【正文】 1 信息系統(tǒng)項(xiàng)目管理師 輔導(dǎo)課程 2 北京理工大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院 徐進(jìn) 2 軟件工程方法和技術(shù) 面向?qū)ο蠓治龇椒? 3 ?信息系統(tǒng)集成定義 根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部 1999年 1047號(hào)文件《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)集成資質(zhì)管理辦法（試行）》中定義 ,計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)集成是指從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)工程和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程的總體策劃、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、實(shí)施、服務(wù)及保障。 4 ?信息系統(tǒng)的特點(diǎn) ? 以滿(mǎn)足用戶(hù)需求為根本出發(fā)點(diǎn) ? 是綜合的、高技術(shù)含量的系統(tǒng)工程 ? 最終交付物時(shí)完整系統(tǒng)，而不是產(chǎn)品 ? 系統(tǒng)包括技術(shù)、管理、商務(wù)活動(dòng)，技術(shù)是核心，管理商務(wù)是保障 5 ?信息系統(tǒng)集成的分類(lèi) 信息系統(tǒng)集成包括兩大類(lèi)： ? 設(shè)備系統(tǒng)集成 也稱(chēng)“硬件系統(tǒng)集成”、“系統(tǒng)集成”，或簡(jiǎn)稱(chēng)“弱電系統(tǒng)集成”，區(qū)別于機(jī)電設(shè)備安裝類(lèi)的強(qiáng)點(diǎn)集成。 ? 應(yīng)用系統(tǒng)集成 （ Application System Integration） 應(yīng)用系統(tǒng)集成也稱(chēng)“行業(yè)信息化解決方案集成”。指提供符合業(yè)務(wù)需求和管理需求的系統(tǒng)技術(shù)解決方案和運(yùn)維方案。 6 設(shè)備集成包括： ? 智能建筑系統(tǒng)集成（ Intelligent Building System Integration），指搭建建筑主體內(nèi)的智能化管理系統(tǒng)。 如 ：綜合布線技術(shù)、樓宇自控技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、多媒體應(yīng)用技術(shù)、安防技術(shù)等 。 ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成（ Computer Network System Integration）指利用綜合布線和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將分散在不同地點(diǎn)的電腦設(shè)備及功能 的 集成。 ? 安防系統(tǒng)集成（ Security System Integration）指搭建機(jī)構(gòu)或組織內(nèi)部的安全防范管理系統(tǒng)。如 ：門(mén)襟系統(tǒng)、樓宇對(duì)講系統(tǒng)、防盜監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)、停車(chē)管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程會(huì)議系統(tǒng)等。 7 ?信息系統(tǒng)集成技術(shù) ? 信息系統(tǒng)技術(shù)與軟件工程 從信息系統(tǒng)集成的分類(lèi)可以看出，信息系統(tǒng)集成所涉及的專(zhuān)業(yè)技術(shù)非常廣泛，除了包括多種學(xué)科的專(zhuān)業(yè)技術(shù)之外，還包括管理學(xué)科的技術(shù)和方法。