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1、管理信息系统 新编,信息系统已经是企业最重要的要素之一，它对企业的战略和目标提供支持，几乎所有企业中的职位都会要求员工与信息系统共同工作。,第六章 信息系统的开发技术,对安全、可靠、可信的系统解决方案的需求是企业不断增加对信息技术的依赖的结果，企业依赖信息系统来提供报务和开发产品、管理日常事务，以及执行短期和长期管理职能。在开发信息系统时，系统开发人员必须努力确保满足企业的所有需求，并为新系统制定可以接受的实施策略。,第六章 信息系统的开发技术,6.1 信息系统的开发技术软件工程 6.2 标准化与开发文件编制指南 6.3 软件测试及其自动化,第六章 信息系统的开发技术,学习目标 定义软件生存周
2、期，明确软件生存周期的8个阶段以及每个阶段的相关活动。 描述软件生存周期模型 定义软件工程，描述其内容、目标和原则。 定义软件工具和软件开发环境。 描述4种主流的软件系统开发方法。,6.1 信息系统的开发技术软件工程,发展至今，软件工程已经是一门交叉性学科，它是解决软件问题的工程，它应用计算机科学、数学及管理科学等原理，借鉴传统工程的原则、方法来创建软件，从而达到提高质量、降低成本的目的。其中，计算机科学和数学用于构造模型、分析算法，工程科学用于制定规范、明确风格、评估成本、确定权衡，管理科学用于进度、资源、质量、成本等的管理。,6.1 信息系统的开发技术软件工程,6.1.1 计算机系统及其软
3、件的发展 6.1.2 软件、软件生存周期和软件生存周期过程 6.1.3 软件生存周期模型 6.1.4 软件工程定义 6.1.5 软件工具与环境 6.1.6 软件工程的发展 6.1.7 主要术语 6.1.8 练习与实验：软件工程的计算环境 6.1.9 阅读与思考：软件工程学科的内涵,6.1 信息系统的开发技术软件工程,硬件工程和软件工程都可以看成是一门更广义的学科计算机系统工程的一部分。,6.1.1 计算机系统及其软件的发展,1. 计算机系统工程 用于计算机硬件的工程技术是由电子设计技术发展起来的，如今，硬件设计技术已经达到比较成熟的水平。虽然制造方法仍在不断地改进，可靠性已是一种可以期待的现实
4、。,6.1.1 计算机系统及其软件的发展,随着计算机系统的迅速发展和应用范围的日益广泛，计算机软件的规模越来越大，其复杂程度也不断增加。进入20世纪60年代以来，人们开始逐渐认识到了确实存在着“软件危机”这样一个事实。例如：软件生产不能满足日益增长的需要；用户对完成的软件满意度很低；软件质量难以保证，质量保证技术还没有真正应用到软件开发的全过程；软件可维护性差，程序中的错误很难改正，或者当硬件环境发生变化时，想要进行适应性或完善性维护却极其困难。,6.1.1 计算机系统及其软件的发展,导致这一系列问题的一个重要原因，就是由于软件的研制和维护本身是工程性的任务，但软件人员所采取的方式却未能工程化
5、。为了克服软件危机，促使人们开始考虑采用工程化方法和工程途径来研制和维护软件。20世纪60年代末至70年代初开始，逐渐发展起一组总称为“软件工程”的技术。这些技术把软件作为一个工程产品来处理：它需要计划、分析、设计、实现、测试以及维护。,6.1.1 计算机系统及其软件的发展,大多数新系统在创建时，对系统所要求的功能往往只有模糊的概念。系统分析和定义的目的在于确定项目的范围，这就要对需要进行处理的信息、所要求的功能、所期望的性能以及设计的约束和检验的标准等进行系统、详细的分析。,6.1.1 计算机系统及其软件的发展,在范围确定之后，计算机系统工程师必须考虑多种能潜在地满足项目范围的、可供选择的配
