【正文】 事業(yè)單位80%以上的計(jì)算機(jī)用于管理方面。要解決軟件危機(jī)問題，需要采用以下措施：（1）使用好的軟件開發(fā)技術(shù)和方法。（3）有良好的組織、嚴(yán)密的管理，各類人員相互配合共同完成任務(wù)。軟件工程正是從技術(shù)和管理兩方面來(lái)研究如何更好地開發(fā)和維護(hù)計(jì)算機(jī)軟件的。其中，計(jì)算機(jī)程序是能夠完成預(yù)定功能的可執(zhí)行的指令序列；數(shù)據(jù)是程序能適當(dāng)處理的信息，具有適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；軟件文檔是開發(fā)、使用和維護(hù)程序所需要的圖文資料。文檔描述或規(guī)定軟件的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，說(shuō)明軟件具備的能力，或?yàn)槭褂迷撥浖员銖能浖到y(tǒng)得到所期望的結(jié)果提供操作指令?！碧貏e當(dāng)軟件成為商品時(shí)，文檔是必不可少的；沒有文檔，僅有程序是不能稱為軟件產(chǎn)品的。按照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11457—1995《軟件工程術(shù)語(yǔ)》的定義：軟件工程是軟件開發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)和引退的系統(tǒng)方法。軟件工程采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來(lái)開發(fā)與維護(hù)軟件。 軟件工程學(xué)的內(nèi)容軟件工程學(xué)的主要內(nèi)容是軟件開發(fā)技術(shù)和軟件工程管理。1．軟件工程方法學(xué)最初，程序設(shè)計(jì)是個(gè)人進(jìn)行的，只注意如何節(jié)省存儲(chǔ)單元、提高運(yùn)算速度。結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)只有順序、條件分支和循環(huán)這三種基本結(jié)構(gòu)。后來(lái)，人們逐步認(rèn)識(shí)到編寫程序僅是軟件開發(fā)過程中的一個(gè)環(huán)節(jié)，在典型的軟件開發(fā)工作中，編寫程序所需的工作量只占軟件開發(fā)全部工作量的10%～20%，軟件開發(fā)工作應(yīng)包括需求分析、軟件設(shè)計(jì)、編寫程序等幾個(gè)階段，于是形成了“結(jié)構(gòu)化分析”、“結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)”、面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Jackson方法等傳統(tǒng)軟件開發(fā)方法。軟件工程方法學(xué)是編制軟件的系統(tǒng)方法，它確定軟件開發(fā)的各個(gè)階段，規(guī)定每一階段的活動(dòng)、產(chǎn)品、驗(yàn)收的步驟和完成準(zhǔn)則。各種軟件工程方法的適用范圍不盡相同。（1）傳統(tǒng)方法學(xué)傳統(tǒng)方法學(xué)采用結(jié)構(gòu)化技術(shù)，包括結(jié)構(gòu)化分析、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化實(shí)現(xiàn)，來(lái)完成軟件開發(fā)任務(wù)。用傳統(tǒng)方法學(xué)開發(fā)軟件，首先確定軟件功能，再對(duì)功能進(jìn)行分解，確定怎樣開發(fā)軟件，然后實(shí)現(xiàn)軟件功能。傳統(tǒng)方法學(xué)歷史悠久，為廣大軟件開發(fā)人員所熟知，在開發(fā)某些軟件時(shí)十分有效。（2）面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)是在傳統(tǒng)方法學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，把對(duì)象作為數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)的操作相結(jié)合的軟件構(gòu)件，用對(duì)象分解取代了傳統(tǒng)方法的功能分解。面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的要素是對(duì)象、類、繼承以及消息通信。面向?qū)ο蠓椒ㄔ诜治龊驮O(shè)計(jì)時(shí)使用相同的概念和相同的表示方法，兩個(gè)階段之間沒有明顯的界限。本書既介紹傳統(tǒng)方法學(xué)，使讀者掌握軟件開發(fā)的基本步驟、方法和文檔書寫規(guī)范，也介紹面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)。