c e s sc o n t r o l f l o w ，w h i l ed e v e l o p i n gap r o d u c td e v e l o p m e n tp o s i t i o n si nt h er e l e v a n tr e s p o n s i b l e f o rt h ev a r i o u ss t a g e si nt h ep r o c e s sa n dt h es p e c i f i cc o r r e s p o n d i n gw o r k ，a n d p r o v i d e dd o c u m e n tt e m p l a t e so fv a r i o u ss t a g e sf o re f f e c t i v ec o n t r o lo f t h ep r o c e s s f i n a l l y ，i no r d e rt oc o n f i r mt h i sp r o c e s si ng u i d i n gt h ei m p l e m e n t a t i o no ft h e p r o j e c t ，t h ep r e v e n t i o no fd e f e c t s ，t oa c h i e v et h eq u a l i t y t i m eo b j e c t i v e s ，s i mt e c h c o m p a n i e si nt h ew i n d o w sm o b i l ep d a p h o n ep r o je c t ，u s e dt h ep r o c e s sf o rs o m e p r a c t i c e p r a c t i c eh a sp r o v e dt h a t ：t h i sa r t i c l ee s t a b l i s h e dt h es o f t w a r ed e v e l o p m e n t p r o c e s sm a k et h ee m b e d d e ds o f t w a r ed e v e l o p m e n tp r o c e s sm o r ec l o s e l y ，e f f e c t i v e a n dt a r g e t e d ，i n d e e dh a v ei m p r o v e dt h eo v e r a l le f f i c i e n c yo ft h ep r o c e s s ，t or e a l l y e n s u r et h a te m b e d d e ds o f t w a r ed e v e l o p m e n tp r o je c t si nt h er i g h tt a r g e t s ( t i m e q u a l i t y a c c e p t a b l er e s u l t s ) i ss t e a d i l ya d v a n c i n g t h ep r o c e s sc a nb ed e v e l o p e dt o p r o v i d ee f f e c t i v eg u i d a n c e f o rt h ep r o j e c t ，t oe n s u r et h a tt h ee n t i r ep r o j e c tb e c o m p l e t e dw i t h i nt h ep l a n n e dt i m ea n dt h eg o a l sa r ee x p e c t e d ，t o s h o r t e nt h e d e v e l o p m e n tc y c l ea n dr e d u c ed e v e l o p m e n tc o s t s ，h a so b v i o u se c