6、置。在综合考虑各项因素之后，选择其中的一种配置，并将系统的功能分配给系统的各个部分 (例如硬件和软件) 。,6.1.1 计算机系统及其软件的发展,2. 计算机软件的发展 软件发展的历史是与计算机系统发展紧密相关的。 在计算机系统发展的初期 (20世纪50、60年代) ，硬件经历了不断的变化，而软件则被多数人作为一种事后的工作来看待，几乎没有什么系统的方法可以遵循。,6.1.1 计算机系统及其软件的发展,当通用硬件成为平常的事情时，软件则仍然是为每一种用途而分别设计的，它们的通用性有限。大多数软件是由使用该软件的人或机构研制的，软件设计是在某个人的头脑中完成的一种隐含的过程。,6.1.1 计算机
7、系统及其软件的发展,计算机系统发展的第二个时期跨越了从20世纪60年代中期到70年代中期这10年，这个时期以产品化软件的使用和“软件车间”的出现为特征。多道程序设计、多用户系统引入了人机对话的新概念。人机对话技术为计算机的应用开辟了新的天地，并使硬件和软件提高到新的水平；实时系统能够在几毫秒内收集、分析和变换来自多个信息源的数据，进而控制处理过程并产生输出；联机辅助存储设备的发展导致了数据库管理系统的出现。人们开发软件以广泛销售为目的。,6.1.1 计算机系统及其软件的发展,随着以计算机为基础的系统日益增多，计算机软件库开始膨胀。所有这些程序，当检测出故障时，当用户要求改变时，或者要使软件在新
8、的硬件上运行时，都必须加以维护和修改。软件维护开销越来越大，更坏的是，许多软件所带有的个人色彩使得它们实际上是不可维护的。“软件危机”开始了。,6.1.1 计算机系统及其软件的发展,计算机系统发展的第三个时期从20世纪70年代初期开始。分布式系统 (多个计算机、各机器并行执行和相互通信) 极大地增加了以计算机为基础的系统的复杂性。由于微处理机和有关部件的功能越来越强而价格越来越低，因此，在最常用的计算机应用领域中，具有“嵌入智能”的产品取代了较大的计算机。此外，微处理机的出现也使得人们可能以极低的成本实现复杂的逻辑功能。,6.1.1 计算机系统及其软件的发展,硬件的迅速发展超过了人们提供支持软
9、件的能力。在第三个发展时期，软件危机日益严重。维护软件的费用迅速增长，而软件开发的生产率又跟不上对软件需求的步伐。为了对付不断增长的软件危机，软件工程开始得到认真的对待。如今，计算机系统的发展正在向第四个时期过渡。即从技术性应用向消费性市场过渡。,6.1.1 计算机系统及其软件的发展,2006年出版的中国大百科全书给软件下的定义是：软件是“计算机系统中的程序和有关的文件。程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述；文件是为了便于了解程序所需的资料说明。程序必须装入机器内部才能工作，文件一般是给人看的，不一定装入机器。,6.1.2 软件、软件生存周期和软件生存周期过程,程序作为一种具有逻辑结构的信
10、息，精确而完整地描述计算任务中的处理对象和处理规则。这一描述还必须通过相应的实体才能体现。”也就是说，“软件”不仅是指程序，在软件研制过程中按一定规格产生的各种文件也是软件不可缺少的组成部分。,6.1.2 软件、软件生存周期和软件生存周期过程,软件工程术语(GB/T11457-1995) 定义了软件生存周期，即：从设计软件产品开始到产品不能再使用时为止的时间周期。亦即：一个计算机软件，从出现一个构思之日起，经过开发成功投入使用，在使用中不断增补修订，直到最后决定停止使用，并被另一项软件代替之时止，被认为是该软件的一个生存周期 (或称生命周期、生存期，life cycle) 。,6.1.2 软件
11、、软件生存周期和软件生存周期过程,一个软件产品的生存周期可以划分成若干个互相区别而又有联系的阶段，每个阶段中的工作均以上一阶段工作的结果为依据，并为下一阶段的工作提供了前提。经验表明，失误造成的差错越是发生在生存周期的前期，在系统交付使用时造成的影响和损失就越大，要纠正它所花费的代价也越高。因而在前一阶段工作没有做好之前，决不要草率地进入下一阶段。,6.1.2 软件、软件生存周期和软件生存周期过程,软件生存周期过程(GB/T8566-2001) 则根据软件工程的实践和软件工程学科的发展，进一步完善了软件生存周期的定义，即：从概念形成直到退役，并且由获取和供应软件产品及服务的各个过程组成。,6.
