《软件项目开发》PPT课件

项 目 模 拟 /实 战 训 练第 一 部 分 软 件 工 程 本 讲 内 容1 软 件 工 程 概 述2 软 件 工 程 过 程 和 活 动3 软 件 过 程 模 型4 软 件 过 程 成 熟 度 模 型 CMM 1 软 件 工 程 概 述 1.1 软 件 的 概 念 1.2 为 什 么 要 软 件 工 程 1.3 什 么 是 软 件 工 程 1.4 参 考 书 目 1.1 软 件 的 概 念 定 义Program + Data Structure + Documents 软 件 的 性 质复 杂 性难以描述性不可见性变 化 性 易 于 副 本 的 大 批 量 生 产强合作性 1.2 为 什 么 要 软 件 工 程 软 件 危 机爆 发 时 间 1967年 NATO的 研 究 组 首 次 提 出 1968年 NATO软 件 工 程 会 议 首 次 提 出 软 件 工 程概 念 1968-2013, 近 40多 年“ 危 机 ” 一 词软 件 危 机 依 然 存 在 Crisis！ 1.2 为 什 么 要 软 件 工 程 软 件 危 机 面 对 的 问 题艺术 vs. 标准化错误的发现软件需求获取 软 件 支 持 和 维 护开发速度 vs. 市场需求开发周期过长、开发成本过高研发风险软件开发中的复杂的协作(人员,问题,过程)不同角色的软件神话(管理者,用户,开发者,大众) 1.2 为 什 么 要 软 件 工 程 采 用 什 么 方 法 缓 解 危 机硬 件 ?建 筑 学 ?拍 电 影 ?软 件 工 程 ！ 1.3 什 么 是 软 件 工 程 Fritz Bauer:“建 立 和 应 用 完 善 的 工 程 原 理 以 便 经 济 地 得到 在 真 实 机 器 上 可 靠 和 有 效 运 行 的 软 件 。特 点 ： 重 原 理 、 轻 技 术 、 无 度 量 IEEE：(1)应 用 系 统 的 有 规 则 的 定 量 的 方 法 开 发 、使 用 和 维 护 软 件 ； 即 应 用 工 程 于 软 件 。(2)研究(1)中的方法特 点 ： 粗 糙 1.3 什 么 是 软 件 工 程 Definition软 件 工 程 是 以 质 量 为 核 心 ， 为 了 经 济 地 开发 满 足 客 户 需 求 的 软 件 而 研 究 、 建 立 和 应用 的 系 统 化 的 、 有 规 则 的 、 可 度 量 的 和 可控 制 的 工 程 原 则 、 方 法 ， 涉 及 到 软 件 过 程 、项 目 管 理 、 开 发 方 法 、 软 件 复 用 、 软 件 度量 、 开 发 工 具 ， 甚 至 企 业 文 化 等 各 个 方 面 。 A Quality FocusProcessMethodsCASE Tools1.3 什 么 是 软 件 工 程 1.4 软 件 工 程 参 考 书 目 2 过 程 和 活 动 2.1 软件过程的概念 2.2 问题定义活动 2.3 可行性研究活动 2.4 需求分析活动 2.5 设计活动 2.6 实施活动 2.7 测试活动 2.8 部署活动 2.1 软 件 过 程 的 概 念 软 件 过 程 的 定 义软 件 过 程 由 开 发 或 维 护 软 件 及 其 相 关 产 品的 一 系 列 活 动 构 成 ， 这 些 活 动 从 不 同 的 方面 定 义 了 软 件 开 发 中 的 步 骤 、 交 付 物 、 涉众 及 其 职 责 等 流 程 要 素 2.1 软 件 过 程 的 概 念 Build theSystem控 制 预 算 ,计 划 表 ,标 准输 入需 求 资 源人 员 ,工 具输 出代 码 ,文 档Process控 制 /约 束输 入 资 源 输 出 2.1 软 件 过 程 的 概 念WhatHow Change 2.1 软 件 过 程 的 概 念 2.1 软 件 过 程 的 概 念Basic Activities(基 础 活 动 )问 题 定 义 ， 需 求 ， 设 计 ， 实 b现 ，软 件 验 证 ， 集 成 ， 软 件 演 进 /维 护 ， 退 役Umbrella Activities (辅 助 性 活 动 )软 件 项 目 跟 踪 和 控 制 ， 正 式 的 技 术 复 审 ，软 件 质 量 保 证 ， 软 件 配 置 管 理 ， 文 档 编 制 ，复 用 管 理 ， 度 量 ， 风 险 管 理 ， Something that covers or protects. 保护物覆盖或保护的事物 2.2 问 题 定 义 活 动 What问 题 定 义 是 软 件 开 发 过 程 当 中 的 一 个 定 义要 解 决 的 问 题 并 确 定 系 统 范 围 的 活 动 。 Why形 成 一 个 早 期 判 断 ， 达 成 一 个 最 初 共 识 When项 目 日 程 表 的 最 前 端占 整 个 软 件 开 发 时 间 中 的 比 例 很 小 2.2 问 题 定 义 活 动 Who系 统 分 析 师 、 出 资 方 领 导 、 出 资 方 技 术 人员 、 开 发 方 领 导 和 项 目 经 理 Where客 户 现 场 2.2 问 题 定 义 活 动 How 2.3 可 行 性 研 究 活 动 What可 行 性 研 究 是 以 相 对 短 的 时 间 和 相 对 低 的成 本 来 确 定 给 定 的 问 题 在 其 约 束 条 件 内 是否 有 解 、 有 几 种 解 以 及 哪 个 是 最 佳 解 。 