软件工程课件：1%-第01章(复旦大学) 概论.ppt

1、复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程2/154赵文耘赵文耘 教授、博士生导师教授、博士生导师 复旦大学复旦大学 软件工程实验室主任软件工程实验室主任 中国计算机学会软件工程专业委员会中国计算机学会软件工程专业委员会 副主任副主任 中国软件行业协会软件工程分会中国软件行业协会软件工程分会 副理事长副理事长 上海复旦天翼计算机有限公司上海复旦天翼计算机有限公司 总经理总经理复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程3/154 计算机专业应该学到什么，有什么用计算机专业应该学到什么，有什么用? 在大学里能够学到什么在大学里

2、能够学到什么?学习能力学习能力? 什么是一个好专业什么是一个好专业? 中国中国Vs美国美国 中国中国Vs印度印度 中国中国Vs日本日本? 软件工程课程的目标软件工程课程的目标复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程4/154复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程5/154 项目和作业项目和作业 40 一个项目文档和练习一个项目文档和练习 课堂练习课堂练习 20 大考大考 40 总分总分 排序后按排序后按30(A/A-)类推类推复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程6/154实用

3、软件工程（第二版）实用软件工程（第二版） 郑人杰、殷人昆、陶永雷，清华大学出版社，郑人杰、殷人昆、陶永雷，清华大学出版社，1997年年软件工程（第二版）软件工程（第二版） 齐治昌、谭庆平、宁洪，高等教育出版社，齐治昌、谭庆平、宁洪，高等教育出版社，2004年年软件系统开发技术（修订版）软件系统开发技术（修订版） 潘锦平、施小英、姚天昉，西安电子科技大学出版社，潘锦平、施小英、姚天昉，西安电子科技大学出版社，1997年年计算机科学技术百科全书（第二版）计算机科学技术百科全书（第二版） 张效强主编，清华大学出版社，张效强主编，清华大学出版社，2005年年Software Engineering A

4、 Practitioners Approach (Sixth Edition) , Roger S Pressman，2005年年 （中文版）郑人杰等译，机械工业出版社，（中文版）郑人杰等译，机械工业出版社，2007年年复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程7/154 计算机软件计算机软件 软件工程软件工程 软件过程软件过程 软件过程模型软件过程模型 敏捷软件开发敏捷软件开发 CASE工具与环境工具与环境复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程8/154 软件工程软件工程 软件过程软件过程 软件过程模型软件过程模型

5、敏捷软件开发敏捷软件开发 CASE工具与环境工具与环境复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程9/154 计算机软件指计算机系统中的计算机软件指计算机系统中的程序及程序及其文档其文档 程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述 计算任务：任何以计算机为处理工具的任务计算任务：任何以计算机为处理工具的任务 处理对象：数据（如数据、文字、图形、图像、声音等，处理对象：数据（如数据、文字、图形、图像、声音等，它们只是表示，而无含义）或信息（数据及有关的含义）它们只是表示，而无含义）或信息（数据及有关的含义） 处理规则一般指处理的动作和步骤。程序必须装入计算机处理规

6、则一般指处理的动作和步骤。程序必须装入计算机内才能工作内才能工作 文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料，文档一般是给人看的，不一定装入计算机复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程10/154 1946-1956年 从计算机问世到实用的高级程序语言出现前存储容量比较小，运算速度比较慢存储容量比较小，运算速度比较慢采用个体工作方式采用个体工作方式, ,用低级语言编写程序用低级语言编写程序应用领域主要是以数值数据处理为主的科学应用领域主要是以数值数据处理为主的科学计算，计算，其特点是输入、输出量较小其特点是输入、输出量较小衡量程序质量的标准主要是功效，即运行

7、时间省、衡量程序质量的标准主要是功效，即运行时间省、占用内存小占用内存小主要研究内容是科学计算程序、服务性程序和程主要研究内容是科学计算程序、服务性程序和程序库，研究对象是顺序程序序库，研究对象是顺序程序复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程11/154 1956-1968年 从实用的高级程序语言出现到软件工程出现前存储器容量大，外围设备得到迅速发展，出现存储器容量大，外围设备得到迅速发展，出现了高级程序设计语言了高级程序设计语言应用领域包括应用领域包括数据处理（非数值数据），其特数据处理（非数值数据），其特点是计算量不大，但输入、输出量却较大点是计算量