從信息系統(tǒng)集成的開(kāi)發(fā)過(guò)程來(lái)看，主要涉及技術(shù)是軟件工程和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 8 軟件工程方法和技術(shù) 1．基本概念 2． 軟件過(guò)程管理 3．軟件需求分析概述 4． 軟件設(shè)計(jì) 概述 5． 軟件測(cè)試 6．軟件維護(hù) 7． 軟件質(zhì)量保證及評(píng)價(jià)體系 9 1．基本概念 ?軟件工程的定義 ? 軟件工程方法和技術(shù)是計(jì)算機(jī)學(xué)科的重要部分。按照 IEEE93對(duì)軟件工程定義：第一，軟件工程是將系統(tǒng)的、嚴(yán)格約束的、可量化的方法應(yīng)用于軟件的開(kāi)發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)，即將工程化應(yīng)用于軟件。第二，軟件工程是在一中所述方法的研究。 10 ?軟件工程定義中給出的 4個(gè)要點(diǎn) ? 軟件工程的性質(zhì)是系統(tǒng)的、嚴(yán)格約束的、可量化的方法 ? 軟件工程作用的范圍是用于軟件的開(kāi)發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)的全過(guò)程 ? 軟件工程的目標(biāo)是工程化應(yīng)用于軟件 ? 軟件工程的趨勢(shì)是軟件工程方法的不斷發(fā)展和研究 11 ?軟件工程的內(nèi)容 包括： ? 工程部分：包括軟件項(xiàng)目的招標(biāo)、投標(biāo)、合同、實(shí)施、監(jiān)督、驗(yàn)收、推廣，等方面來(lái)研究，以經(jīng)濟(jì)管理科學(xué)的理論為依據(jù)，研究軟件工程的規(guī)劃策略和經(jīng)濟(jì)收益等工程問(wèn)題。 ? 技術(shù)部分：軟件項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試、維護(hù)等技術(shù)方法。依據(jù)軟件技術(shù)理論，以高效、健壯、可復(fù)用、可維護(hù)的軟件為目標(biāo)。研究軟件體系結(jié)構(gòu)、組成成分，以及構(gòu)造方式，等。 ? 管理部分：軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的人員組織、過(guò)程控制、進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)分析和質(zhì)量保證體系等方面，以科學(xué)性、合理性、高效可行、及可測(cè)量性為目標(biāo)，來(lái)研究工程項(xiàng)目管理。 12 ?軟件開(kāi)發(fā)生命周期 （ Systems Development Life Cycle） 是軟件的產(chǎn)生直到報(bào)廢的存活期。與人類(lèi)相同，任何軟件都會(huì)經(jīng)歷同樣的生命周期。 13 ?軟件過(guò)程 軟件過(guò)程 (Software Procedure)是指軟件生存周期所涉及的一系列相關(guān)過(guò)程。過(guò)程是活動(dòng)的集合；活動(dòng)中包括完成軟件項(xiàng)目的各項(xiàng)任務(wù)的；每個(gè)任務(wù)都要運(yùn)用軟件開(kāi)發(fā)方法和技術(shù)實(shí)施軟件系統(tǒng)?；顒?dòng)的執(zhí)行按照基本的規(guī)律 ， 在一定的條件下，可以是順序的、重復(fù)的、并行的、嵌套的等不同的形式，這些形式屬于過(guò)程模型 (本章過(guò)面論述 )。 14 2． 軟件過(guò)程管理 研究的熱點(diǎn)主要包括： 1）軟件過(guò)程模型的分析和建立 ，包括： 軟件過(guò)程的合理性、可實(shí)施性，以及形式描述和可驗(yàn)證。 2）軟件過(guò)程管理的體系 ，包括： 軟件過(guò)程定義的概念、內(nèi)容、策略、方法等，主要的軟件過(guò)程管理體系： ? RUP（ Rational Unified Process) 統(tǒng)一過(guò)程 ? PSP (Personal Software Process) 個(gè)體軟件過(guò)程 3）軟件過(guò)程改進(jìn)和評(píng)估體系 ? CMM（ Capability Maturity Model for Software， SWCMM）軟件能力成熟度模型體系 ? CMMI（ Capability Maturity Model Integration）能力成熟度模型 集成 體系， ? CMMI/SPCA雙模認(rèn)證（軟件能力成熟度 與 軟件過(guò)程能力）評(píng)估體系。 