Why必 须 要 先 确 立 满 足 约 束 条 件 的 方 案 是 否 存在 、 是 否 可 行 、 是 否 最 优 ， 然 后 再 在 最 优方 案 的 基 础 上 进 行 开 发 2.3 可 行 性 研 究 活 动 When 项 目 的 早 期 阶 段 占 整 个 软 件 开 发 时 间 中 的 比 例 较 小 ， 但 比 问 题 定义 活 动 所 消 耗 的 时 间 长 Who 系 统 分 析 师 、 出 资 方 领 导 、 出 资 方 技 术 人 员 、 用户 代 表 、 开 发 方 领 导 、 项 目 经 理 、 架 构 设 计 师 、领 域 专 家 、 财 务 人 员 、 市 场 人 员 、 软 件 质 量 保 证（ SQA， Software Quality Assure） 人 员 等 Where 客 户 现 场 。 2.3 可 行 性 研 究 活 动 How How 2.4 需 求 分 析 活 动 What需 求 ： 主 要 是 在 产 品 构 建 之 前 确 定 的 系 统必 须 符 合 的 条 件 或 具 备 的 功 能 ， 它 们 是 关于 系 统 将 要 完 成 什 么 工 作 的 一 段 描 述 语 句 ，它 们 必 须 经 过 所 有 相 关 人 员 的 认 可 ， 其 目的 是 彻 底 地 解 决 客 户 的 问 题 。 需 求 文 档 一 组 需 求 的 集 合 用 户 需 求 文 档 、 系 统 需 求 文 档 和 软 件 规 约 文 档 2.4 需 求 分 析 活 动功 能 性 需 求 和 非 功 能 性 需 求 功 能 性 需 求 ： 描 述 了 系 统 应 该 做 什 么 ， 即 具 备的 功 能 或 服 务 。 （ 输 入 、 输 出 和 计 算 等 ） 非 功 能 性 需 求 ： 描 述 了 系 统 必 须 遵 守 的 约 束 条件 。 （ 响 应 时 间 、 吞 吐 量 、 可 靠 性 、 可 移 植 性 、可 扩 展 性 、 易 用 性 、 安 全 性 、 资 源 要 求 、 可 复用 性 、 技 术 要 求 、 文 化 和 政 策 需 求 、 法 律 需 求 、道 德 要 求 、 隐 私 要 求 ， 等 等 ） 描 述 需 求 的 标 准 是 完 整 的 、 正 确 的 、 必 要 的 、 无 歧 义 的 、 可 行的 、 可 验 证 的 以 及 被 设 置 了 优 先 级 别 的 。 What 2.4 需 求 分 析 活 动 Why需 求 不 一 致 、 模 糊 、 矛 盾需 求 变 更客 户 忽 略 领 域 常 识 /知 识 /术 语 客 户 集 中 于 现 有 系 统 的 不 足 之 处 ， 而 忽 略了 系 统 要 实 现 的 关 键 功 能零 碎 、 无 组 织 、 不 明 确 、 表 达 不 清不 分 轻 重 缓 急 2.4 需 求 分 析 活 动 When项 目 的 早 期 阶 段 ？贯 穿 于 整 个 软 件 开 发 过 程 的 需 求 活 动 2.4 需 求 分 析 活 动 Who 系 统 分 析 师 、 需 求 阐 释 者 、 客 户 代 表 、 用 户 代 表 、开 发 方 领 导 、 项 目 经 理 、 架 构 设 计 师 、 领 域 专 家 、财 务 人 员 、 市 场 人 员 、 软 件 质 量 保 证 （ SQA，Software Quality Assure） 人 员 、 程 序 员 、 测 试人 员 、 部 署 人 员 、 技 术 文 档 编 写 人 员 、 培 训 人 员等 。 Where 调 研 时 ， 在 客 户 现 场 编 写 软 件 需 求 规 约 文 档 时 ， 可 以 在 开 发 单 位 复 审 相 关 的 需 求 文 档 时 ， 根 据 需 要 来 安 排 2.4 需 求 分 析 活 动 How 网罗需求entry/ 工作上下文范围entry/ 领域知识和可重用的需求 do/ 获取涉众的原始需求exit/ 建立原始需求记录 定义系统do/ 分析系统需求exit/ 制定软件需求文档 exit/ 改进业务词汇表 管理系统规模do/ 分析需求优先级、工作量和风险等属性exit/ 修订系统开发计划 需求变更请求do/ 问题分析和变更描述exit/ 提交需求变更申请 启动需求do/ 确定需求的涉众、范围、目标和限制条件do/ 估算项目费用 exit/ 达成一致意见 更多迭代 未通过复审 需求变更实现do/ 修改需求文档do/ 修改设计文档 do/ 修改测试用例do/ 修改程序exit/ 评估变更结果 通过复审 who/系统分析师、项目经理、客户代表、开发方领导、财务人员等 who/系统分析师、需求阐释者、客户代表、用户等 who/系统分析师、需求阐释者等复审 do/ 审查需求文档exit/ 