o n o m i cv a l u e k e yw o r d s ：e m b e d d e ds o f t w a r e ，p r o j e c tm a n a g e m e n t ，s o f t w a r ed e v e l o p m e n t p r o c e s s ，c m m i i v 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本：学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 稻永啤 稚f 月日 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用 本授权书。 指导教师签名：学位论文作者签名： 年月 日年 月日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 签名： 年 月日 第1 章引言 第1 章引言 1 1 课题研究背景和现状分析 随着信息技术的飞速发展，软件产品的规模也越来越庞大，个人单打独斗 的作坊式开发方式已经越来越不适应发展的需要。各软件企业都在积极将软件 项目管理理念引入到开发活动中，对开发实行有效的管理。 从概念上讲，软件项目管理( s o f t w a r ep r o j e c tm a n a g e m e n t ) 是为了使软 件项目能够按照预定的成本、进度、质量顺利完成，而对成本、人员、进度、 质量、风险等进行分析和管理的活动。实际上，软件项目管理的意义不仅仅如 此，进行软件项目管理有利于将开发人员的个人开发能力转化成企业的开发能 力，企业的软件开发能力越高，表明这个企业的软件生产越趋向于成熟，企业 越能够稳定发展( 即减小开发风险) 1 。 作为软件产业的一个重要组成部分，嵌入式软件产业一直保持着快速的发 展，在新一轮汽车、通信、信息电器、医疗、军事等行业的巨大智能化装备需 求拉动下，嵌入式软件产业发展迅速，步入高速发展时期。而中国的嵌入式软 件产业最近几年来的增长速度更是超过了3 0 ，远远高于世界嵌入式软件产业和 中国软件产业整体的增长速度。越来越多的国际嵌入式软件巨头将目光瞄向了 中国这一新兴市场。最近两年来，微软、风河、m o n t a v is t a 、奇趣、p a l m s o u r c e 等全球嵌入式软件巨头，在中国或收购、或合作、或设立分支机构，争先恐后 地进行“圈地运动”，力争在中国市场竞争格局尚未明朗之前占得先机，为公 司日后在中国市场赢得有利位置奠定基础。这一系列重大事件标志着中国嵌入 式软件产业进入了一个全新的发展阶段。 同时，我们知道，随着嵌入式软件开发规模及开发队伍的逐渐增大，软件 开发尤其是嵌入式软件开发不再是像过去那样一二个开发人员即可解决的事 情。迫切需要一种开发规范来规范每个开发人员、测试人员与支持人员的工作， 每个项目组成员按约定的规则准时完成自己的工作。同时采用规范化管理，专 业分工也可以降低对开发人员的要求，从而降低产品研发成本。 但是，目前我国大部分软件公司，无论是产品型公司还是项目型公司，有 第l 章引言 很多都没有形成适合自己公司特点的软件开发管理模式，虽然有些公司根据软 件工程理论建立了一些软件开发管理规范，但并没有从根本上解决软件开发的 质量控制问题。这样导致软件产品质量不稳定，软件后期的维护、升级出现麻 烦，同时最终也会损害用户的利益。而嵌入式软件开发由于与硬件系统的紧密 关系，造成更为复杂的软件开发管理要求。因此在目前阶段研究软件项目管理， 尤其是其在嵌入式软件项目中的应用具有重要的现实意义。 1 2 国内外软件项目发展现状与问题研究 1 印度软件项目发展现状 由于与发达国家相比，我国的基本国情及软件业发展的基础起点等等相差 都比较大，因此我们选择了同样是发展中大国的印度作为我们的参考对象进行 分析。 