15 ?RUP（ Rational Unified Process)Rational公司提出的軟件按開(kāi)發(fā)過(guò)程模型。是一個(gè)面向?qū)ο筌浖こ痰耐ㄓ脴I(yè)務(wù)流程。 ? RUP的目標(biāo)：為確保在可預(yù)計(jì)的時(shí)間安排和預(yù)算內(nèi)開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足最終用戶(hù)需求的高品質(zhì)的軟件。 ? RUP 過(guò)程模型： ? 橫軸是時(shí)間軸，分為反復(fù)迭代的四個(gè)階段：初始階段、細(xì)化階段、構(gòu)造階段和發(fā)布階段 ? 縱軸是工作流軸，包括六個(gè)核心工作流程和三個(gè)核心支撐工作流程 16 ?RUP 核心工作流包括： ① 業(yè)務(wù)建模工作流 ② 需求工作流 ③ 分析設(shè)計(jì)工作流 ④ 實(shí)現(xiàn)工作流 ⑤ 測(cè)試工作流 ⑥ 發(fā)布工作流 ?RUP 核心支撐工作流包括： ① 環(huán)境工作流 ② 項(xiàng)目管理工作流 ③ 配置與變更管理工作流 17 ?RUP的 6項(xiàng)經(jīng)驗(yàn) ① 迭代式開(kāi)發(fā)。允許在過(guò)程中， 不斷適應(yīng) 需求的變化，通過(guò)不斷細(xì)化來(lái)加深對(duì)問(wèn)題的理解。 ② 管理需求。提供如何提取系統(tǒng)功能和約束條件，并將其文檔化。 ③ 基于構(gòu)件的體系結(jié)構(gòu) 。 使系統(tǒng)成為可構(gòu)造、可復(fù)用，系統(tǒng)應(yīng)該盡量采用構(gòu)件式結(jié)構(gòu)。 ④ 可視化建模。采用 UML對(duì)軟件系統(tǒng)建模，提供軟件文檔控制及管理能力。 ⑤ 驗(yàn)證軟件質(zhì)量。軟件質(zhì)量評(píng)估是事 先 進(jìn)行 的并 貫穿在整個(gè)過(guò)程所有活動(dòng)中的必需任務(wù)，要統(tǒng)一組織和管理 ⑥ 控制軟件變更。給出了如何控制、跟蹤及監(jiān)控對(duì)系統(tǒng)過(guò)程中的修改工作，以確迭代過(guò)程進(jìn)行。 18 ?PSP個(gè)體軟件過(guò)程 ? PSP (Personal Software Process)個(gè)體軟件過(guò)程，是由美國(guó) Carnegie Mellon大學(xué)軟件工程研究所開(kāi)發(fā)的，是用于軟件開(kāi)發(fā)中，控制和管理個(gè)人工作方式的一種軟件過(guò)程體系。 ? PSP給出了個(gè)體軟件過(guò)程的原則，并可應(yīng)用到任何軟件工程任務(wù)之中。 ? PSP提供了度量和分析工具，幫助軟件開(kāi)發(fā)者做出準(zhǔn)確的計(jì)劃；確定為改善產(chǎn)品質(zhì)量所采取的步驟；建立度量個(gè)體軟件過(guò)程改善的基準(zhǔn)；確定過(guò)程的改變對(duì)軟件開(kāi)發(fā)者能力的影響。 19 PSP過(guò)程體系框架 1）個(gè)體度量過(guò)程 ? PSP0中規(guī)定了建立個(gè)體過(guò)程基線，包括在計(jì)劃、開(kāi)發(fā)以及后置處理三個(gè)階段中，制定開(kāi)發(fā)時(shí)間、選定缺陷類(lèi)型標(biāo)準(zhǔn)、度量缺陷限值、排除缺陷限值等。 ? 、程序規(guī)模度量和過(guò)程改善建議三個(gè)關(guān)鍵過(guò)程域。 2）個(gè)體規(guī)劃過(guò)程 ? PSP1是個(gè)體計(jì)劃方法，用自己的歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)程序的大小和需要的開(kāi)發(fā)時(shí)間，并使用線性回歸方法計(jì)算估計(jì)參數(shù)，確定置信區(qū)間以評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)的可信程度。 ? 。 