发布审查结论who/系统分析师、项目经理、客户代表、用户代表、领域专家、SQA人员等 who/系统分析师、项目经理、领域专家、SQA人员等 who/用户代表、客户代表、系统分析员、需求阐释者等 需求变更处理do/ 评估变更影响do/ 预算变更成本 do/ 制定变更计划do/ 审查exit/ 发布审查结论who/用户代表、客户代表、项目经理 、系统分析师、架构设计师、软件设计员、开发方领导、财务人员等 who/系统分析师、需求阐释者、项目经理、架构设计师、软件设计员、测试人员、实施员、SQA人员、用户代表、客户代表、财务人员、部署人员等 需求定义完成 未通过复审 通过复审 2.5 设 计 活 动 What 设 计 ： 是 在 系 统 的 约 束 条 件 下 （ 如 预 算 、 时 间 、 人 力资 源 、 用 户 软 、 硬 件 环 境 和 用 户 对 系 统 的 操 作能 力 等 ） ， 为 了 实 现 系 统 的 功 能 性 需 求 和 非 功能 性 需 求 ， 而 找 到 并 描 述 的 一 种 遵 循 高 质 量 的通 用 原 则 的 方 法 ， 其 交 付 文 档 能 够 指 导 开 发 人员 实 现 系 统 。 2.5 设 计 活 动 总 体 设 计 根 据 软 件 需 求 规 约 文 档 ， 确 定 一 个 合 理 的 软 件体 系 结 构 。 这 个 体 系 结 构 包 括 合 理 地 划 分 组 成系 统 的 模 块 、 模 块 间 的 调 用 关 系 以 及 模 块 间 的接 口 关 系 。 软 件 体 系 结 构 还 从 总 体 方 面 决 定 了系 统 的 可 扩 充 性 、 可 维 护 性 ， 以 及 系 统 的 性 能等 。 总 体 设 计 的 设 计 粒 度 较 大 ， 有 时 也 被 称 为概 要 设 计 、 架 构 设 计 。 2.5 设 计 活 动详 细 设 计 详 细 设 计 地 任 务 是 在 总 体 设 计 的 基 础 上 进 一 步确 定 如 何 实 现 目 标 系 统 ， 包 括 系 统 的 数 据 对 象的 设 计 、 人 机 接 口 的 设 计 以 及 模 块 逻 辑 的 详 细设 计 。设 计 部 件 的 粒 度 系 统 、 子 系 统 、 框 架 、 构 件 、 组 件 、 模 块 、 类 、方 法 等 2.5 设 计 活 动 Why软 件 架 构 是 软 件 系 统 的 核 心应 对 复 杂 多 变 的 情 况 ， 同 时 保 持 完 整 性应 对 系 统 在 扩 展 功 能 当 中 出 现 的 问 题大 规 模 复 用 的 有 效 基 础 项 目 管 理 的 基 础 2.5 设 计 活 动 When项 目 的 中 、 早 期 阶 段 ？工 作 量 早 期 中 期 后 期 项 目时 间大小 贯 穿 于 整 个 软 件 开 发 过 程 的 设 计 活 动 2.5 设 计 活 动 Who主 要 包 括 架 构 设 计 师 、 软 件 设 计 员 、 复 用工 程 师 、 设 计 复 审 员 、 项 目 经 理 、 财 务 人员 、 软 件 质 量 保 证 （ SQA， Software Quality Assure） 人 员 和 需 求 变 更 者 等 Where建 议 在 软 件 企 业 内 部 进 行 设 计 2.5 设 计 活 动 How 定义架构草案entry/ 软件需求规约文档do/ 定义多个备选架构草案do/ 选择最优架构草案 exit/ 审查架构草案who/架构设计师、软件设计员、项目经理、SQA人员、财务人员等 改进架构do/ 考虑设计原则和架构模式do/ 分析设计元素do/ 分析元素间的关系和接口 exit/ 修改设计模型 设计专用构件 设计数据库设计可复用的框架或构件 选择可复用的框架或构件entry/ 软件可复用资产库do/ 查找符合条件的的框架和构件do/ 选择适合的框架或构件 修订设计说明书do/ 修订设计说明书exit/ 复审设计说明书 新的迭代或需求变更 架构设计早期 who/架构设计师、复用工程师 who/架构设计师、复用工程师、软件设计员 who/复用工程师、软件设计员 who/构件设计员 who/数据库设计员 who/架构设计师、复用工程师、软件设计员、项目经理、SQA人员、财务人员等 需要设计新的可复用框架或构件 开发专用构件 需要设计数据库 找到合适的框架或构件 未通过复审 通过复审 未通过审查 通过审查 2.6 实 施 活 动 What编 码 ： 是 将 软 件 设 计 结 果 转 换 成 用 某 种 程序 设 计 语 言 书 写 的 程 序 。单 元 测 试 ： 是 把 一 个 模 块 作 为 独 立 的 程 序单 元 进 行 测 试 ， 以 保 证 它 能 够 正 确 执 行 规定 的 功 能 。 集 成 ： 是 指 将 单 独 的 软 件 构 件 合 并 成 一 个整 体 的 软 件 系 统 。 