8、不大，但输入、输出量却较大高速主机与低速外围设备的矛盾突出，出现了高速主机与低速外围设备的矛盾突出，出现了操作系统、并发程序、数据库及其管理系统操作系统、并发程序、数据库及其管理系统2020世纪世纪6060年代初提出了软件一词，开始认识到年代初提出了软件一词，开始认识到文档的重要性文档的重要性研究高级程序设计语言、编译程序、操作系统、研究高级程序设计语言、编译程序、操作系统、支持编程的工具及各种应用软件支持编程的工具及各种应用软件工作方式逐步从个体方式转向合作方式工作方式逐步从个体方式转向合作方式出现软件危机出现软件危机复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程

9、课程12/154 1968年-至今 从软件工程出现到现在硬件向巨型机和微型机二个方向发展，出现了硬件向巨型机和微型机二个方向发展，出现了计算机网络，软件方面提出了软件工程，出现计算机网络，软件方面提出了软件工程，出现了了“计算机辅助软件工程计算机辅助软件工程”（CASE）计算机的应用领域渗透到各个业务领域，出现计算机的应用领域渗透到各个业务领域，出现了嵌入式应用，其特点是受制于它所嵌入的宿了嵌入式应用，其特点是受制于它所嵌入的宿主系统主系统开发方式逐步由个体合作方式转向工程方式开发方式逐步由个体合作方式转向工程方式软件工程方面的研究主要包括软件开发模型、软件工程方面的研究主要包括软件开发模型、

10、软件开发方法及技术、软件工具与环境、软件软件开发方法及技术、软件工具与环境、软件过程、软件自动化系统等过程、软件自动化系统等软件方面研究以智能化、自动化、集成化、并软件方面研究以智能化、自动化、集成化、并行化、以及自然化为标志的软件开发新技术行化、以及自然化为标志的软件开发新技术复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程13/154 许多软件项目不能满足客户的要求 许多软件项目超出预算和时间安排复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程14/154 对软件开发成本和进度的估计常常很不正确对软件开发成本和进度的估计常常很不正

11、确 用户对用户对“已完成的已完成的”软件系统不满意的现象经常发生软件系统不满意的现象经常发生 软件产品的质量往往靠不住软件产品的质量往往靠不住 软件常常是不可维护的软件常常是不可维护的 软件通常没有适当的文档资料软件通常没有适当的文档资料 软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升 软件开发生产率提高的速度远远跟不上计算机应用迅软件开发生产率提高的速度远远跟不上计算机应用迅速普及深入的趋势速普及深入的趋势复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程15/154 软件是逻辑产品，开发进度、成本难以估计软件是逻辑产

12、品，开发进度、成本难以估计 缺乏或不完整、不一致的文档给维护带来困难缺乏或不完整、不一致的文档给维护带来困难 用户对软件需求的描述往往不够精确，有遗漏，有用户对软件需求的描述往往不够精确，有遗漏，有二义二义 软件开发人员对需求的理解与用户的本来愿望有差软件开发人员对需求的理解与用户的本来愿望有差异异 大型软件项目需多人协同完成，缺乏管理经验大型软件项目需多人协同完成，缺乏管理经验 开发人员不能有效地、独立自主地处理大型软件的开发人员不能有效地、独立自主地处理大型软件的全部关系全部关系 缺乏有力的方法学和工具的支持缺乏有力的方法学和工具的支持 软件项目的特殊性和人类智力的局限性软件项目的特殊性和

13、人类智力的局限性复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程16/154 消除消除 错误的概念和做法错误的概念和做法 推广推广使用成功的开发技术和方法使用成功的开发技术和方法 使用使用软件工具和软件工程支持环境软件工具和软件工程支持环境 加强软件加强软件管理管理复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程17/154 软件是一种逻辑实体，而不是有形的系软件是一种逻辑实体，而不是有形的系统元件，其开发成本和进度难以准确地统元件，其开发成本和进度难以准确地估算估算 软件是被开发的或被设计的，它没有明软件是被开发的或被设计的，它没有

14、明显的制造过程，一旦开发成功，只需复显的制造过程，一旦开发成功，只需复制即可，但其维护的工作量大制即可，但其维护的工作量大 软件的使用没有硬件那样的机械磨损和软件的使用没有硬件那样的机械磨损和老化问题老化问题复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程18/154复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程19/154其它特点：其它特点： 软件的开发和运行常受到计算机硬件软件的开发和运行常受到计算机硬件的限制，的限制，对计算机硬件有着不同程度对计算机硬件有着不同程度的依赖性的依赖性 软件的开发至今软件的开发至今尚未完全实现自动