2 0 0 6 年印度信息产业和外包总产值达到2 9 6 亿美元，其中出口就占到2 3 6 亿美元，印度的软件出口已经占世界第二位，目前，软件出口已经占到印度出口 总额的1 0 印度软件产业基本上是大企业为主，l o 家最大的软件企业其产值占 了全国软件总产值的8 0 以上，集中度很高，例印度最大的软件企业i n f o s y s 在 2 0 0 6 年有5 6 万人、2 5 亿美元的年销售收入，并成功在美国纳斯达克( n a s d a q ) 上市。 中创软件工程公司总裁景新海赴印度考察软件业发展状况后认为印度软件 业有几个突出特点： 1 ) 是市场客户大。瞄准全球重要的北美市场、欧洲市场，拥有一批像美 国通用、波音那样的著名大客户。美国通用公司前c e o 韦尔奇甚至表示：你不 可能发现比他们更理想的合作伙伴。 2 ) 是企业规模大。印度目前有软件公司7 5 0 0 家，从业人员4 1 万，其中 5 0 0 0 人以上的公司1 6 家，1 0 0 0 0 人以上的公司6 家，印度软件企业的上百家分 支机构分布于欧美国家。其中考察的w i p r o 公司，其年产值近7 亿美元，在股 市的市值达6 0 多亿美元。 3 )是发展速度快。一些大的软件公司，在人均产值近5 万美元、公司近 万人规模的基础上仍能保持年均4 卜7 0 的增长速度，印度软件业近5 年的年 均增长率达5 6 。 4 ) 是能力强。几家大软件公司中，其软件项目按合同完成率高达9 6 以 2 第1 章引言 上，他们对时间、质量、成本的控制能力的确非常强。全球目前通过c m m 5 级认 证的5 2 家软件企业中，印度就占了4 2 家。 以前国内人认为印度软件业快速发展的原因，是有语言优势、人才优势、 成本优势及产业定位准确、国际市场机遇把握准确、政府大力支持等。但是实 质上印度软件企业之所以能够走向国际市场，真正的杀手锏是极强的项目能力 及与此相配套的规范的质量保证体系。印度大的软件企业其项目按合同完成率 在9 5 以上。作为中国最早实施项目的软件企业，中创软件项目的按计划完成 率也不过7 0 左右。而麦肯锡公司的一项调查表明，全球软件开发项目中只有 1 6 能按计划进行 2 。 2 国内软件项目发展现状 在世界软件业进入工业化生产的今天，中国却依然在进行小型手工作坊模 式的生产。仍然没有走出凭借个人英雄主义打天下的”作坊式”经营模式，规模 偏小是制约竞争力的重要因素。在现阶段的中国，绝大多数企业与其说是软件 企业还不如说是软件作坊，企业员工或软件团队成员在5 0 人以下的占多数，甚 至还有些软件公司或团队只有七、八个人，规模小且分散，在嵌入式软件领域， 这些人甚至还包括了所有与系统硬件相关的硬件与底层驱动开发人员。在这些 小规模开发团队里，虽然配备的是最好的计算机和最先进的开发工具，但生产 方式却是手工作坊式的。既没有项目规划书，也没有项目经理，更谈不上系统 分析和设计。基本上靠一两个程序英雄单枪匹马，边想边写代码，一旦这些英 雄们因故离开，正在开发中的项目就必须得停止。另外，程序英雄们”跳”得也 快，程序员能兢兢业业在一家公司做上几年的绝无仅有。况且，这些英雄动不 动就另立山头，招兵买马，然后利用自己掌握的资料开发产品，甚至跟原来的 公司竞争。如此以来，全国的十大软件产业基地里到处都是这种作坊式企业。 一些国内著名的软件公司也是在这样拼杀。1 9 9 7 年金山推出w p s 9 7 名震四 方，就有媒体披露靠的是“十来个人七八条枪”，靠的是求伯君卖了房子卖了 车，那时，求伯君也讲，中国有中国的国情，无法按国外的开发方法组织，那 样成本太高。这就标志着中国的软件项目管理还处在“软件英雄 时代，还没 有进入产业时代。也是在1 9 9 7 年，用友首先在国内软件行业通过i s 0 9 0 0 0 认证， 开了先河，也是在这一年，“软件工厂”的概念被媒体炒得火热，很多业内的 有识之士在思考，软件公司该如何管理、组织? 3 软件项目面临的问题及对策 “软件业是一个极具挑战性和创造性的新行业，管理上没有成熟的经验可 供借鉴。但我们坚信项目管理是软件企业行之有效的管理方法，也是软件企业 第1 章引言 快速发展的基本功。”中创软件工程公司总裁景新海这样说。 