集 成 分 为 集 成 子 系 统 和集 成 系 统 两 个 级 别 ： 2.6 实 施 活 动 Why以 实 施 为 中 心 的 软 件 开 发 弱 化 的 需 求 弱 化 的 设 计 对 实 施 人 员 的 过 度 依 赖 2.6 实 施 活 动 Why将 单 元 测 试 作 为 实 施 的 一 部 分 When项 目 的 中 、 后 期 阶 段 工 作 量 早 期 中 期 后 期 项 目时 间大小 贯 穿 于 整 个 软 件 开 发 过 程 的 实 施 活 动 2.6 实 施 活 动 Who包 括 实 施 员 、 代 码 复 审 员 、 集 成 员 、 测 试工 程 师 、 测 试 员 、 项 目 经 理 、 架 构 设 计 师 、软 件 设 计 员 、 复 用 工 程 师 、 SQA人 员 和 财务 人 员 等 Where建 议 在 软 件 企 业 内 部 进 行 开 发 2.6 实 施 活 动 How 制定计划do/ 修订实施计划/集成测试/测试计划/预算实施成本exit/ 审核计划和预算who/架构设计师、软件设计员、复用工程师、项目经理、实施 员、集成员、测试工程师、测试员、SQA人员、财务人员等 实施构件do/ 开发或改进构件do/ 制作测试驱动程序和桩模块do/ 执行单元测试 do/ 修订集成计划/测试计划(方案)exit/ 复审代码who/实施员、集成员、测试工程师、代码复审员 未通过代码复审 集成每个子系统do/ 将新建或变更构件集成到相关子系统中do/ 对集成的子系统进行测试who/集成员、测试员、测试工程师 集成系统do/ 集成出新的工作版本do/ 集成测试who/集成员、测试员、测试工程师 迭代总结(实施)entry/ 实施的工作版本do/ 审查计划执行情况/实施质量/实施成本who/项目经理、实施员、集成员、测试工程师、测试人员、架 构设计师、软件设计员、复用工程师、SQA人员、财务人员等 未通过子系统测试 通过代码复审 通过子系统测试 此次迭代中还有其它子系统未集成 已完成此次迭代中的子系统集成 此次迭代中还有子系统未被集 成到工作版本 完成 未通过审核 通过审核 未通过集成测试 通过集成测试 此次迭代中还有其它构件未实施 已完成此次迭代中构件的实施 2.7 测 试 活 动 What 测 试 ： 是 选 择 适 当 的 测 试 用 例 执 行 被 测 程 序 的 过 程 ， 其 目的 在 于 发 现 程 序 错 误 。 缺 陷 ： 是 系 统 任 一 方 面 （ 包 括 需 求 、 设 计 或 代 码 ） 的缺 点 。 该 缺 点 会 促 成 或 潜 在 的 促 成 一 个 或 多 个 失 败 发生 。错 误 ： 是 指 程 序 中 的 缺 陷 所 产 生 的 不 正 确 结 果 。失 败 ： 当 一 个 程 序 不 能 运 行 或 者 其 表 现 不 可 被 接 受 时称 为 失 败 。 失 败 是 系 统 执 行 中 出 现 的 情 况 。 失 败 源 于代 码 缺 陷 。 单 元 测 试 、 集 成 测 试 、 系 统 测 试 、 (alpha)、 (Beta) 验 收 测 试 2.7 测 试 活 动质 量 维 度 ： 描 述 质 量 的 概 念 或 评 测 质 量 的方 法 的 不 同 视 角 可 靠 性 维 度 可 用 性 维 度 性 能 维 度测 试 用 例 ： 为 特 定 目 标 开 发 的 测 试 输 入 、执 行 条 件 和 预 期 结 果 的 集 合 。 2.7 测 试 活 动 When项 目 的 后 期 阶 段 ？优 点 缩 短 测 试 时 间 易 于 定 位 缺 陷 避 免 错 上 加 错 工 作 量 早 期 中 期 后 期 项 目时 间大小 2.7 测 试 活 动 Who主 要 包 括 测 试 工 程 师 、 测 试 员 、 软 件 设 计员 、 实 施 员 、 项 目 经 理 、 部 署 工 程 师 、 部署 员 、 SQA人 员 和 财 务 人 员 等 Where建 议 单 元 测 试 、 集 成 测 试 和 系 统 测 试 在 实施 员 所 在 的 开 发 现 场 及 其 附 近 进 行测 试 和 验 收 测 试 则 完 全 在 用 户 现 场 测 试 2.7 测 试 活 动 (5/5) How 制定测试计划entry/ 需求规约文档/设计说明书/集成构建计划do/ 制定测试计划do/ 设计测试用例和测试过程do/ 分析测试工作量，预算测试成本 who/测试工程师、项目经理、SQA人员和财务人员实施测试 do/ 设计/实现测试用的驱动程序和桩模块do/ 测试构件和子系统who/软件设计员、实施员 单元测试失败 或还有其它单元测试未实施 集成测试 完成单元测试 who/测试员 完成集成测试 集成测试失败 或还有其它迭代内集成测试未测 系统测试who/测试员 系统测试未通过 测试 通过 需要测试who/客户和用户 测试不需要测试 需要测试 who/客户、用户、部署工程师和部署员 不需要测试 验收测试 需要验收测试 who/客户、用户、项目经理、部署工 程师和部署员 评估测试do/ 提出系统变更请求do/ 制定/修订测试评估报告who测试工程师 迭代总结(测试)do/ 审查测试计划执行情况/测试成本/测试质量who/测试工程师、测试员、软件设计员、实施员、 项目经理、SQA人员和财务人员等 不需要验收测试 2.8 部 署 活 动 What 部 署 ： 是 为 确 保 最 终 用 户 可 以 正 常 使 用 软件 产 品 而 进 行 的 活 动 。 