15、化尚未完全实现自动化 软件成本相当昂贵软件成本相当昂贵 相当多的软件工作相当多的软件工作涉及到社会因素涉及到社会因素复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程20/154复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程21/154 系统软件系统软件：属于计算机系统中最靠近硬件的一层，：属于计算机系统中最靠近硬件的一层，其它软件一般都通过系统软件发挥作用，它与具其它软件一般都通过系统软件发挥作用，它与具体的应用领域无关。如操作系统、编译程序等。体的应用领域无关。如操作系统、编译程序等。 支持软件支持软件：支持软件的开发和维护的软件

16、。如数：支持软件的开发和维护的软件。如数据库管理系统、网络软件、软件开发环境等。据库管理系统、网络软件、软件开发环境等。 应用软件应用软件：特定应用领域专用的软件。如实时软：特定应用领域专用的软件。如实时软件、嵌入式软件、科学和工程计算软件、事务处件、嵌入式软件、科学和工程计算软件、事务处理软件、人工智能软件等。理软件、人工智能软件等。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程22/154 按软件工作方式划分： 实时处理软件实时处理软件 分时软件分时软件 交互式软件交互式软件 批处理软件批处理软件 按软件服务对象的范围划分： 项目软件项目软件 产品软件产品软

17、件 复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程23/154 按使用的频度进行划分： 一次使用一次使用 频繁使用频繁使用 按软件失效的影响进行划分： 高可靠性软件高可靠性软件 一般可靠性软件一般可靠性软件复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程25/154 软件语言是用于书写计算机软件的语言。软件语言是用于书写计算机软件的语言。 它主要包括：它主要包括： 需求定义语言 功能性语言 设计性语言 实现性语言（即程序设计语言） 文档语言复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程26/154需求

18、定义语言用来书写软件需求定义。 软件需求定义是软件功能需求和非功能需求的定义性描述。软件功能需求刻画软件“做什么”，软件非功能需求刻画诸如功能性限制、设计限制、环境描述、数据与通信规程及项目管理等典型的需求定义语言有PSL语言（Problem Statement Language问题陈述语言）复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程27/154功能性语言用来书写软件功能规约（functional specification） 软件功能规约是软件功能的严格而完整的陈述。通常它只刻画软件系统“做什么”的外部功能，而不涉及系统“如何做”的内部算法。 典型的功能性

19、语言有广谱语言、Z语言。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程28/154设计性语言用来书写软件设计规约（design specification） 软件设计规约是软件设计的严格而完整的陈述。一方面，它是软件功能规约的算法性细化，刻画软件“如何做”的内部算法，另一方面，它是软件实现的依据。典型的设计性语言有PDL语言（Program Design Language）复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程29/154 实现性语言用来书写计算机程序 实现性语言也称编程语言或程序设计语言（programming lang

20、uage）程序设计语言可按语言的级别、对使用者的要求、应用范围、使用方式、成分性质等多种角度进行分类 复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程30/154 按语言级别分：低级语言和高级语言 低级语言是与特定计算机体系结构密切相关的程序设计语言，如机器语言、汇编语言。其特点是与机器有关，功效高，但使用复杂，开发费时，难维护。 高级语言是不反映特定计算机体系结构的程序设计语言，它的表示方法比低级语言更接近于待解问题的表示方法。其特点是在一定程度上与具体机器无关，易学、易用、易维护。但高级语言程序经编译后产生的目标程序的功效往往较低。复旦大学计算机科学与工程系复

21、旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程31/154 按用户要求分：过程式语言和非过程式语言 过程式语言（procedural language）是通过指明一列可执行的运算及运算次序来描述计算过程的程序设计语言。如FORTRAN、COBOL、C等。 非过程式语言（nonprocedural language ）是不显式指明处理过程细节的程序设计语言。在这种语言中尽量引进各种抽象度较高的非过程性描述手段，以期做到在程序中增加“做什么”的描述成分，减少“如何做”的细节描述。如第四代语言（4GL）、函数式语言、逻辑式语言。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软