20 3）個(gè)體質(zhì)量管理過(guò)程 ?PSP2是個(gè)體質(zhì)量管理，建立程序缺陷的檢測(cè)表，按照檢測(cè)表進(jìn)行設(shè)計(jì)復(fù)查和代碼復(fù)查（也稱(chēng)“代碼走查”），便于盡早發(fā)現(xiàn)軟件缺陷，減小修復(fù)代價(jià)。 ?，介紹設(shè)計(jì)方法。 4）個(gè)體循環(huán)過(guò)程 PSP3 ?PSP3是延伸個(gè)體過(guò)程達(dá)到大規(guī)模的生產(chǎn)過(guò)程的方法，采用螺旋式上升過(guò)程，即迭代增量式開(kāi)發(fā)方式，分解大型系統(tǒng)的程序，對(duì)每個(gè)分解模塊按照 ，并逐步集成完整軟件產(chǎn)品。 21 ?軟件過(guò)程改進(jìn)和評(píng)估體系 ? CMM（ Capability Maturity Model for Software， SWCMM，簡(jiǎn)稱(chēng) CMM）軟件能力成熟度模型，是由美國(guó) Carnegie Mellon大學(xué)的軟件工程研究所（簡(jiǎn)稱(chēng) SEI）受美國(guó)國(guó)防部委托，于 1991年研究制定的。初始的目的是為了評(píng)價(jià)美國(guó)國(guó)防部的軟件合同承包組織的能力，因?yàn)樵谲浖髽I(yè)應(yīng)用進(jìn)取得了較大的成功，所以在全世界范圍內(nèi)被廣泛使用。 ? CMM的核心 CMM的是這對(duì)軟件開(kāi)發(fā)全過(guò)程管理和控制，使其更加科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化。作為一種評(píng)價(jià)軟件承包能力，并且，幫助其改善軟件質(zhì)量的方法。CMM的核心是軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的管理工程能力的提高與評(píng)估。 22 ? CMM的體系的主要內(nèi)容 ： 能力等級(jí) 特點(diǎn) 關(guān)鍵過(guò)程域 KPA 第一級(jí) 基本級(jí) 軟件過(guò)程混亂而無(wú)序 ,幾乎沒(méi)有過(guò)程定義 ,完全依靠的個(gè)人的才能和經(jīng)驗(yàn)來(lái)實(shí)施系統(tǒng) ,反應(yīng)式的管理方式 。 第二級(jí) 可重復(fù)級(jí) 建立了基本的項(xiàng)目管理機(jī)制 ， 對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度和費(fèi)用有必要的跟蹤 ,能夠利用以前類(lèi)似的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn) ， 重復(fù)開(kāi)發(fā)過(guò)程 。 需求管理 ,項(xiàng)目計(jì)劃 ,項(xiàng)目跟蹤和監(jiān)督 ,軟件子合同管理 ,軟件配置管理 ,軟件質(zhì)量保障 第三級(jí) 定義級(jí) 制定了軟件工程化標(biāo)準(zhǔn)化和文檔標(biāo)準(zhǔn)化 ,并在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中得以實(shí)施 。 過(guò)程定義 ,過(guò)程焦點(diǎn) ,培訓(xùn) ,集成管理 ,軟件產(chǎn)品工程 ,組間協(xié)調(diào) ,專(zhuān)家審評(píng) 第四級(jí) 管理級(jí) 收集軟件過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量的詳細(xì)度量 ,對(duì)軟件過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量有定量的理解和控制 。 定量的軟件過(guò)程管理和產(chǎn)品質(zhì)量管理 第五級(jí) 優(yōu)化級(jí) 軟件過(guò)程的量化反饋和新的思想和技術(shù)促進(jìn)過(guò)程的不斷改進(jìn) 。 