軟件管理體系研究
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摘要在GJB5000A《X用軟件研制能力成熟度模型》標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合GJB5000A二級(jí)資質(zhì)認(rèn)證的軟件管理體系，進(jìn)行了項(xiàng)目軟件管理體系的研究，提出了符合自身特性的管理體系建設(shè)建議，并通過該管理體系完成自身內(nèi)部的軟件管控。
關(guān)鍵詞GJB5000A軟件管理體系資質(zhì)認(rèn)證項(xiàng)目策劃需求分析軟件設(shè)計(jì)
1引言
在信息化高速發(fā)展以及應(yīng)用廣泛的前提下，軟件研發(fā)在武器裝備系統(tǒng)中越發(fā)重要，各領(lǐng)域設(shè)備中相當(dāng)多的重要功能完全依賴于軟件研發(fā)來完成，但傳統(tǒng)的軟件管理模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)今日益增長的軟件研制要求。相關(guān)方面在不斷加強(qiáng)及規(guī)范X用軟件的研發(fā)過程，提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，GJB5000A-2008《X用軟件能力成熟度模型》。GJB5000A將根據(jù)軟件研制能力的成熟度等級(jí)劃分為五個(gè)等級(jí)(初始級(jí)、已管理級(jí)、已定義級(jí)、已定量管理級(jí)、優(yōu)化級(jí))，每一個(gè)等級(jí)都是在前一個(gè)等級(jí)基礎(chǔ)上對(duì)軟件過程進(jìn)行循序漸進(jìn)的改進(jìn)過程，最后達(dá)到軟件研制過程的迭代更新以及持續(xù)改進(jìn)，這樣可以更加有效地幫助軟件研發(fā)單位改進(jìn)與優(yōu)化軟件研制管理，提高軟件產(chǎn)品質(zhì)量[1]。GJB5000A對(duì)軟件研制的成本、進(jìn)度以及功能特性進(jìn)行跟蹤,建立必要的規(guī)章制度,使類似項(xiàng)目能重復(fù)以前的成功。軟件承制單位是否具備上述軟件研制能力也是近年來擇優(yōu)選取承研單位提供的主要依據(jù)。
2建設(shè)目標(biāo)
項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)可分成兩步進(jìn)行：第一步以通過GJB5000A二級(jí)認(rèn)證為目標(biāo)，初步建立起符合自身特點(diǎn)的GJB5000A質(zhì)量管理體系，通過試運(yùn)行和摸索，發(fā)現(xiàn)問題并逐步優(yōu)化管理過程；第二步以提高“本地化、有效性”為目標(biāo)實(shí)施全面整改，建立合適的體系規(guī)范以及長效的實(shí)施機(jī)制，并為更高級(jí)的認(rèn)證作好準(zhǔn)備。通過該體系的建設(shè)實(shí)施，將為規(guī)范所內(nèi)X用軟件的研制過程提供有效的技術(shù)支持手段，可提高所內(nèi)軟件研制過程能力，提高航天軟件研制的質(zhì)量和可靠性；改進(jìn)軟件的開發(fā)方法，提高對(duì)軟件資源的復(fù)用水平。
3項(xiàng)目環(huán)境建立
首先在GJB5000A實(shí)施初期，規(guī)范編制組應(yīng)主要由具有豐富軟件工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)的人員組成，采取規(guī)范編制組成員“走出去”：參與評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)組織的GJB5000A標(biāo)準(zhǔn)要求培訓(xùn)和評(píng)估方法培訓(xùn)，調(diào)研相關(guān)行業(yè)GJB5000A實(shí)施標(biāo)桿單位的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，參與GJB5000A實(shí)施評(píng)價(jià)；“請(qǐng)進(jìn)來”：請(qǐng)GJB5000A和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制組成員講解GJB5000A標(biāo)準(zhǔn)要求，請(qǐng)項(xiàng)目管理專家講解軟件項(xiàng)目管理理論和經(jīng)驗(yàn)，請(qǐng)軟件工程專家講解軟件工程方法和實(shí)施步驟，請(qǐng)相關(guān)行業(yè)GJB5000A實(shí)施標(biāo)桿單位的實(shí)踐者傳授GJB5000A實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。其次選定進(jìn)行體系驗(yàn)證的項(xiàng)目通過輔助軟件系統(tǒng)的支持按照型號(hào)進(jìn)行軟件項(xiàng)目管理，通過指定軟件項(xiàng)目所屬型號(hào)、型號(hào)管理授權(quán)控制和軟件項(xiàng)目開發(fā)部門控制，實(shí)現(xiàn)不同部門的不同人員對(duì)不同型號(hào)的管理需求。符合信息系統(tǒng)分級(jí)保護(hù)相關(guān)要求，可對(duì)所管理的涉密信息進(jìn)行標(biāo)密，根據(jù)涉密信息及人員的密級(jí)對(duì)涉密信息的訪問進(jìn)行控制，支持三員分立管理。借助輔助軟件將結(jié)合所內(nèi)體系，完成項(xiàng)目環(huán)境的建立與評(píng)估[2]。