根 据 产 品 类 型 ， 可 以 将 部 署 分 为 三 种 模 式 :自 定 义 安 装 模 式现 场 支 持 模 式Internet模 式 2.8 部 署 活 动 部 署 单 元 ： 由 一 个 工 作 版 本 （ 可 执 行 构 件集 ） 、 文 档 （ 最 终 用 户 支 持 材 料 和 发 布 说明 ） 和 安 装 工 件 组 成 部 署 计 划 ： 说 明 如 何 将 产 品 从 开 发 商 转 移到 用 户 群兼 容 、 转 换 和 迁 移 策 略 部 署 时 间 表 部 署 顺 序用 户 培 训 2.8 部 署 活 动 When项 目 的 后 期 阶 段 ？工 作 量 早 期 中 期 后 期 项 目时 间大小 2.8 部 署 活 动 Who 主 要 包 括 部 署 工 程 师 、 部 署 员 、 文 档 编 写员 、 包 装 员 、 实 施 员 、 项 目 经 理 、 SQA人 员和 财 务 人 员 等 Where一 部 分 工 作 可 以 在 开 发 现 场 进 行 ， 如 制 定 部署 计 划 、 包 装 产 品 、 编 写 相 关 文 档 等 ；另 一 部 分 工 作 必 须 在 用 户 现 场 进 行 ， 如 测试 、 验 收 测 试 和 用 户 正 式 使 用 中 的 安 装 、 培训 工 作 等 。 2.8 部 署 活 动 How 计划部署 do/ 制定部署计划do/ 定义材料清单who/部署工程师 编写支持材料who/文档编写员 参与内部测试do/ 熟悉系统do/ 部署测试环境who/部署工程师、部署员 生成部署单元do/ 编写发布说明do/ 开发安装工件who/部署工程师、软件设计员和实施员 测试的部署who/部署工程师、部署员验收测试的部署 who/部署工程师、部署员包装产品who/包装员 用户正式使用的部署who/部署工程师、部署员 测试未通过 通过 需要测试 不需要测试 需要验收测试 不需要验收测试 需要正式部署 不需要正 式部署 迭代总结(部署) do/ 审查部署计划执行情况/部署成本/部署质量who/项目经理、部署工程师、部署员、文档编写员、包装员、实施员、SQA人员和财务人员等 3 软 件 过 程 模 型 3.1 过 程 模 型 概 念 3.2 线 形 顺 序 模 型 系 列 3.3 演 进 模 型 系 列 3.4 其 它 模 型 系 列 3.5 过 程 模 型 的 选 择 3.1 过 程 模 型 概 念为 什 么 需 要 模 型 ? 模 型 帮 助 我 们 解 释 事 物如 何 工 作 模 型 能 够 拓 宽 我 们 的 视 野(抽 象 )软 件 过 程 模 型 一 个 过 程 模 型 是 一 个 过 程 的 抽 象 表 示 过 程 模 型 帮 助 我 们 更 好 地 理 解 软 件 开 发 3.1 过程模型概念(2/5) 3.1 过 程 模 型 概 念 3.1 过 程 模 型 概 念 3.1 过 程 模 型 概 念 经 典 模 型 Linear Sequential Model Waterfall Model V Model Department of Defense Model RAD Model Prototyping Model Build-and-Fix Model I ncremental Model Spiral Model Concurrent Development Model XP Model RUP Model 3.2 线 形 顺 序 模 型 系 列 线 性 顺 序 模 型analysis design code testSystem/informationengineering 3.2 线 形 顺 序 模 型 系 列 瀑 布 模 型 特 征接 受 上 一 阶 段 的 结 果 作 为 本 阶 段 的 输 入开 发 阶 段 严 格 按 线 性 方 式 进 行对 本 阶 段 的 工 作 进 行 评 审每 一 阶 段 具 有 相 关 的 里 程 碑 和 交 付 产 品 缺 点缺 乏 灵 活 性 ， 难 以 适 应 需 求 不 明 确 或 需 求 经 常 变 化 的软 件 开 发 开 发 早 期 存 在 的 问 题 往 往 要 到 交 付 使 用 时 才 发 现 ， 维护 代 价 大 适 用在 开 发 的 早 期 阶 段 软 件 需 求 被 完 整 确 定3.2 线 形 顺 序 模 型 系 列 实 际 使 用 的 瀑 布 模 型3.2 线 形 顺 序 模 型 系 列 3.2 线 形 顺 序 模 型 系 列 V 模 型 REQUIREMENTSANALYSIS SYSTEM DESIGN PROGRAM DESIGN CODING UNIT & INTE-GRATION TESTING SYSTEMTESTING ACCEPTANCETESTINGOPERATION& MAINTENANCEVerify designValidate