2．軟件工具軟件工具（software tools）是指為了支持計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)而研制的程序系統(tǒng)。軟件工具用于軟件開發(fā)的整個(gè)過程。軟件開發(fā)人員在軟件生產(chǎn)的各個(gè)階段可根據(jù)不同的需要，選擇合適的工具使用。3．軟件開發(fā)環(huán)境軟件開發(fā)方法和軟件工具是軟件開發(fā)的兩大支柱，它們之間密切相關(guān)。軟件開發(fā)環(huán)境是方法和工具的結(jié)合。軟件開發(fā)環(huán)境的設(shè)計(jì)目標(biāo)是提高軟件生產(chǎn)率和改善軟件質(zhì)量。計(jì)算機(jī)輔助軟件工程（Computer Aided Software Engineering，CASE）是一組工具和方法的集合，可以輔助軟件生命周期各階段進(jìn)行的軟件開發(fā)活動(dòng)。CASE吸收了CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、軟件工程、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)和許多其他計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的原理和技術(shù)。其中，軟件工具不是對(duì)任何軟件開發(fā)方法的取代，而是對(duì)方法的輔助，它旨在提高軟件開發(fā)的效率和軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。本書只介紹有關(guān)軟件工程管理的內(nèi)容，即對(duì)軟件開發(fā)各階段的活動(dòng)進(jìn)行管理。軟件工程管理的任務(wù)是有效地組織人員，按照適當(dāng)?shù)募夹g(shù)、方法，利用好的工具來(lái)完成預(yù)定的軟件項(xiàng)目。（1）費(fèi)用管理一般來(lái)講，開發(fā)一個(gè)軟件是一種投資，人們總是期望將來(lái)獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。軟件開發(fā)成本主要包含開發(fā)人員的工資報(bào)酬，以及開發(fā)階段的各項(xiàng)支出；軟件運(yùn)行費(fèi)用取決于系統(tǒng)的操作費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用，其中操作費(fèi)用包括操作人員的人數(shù)、工作時(shí)間、消耗的各類物資等開支；系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益是指因使用新系統(tǒng)而節(jié)省的費(fèi)用和增加的收入。一般在進(jìn)行成本/效益分析時(shí)一律假設(shè)軟件使用期為五年。（3）工程計(jì)劃管理軟件工程計(jì)劃是在軟件開發(fā)的早期確定的。在軟件開發(fā)結(jié)束后應(yīng)寫出軟件開發(fā)總結(jié)，以便今后能制定出更切實(shí)際的軟件開發(fā)計(jì)劃。每完成一個(gè)軟件工程步驟，都涉及軟件工程配置，必須使軟件配置始終保持其精確性。 軟件過程國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（International Standardization Organization，ISO）是世界性的標(biāo)準(zhǔn)化專門機(jī)構(gòu)。軟件過程是為了獲得高質(zhì)量軟件所需要完成的一系列任務(wù)的框架，它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作步驟。軟件過程定義了運(yùn)用方法的順序、應(yīng)該交付的文檔、開發(fā)軟件的管理措施和各階段任務(wù)完成的標(biāo)志。軟件過程必須科學(xué)、合理才能獲得高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品。（1）用分階段的生存周期計(jì)劃進(jìn)行嚴(yán)格的管理。（3）實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制。（5）軟件工程結(jié)果應(yīng)能清楚地審查。（7）承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性。在本課程的學(xué)習(xí)中，讀者將體會(huì)到軟件工程基本原理的含義和作用。軟件產(chǎn)品從問題定義開始，經(jīng)過開發(fā)、使用和維護(hù)，直到最后被淘汰的整個(gè)過程就是軟件生命周期。在人的一生中，國(guó)家和社會(huì)對(duì)他的負(fù)擔(dān)主要體現(xiàn)在兒童、青少年時(shí)期的培養(yǎng)及老年喪失勞動(dòng)能力后的供養(yǎng)方面。