对国内软件及嵌入式产品企业来说，提升整体竞争力，最重要的还是建立 团队观念、项目观念，摆脱个人英雄的阴影，而完成这一使命，切实加强项目 管理将是重中之重，把项目理论扎扎实实落实到实践中去，真正从根本上全面 提高软件企业的管理素质，切实提高对客户需求的分析能力，提高对工作目标 的细化分解能力，提高对开发项目时间、质量、成本的控制能力，提高对市场 机遇的捕捉能力。当然，项目管理真正实施起来，也绝非易事。实施项目管理 过程中我们会面临许多挑战，面临许多需要解决的实际问题。 ( 1 ) 是项目定义中的问题。如何合理地定义客户需求，明确项目范围，是 实施项目面临的首要问题。客户与软件或嵌入式产品企业之间具有很强的互动 性，随着信息技术的曰新月异，客户需求日益呈现出多样性、不确定性和个性 化特点，只有与客户充分沟通，共同进行重新挖掘，才能真正贴近客户的需求。 同时嵌入式系统的特性又造成了在客户需求明确后必须进行进一步细分，按不 同的功能模块或实现方式将需求分别分配给软件、硬件及其他各个相关功能型 部门，以便在项目前期就使目标明确并尽可能充分暴露潜在风险。 ( 2 ) 是项目组织实施中的问题。软件行业是一个高智力密集型行业，也是 一个比较浮躁的行业，不仅使项目资源调度复杂化，而且会影响到项目的实施 进度。而项目组织实施过程中，还4 可避免的存在着功能型部门与项目团队的 冲突、知识员工的个性化与团队运行模式的冲突等，尤其是对于嵌入式软件项 目，由于软件系统往往基于硬件平台的稳定，同时硬件平台又需要通过软件来 验证其可靠性，彳 同功能型部门之间的关联与冲突会更加明显与直接，这都是 项目实施过程中必须考虑的。 ( 3 ) 是项目控制中的问题。软件在项目实施全过程中，企业需要与客户、 合作伙伴进行充分沟通与交流，严格标示和控制各项阶段的完成时间。其中任 何一个环节、任何一个阶段出现问题，都会影响到整个项目的进程。另外，在 软件项目管理特别是嵌入式软件项目管理中，常常会面临硬件平台、应用技术、 业务需求等方面的变化，这也增加了项目控制的难度。 ( 4 ) 是项目评价中的问题。项目评价有两个方面，一是评价项目，由于软 件项目及嵌入式软件项目客户需求往往在初期难以定义清晰，导致项目范围模 糊，这给合理地评价项目带来了困难。二是评价项目成员，对于软件或嵌入式 软件项目来说，项目员工具有较强的个性，渴望价值创造与自我实现，如何做 到公正、客观、量化地评价员工的价值，也是软件或嵌入式软件项目管理的难 点。 4 第1 章引言 由上可见，当前软件项目的主要问题分布在整个项目的各个阶段：需求、 计划、实施、监控等等，要解决这些问题的关键在于建立一套行之有效的项目 管理体制，来对项目的各个阶段进行有效的摔制。虽然目前国内软件项目管理 研究已经取得了一定的成绩，各类软件项目管理书籍也已大量面世，而部分大 型企业通过实施软件项目管理获得了一定的效益。但是针对嵌入式产品的软件 项目管理研究，目前在国内几乎还是一个空白，而相应的嵌入式软件项目管理 体制的应用与研究同样尚未完善，这既与嵌入式产品企业管理层对于软件部分 管理的忽视相关，也与嵌入式软件项目管理实施存在一定难度有关。相信随着 国内嵌入式行业的迅速发展，产业化的曰益完善，这部分的管理体制会逐步受 重视和加强研究。 1 3 课题研究基础、研究方法及预期目标 1 研究基础 目前公开的各类资料文档往往仅关注于软件项目管理的概念，纯软件项目 管理的过程，软件项目的过程改进等等方面，一很少涉及软件项目管理在企业中 的实际应用的说明介绍，特别是针对尚未形成规模的小规模软件团队，其初期 项目管理过程的搭建是一个非常痛苦的过程，而相对于嵌入式系统领域的软件 项目管理的相关资讯则更是少之又少。 针对上述问题，本次研究的理论基础为：软件项目管理一主要是软件开发 流程与软件过程管理；c m m 一本课题中仅使用p e e rr e v i e w 这一关键过程域作 为c m m 导入尝试：嵌入式硬件设计一主要介绍嵌入式产品硬件设计特点与流程； 嵌入式软体开发一主要指嵌入式项目开发初期的软硬结合调试阶段，k e r n e l 、 b o o tl o a d e r 、d r i v e r 等基础部件p o r t i n g 阶段等软硬件合作部分。实践基础 为：分析目标公司原有硬件、软件项目流程，并按照软件项目管理、c m m 、嵌入 式软件特性进行更新的公司嵌入式软件项目开发管理流程的制定。 