软件工程概念、软件过程与 CMM

本节导读

软件工程大纲分八个单元。本课用四节讲：本节讲第（一）、（二）单元，即软件工程概念与基本要素、软件过程（生存周期过程、生存周期模型、项目过程的规划与监控、CMM）；第 23 节讲需求与结构化方法；第 24 节讲面向对象方法与建模；第 25 节讲测试、工程管理、质量保证和 CASE。大纲要求「重点掌握软件工程的基本概念和基本原理」。

常见资料提到这门课的题型有单项选择、判断、简答、建模。本节内容以概念为主，常见的考法是比较几种生存周期模型的特点和适用场合、说出 CMM 各级的特征和关键过程域。学完你应该能按「是什么、有什么特点、适用于什么情况」三层答出每种模型。

软件工程的概念与基本要素

20 世纪 60 年代，软件规模迅速扩大，出现了成本超支、进度拖延、质量低劣、难以维护等一系列问题，被称为软件危机。1968 年的一次国际会议正式提出「软件工程」一词，主张用工程化的方法开发软件。IEEE 的定义是：把系统化的、规范的、可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护。

关于软件工程的基本要素，通行教材多把方法、工具和过程称为软件工程的三个要素：方法回答「怎样做」，提供技术手段；工具为方法提供自动或半自动的支持；过程把方法和工具结合起来，规定要完成哪些活动、按什么顺序、产生什么产品。不同教材的提法略有出入，答题时可以按所用教材的说法展开。

软件生存周期过程

软件生存周期过程回答「软件开发通常要做哪些工作、它们之间是什么关系」。按 ISO/IEC 12207 的划分：

类别	包含的过程
基本过程	获取、供应、开发、运行、维护
支持过程	文档编制、配置管理、质量保证、验证、确认、联合评审、审核、问题解决
组织过程	管理、基础设施、改进、培训

基本过程是软件生存周期的主体；支持过程穿插在其他过程中，为它们提供支持；组织过程在整个组织的层面上建立和改进过程。开发过程本身又包括需求分析、设计、编码、测试等活动。

软件生存周期模型

生存周期模型是定义过程的基准框架，规定各项活动按什么方式组织：

模型	主要特点	适用场合
瀑布模型	各阶段按固定顺序进行，前一阶段的文档是后一阶段的输入，每阶段结束要评审	需求明确、稳定的项目；缺点是可运行的产品出现得晚，后期改需求代价大
增量模型	把软件分成若干增量，先交付核心功能，再逐个增加	需要尽早交付部分功能、分批投入人力的项目
演化模型	先根据基本需求快速做出初始版本（原型），再根据用户反馈反复迭代改进	需求一开始说不清楚的项目
螺旋模型	每一圈都经过制定计划、风险分析、实施工程、客户评估四个象限，以风险驱动	规模大、风险高的项目；要求开发方有风险评估的能力
喷泉模型	面向对象，各阶段相互重叠、多次反复，阶段之间「无间隙」	面向对象的软件开发

原型有两种用法：抛弃型原型只用来弄清需求，之后丢掉重写；演化型原型在原型基础上逐步完善成最终产品。

项目过程的规划与监控

大纲把软件项目生存周期过程的管理分为三步。定义：从组织的标准过程出发，按项目特点裁剪出本项目的过程。规划：估算软件规模、工作量、成本和进度，安排人员，识别风险，形成项目计划。监控：按计划跟踪实际进展，在里程碑处评审，发现偏差就分析原因、采取纠正措施，必要时修改计划。

能力成熟度模型 CMM

CMM 由美国软件工程研究所（SEI）提出，用来评估和改进软件组织的过程能力，分五个等级：