同樣，軟件生命周期中軟件的開發(fā)要投資、消耗價(jià)值，在軟件交付使用后就開始產(chǎn)生價(jià)值，但軟件維護(hù)又要消耗價(jià)值。軟件生命周期是軟件工程的一個(gè)重要概念。一個(gè)軟件產(chǎn)品的生存周期可劃分為若干個(gè)互相區(qū)別而又有聯(lián)系的階段。這樣，能夠簡(jiǎn)化每個(gè)階段的工作，容易確立系統(tǒng)開發(fā)計(jì)劃，還可明確系統(tǒng)各類開發(fā)人員的分工與職責(zé)范圍，以便分工協(xié)作，保證質(zhì)量。每個(gè)階段結(jié)束時(shí)都要有技術(shù)審查和管理復(fù)審，從技術(shù)和管理兩方面對(duì)這個(gè)階段的開發(fā)成果進(jìn)行檢查，及時(shí)決定系統(tǒng)是繼續(xù)進(jìn)行，還是停工或是返工。每個(gè)階段都要進(jìn)行的復(fù)審，主要檢查是否有高質(zhì)量的文檔資料，前一個(gè)階段復(fù)審?fù)ㄟ^了，后一個(gè)階段才能開始。把一個(gè)軟件產(chǎn)品的生存周期劃分為若干個(gè)階段，是實(shí)現(xiàn)軟件生產(chǎn)工程化的重要步驟。不管用哪種方法劃分生存周期，劃分階段的原則是相同的。這樣便于逐步完成每個(gè)階段的任務(wù)，能夠簡(jiǎn)化每個(gè)階段的工作，易于確立系統(tǒng)開發(fā)計(jì)劃。這樣有利于軟件工程的開發(fā)和組織管理，明確系統(tǒng)各類開發(fā)人員的分工與職責(zé)范圍，以便協(xié)同工作，保證質(zhì)量。軟件計(jì)劃時(shí)期分為問題定義、可行性研究和需求分析三個(gè)階段。其中，軟件設(shè)計(jì)階段可分為概要設(shè)計(jì)和軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，軟件實(shí)現(xiàn)階段進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和軟件單元測(cè)試，軟件開發(fā)的最后階段是進(jìn)行綜合測(cè)試等。下面簡(jiǎn)要介紹軟件生命周期各階段的主要任務(wù)。（2）可行性研究從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、法律等方面分析確定系統(tǒng)是否值得開發(fā)，如果不值得開發(fā)應(yīng)及時(shí)建議停止項(xiàng)目開發(fā)，避免人力、物力、時(shí)間的浪費(fèi)。通常用數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典和簡(jiǎn)明算法描述表示系統(tǒng)的邏輯模型，防止造成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與用戶的實(shí)際需求不相符的后果。（5）詳細(xì)設(shè)計(jì)描述應(yīng)該如何具體地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。 （6）軟件實(shí)現(xiàn)階段進(jìn)行程序設(shè)計(jì)（編碼）和模塊測(cè)試。（8）軟件運(yùn)行、維護(hù)軟件運(yùn)行期間，通過各種必要的維護(hù)使系統(tǒng)改正錯(cuò)誤或修改擴(kuò)充功能使軟件適應(yīng)環(huán)境變化，以延長(zhǎng)軟件的使用壽命，提高軟件的效益。 軟件開發(fā)模型根據(jù)軟件生產(chǎn)工程化的需要，軟件生命周期的劃分也有所不同，從而形成了不同的軟件生命周期模型（software life cycle model），或稱軟件開發(fā)模型。具體可分為瀑布模型、快速原型模型、增量模型、噴泉模型、螺旋模型和統(tǒng)一過程。 瀑布模型瀑布模型（waterfall model）遵循軟件生命周期的劃分規(guī)劃，明確規(guī)定每個(gè)階段的任務(wù)，各個(gè)階段的工作以線性順序展開，恰如奔流不息的瀑布。這三個(gè)時(shí)期又可細(xì)分為若干個(gè)階段：計(jì)劃時(shí)期可分為問題定義、可行性研究、需求分析三個(gè)階段，開發(fā)時(shí)期分為概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、軟件實(shí)現(xiàn)、軟件測(cè)試等階段，運(yùn)行時(shí)期則需要不斷進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)以延長(zhǎng)軟件的使用壽命。軟件維護(hù)時(shí)可能需要修改錯(cuò)誤、排除故障；也可能是用戶的需求改變了，或軟件的運(yùn)行環(huán)境改變了，需要修改軟件的結(jié)構(gòu)或功能，因而維護(hù)工作可能要從修改需求分析或修改概要設(shè)計(jì)開始，也可能要從修改軟件編碼開始。 瀑布模型瀑布模型軟件開發(fā)有以下幾個(gè)特點(diǎn)。只有前