2 研究方法 软件项目管理在嵌入式项目中的应用及研究会以以下几个阶段分步进行： 确定研究范围、实施环境评估、实施环境分析、设计、试运作、评估定案。 确定研究范围：确定研究范围的主要任务包括研究分析项目管理与嵌入式 开发基础，选择确定其中的研究重点。 第1 章引言 实施环境评估：实施环境评估是对将要作为研究对象的嵌入式软件开发公 司的人员配备、现有项目、现有开发流程后今后的发展方向进行整体评估以保 证研究的顺利实施。 实施环境分析：实施环境分析阶段主要的任务是深入了解研究对象实际项 目开发流程、选定实施项目具体状况、各个职能部门之间的关系与协作模式。 具体分析阶段必须保证与现有开发人员及管理层的深入沟通。 设计：设计的主要任务包括设计与编写具体的项目管理实施手册与相关的 各阶段文档模板。 试运作：使用设计完成的手册与文档选择合适的项目进行具体实施运作， 包括过程培训、数据收集，反馈信息记录等，关键在于发现问题并尝试协调解 决。 评估定案：分析试运作期间发现的问题进行总结评估，协同具体项目相关 人员与管理层对所有现象与问题进行讨论并确定正式发布的项目管理于册与定 案的文档模板。细节的修改将在今后的具体实施中进行。 3 预期目标 本课题研究与开发期望达到以下目标： ( 1 ) 实现软件、硬件合作开发完成项目目标； ( 2 ) 通过明确的流程规范保证软件、硬件开发的相对独立，避免互相之间 的推托、等待时间； ( 3 ) 工作重心前移，尽可能将不确定因素暴露在正式立项之前； ( 4 ) 明确各项目组成员各自的工作职责及各阶段的输入、输出： ( 5 ) 明确检验方式和过程控制，保证最终产品质量。 本课题基于项目管理中基础的项目流程管理，结合嵌入式项目软硬件开发 特点制定出项目管理体系，在s i mt e c h 公司n 8 x x 项目中进行具体实施，来提 高项目软件部分开发工作的可预知性及可控性。通过对项目启动、规划、执行、 监控、收尾各阶段的控制加强对于嵌入式项目软件部分开发的管理，保证项目 时间、质量、成本三要素的平衡。另外通过实施过程中具体数据与相关信息的 收集、累积、分析与归档，帮助项目管理人员、开发人员提高相关项目与开发 经验的累积与传承，大大提高项目管理与开发的效率及可靠性。 6 第1 章引言 1 4 本文的结构 本文详细描述了嵌入式软件项目管理体制的建立背景，体制的系统设计以 及体制的具体实施。本文共分为6 章： 第一章阐述了本课题的研究背景和现状，国内外软件项目现状与研究，以 及本课题的研究基础、研究方法及预期目标。 第二章介绍了建立嵌入式软件项目管理体制所需要的理论基础，包括软件 项目管理、c m m c m m i 基础、嵌入式硬件设计、嵌入式软件开发及其基本流程。 第三章指出目标企业现行项目管理体制存在的问题，主要介绍了该企业的 背景、历史项目记录、s 9 x x 项目分析已有实际项目及原项目管理体制，并分析 指出其中存在的主要问题。 第四章描述了用于解决上述实际问题而建立的嵌入式软件项目开发管理体 制，包括以下几方面的介绍：项目岗位设置、项目流程建立及项目过程监控。 第五章叙述了我们建立的项目管理体制在实际项目中的具体实施。 第六章对全文进行了总结，并对存在的问题进行了说明，同时根据目前实 际的实施情况提出了改进方法。 第2 章嵌入式软件项目管理概述 第2 章嵌入式软件项目管理概述 本章节将介绍建立嵌入式软件项目管理体制所需要的理论基础，即软件项 目管理、c m m c m m i 基础、嵌入式硬件设计、嵌入式软件开发及其基本流程。 2 1 软件项目管理 项目是为提供某项独特产品、服务或成果所做的临时性努力。项目管理就 是把各种知识、技能、手段和技术应用于项目活动之中，以达到项目的要求 3 。 1 项目管理关键的基本理念 在介绍项目管理的领域知识与具体运作流程等细节之前，我们必须先充分 理解一个非常重要的项目管理的基本理念。这就是维持项目成功条件平衡的三 角形理论( 通常也有人称为“三重制约”或“金三角”理论) 质量( q u a l i t y ) 、 时间( t i m e ) 、成本( c o s t ) 。 