requirements 3.2 线 形 顺 序 模 型 系 列 RAD (Rapid Application Development)模 型 60 90 days 3.3 演 进 模 型 系 列 原 型 模 型Listen to customer build/revisemock-upcustomer test-drives mock-up 3.3 演 进 模 型 系 列 边 建 边 改 ModelBuild first version Modify until client is satisfied MaintenancephaseRetirementDevelopmentMaintenance 3.3 演 进 模 型 系 列 边 建 边 改 Model(续 ) 3.3 演 进 模 型 系 列 增 量 模 型System/Informationengineeringanalysis design Code Test增 量 一 交 付 1analysis design Code test增 量 二 analysis design Code test增 量 三 analysis design Code test增 量 四 Calendar Time 交 付 2 交 付 3 交 付 5 3.3 演 进 模 型 系 列CustomerCommunication Risk AnalysisEngineering Construction & ReleasePlanningCustomerEvaluationProject entryPoint axis 螺 旋 模 型 3.3 演 进 模 型 系 列 XP 模 型 ， 一 种 敏 捷 开 发 方 法 3.4 其 它 模 型 系 列 构 件 组 装 模 型与 瀑 布 模 型 对 比 3.4 其 它 模 型 系 列应 用 构 件提 取 车 间 构 件 生产 车 间 标 准 规 范 与 质 量 保 证1基 础 构 件 ， 2功 能 构 件 3接 口 构 件 ， 4用 户 界 面 构 件 应 用构 件 库 构 件 库 组 装车 间领 域 1领 域 2 应 用系 统 .1234 各 种 模 型 的 比 较模 型 优 点 缺 点瀑 布 模 型 规 范 ， 文 档 驱 动 系 统 可 能 不 满 足 客户 真 正 的 需 求快 速 原 型 克 服 了 瀑 布 型 的 缺 点增 量 模 型 开 发 早 期 回 报 明 确 ，易 于 维 护 要 求 开 放 的 软 件 体系 结 构螺 旋 模 型 风 险 驱 动 ， 适 用 于 大型 项 目 开 发 风 险 分 析 人 员 需 要有 经 验 且 经 过 充 分训 练 3.5 过 程 模 型 的 选 择软 件 工 程 过 程 模 型 的 选 择 是 基 于 :项 目 的 应 用 特 点采 用 的 方 法 和 工 具需 要 的 控 制交 付 的 产 品 3.5 过 程 模 型 总 结u 在 前 期 需 求 明 确 ， 尽 量 采 用 瀑 布 模 型u 用 户 没 有 信 息 系 统 使 用 经 验 ， 需 求 分 析 人 员 技 能 不 足 ， 采用 原 型u 不 确 定 因 素 很 多 ， 无 法 一 下 子 计 划 ， 采 用 增 量 或 螺 旋u 需 求 不 稳 定 ， 采 用 增 量u 资 金 和 成 本 无 法 一 次 到 位 ， 采 用 增 量u 可 以 各 种 模 型 合 并 使 用 ， 但 每 一 次 必 须 要 有 明 确 的 交 付 物和 出 口 准 则u 编 程 人 员 经 验 较 少 ， 不 宜 采 用 快 速 的 方 法 4 软 件 过 程 能 力 成 熟 度 4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM CMM（ Capability Maturity 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） 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 建 立 之 初 的 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 。 软 件 组 织 的 成 熟 与 不 成 熟不 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 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4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM 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4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM 2.成 熟 的 软 件 组 织具 有 全 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 。