22、件工程课程32/154也可称：命令式语言和申述式语言 命令式语言（imperative language）即过程式语言。 申述式语言（declarative language ）是着重描述要处理什么，而非描述如何处理的语言。申述式语言程序是关于问题解的约束陈述，这些约束迫使含于实现中的算法处理机制生成一个解或一组解。如函数式语言、逻辑式语言。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程33/154 函数式语言(functional programming language)中函数是构造程序的基本成分，它提供一些设施用于构造更为复杂的函数。程序人员根据提出的问题

23、去定义求解函数（即主程序），其中可能包含一些辅助函数。如Lisp语言。 逻辑式语言(logic programming language)的基本运算单位是谓词。谓词定义了变元间的逻辑关系。例如，Prolog语言的基本形式是Horn子句，其程序围绕着某一主题的事实、规则和询问三类语句组成。这三类语句分别用来陈述事实、定义规则和提出问题。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程34/154 按应用范围分：通用语言和专用语言 通用语言指目标非单一的语言，如FORTRAN、COBOL、C等。 专用语言指目标单一的语言，如自动数控程序APT。复旦大学计算机科学与工程

24、系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程35/154 按使用方式分：交互式语言和非交互式语言 交互式语言指具有反映人机交互作用的语言，如BASIC。 非交互式语言指不反映人机交互作用的语言，如FORTRAN、COBOL。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程36/154 按成分性质分：顺序语言、并发语言、分布语言 顺序语言指只含顺序成分的语言，如FORTRAN、C。 并发语言指含有并发成分的语言，如Modula、Ada、并发Pascal。 分布语言指考虑到分布计算要求的语言，如Modula。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程

25、系 软件工程课程软件工程课程37/154 文档语言用来书写软件文档。 计算机软件文档是计算机开发、维护和使用过程的档案资料和对软件本身的阐述性资料。 通常用自然语言或半形式化语言书写。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程38/154 计算机软件计算机软件 软件过程软件过程 软件过程模型软件过程模型 敏捷软件开发敏捷软件开发 CASE工具与环境工具与环境复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程39/1541968年NATO(北大西洋公约组织)会议上首次提出 Fritz Bauer：软件工程是为了经济地获得可靠的软件工

26、程是为了经济地获得可靠的和能在实际机器上高效运行的软件而建立和使用的和能在实际机器上高效运行的软件而建立和使用的好的工程原则好的工程原则 IEEE： 软件工程是（软件工程是（1）将系统化的、规范的、）将系统化的、规范的、可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护的过可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护的过程，即将工程化应用于软件中；（程，即将工程化应用于软件中；（2）（）（1）中所述）中所述方法的研究方法的研究 计算机科学技术百科全书：计算机科学技术百科全书：软件工程是应用计算机软件工程是应用计算机科学、数学及管理科学等原理，以工程化的原则和科学、数学及管理科学等原理，以工程化的原则和方法制

27、作软件的工程方法制作软件的工程复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程40/154 目标： 生产具有正确性、可用性以及价格合宜的产品 正确性反映软件产品实现相应功能规约的程度； 可用性反映软件的基本结构、实现及其文档为用户可用的程度； 价格合宜反映软件开发与运行的总代价满足用户要求的程度。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程41/154 过程（Process）： 生产一个最终满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤 软件工程过程包括：开发过程、运作过程、维护过程、管理过程、支持过程、获取过程、供应过程、剪裁过程

28、等复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程42/154 原则： 选取适宜的开发模型 采用合适的设计方法 提供高质量的工程支持 重视软件工程的管理复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程43/154 软件有一个孕育、诞生、成长、成熟、衰亡的生存过程。这个过程即为计算机软件的生存周期 软件生存周期大体可分为如下几个活动：计算机系统工程、需求分析、设计、编码、测试、运行和维护复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程44/154 计算机系统工程计算机系统包括计算机硬件、软件、使计算机系统包

29、括计算机硬件、软件、使用计算机系统的人、数据库、文档、规用计算机系统的人、数据库、文档、规程等系统元素。程等系统元素。计算机系统工程的任务：计算机系统工程的任务：v确定待开发软件的总体要求和范围，以及它与其它计算机系统元素之间的关系v进行成本估算，做出进度安排v进行可行性分析，即从经济、技术、法律等方面分析待开发的软件是否有可行的解决方案，并在若干个可行的解决方案中作出选择。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程45/154 软件需求分析主要解决待开发软件要主要解决待开发软件要“做什么做什么”的问的问题题确定软件的功能、性能、数据、界面等确定软件的功能、