每个项目的成功与否在理论上讲，都要受到上述三个要素的约束。每一个 项目都有其质量的目标( 客户需求、市场需求、测试标准) ；时间的目标( 上 市时间、客户需求时间、项目计划) 和成本的目标( 产品成本、研发费用、 人员费用) ，只有将这三个要素的预期目标都按计划达成，才能认为这是一个 真正成功的项目。 这三个约束项目成功的关键要素在项目管理知识体系指南( p m b o k 指南) 中 称之为“三重约束”问题( p r o j e c tt r i p l ec o n s t r a i n t ) 。每个项目的成功标 志着这个项目完成了这三者各自的要求。正因为如此，在目前众多的项目管理 相关的实践指南中，最简单、最基本但同时也是影响最大，恐怕就是这个“金 三角”理论( 见图2 1 ) 了。 第2 章嵌入式软件项日管理概述 图2 1 “金三角”理论 简单介绍一下三要素的具体内容： 质量：指的是一个项目所要完成的目标的总体归纳，诸如产品功能性能的 要求、验收标准的要求、交货数量的要求等等，任何一个对项目达成的要求都 可以归结为这个要素的内容。 时间：指的是完成这个项目或项目中某个具体任务所需要花费的时间，诸 如最终出货日期、m i l e s t o n e 、s c h e d u l e 、c h e c kp o i n t 、采购周期等等，所有 项目中有时限的部分都可以归属于这个要素。 成本：指的是完成项目任务所需要的一切费用支出，包括人力成本、材料 设备费用，项目运营成本，产品b o mc o s t 等等，所有费用相关的部分都属于项 目成本这一要素。 这三个要素是相互关联、相互制约的，例如如果需要提前交货，即缩短项 目时间则必须选择降低原定的产品质量并增加人力和设备来加快项目进程，而 单方面将交货质量标准提高，同样会需要延长项目时间并增加人力和设备来配 合。很多软件开发项目管理的关键，最终都归结到这个最基本的项目管理原则 上来。众多软件公司制定的各种企业管理的条例和规章制度，其实最终的都可 以看作是为了维持这个基本的“金三角”原则而进行。因此我们在所有的研究 正式开始之前先明确这一基本原则，以保证我们研究基本思想的正确。 2 项目管理的领域知识 以p m i 为代表的现代项目管理的规范推动机构，倡导的项目管理理论的中 心内容是执行项目管理所需要的具体知识。这些知识根据普通项目管理的需要， 被划分为九个运用和实践的领域。p m i 因此把这些运用领域称为知识领域 ( k n o w l e d g ea r e a s ) 。我们因此就称这些知识为执行项目管理所需要的九个领 域知识，具体内容如图2 2 所示。 9 第2 章嵌入式软件项目管理概述 图2 2 项目管理领域知识1 4 j l o 第2 章嵌入式软件项目管理概述 图2 3 项目管理知识领域关系图 p m i 对这九个项目管理的领域知识做的概括集中了几十年来现代项目管理 领域的发展所积累起来的经验。如图2 3 ，项目管理领域知识中，中心知识应该 属于：时间管理，费用管理，质量管理和范围管理，这四个领域知识直接影响 到项目最终目标和“金三角”理论的三要素平衡，因此我们把这四个领域的知 识归属为关键性的中心知识。另外四个领域知识：人才资源管理、风险管理、 采购管理和沟通管理，在项目中提供较外围的辅助性知识，它们是项目成功的 辅助但同样重要的领域知识 5 。 实际项目管理的工作就是通过对所有领域的知识的综合运用来对一个项目 进行管理，一个软件开发的项目本质上和其他任何项目管理是一样的，因此熟 悉、理解并合理运用项目管理的知识特别是上面所述的“金三角”理论与九个 第2 章嵌入式软件项目管理概述 知识领域的知识和方法，对于成功管理一个软件开发项目有极大的帮助作用。 3 项目的生命周期 之前介绍的都是管理方法中知识相关的部分，实际工作中使用的更明显， 更直观的，接触的最频繁的应该就是项目的生命周期( p r o j e c tl i f ec y c l e ) 。 