缺陷預(yù)防 ,過(guò)程變更管理和技術(shù)變更管理 23 軟件配置管理 軟件配置項(xiàng) （ SCI Software Configuration Item） ： 分類(lèi) 特性 舉例 環(huán)境類(lèi) 軟件開(kāi)發(fā)或維護(hù)環(huán)境 編輯器、編譯器、文檔工具等 定義類(lèi) 需求分析與定義階段得到的工作產(chǎn)品 需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)、開(kāi)發(fā)計(jì)劃、設(shè)計(jì)和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收計(jì)劃 設(shè)計(jì)類(lèi) 設(shè)計(jì)階段得到的產(chǎn)品 設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明、程序規(guī)格說(shuō)明、用戶(hù)界面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、用戶(hù)手冊(cè) 編碼類(lèi) 編碼及單元測(cè)試后產(chǎn)品 源代碼、目標(biāo)代碼、單元測(cè)試數(shù)據(jù)及結(jié)果 測(cè)試類(lèi) 系統(tǒng)測(cè)試后得到的產(chǎn)品 系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)、測(cè)試結(jié)果、操作手冊(cè)、安裝手冊(cè) 維護(hù)類(lèi) 進(jìn)入維護(hù)后所得到的產(chǎn)品 以上任何需要變更的配置項(xiàng) 24 ? CMM關(guān)鍵過(guò)程域 和考核標(biāo)準(zhǔn) ? KPA是 CMM實(shí)現(xiàn) 每 級(jí)目標(biāo)的關(guān)鍵過(guò)程域 (Key Process Area) ? KPA統(tǒng)一考核 標(biāo)準(zhǔn) ： ① 確定目標(biāo)： 給出準(zhǔn)確的目標(biāo)， 若滿(mǎn)足了某個(gè)級(jí)別的所有KPA要求，則表明達(dá)到了該級(jí)別的能力。 ② 實(shí)施保證：必須采取的活動(dòng)，包括制定企業(yè)范圍的政策和高層管理的責(zé)任。 ③ 實(shí)施能力：前提條件，包括資源保證、人員培訓(xùn)等。必須采取措施滿(mǎn)足這些條件后，才有可能執(zhí)行 KPA的活動(dòng)。 ④ 執(zhí)行活動(dòng)：執(zhí)行 KPA的角色和步驟。包括計(jì)劃、執(zhí)行、及執(zhí)行跟蹤等。 ⑤ 度量分析：對(duì)過(guò)程度量和度量分析 ， 確定執(zhí)行活動(dòng)的狀態(tài)，以及執(zhí)行活動(dòng)的有效性。 ⑥ 實(shí)施驗(yàn)證：驗(yàn)證執(zhí)行活動(dòng)是否與所建立的過(guò)程一致。組織評(píng)審、審計(jì)及質(zhì)量保證活動(dòng)。 25 ?CMMI（ Capability Maturity Model Integration）能力成熟度模型集成，是 SEI在 2023年發(fā)布的 CMM的新版本。在 CMM基礎(chǔ)上，整合了 Software CMM、Systems EngCMM、 People CMM和 Acquisition CMM，建立起除軟件開(kāi)發(fā)外，軟件系統(tǒng)工程中諸多因素處理能力的標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)體系。 ? CMMI主要內(nèi)容 軟件能力成熟度模型 CMM 、系統(tǒng)工程能力成熟度模型、軟件采購(gòu)能力成熟度模型、 集成 產(chǎn)品和過(guò)程開(kāi)發(fā)等。 CMMI的 KPA增加至 25個(gè)，目標(biāo)105個(gè)， 關(guān)鍵實(shí)踐 485條。 ? CMMI的基本目標(biāo) ① 解決大型軟件項(xiàng)目過(guò)程改進(jìn)難度增大問(wèn)題 ② 可實(shí)施軟件過(guò)程的并行化與多學(xué)科組合 ③ 提高過(guò)程改進(jìn)的效益 26 ?CMM評(píng)估 ? 評(píng)估機(jī)構(gòu)及人員要求： – 必須由 SEI授權(quán)的合作機(jī)構(gòu)，由 SEI授權(quán)的主任評(píng)估師進(jìn)行評(píng)估。遵守