软件工程模型与方法

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1、第14,15章 软件工程模型与方法 Models & Methods of Software Engineering2008 BUPT TSEG2主要内容u第14章 软件项目管理u第15章 软件过程管理2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心3第14章 软件项目管理u项目和软件项目的定义u软件项目管理过程u软件项目度量软件规模度量软件项目估算u软件项目进度安排u软件项目的组织结构2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心4项目和软件项目的定义u项目，是一项为了创造某一唯一的产品或服务的 时限性工作。具有以下特征：需要由人来完成；受到有限资源的限制；需要计划

2、、执行和控制。u软件项目是一种成果体现为软件产品的项目，其 特有的特征表现为：软件产品是无形的；软件产品没有标准的软件过程 ；大型软件项目开发常常是“一次性的”。 2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心5项目的管理过程u项目管理就是为了满足甚至超越项目干系人员对项目的需求和期望 的一些活动，并将理论知识、技能、工具和技巧应用到项目的活动 中。u项目管理包括以下九个知识领域：综合管理：将项目管理各种必要要素综合为整体的过程和活动，并在 项目管理过程组范围内识别、定义、组合、统一并协调。 范围管理：界定为了确保成功地完成项目所需要做的工作，也是仅仅 被要求做的工作。 时间管理

3、：阐述确保项目按时完成所需的各项过程。成本管理：阐述了确保项目按照规定预算完成需要进行的费用规划、 估算、预算的各项过程。 质量管理：阐述了确保项目达到其既定质量要求所需实施的各项过程 。人力资源管理：阐述了组织和管理项目团队的各个过程。 沟通管理：阐述了为确保项目信息及时而恰当地提取、收集、传输、 存储和最终处置而需要实施的一系列过程。 风险管理：阐述了与项目风险管理有关的过程。 采购管理：阐述了采购或取得产品、服务或成果，以及合同管理所需 的各过程。 2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心6项目目标及其制约因素u项目目标就是在一定时间、预算内完成工作的范 围，以使客户

4、满意。 u实现项目目标要受到四个因素的制约，它们是： 项目范围是为使客户满意必须做的所有工作；项目成本就是完成项目所需要的费用，它必须在客 户为这个项目提供的资金限额以内；项目进度是安排每项任务的起止时间以及所需的资 源等，是为项目描绘的一个过程蓝图。客户满意度：是指完成的项目质量是否达到预期的 效果。 2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心7软件项目管理过程u（1）启动软件项目：这是软件项目管理的第一个过程， 目的是确定软件项目的目标、范围。通常，软件人员和 用户是在系统需求工程阶段确定项目的目标和范围的；u（2）制定项目计划：项目计划是建立项目行动指南的基 准，包括对

5、软件项目的估算、风险分析、进度安排、人 员的选择与配备等；u（3）项目计划的执行：根据定义的计划由具体的人员实 施的各项活动；u（4）项目的控制：在项目的执行过程中所必须的监督、 跟踪和控制活动，保证按时保质地完成计划的任务；u（5）项目结束：在项目执行完毕时进行的总结。2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心8制定项目计划内容u软件项目估算：就需要的人财物等资源、项目持 续时间、成本作出估算。 u软件项目度量：度量的作用是为了有效地进行定 量管理。u风险分析：对软件开发过程和软件产品带来损害 的因素进行分析，包括风险识别、风险评估、风 险管理策略、风险解决和风险监控等。

6、u进度安排：识别一组项目任务，再建立任务之间 的相互关联，然后估算各个任务的工作量，分配 人力和其他资源，制定进度时序。 u人员组织结构设计和部署：明确在项目不同阶段 如何合理地分配人力资源，明确人力资源的就位 时间、持续时间以及使用的有效程度等。 2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心9软件项目度量u所谓度量，是指根据已明确的规则把数字或符号 指定给现实世界中实体的某一属性，以便阐述实 体的某种状态。 u软件度量涉及的范围较广，其度量实体大致划分 为三大类：产品：是指在软件开发过程中产生的各种中间产品 、发布的资料和文档等，如规格说明书、设计模型 、代码、测试用例等。过

7、程：是与软件相关的一些活动，如编制规格说明 书、详细设计、测试等活动。资源：是指开发过程中使用的资源，包括人员、团 队、软件和硬件、办公地点等。2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心10软件度量的内容u软件度量就是为了获取上述实体属性的值。这些 实体的属性又划分为内部属性和外部属性。内部属性：是能够纯粹用实体自身来度量的属性。 如产品中设计模块实体的内部属性有：规模、可复 用性、耦合度、内聚度等。外部属性：是指由实体与其相关环境一起共同才能 度量的属性。如产品中设计模块实体的外部属性有 质量、复杂性、可维护性等。u实体属性的度量又可分为直接度量和间接度量：直接度量：指实体

8、属性的度量不依赖于其他属性的 度量。 间接度量：指实体属性的度量与一个或多个其他属 性的度量标准有关。 2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心11软件项目规模度量u其主要目的是为软件项目估算建立基线，是估算 软件项目工作量、编制成本预算、策划合理项目 进度的基础。u其度量对象包括软件产品、软件开发过程和软件 资源；u需要度量的属性包括：项目投入的费用、投入的人力、持续的时间；产生的代码行数、完成的功能点数；发生的错误数；软件的生产率、软件质量等。 2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心12代码行度量方法u代码行指所有的可执行的源代码行数，包括可交付的