根据项目管理知识体系指南( 第3 版) ( p m b o k ) 的说法，项目管理程序 组织并描述了项目的工作，并提到了项目管理程序中的5 个项目管理过程组 ( i p e c c ) ：启动( i n i t i a t i n g ) 、规划( p l a n n i n g ) 、执行( e x e c u t i n g ) 、监控 ( c o n t r o l l i n g ) 和收尾( c l o s i n g ) 4 。这5 个项目管理过程组之间的依赖关 系很清楚，对于每一个项目都是按照同样的顺序进行的。它们与应用领域或行 业关心的重点无关。图2 4 表现的是一个典型的项目生命周期中的5 个程序组 图2 4 项目管理程序组 项目生命周期在实际企业应用中，通常被用来作为项目的流程管理 ( p r o c e s sm a n a g e m e n t ) ，指对项目先后顺序的运作过程所进行的管理。 既然称之为流程，就是一个有始有终，具有按部就班、循序渐进的特点的 过程。通常实际的项目会通过将具体工作划分成不同的阶段( 在我们公司将其 称之为p h a s e ) 来进行规划、执行和监控，使得任何一个项目可以按照计划步 第2 章嵌入式软件项月管理概述 骤循序渐进的进行。 根据项目管理定义的概念，任何项目都是从一个启动阶段开始，即项目 的初始工作，该阶段将决定项目是否可以正式立项并继续下去。一旦立项之后 就会进入规划阶段，该部分工作是为了达到预期的项目目标而对整个项目进 行具体的计划和准备。规划完成后即进入执行阶段，就是为了达到制定的项 目目标而进行的具体工作，通常是按照前一阶段制定的项目计划逐步执行。与 此同时监控阶段也将同时进行，主要是对项目进度进行控制和监管，目的同 样是为了保证项目的执行产出结果符合项目的预期计划。最终，项目完成会有 一个交付、验收、确认和维护阶段，也就是收尾阶段，只有获得需求方的正 式确认，项目才能真正结束。 当遇到大型或复杂项目时，由于整个项目无法简单的一次完成，会有众多 事先无法预料的因素以及来自各方面变化的影响，通常巧i 能单一的通过启动、 规划、执行、监控、收尾这一线形过程来实现最终目标，而是项目在进行的过 程中需要不断的修改和调整，包括对整个规划的修正，这样就会产生一个规划、 执行、监控再规划、执行、监控的循环过程，用于不断修正项目规划以达到最 终的项目目标，具体表现如图2 5 所示。 图2 5 项目管理实施流程 这里所介绍的都是项目管理( 同样适用于软件项目管理) 中最基本的宏观 概念，它们都对项目管理的成功起着非常关键的作用。本文之后的内容都是基 于这些基本概念在实际操作中进行具体运用和展开。 2 2c m m c m mi 基础 1 c 删c 删i 概述 c m m 是能力成熟度模型( c a p a c i t ym a t u r i t ym o d e l ) 的简称，是卡内基一梅 隆大学软件工程研究院为了满足美国联邦政府评估软件供应商能力的要求，于 第2 章嵌入式软件项目管理概述 1 9 9 6 年开始研究的模型，并于1 9 9 1 年正式推出了c m m1 0 版。c m m 自问世以来 备受关注，在一些发达国家和地区得到了广泛应用，成为衡量软件公司软件开 发管理水平的重要参考因素和软件过程改进事实上的工业标准 6 。 c m m i 能力成熟度集成模型( c a p a c i t ym a t u r i t ym o d e li n t e g r a t e d ) 是c m m 模型的最新版本。早期的能力成熟度模型是一种单一的模型，较多地用于软件 工程。随着应用的推广与模型本身的发展，该方法演绎成为一种被广泛应用的 综合性模型。c m m i 的本质是软件管理工程的一个部分。软件过程改善是当前软 件管理工程的核心问题，5 0 多年来计算的发展使人们认识到要高效率、高质量 和低成本地开发软件，必须改善软件生产过程。基于模型的过程改进是指采用 能力模型来指导组织的过程改进，使之过程能力稳定的进行改善，该组织也能 变得更加成熟。 由业界、美国政府和卡内基- 梅隆大学软件工程研究所率先倡导的能力成 熟度模型集成( c m m i ) 项目致力于帮助企业缓解这种困境。c m m i 为改进一个组 织的各种过程提供了一个单一的集成化框架，新的集成模型框架消除了