4GJB5000A項(xiàng)目管理實(shí)施
結(jié)合項(xiàng)目的功能特點(diǎn)并經(jīng)過項(xiàng)目組例會(huì)討論后，選擇軟件的軟件生命周期模型為瀑布模型。在軟件生命周期模型的基礎(chǔ)上選擇和剪裁型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)軟件過程，定義出軟件生命周期階段為五個(gè)軟件工程活動(dòng)，分別為系統(tǒng)需求分析與設(shè)計(jì)、項(xiàng)目策劃、需求分析和測試、軟件驗(yàn)收交付。軟件研制的過程中發(fā)現(xiàn)的所有問題均已得到妥善處理，達(dá)到關(guān)閉狀態(tài)，消除了對(duì)后續(xù)研制階段的不利影響。
4.1系統(tǒng)需求分析與設(shè)計(jì)
需求分析人員依據(jù)軟件研制任務(wù)書，分析軟件的功能、性能、接口、可靠性、安全性以及運(yùn)行環(huán)境等要求，對(duì)每一項(xiàng)需求進(jìn)行描述、標(biāo)識(shí)，建立每項(xiàng)軟件需求與軟件研制任務(wù)書中相關(guān)的要求正向追蹤關(guān)系編寫軟件需求規(guī)格說明(包含接口需求規(guī)格說明)。設(shè)計(jì)人員根據(jù)軟件需求規(guī)格說明設(shè)計(jì)軟件總體結(jié)構(gòu)，劃分并定義軟件部件以及各部件的數(shù)據(jù)接口、控制接口；對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，劃分并定義軟件單元，設(shè)計(jì)單元的內(nèi)部細(xì)節(jié)；編寫軟件設(shè)計(jì)說明(含接口設(shè)計(jì)說明)。
4.2項(xiàng)目策劃
GJB5000A在項(xiàng)目策劃過程需要開展的活動(dòng)主要有以下幾個(gè)方面：通過制定《軟件項(xiàng)目早期工作計(jì)劃》，估計(jì)軟件項(xiàng)目，制定同時(shí)維護(hù)《軟件開發(fā)計(jì)劃》以及軟件的驗(yàn)收與結(jié)項(xiàng)。下面就上述幾項(xiàng)活動(dòng)的開展以及實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行描述。
4.2.1制定WBS(工作分解結(jié)構(gòu))
GJB5000A在軟件項(xiàng)目的《軟件開發(fā)計(jì)劃》下達(dá)之前，對(duì)軟件項(xiàng)目進(jìn)行早期策劃工作，建立初步的WBS計(jì)劃，在此期間，建立/完善項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，明確軟件項(xiàng)目成員及職責(zé)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、系統(tǒng)分析人員、項(xiàng)目軟件負(fù)責(zé)人參與系統(tǒng)方案討論，以上人員同時(shí)需要參加《軟件研制任務(wù)書》的評(píng)審，并完成《軟件研制任務(wù)書》的受控管理。
4.2.2軟件項(xiàng)目估計(jì)
GJB5000A在軟件項(xiàng)目估計(jì)時(shí)，主要是對(duì)所承研軟件規(guī)模、工作量、進(jìn)度、基礎(chǔ)設(shè)施等估計(jì)，根據(jù)軟件項(xiàng)目估計(jì)的結(jié)果制定《軟件開發(fā)計(jì)劃》。在對(duì)軟件項(xiàng)目估計(jì)之前，首先應(yīng)根據(jù)承研項(xiàng)目本身的特點(diǎn)以及軟件工程過程管理定義的軟件生命周期模型，確定軟件項(xiàng)目的生命周期模型。
4.3需求分析
GJB5000A中需求分析人員依據(jù)軟件研制任務(wù)書，分析軟件的功能、接口、性能、安全性、可靠性以及運(yùn)行環(huán)境等要求，對(duì)每一項(xiàng)需求進(jìn)行描述、標(biāo)識(shí)，建立每項(xiàng)軟件需求與軟件研制任務(wù)書中相關(guān)要求的追蹤關(guān)系編寫軟件需求規(guī)格說明。
4.4軟件設(shè)計(jì)
