【正文】 在考慮階段性日標時要考慮到我國軟件開發(fā)組織的狀況，確定各項工作的優(yōu)先級。 人員狀況 :對組織人員在思想 觀念和技能上的差距進行總體描述，估計變革的阻力。 目前的 計算機 技術 與 要求的差距 ： 對目前采用的工程技術進行總體描述，如需求分析方法、設計方法、詳細設計方法、實現(xiàn)方法、測試方法等。調研報告的 23 主要內容如下 : 目前的關鍵過程及與 標準 的差距 ： 對目前組織的關鍵過程進行總體描述，對 相應關鍵過程的差距進行總體描述。 參加人員 :指定必須參加培訓的人員，主要是項目組成員。 培訓教師 :主要由咨詢顧問、聘請的專家或企業(yè)內部專業(yè)人才承擔。 培訓目的 :通過理念的培訓使高層管理者對有正確的認識，通過對項目組成員的培訓，使成員能夠初步掌握的理念和具體內容。 培訓 準備 由項目培訓組制訂相 應的培訓計劃完成培訓準備工作，并負責完成培訓。組織最高管理者應該參加有關評價標準的定向培訓。建立組時應考慮的方面包括指定的作業(yè)或活動、項目的規(guī)模、組織結構和組織文化。項目實施完畢后如果原來的組織有負責培訓工 作的部 門 則可以合并人相應部門，也可以單獨成立培訓組，負責整個組織的人力資源的培 訓 。同時該組負責和外部的咨詢顧問協(xié)調解決實施過程中的問題。 軟件工程過程組 （ software Engineering Process Group） 主要負責對軟件工程化項目的整體規(guī)劃、詳細設計及實施工作。各業(yè)務部門經理或項目經理及相關人員作為項目 組成員，承擔相應具體工作。 理想化軟件設計實施 成立相應的工程化項目組 組織最高管理者應作為項目組組長，對項目的重大問題做出決策。功能資源：系統(tǒng)執(zhí)行附加功能的可能性。 時間資源：在技術過程發(fā)生的全過程中，無論是發(fā)生之前還是之后的任意時間間隔，未被充分利用的時間都形成時間資源。 空間資源：任何未被使用的空間。 22 信息資源：任何能通過場或是材料途徑得到的有關系統(tǒng)的附加信息。例如汽車發(fā)動機既驅動后輪或前輪，又驅動液壓泵，使液壓系統(tǒng)工作。例如木材可用作燃料。而差動資源指物質與場的不同特性是一種可形成某種技術特征的資源。原材料、廢氣物、空氣、水等，經過處理或變換都可以在設計的產品中采用，而變成有用的資源。如物質、場（能量）、空間和時間資源都是可被多數(shù)系統(tǒng)直接應用的資源。內部資源和外部資源可分為直接應用資源、導出資源以及差動資源三大類。內部資源是在沖突發(fā)生的時間、區(qū)域內存在的資源。在對產品進行理想化設計過程中，對系統(tǒng)資源進行必要的詳細分析和深刻理解，對設計人員而言是十分必要的。在大多數(shù)產品系統(tǒng)中都存在充 裕的可用資源，有些資源通常被認為是無用的或者產生有害的結果，而實際上可以通過適當轉化加以利用，例如， Interaction， 余立鋒 2021年度 IF材料設計概念獎獲獎作品中，就是利用了一個懸掛系統(tǒng)將汽車與地面之間的震動產生的能量轉化為電能供給汽車上的電器，從而減少了汽車燃料的使用。這種方法的關鍵在于，找出已存在的可用來解決問題的系統(tǒng)資源，并合并這些資源來執(zhí)行功能。 資源分析與描述 資源概述 設計中的可利用資源對創(chuàng)新起著重要的作用，問題的解 越接近理想解 ,系統(tǒng)資源就越重要。通常設問是建立在使用者基礎上的，比如問“老年人需要什么樣的手機按鍵？”“兒童需要喜歡什么樣的手機造型？”等等。 圍繞問題情景的設問 通常情況下，清晰的問題模式存在于對產品的改良設計之中。 基于 TRIZ理論的創(chuàng)新問題情景分析與描述過程模型的建立 從上述案例研究中可見，在對發(fā)明創(chuàng)造情景分析與描述過程中， TRIZ 理論是通過問題情景到問題再過渡到問題模式過程，逐漸趨近問題解決的本質。在案例中造型特征和結構特征是相互影響的關系，也就是說結構改變，造型改變。每種問題又可根據(jù)問題中給定任何要素、它們之間的關系以及可否改 變分成各類子問題。原技術系統(tǒng)中的“物 — 場”分類就是這種分類方式。因為問題的實質往往被隨心所欲的表達方式掩蓋。 在從問題情境過渡到問題，進而過渡到問題模式的過程中，方案選擇自由度（即選擇方案的余地）隨之減少，而問題提法的異常性增加。在這兩種表述中應采取第一種表述，因為這種表述能保障基本的生產作用：即門轉軸可以安裝。一種表述是：“如果轉折點左移，結構得以實現(xiàn)，但喪失原有造型特征”。