4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM 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 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 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 ， 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 。4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM CMM的 组 成 成 熟 度 级 别 关 键 过 程 域 共 同 特 性 关 键 实 践 过 程 能 力 目 标 实 施 或 制 度 化 活 动 或 基 础 设 施 表 明 实 现 解 决 描 述 5 个 包 含 划 分 为 包 含 4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM 5.优 化 级4.已 管 理 级3.已 定 义 级2.可 重 复 级1.初 始 级标 准 、 一致 的 过 程有 纪 律的 过 程 可 预 测 的 过 程持 续 改 进 的 过 程 软 件 过 程 成 熟度 的 5个 等 级4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM 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 ， 能 重 复 早 先 类 似 应 用 项 目取 得 的 成 功 。4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM 3.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 。4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM 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）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 。4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM 缺 陷 预 防 、 技 术 更 新管 理 、 过 程 更 改 管 理定 量 过 程 管 理软 件 质 量 管 理机 构 过 程 焦 点 、 机 构 过 程定 义 、 培 训 大 纲 、 综 合 软件 管 理 、 软 件 产 品 工 程 、组 间 协 调 、 同 行 评 审需 求 管 理 、 软 件 项 目 计 划 、 软 件 项 目 跟 踪 和 监 督 、软 件 分 包 合 同 管 理 、 软 件质 量 保 证 、 软 件 配 置 管 理能 力 成 熟 度 级别 中 的 关 键 过程 域 18个 优 化 级已 管 理 级已 定 义 级 可 重 复 级 初 始 级 4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM 6个 7个2个 3个 能 力 成 熟 度 模 型 集 成 CMMICapability Maturity Model IntegrationCMM的 成 功 导 致 了 各 种 模 型 的 衍 生 ， 每 一 种 模型 都 探 讨 了 某 一 特 定 领 域 中 的 过 程 改 进 问 题SW-CMM： 适 用 于 软 件 开 发SE-CMM： 系 统 工 程 能 力 成 熟 度 模 型SA-CMM： 适 用 于 软 件 获 取SECAM： 系 统 工 程 能 力 评 估 模 型People CMM： 讨 论 软 件 组 织 吸 引 、 开 发 、 激 励 、 组 织和 留 住 人 才 的 能 力EIA/IS 731： 替 代 SW-CMM和 SECAMIPD-CMM： 适 用 于 集 成 化 产 品 开 发 FAA-CMM： 集 成 了 SE-CMM、 SA-CMM、 SW-CMM 相 应 的 国 际 标 准 ： ISO/IEC 12207（ 软 件 生 存 周 期 过 程 ） ISO/IEC 15288（ 系 统 生 存 周 期 过 程 ） ISO/IEC 15504（ 软 件 过 程 评 估 ）模 型 的 繁 衍 导 致 模 型 框 架 、 术 语 等 方 面 的 矛 盾 和 不 一 致包 含 在 当 代 工 程 中 各 种 各 样 的 学 科 和 工 程 是 密 切 交 叉 在 一起 的 ， 应 用 不 同 模 型 时 效 率 低 下 且 容 易 混 淆 ， 常 常 要 付 出极 其 昂 贵 的 代 价美 国 国 防 部 、 美 国 国 防 工 业 委 员 会 和 SEI/CMU于 1998年 启动 CMMI项 目 ， 希 望 CMMI是 若 干 过 程 模 型 的 综 合 和 改 进 ， 是支 持 多 个 工 程 学 科 和 领 域 的 系 统 的 、 一 致 的 过 程 改 进 框 架 。