12、1.2 软件、软件生存周期和软件生存周期过程,该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 (获取过程、供应过程、开发过程、运作过程、维护过程) 、8个支持过程 (文档编制过程、配置管理过程、质量保证过程、验证过程、确认过程、联合评审过程、审核过程、问题解决过程) 和4个组织过程 (管理过程、基础设施过程、改进过程、培训过程) 。,6.1.2 软件、软件生存周期和软件生存周期过程,软件生存周期过程中阶段的划分，有助于软件研制管理人员借用传统工程的管理方法 (重视工程性文件的编制，采用专业化分工方法，在不同阶段使用不同的人员等) ，从而有利于明显提高软件质量、降低成本、合理使用人才、进而
13、提高软件开发的劳动生产率。,6.1.2 软件、软件生存周期和软件生存周期过程,由于工作的对象和范围的不同以及经验的不同，对软件生存周期过程中各阶段的划分也不尽相同。但是，这些不同划分中有许多相同之处。,6.1.2 软件、软件生存周期和软件生存周期过程,计算机软件开发规范(GB/T8566-1988) (软件生存周期过程GB/T8566-2001的前身) 将软件生存周期划分为以下8个阶段，即：可行性研究与计划、需求分析、概要设计 (即结构设计)、详细设计、实现 (包括单元测试) 、组装测试 (即集成测试) 、确认测试、使用和维护。如图6.1所示，给出了软件生存周期的瀑布模型。,6.1.2 软件、
14、软件生存周期和软件生存周期过程,图6.1 软件生存周期的瀑布模型,“软件生存周期”是对软件的一种长远发展的看法， 这种看法把软件开始开发之前和软件交付使用之后的一些活动都包括在软件生存周期之内。 应当注意的是，软件系统的实际开发工作不可能直线地通过分析、设计、编程和测试等阶段，出现各阶段间的回复是不可避免的。,6.1.2 软件、软件生存周期和软件生存周期过程,软件生存周期的每个阶段都要产生一定规格的软件文件移交给下一阶段，使下一阶段在所提供的软件文件的基础上继续开展工作。,6.1.2 软件、软件生存周期和软件生存周期过程,计算机软件产品开发文件编制指南(GB/T8567-1988，已升级为GB
15、/T8567-2006计算机软件文档编制规范) 建议在软件的开发过程中编制下述14种文件， 即：可行性研究报告、项目开发计划、软件需求说明书、数据要求说明书、概要设计说明书、详细设计说明书、数据库设计说明书、用户手册、操作手册、模块开发卷宗、测试计划、测试分析报告、开发进度月报以及项目开发总结报告。,6.1.2 软件、软件生存周期和软件生存周期过程,而计算机软件需求说明编制指南(GB/T9385-1988)、计算机软件测试文件编制规范(GB/T9386-1988) 等有关软件工程的国家标准对软件文件的编制提出了更为详尽的要求，软件文档管理指南(GB/T16680-1996) 则明确了对软件文件
16、的管理要求。,6.1.2 软件、软件生存周期和软件生存周期过程,图6.2和图6.3分别说明了在典型的情况下，软件生存周期各阶段的工作量所占的比重。图6.2说明运行维护工作量要占整个生存周期工作量的一半以上，图6.3则说明了测试阶段 (组装测试和确认测试) 的工作量约占整个开发期工作量的近一半。,6.1.2 软件、软件生存周期和软件生存周期过程,6.2 软件生存周期工作量分配,图6.3 开发阶段工作量分配,软件生存周期模型 (又称软件开发模型) 是软件工程的一个重要的概念，它可以定义为：一个框架，它含有遍历系统从确定需求到终止使用这一生存周期的软件产品的开发、运行和维护中需实施的过程、活动和任务。,6.1.3 软件生存周期模型,软件生存周期模型能清晰、直观地表达软件开发全过程，明确规定了开发工作各阶段所要完成的主要活动和任务，以作为软件项目开发工作的基础。对于不同的软件系统，可以采用不同的开发方法、使用不同的程序设计语言以及各种不同技能的人员参与工作、运用不同的管理方法和手段等，以及允许采用不同的软件工具和不同的软件工程环境。软件生存周期模型是稳定有效和普遍适用的。,