30、性能、数据、界面等要求，生成软件需求规约。要求，生成软件需求规约。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程46/154 软件设计主要解决待开发软件主要解决待开发软件“怎么做怎么做”的问题。的问题。软件设计通常可分为系统设计（也称概要设软件设计通常可分为系统设计（也称概要设计或总体设计）和详细设计。计或总体设计）和详细设计。系统设计的任务是设计软件系统的体系结构，系统设计的任务是设计软件系统的体系结构，包括软件系统的组成成分、各成分的功能和包括软件系统的组成成分、各成分的功能和接口、成分间的连接和通信，同时设计全局接口、成分间的连接和通信，同时设计全局数据结

31、构；数据结构；详细设计的任务是设计各个组成成分的实现详细设计的任务是设计各个组成成分的实现细节，包括局部数据结构和算法等。细节，包括局部数据结构和算法等。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程47/154 编码 用某种程序设计语言，将设计的结果转换为可执行的程序代码。 测试 发现并纠正软件中的错误和缺陷。测试主要包括单元测试、集成测试、确认测试和系统测试。 运行和维护 在软件运行期间，当发现了软件中潜藏的错误或需要增加新的功能或使软件适应外界环境的变化等情况出现时对软件进行修改。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课

32、程48/154 计算机软件计算机软件 软件工程软件工程 软件过程模型软件过程模型 敏捷软件开发敏捷软件开发 CASE工具与环境工具与环境复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程49/154 软件过程是软件生存周期中的一系列相关的过程。软件过程是软件生存周期中的一系列相关的过程。 过程是活动的集合，活动是任务的集合。过程是活动的集合，活动是任务的集合。 软件过程有三层含义：软件过程有三层含义：个体含义，即指软件产品或系统在生存周期中的某一个体含义，即指软件产品或系统在生存周期中的某一类活动的集合，如软件开发过程，软件管理过程等；类活动的集合，如软件开发过程，

33、软件管理过程等；整体含义，即指软件产品或系统在所有上述含义下的整体含义，即指软件产品或系统在所有上述含义下的软件过程的总体；软件过程的总体；工程含义，即指解决软件过程的工程，它应用软件工工程含义，即指解决软件过程的工程，它应用软件工程的原则、方法来构造软件过程模型，并结合软件产程的原则、方法来构造软件过程模型，并结合软件产品的具体要求进行实例化，以及在用户环境下的运作，品的具体要求进行实例化，以及在用户环境下的运作，以此进一步提高软件生产率，降低成本。以此进一步提高软件生产率，降低成本。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程50/154 ISO/IEC

34、12207标准把软件生存周期中可以开展的活动分为5个基本过程，8个支持过程和4个组织过程。每一个过程划分为一组活动，每项活动进一步划分为一组任务。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程51/154 基本（primary）过程供各当事方在软件生存周期期间使用。包括： 获取（acquisition）过程：确定需方和组织向供方获取系统、软件或软件服务的活动。 供应（supply）过程：确定供方和组织向需方提供系统、软件或软件服务的活动。 开发（development）过程：确定开发者和组织定义并开发软件的活动。 运作（operation）过程：确定操作者和组织

35、在规定的环境中为其用户提供运行计算机系统服务的活动。 维护（maintenance）过程：确定维护者和 组织提供维护软件服务的活动。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程52/154 支持（supporting）过程用于支持其他过程，它有助于软件项目的成功和质量提高。包括： 文档编制（documentation）过程： 确定记录生存周期过程产生的信息所需的活动。 配置管理（configuration management）过程： 确定配置管理活动。 质量保证（quality assurance）过程：确定客观地保证软件和过程符合规定的要求以及已建立的计划

36、所需的活动。 复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程53/154 验证（verification）过程：根据软件项目要求，按不同深度确定验证软件所需的活动。 确认（validation）过程：确定确认软件所需的活动。 联合评审（joint review）过程：确定评价一项活动的状态和产品所需的活动。 审计（audit）过程：确定为判断符合要求、计划和合同所需的活动。 问题解决（problem resolution）过程：确定一个用于分析和解决问题的过程。 复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程54/154 组织（o