在建立問題模式時，在其表述中應以改善（保持、加強等）基本性能為準。問題模式中只保留矛盾所必要的要素。從問題過渡到問題模式時，首先要排除專門術語；其次是刪除所有多余要素。上述案例的問題模式是：給定造型特征和結構特征。因此，解決問題應從建立問題模式開始。給定的條件可能包含多余的信息，不包含完全必要的信息。所謂發(fā)明情景時指任何一種工程情景，它突出某種不能令人滿意的特點，是一種問題情景。一般在問題解決過程中，按照理 想化的實施步驟，首先通過對資源和問題情境的分析，明確問題實質后，可以選擇相應的提高理想化程度的途徑完成問題的求解。某些特定的環(huán)境，通過分析與描述就可以直接得到問題的解。 20 第四章 基于 TRIZ 理論的產品理想化設計研究 實施前的準備工作 TRIZ 理論中理想化化原則包括幾個重要部分：創(chuàng)新問題的情境分析與描述、資源的分析與描述和提高理想化程度的途徑以及理想化設計實施的步驟。這些助手應該符合相應崗位的基本要求。當然這需要有嚴格的管理，考慮到了這一點； (2)助手制度。文檔編制工作量大這個問題，有兩種方式 可以使之緩解 :(l)軟件重用技術 ：通過重用已有的工作成果，來降低設計人員和管理人員的工作量，提高效率。這種現(xiàn)象如同制造工業(yè)企業(yè)的產品設計和工藝設計，不能因為知道怎么做就不形成圖紙和工藝文件。所以應該加強培訓，轉變人們的觀念，在整個組織內建立法治的環(huán)境。這降低了人們的隨意性，會 引起項目成員的逆反心理。我們可以借助協(xié)同工作環(huán)境 (CSCW)來改進交互效率。 (2) 對正規(guī)的管理過程不太適應 科學的規(guī)范化的管理會造成一些工作環(huán)節(jié)的增加，有些是控制質量所必需的環(huán)節(jié)，這會造成工作時間的延長。造成該問題的主要原因及對策 : (1) 對 于工作方式和 工作要求的改變 很多人對新的工作方式和工作要求不太熟悉。 軟件開發(fā)效率問題 在軟件工程化工作的初期，通常會遇到“開發(fā)效率沒有提高反而降低，開發(fā)成本沒有降低反而提高”的問題。 19 輔助工具問題 根據(jù)軟件開發(fā)組織的實際情況，采用相應的輔助工具，會降低軟件工程化工作的復雜度，降低工程化工作的風險。職能部門的作用主要是承擔相應人員的培訓和技術進步工作，成為相應專業(yè)互相交流的場所，同時負責協(xié)調不同項目對于人力資源的需求。 項目職能部門型 如果軟件項目規(guī)模較大而且專業(yè)性較強，則組成項目職能組，如 :項目管理組、項目需求組、軟件分析組、配置管理組等。 職能部門型 為克服項目型組織形式的弱點，對于一些服務對象專業(yè)化程度比較高的軟件組織來說，多采用職能部門型，如實現(xiàn)組、文檔管理組、測試組、質量保證組等。 一般來說，在比較大的開發(fā)組織中往往有一個人力資源部，專門負責人力資源計劃以及人員技術能力的提高，提供各種方式的交流活動。這會造成人力資源閑置，因為沒有專門的專業(yè)部門，資源不能統(tǒng)一調度。目 前大多數(shù)軟件企業(yè)都實行這種模式。 2建立 獨 立的一套組織結構，如需求分析組、設計組、測試組、實現(xiàn)組、文檔處 理組、配置管理組等。 從總體 上，本 文把組織框架分為三種類型 ： 項目型、職能部門型、項目職能部門結合型 。這是軟件組織實現(xiàn)軟件工程化的一項必須進行的基本建設。 18 (2) 表示方法的完備性、統(tǒng)一性和清晰性 解決該問題的方法 : 建立相應文檔的模版，從文檔結構上和文檔內容上統(tǒng)一 ； 建立統(tǒng)一的圖例標準 ； 建立相應的書寫規(guī)范 ； 建立相應的設 計。 程序清單 : 目前指利用相應的實現(xiàn)工具，所編寫的可被編譯運行的程序。在項 目實踐中，采 用 PDL的方法進行功能詳細設計，這樣可以減少修改的復雜度。 詳細設計文檔 : 詳細設計文檔分為功能詳細設計和界面詳細設計。 在項目實踐中，我們采 用 組件技術和分層模型對整個系統(tǒng)進行設計，根據(jù)項目需要確定采用的具體模型，可能是單機、 CIS模型或者是 BIS模型。 設計文檔 : 設計文檔與采用的工程技術、體系結構模型 (如 CIS模型、 BIS模型、分層模型等 )和實現(xiàn)技術有很大關系，具體的文檔格式有比較大的差異。根據(jù)我們對軟件需求文檔的理解和在項目實踐中的經驗積累，我們定義了自己的文檔模板，來反映項目軟件需求的內容。該部分內容形成用戶需求文檔。可以通過以下幾個方面描述軟件系統(tǒng) : 用戶對軟件系統(tǒng)的需求 : 主要以用戶的觀點描述軟件系統(tǒng)應該具備的功能和性能。 (1) 軟件系統(tǒng)的表示方法 軟件不像實物產品，它是一種復雜的邏輯產品。這個問題不解決，就無法實現(xiàn)軟件工程化，必然導致項目開發(fā)工作的交 互成本、管理成本大幅增加，“文檔”成為擺設，項目拖期，必然造成軟件工程化工作的失敗。 軟件工程化實施中的幾個問題 軟件系統(tǒng)的表示問題 軟件系統(tǒng)的表示是技術問題，每個組織有自己的表示方法，實際 上 是企業(yè)機密。在總體規(guī)劃下，漸進原則會逐步向日標打 幻些，使人們逐步意識到進步。 理論聯(lián)系實際原則 系列標準僅僅反映了未來軟件開發(fā)組織的過程，但如何達到這種需求并沒有說明，我們必須充分認識系列標準，仔細分析軟件開發(fā)組織目前的狀況包括存在的問題，找出相應的解決辦法，制訂合理的總體方案，達到軟件工程化的目的。因此無論是實施前、實施中還是實施后 都應以培訓為先導，改變人的觀念，提高人的技術能力和管理能力。軟件工程化涉及企業(yè)改革的范圍和深度都比較大，沒有最高管理者對一些重大問題的決策，是沒有辦法使軟件工程化順利進展的。 組織最高管理者參與原則 軟件工程化實施時需要涉及組織的變革、管理的進步、 技術的革新等各方面的改變，是企業(yè)內部管理的革命。在采用 SW一 CMM模型作為組織軟件工程化水平的評價標準時，建議組織把二級和三級放在一起進行總體規(guī)劃，但在實施時以二級作為實施重點。這就要求在規(guī)劃時和實施時要考慮到效益因 素。 (1)軟件開發(fā)組織存在的基礎就是創(chuàng)造效益，效益的體現(xiàn)是 T、 Q、 C、 S，對于沒有效益的事情組織肯定是不愿意做的。因此我們在研究軟件工程化的實施原則時，也注意對 CIMS 研究成果的重用 。因此在我們這個沒有經歷過這樣變革過程的國家來說，研究這種變革過程就更顯得重要和有意義了。許多工業(yè)化國家，它們的制造業(yè)都經歷了從作坊到工業(yè)化的變革過程。 16 第 三 章 關于軟件工程化的實施原則、步驟及問題 軟件作坊的特點是每個項目都是重新設計、實現(xiàn)，項目能否成功依賴于人的技術和經驗，軟件開發(fā)難以重復 。首先論述了 TRIZ的定義以及包含的基本原理 ；其次重點論述 了 TRIZ理論所研究的主要內容，對其研究內容進行歸納總結，提出新的 TRIZ體系圖 ； 最后通過對 TRIZ相關原理及主要內容進行分析，提出了新的 TRIZ解決問題的流程 15 圖。如果滿足要求，則進行后序的設計工作，反之，要對問題進行再分析，然后再進行后續(xù)步驟。最終產生解決問題的原理解。該圖描述了應用 TRIZ解決問題的步驟。首次使用 TRIZ解決問題，可能會感覺無從下手。到目前為止，人類以總結出大量的物理，化學和幾何效應，每一個效應都可能是一大批問題的解決方案。 效 應輸 出 量輸 入 量 圖 24 效應示意圖 效應可以通過將有關的量互相聯(lián)系起來的有關的定律來描述，如可以采用物理，數(shù)學，化學，生物，電子等領域中的原理解決工程設計中的創(chuàng)新問題，它反映的是一種輸入和輸出之間的關系，如圖 2一 4所示，是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的原理。要使用效應知識庫，必須先選定一項系統(tǒng)要實現(xiàn)的適當?shù)墓δ?，然后知識庫會 提供一些可選擇方案來轉換功能。 13 (3) 效應知識庫 效應知識庫是 TRIZ中最容易使用的一種工具。 76 個標準解為我們提供了求解物場模型解的思路，在分析一個問題時得到該問題的物場模型，從而可以很快的找到相應的標準解。要使用這些工具必須先確定出問題的類別 (基于物質一場模式 )然后選定一系列標準解。 表 24 40 條發(fā)明原理 序號 名稱 序號 名稱 1 分割 21 超亮透作業(yè) 2 輸出 22 變害為益 3 部分改變 23 反饋 4 不對移性 24 中介 5 組合 25 自服務 6 多功能性 26 代用品 7 嵌套構成 27 用廉價、壽命短的物體代替高價耐久的 物體 8 配重平衡 28 機械系統(tǒng)的代替 9 預先反作用 29 氣體力學和水力學 10 預置動作 30 柔性殼 體或勞駁 11 事實對策預防 31 使用多孔性材料 12 等位性 32 改變顏色 13 逆問題 33 同質性 14 回轉、彎曲性 34 拋棄與修復 15 動態(tài)性 35 參數(shù)變化 16 部分或過度改變 36 相位變化 17 維數(shù)變化 37 熱膨脹