9、 动作和控制语句、数据定义、数据类型声明等。 生产率KLOC工作量（人月数）质量错误数KLOC单位成本成本 KLOC单位文档文档页数KLOC项目编码工作量（人月）成本（万元）KLOC文档页数错误数人数aaa-012416.812.1365293ccc-04624427.21224865fff-034331.420.21050646 2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心13功能点度量u功能点度量方法是由IBM公司的工程师（Allan Albrecht ）于20世纪70年代提出的，是一种生产率度量法。 u该方法利用程序的“功能性”和“实用性”，及有关软件数据 域的一些计数度

10、量和软件复杂性估计的经验关系式，导 出功能点。u功能点度量方法需要事先确定五个数据域特征计数：外部输入数：对每个用户的输入进行计数。外部输出数：对每个用户得到的输出进行计数。 外部查询数：一个查询被定义为一次联机输入。内部逻辑文件数：每一个逻辑主文件都应计数。 外部接口文件数：对所有将信息传送到另一个系统中的接口（ 如磁带、磁盘和可读写光盘上的数据文件）均应计数。 u计算调整后的功能点：FP总计数（0.650.01sum（Fi），Fi为环境因素2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心14软件项目估算u为了制定合理有效的项目计划，就必须事先进行项目估 算，确定项目的范围、所需

11、的资源、所能投入的成本以 及项目开发所必需的时间。明确项目范围：包括软件功能、性能、约束、接口和可靠性等 ；估算项目资源：包括人力资源、开发环境及可复用的软件构件 ；估算成本和工作量：根据软件项目的规模以及以往的经验建立 估算项目基线以计算项目的成本和工作量；基于分解技术的估算模型基于经验的估算模型COCOMO模型等确定项目的开发时间：根据上述三项内容及甘特图和PERT技术 确定每项任务的关键路径，最终可得到最短、最合理和最长的 项目开发时间，从而制定一个合理的项目开发计划。2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心15软件项目的进度安排u软件项目的进度计划和工作的实际进展情

12、况，需要采用 图示的方法描述，特别是表现各项任务之间进度的相互 依赖关系。 各任务的计划开始时间，完成时间；各任务完成的标志（即文档编写和评审）；各任务与参与工作的人数，各个任务与工作量之间的衔接情况 ；完成各个任务所需的物理资源和数据资源。2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心16任务完成时间的估计 u乐观时间ai：顺利的情况下，完成第i项任务的时间。u最可能时间mi：正常情况下完成第i项任务的时间。u悲观时间bi：最不利的情况下完成第i项任务的时间。u由此可算出第i个任务期望完成时间 Ti = (ai+6mi+bi)/62008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信

13、软件工程中心17软件项目的组织结构u一个大型的软件项目参与人员通常组织成多个开 发小组，每个小组有合适数量的参与人员，为了 发现开发小组最大的工作效率，必须对项目小组 成员进行有效地组织；其原则如下：尽早落实责任：软件项目要尽早指定专人负责，使 他有权有责。减少接口：一个小组的生产率是和完成任务中存在 的沟通途径数目成反比的。 责权均衡：软件经理人员所负的责任应与授予给他 的权力对等，不要出现有责无权或者有权无责的不 对等情况。2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心18组织结构的模式u按课题划分的模式：把软件人员按课题组成小组，小组成员自始至 终参加所承担课题的各项任务。

14、u按职能划分的模式：把参加开发项目的软件人员按任务的工作阶段 划分成若干专业小组。待开发的软件产品在每个专业小组完成阶段 加工以后，沿工序流水线向下传递。 u矩阵模式：一方面，按工作性质，成立一些专门组，如开发组、业 务组、测试组等；另一方面，每一个项目又有它的经理人员负责管 理。每个软件人员属于某一个专门组，又参加某一项目的工作。 试产品 经理1子项目1开发子项目1业务子项目1子项目1子项目1维护产品经理2子项目2子项目2产品经理3子项目3子项目3子项目3总经理2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心19第15章 软件过程管理u软件的过程能力uCMM背景uCMM主要内容2

15、008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心20软件的过程能力u软件过程并不能保证软件产品能够按期交付，也 不能保证软件产品能够满足用户的要求，也就是 说，不能保证软件是有质量的。 u究其主要原因是软件过程模型中定义的软件过程 只是名义上的，过程的实际执行与管理等实践才 是软件过程能力的保证措施。 u所谓软件过程能力是指软件开发团队遵循某个软 件过程规范后期望达到的结果范围。 u在遵循某个软件过程规范后实际达到的结果称为 软件过程性能。2008 BUPT TSEG 北京邮电大学 通信软件工程中心21软件过程的成熟性u软件过程的成熟性就是指一个具体的软件过程被 明确地定义、管理、度量、控制和实施的程度。 u一个软件项目开发队伍除了要对软件生命周期模 型进行裁剪外，还需要在实际遵照过程规范执行 的过程中对软件过程进行控制，根据过程执行状 态不断提出过程的改进措施，从而真正实现软件 过程的能力。 u如何对软件过程的执行状态进行评估，如何提出 过程的改进方向和路线，这些问题就是CMM需 要解决的。