37、rganizational）过程用于软件组织建立和实现构成相关生存周期的基础结构和人事制度，并不断改进这种结构和过程。包括： 管理（management）过程：确定生存周期过程中的基本管理活动。 基础设施（infrastructure）过程：确定建立生存周期过程基础结构的基本活动。 改进（improvement）过程: 确定一个组织为建立、测量、控制和改进其生存周期过程所需开展的基本活动。 培训（training）过程: 确定提供经适当培训的人员所需的活动。 复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程55/154ISO/IEC 12207为软件生存周期过程建

38、立了一个公共框架，它提供了一组标准的过程、活动和任务。对于一个软件项目，可根据其具体情况对标准的过程、活动和任务进行剪裁，即删除不适用的过程、活动和任务。ISO/IEC 12207标准的附录A中的剪裁（tailoring）过程规定了在针对该标准进行剪裁时所需要的基本活动（包括：明确项目环境；请求输入；选择过程、活动和任务；把剪裁决定和理由写成文档），剪裁过程的输出是：剪裁决定和理由记录。附录B就剪裁要点提供简要说明，并列出一些关键要素，可以根据这些要素作出剪裁决定。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程56/154CMM（Capability Matur

39、ity Model）即能力成熟度模型，是美国卡耐基梅隆大学软件工程研究所（SEI）在美国国防部资助下于二十世纪八十年代末建立的，用于评价软件机构的软件过程能力成熟度的模型。此模型在建立和发展之初，主要目的在于提供一种评价软件承接方能力的方法，为大型软件项目的招投标活动提供一种全面而客观的评审依据。而发展到后来，又同时被软件组织用于改进其软件过程。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程57/1541. 不成熟的软件组织 软件过程一般并不预先计划，而是在项目进行中由实际工作人员及管理员临时计划 有时，即使软件过程已计划好，仍不按计划执行 没有一个客观的基准来

40、判断产品质量，或解决产品和过程中的问题 对软件过程步骤如何影响软件质量，一无所知，产品质量得不到保证。而且，一些提高质量的环节，如检查、测试等经常由于要赶进度而减少或取消复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程58/154 产品在交付前，对客户来说，一切都是不可见的 没有长远目标，管理员通常只关注解决任何当前的危机 由于没有实事求是地估计进度、预算，因此他们经常超支、超时。当最后期限临近，他们往往在功能性和质量上妥协，或以加班加点方式赶进度复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程59/1542. 成熟的软件组织 具有全

41、面而充分的组织和管理软件开发和维护过程的能力 管理员监视软件产品的质量以及生产这些产品的过程 制定了一系列客观基准来判别产品质量，并分析产品和过程中的问题 进度和预算可以按照以前积累的经验来制定，结果可行。预期的成本、进度、功能与性能和质量都能实现，并达到目的 能准确及时地向工作人员通报实际软件过程，并按照计划有规则地(前后一致，不互相矛盾)工作复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程60/154 凡规定的过程都编成文档 软件过程和实际工作方法相吻合。必要时，过程定义会及时更新，通过测试，或者通过成本-效益分析来改进过程。 全体人员普遍地、积极地参与改进软

42、件过程的活动。在组织内部的各项目中，每人在软件过程中的职责都十分清晰而明确，每人各守其责，协同工作，有条不紊，甚至能预见和防范问题的发生。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程61/154 CMM提供了一个成熟度等级框架： 1级-初始级、 2级-可重复级、 3级-已定义级、 4级-已管理级和5级-优化级。 1.初始（initial）级： 软件过程的特点是无秩序的，甚至是混乱的。几乎没有什么过程是经过妥善定义的，成功往往依赖于个人或小组的努力。2.可重复（repeatable）级： 建立了基本的项目管理过程来跟踪成本、进度和功能特性。制定了必要的过程纪律，

43、能重复早先类似应用项目取得的成功。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程62/1543.已定义（defined）级： 己将管理和工程活动两方面的软件过程文档化、标准化，并综合成该机构的标准软件过程。所有项目均使用经批准、剪裁的标准软件过程来开发和维护软件。4.已管理（managed）级： 收集对软件过程和产品质量的详细度量值，对软件过程和产品都有定量的理解和控制。 5.优化（optimizing）级： 整个组织关注软件过程改进的持续性、预见及增强自身，防止缺陷及问题的发生。过程的量化反馈和先进的新思想、新技术促使过程不断改进。复旦大学计算机科学与工程系复