GJB5000A中軟件設(shè)計(jì)人員根據(jù)軟件需求規(guī)格說明設(shè)計(jì)軟件總體結(jié)構(gòu)，劃分并定義軟件部件以及各部件的數(shù)據(jù)接口、控制接口；對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，劃分并定義軟件單元，設(shè)計(jì)單元的內(nèi)部細(xì)節(jié)；編寫軟件設(shè)計(jì)說明。
4.5測試
4.5.1軟件實(shí)現(xiàn)及測試
在軟件經(jīng)過多輪設(shè)計(jì)、編碼的迭代、系統(tǒng)接口聯(lián)試，完成了編碼和調(diào)試工作后，軟件測試人員需展開軟件單元測試工作。測試人員對(duì)軟件版本進(jìn)行了文檔審查、靜態(tài)測試和動(dòng)態(tài)測試，對(duì)測試過程中發(fā)現(xiàn)的靜態(tài)測試問題及動(dòng)態(tài)測試問題，軟件項(xiàng)目組需進(jìn)行了確認(rèn)和修改。
4.5.2軟件合格性測試
軟件測試人員在完成軟件的單元測試工作后需開展軟件配置項(xiàng)測試。測試項(xiàng)目組依據(jù)本次測試任務(wù)要求，對(duì)軟件進(jìn)行文檔審查和配置項(xiàng)測試(測試類型包括功能測試、性能測試、接口測試、強(qiáng)度測試、余量測試、安全性測試和邊界測試)，軟件項(xiàng)目組需進(jìn)行確認(rèn)和修改測試中發(fā)現(xiàn)的問題[3]。
4.6驗(yàn)收與交付
項(xiàng)目軟件在完成了軟件合格性測試后需開展軟件第三方測試，測試項(xiàng)目組對(duì)軟件進(jìn)行了文審查、靜態(tài)分析、代碼審查和系統(tǒng)測試，軟件項(xiàng)目組對(duì)測試過程中發(fā)現(xiàn)的軟件問題需進(jìn)行確認(rèn)和修改，測試項(xiàng)目組對(duì)修改后的軟件進(jìn)行了回歸測試，未發(fā)現(xiàn)問題。項(xiàng)目軟件經(jīng)測試、回歸測試和鑒定測評(píng)，實(shí)現(xiàn)百分比為100%，各項(xiàng)性能均能滿足，文檔內(nèi)容完整，標(biāo)識(shí)清楚，且文文一致，代碼千行缺陷率為0，才允許驗(yàn)收與交付[4]。
5GJB5000A項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及改進(jìn)方向
第一，建立完善的GJB5000A組織機(jī)構(gòu)。該組織機(jī)構(gòu)應(yīng)能涵蓋整個(gè)研制過程各個(gè)過程域所有所需角色，且各位人員符合各個(gè)角色的素質(zhì)要求。第二，加強(qiáng)軟件項(xiàng)目組成員對(duì)GJB5000A二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的理解和認(rèn)識(shí)。通過體系培訓(xùn)，專項(xiàng)角色培訓(xùn)和自學(xué)等方式使軟件項(xiàng)目組成員充分正確理解和認(rèn)識(shí)體系。第三，軟件項(xiàng)目負(fù)責(zé)人合理計(jì)劃。在項(xiàng)目策劃階段，軟件項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)考慮軟件研制過程中所有任務(wù)以及可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，并根據(jù)自己的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和選擇合適的軟件估計(jì)方法，制定詳細(xì)的開發(fā)計(jì)劃[5]。第四，選擇合適的輔助軟件，實(shí)施GJB5000A并不要求專用軟件工具，但是擁有符合GJB5000A實(shí)施規(guī)范要求的工具，將極大促進(jìn)GJB5000A實(shí)施進(jìn)程、規(guī)范試點(diǎn)項(xiàng)目的軟件研制過程，獲得更多經(jīng)驗(yàn)，以利于交流和不斷改進(jìn)項(xiàng)目管理能力，豐富組織資產(chǎn)，確保組織的持續(xù)改進(jìn)能力。第五,加強(qiáng)質(zhì)量控制。質(zhì)量人員對(duì)軟件工程過程以及對(duì)工作產(chǎn)品質(zhì)量的把關(guān)要貫穿整個(gè)軟件項(xiàng)目研制過程。質(zhì)量人員應(yīng)盡早介入軟件設(shè)計(jì)過程，不斷加深對(duì)系統(tǒng)和軟件的理解，這樣才能對(duì)工作產(chǎn)品如軟件代碼及軟件設(shè)計(jì)相關(guān)文檔的質(zhì)量真正起到保證作用。
作者：孫舟 楊玉飛 錢宏文 饒飛 趙正 王小妮 單位：中國電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所