4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM 2000年 发 布 第 一 个 CMMI模 型 CMMI-SE/SW/IPPD V1.0： 集 成 了 SW-CMM、 EIA/IS 731、 IPD CMM V0.982002年 1月 发 布 CMMI-SE/SW/IPPD V1.1， 美 国 国防 工 业 委 员 会 在 第 一 届 CMMI国 际 研 讨 会 上 宣 布 ， CMMI V1.1将 至 少 稳 定 五 年 不 变CMMI模 型 提 供 两 种 表 示 法 ： 阶 段 式 模 型 和 连 续 式 模 型4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM 阶 段 式 模 型 阶 段 式 模 型 的 结 构 类 同 于 软 件 CMM， 它 关 注组 织 的 成 熟 度 ， 其 成 熟 度 等 级 如 下 图 所 示 5 优 化 的4 定 量 管 理 的3 已 定 义 的2 已 管 理 的1 初 始 的过 程 不 可 预 测 且 缺 乏 控 制过 程 为 项 目 服 务过 程 为 组 织 服 务过 程 已 度 量 和 控 制集 中 于 过 程 改 进 阶 段 式 成 熟 度 等 级4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM CMMI V1.1的 24个 过 程 域 的 分 组 如 下 ：成 熟 度 等 级 过 程 域已 管 理 的（ 7个 ） 需 求 管 理 REQM， 项 目 计 划 PP， 项 目 监 督 和 控 制PMC， 供 应 商 合 同 管 理 SAM， 度 量 和 分 析 MA， 过程 和 产 品 质 量 保 证 PPQA， 配 置 管 理 CM已 定 义 的（ 13个 ） 需 求 开 发 RD， 技 术 解 决 方 案 TS， 产 品 集 成 PI，验 证 VER， 确 认 VAL， 组 织 级 过 程 焦 点 OPF， 组 织级 过 程 定 义 OPD， 组 织 级 培 训 OT， 集 成 化 项 目 管理 IPM， 风 险 管 理 RSKM， 集 成 化 建 组 IT， 决 策 分析 和 解 决 方 案 DAR， 组 织 级 集 成 环 境 OEI定 量 管 理 的 （ 2个 ） 组 织 级 过 程 性 能 OPP， 项 目 定 量 管 理 QPM 优 化 的（ 2个 ） 组 织 级 改 革 和 实 施 OID，因 果 分 析 和 解 决 方 案 CAR 连 续 式 模 型 连 续 式 模 型 关 注 每 个 过 程 域 的 能 力 ， 一 个 组 织 对 不 同 的过 程 域 可 以 达 到 不 同 的 过 程 域 能 力 等 级 （ Capability level， CL） 。 CMMI中 包 括 六 个 过 程 域 能 力 等 级 ， 等 级 号 为 0 5。 能 力等 级 表 明 了 单 个 过 程 域 中 组 织 执 行 的 好 坏 程 度 。 允 许 组 织 对 连 续 式 模 型 的 过 程 域 进 行 剪 裁 ， 也 允 许 对 不同 的 过 程 域 采 用 不 同 的 能 力 等 级 下 图 给 出 了 某 组 织 的 过 程 域 能 力 等 级4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM 能 力 等 级 特 征 示 意 图CL0未 完 成 的CL1已 执 行 的CL2已 管 理 的CL3已 定 义 的CL4定 量 管 理 的CL5优 化 的 过 程 域RSKMIPMSAMPMCPP IT QPM 4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM 连 续 式 分 组 过 程 域过 程 管 理（ 5个 ） 组 织 级 过 程 焦 点 OPF， 组 织 级 过 程 定 义 OPD， 组织 级 培 训 OT， 组 织 级 过 程 性 能 OPP， 组 织 级 改革 和 实 施 OID项 目 管 理（ 7个 ） 项 目 计 划 PP， 项 目 监 督 和 控 制 PMC， 供 应 商 合同 管 理 SAM， 集 成 化 项 目 管 理 IPM， 风 险 管 理RSKM， 集 成 化 建 组 IT， 项 目 定 量 管 理 QPM工 程（ 6个 ） 需 求 管 理 REQM， 需 求 开 发 RD， 技 术 解 决 方 案 TS，产 品 集 成 PI， 验 证 VER， 确 认 VAL支 持（ 6个 ） 配 置 管 理 CM， 过 程 和 产 品 质 量 保 证 PPQA， 度 量和 分 析 MA， 决 策 分 析 和 解 决 方 案 DAR， 组 织 级集 成 环 境 OEI， 因 果 分 析 和 解 决 方 案 CAR4 能 力 成 熟 度 模 型 CMM