44、旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程63/1545.5.优化级优化级4.4.已管理级已管理级3.3.已定义级已定义级2.2.可重复级可重复级1.1.初始级初始级标 准 、 一标 准 、 一致的过程致的过程有纪律有纪律的过程的过程可预测的过程可预测的过程持续改进的过程持续改进的过程软件过程成熟度软件过程成熟度的的5 5个等级个等级复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程64/154成熟度等级成熟度等级关键过程域关键过程域共同特性共同特性关键实践关键实践包含包含划分为划分为包含包含过程能力过程能力表明表明目标目标实现实现实施或制度化实施或制度化解

45、决解决活动或基础设施活动或基础设施描述描述CMM结构结构复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程65/154 成熟度等级表明了一个软件组织的过程能力的水平。除初始级外，每个成熟度等级都包含若干个关键过程域（Key Process Area，简称KPA）（见表1.2）达到某个成熟度级别，该级别（以及较低级别）的所有关键过程域都必须得到满足，并且过程必须实现制度化。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程66/154 CMM提供了18个关键过程域，每个关键过程域都有一组对改进过程能力非常重要的目标，并确定了一组相应的关键实

46、践 目标说明了每一个关键过程域的范围、界限和意义。 关键实践描述了建立一个过程能力必须完成的活动和必须具备的基础设施，完成了这些关键实践就达到了相应关键过程域的目标，该关键过程域也就得到了满足。每个关键过程域的关键实践都是按照五个共同特性（执行约定，执行能力，执行活动，测量和分析，验证实现）进行组织的，主要解决关键实践的实施或制度化问题。 复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程67/154 共同特性将描述关键过程域的关键实践组织起来。共同特性是一些属性，指明一个关键过程域的执行和规范化是否有效、可重复和可持续。共有5个共同特性: 执行约定，执行能力，执行

47、活动，测量和分析，验证实现。1)执行约定执行约定： 执行约定描述机构为确保过程的建立和持续执行约定描述机构为确保过程的建立和持续而必须采取的一些措施。典型内容包括建立而必须采取的一些措施。典型内容包括建立机构策略和领导关系。机构策略和领导关系。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程68/1542)执行能力执行能力： 执行能力描述了项目或机构完整地实现软件执行能力描述了项目或机构完整地实现软件过程所必须有的先决条件。典型内容包括资过程所必须有的先决条件。典型内容包括资源、机构结构和培训。源、机构结构和培训。3)执行活动执行活动： 执行活动描述了执行一个关键

48、过程域所必需执行活动描述了执行一个关键过程域所必需的活动、任务和规程。典型内容包括制定计的活动、任务和规程。典型内容包括制定计划和规程、执行和跟踪以及必要时采取纠正划和规程、执行和跟踪以及必要时采取纠正措施。措施。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程69/1544)测量和分析测量和分析： 测量和分析描述了为确定与过程有关的状态测量和分析描述了为确定与过程有关的状态所需的基本测量实践。这些测量可用来控制所需的基本测量实践。这些测量可用来控制和改进过程。典型内容包括可能采用的测量和改进过程。典型内容包括可能采用的测量实例。实例。5)验证实现验证实现： 验证

49、实现描述了为确保执行的活动与已建立验证实现描述了为确保执行的活动与已建立的过程一致所采取的步骤。典型内容包括管的过程一致所采取的步骤。典型内容包括管理部门和软件质量保证组实施的评审和审核。理部门和软件质量保证组实施的评审和审核。复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程70/154在执行活动这个共同特性中的实践描述了建立一个过程能力所必须完成的活动。所有其他实践共同形成了一个使机构能将执行活动中描述的实践进行规范化的基础。各关键过程域的详细描述，参见能力成熟度模型（CMM）：软件过程改进指南，卡耐基梅隆大学软件工程研究所编著，刘孟仁等译，电子工业出版社出版。

50、复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程软件工程课程71/154缺陷预防缺陷预防技术更新管理技术更新管理过程更改管理过程更改管理优化级优化级定量过程管理定量过程管理软件质量管理软件质量管理已管理级已管理级机构过程焦点机构过程焦点机构过程定义机构过程定义培训大纲培训大纲综合软件管理综合软件管理软件产品工程软件产品工程组间协调组间协调同行评审同行评审已定义级已定义级需求管理需求管理软件项目计划软件项目计划软件项目跟踪和监督软件项目跟踪和监督软件分包合同管理软件分包合同管理软件质量保证软件质量保证软件配置管理软件配置管理可重复级可重复级初始级初始级能力成熟度级别中的能力成熟