软件生产的复杂性-Read.PPT

第一章 软件工程基本概念 内 容 软件的概念、特点及分类 软件的发展和软件危机的原因 软件工程及其基本目标和原则 软件工程知识体系指南的目的、内容及其相关学科 软件过程和软件过程改进 CMM模型的概念、特点及分类 面向对象技术的概念和特点 软件体系结构的概念、特点及分类 高质量软件生产知识集成支持结构 软件及其复杂性 软件（software）是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它包括程序、数据及相关文档的完整集合。 软件危机的根本原因是软件系统高度复杂、难于驾驭。 软件的特点 软件是一种逻辑实体，而不是具体的物理实体，因而它具有抽象性。 软件的开发与硬件不同。在软件的开发过程中没有明显的制造过程。 软件在运行和使用过程期间，没有硬件那样的机械磨损、老化问题。 软件的开发和运行常常受到计算机系统的限制，对计算机系统有着不同程度的依赖性。 软件的开发至今尚未完全摆脱手工艺的开发方式。 软件是复杂的。 软件成本相当昂贵。 相当多的软件工作涉及到社会因素。 NATO关于软件工程问题报告（1968） 客户和设计者缺少对系统需求的了解。 由于估算技术差劲、没有为客户需求的变化预留时间，以及没有很好地了解系统就将程序任务分块。从而使得对于开销和时间上的估计往往与实际的花费有巨大的差距。 变数很大。例如，根据一项研究，程序员的生产率水平有可能相差26倍。 很难区分设计和开发（编程）工作，有些设计方面的决策仍必须在编程中做出。 由于“程序开发通常并不是一系列步骤的简单叠加，每一个步骤都是相互关联的”，因此很难监控软件项目的进度。 软件系统规模的快速增长。 同一项目下各工作小组之间缺乏沟通，许多事情没有有效地协调或充斥大量无用的信息，这使得沟通效果更加糟糕，并且处理所需信息的自动化程度不高。 开发在线产品控制工具需要巨大的花费。 很难客观地度量程序员绩效和系统的性能。 软件开发人员之间在系统开发过程中，追求的不是“实用”而是“更新”和“更好”，这使得他们在单个项目中既有研究、又有开发和商品化，从而使得预测和管理变得极其困难。 对程序员需求呈快速增长之势，然而训练有素、经验丰富的程序员数量有限。 难以保证大型软件系统的可靠性（减少错误及提高系统的容错性）。 软件依赖于硬件，这使得很难在不同的计算机之间实现软件的标准化。 缺少可辅助构建新的程序的可重用的软件组件。 软件维护成本往往超过系统最初的开发成本。 软件生产的复杂性 （Brook,1975） 复杂性：数学和物理的简化技术之所以有用，只是因为那些系统的复杂性是非本质问题，而不是像在软件产品中那样，复杂性是本质问题。 一致性：第一类一致性是软件必须和现有系统接口，从而使软件的复杂性达到了不必要的程度；第二类一致性是人们错误地认为软件是最容易调整的部分，使得软件的复杂性达到了不必要的程度。 可变性：系统的功能体现在它的软件中，通过修改软件，就可以收到改变系统功能的效果。他认为可变性是软件的本质属性，是一个不可克服的固有的复杂性问题。 不可见性：软件无法形象化表示的结果，不仅使软件难以理解，而且严重妨碍了软件专业人员之间的联系。 软件生产改进途径 软件工程定义（IEEE） 软件工程是开发、运行、维护和修复软件的系统方法”。其中“软件”的定义为：计算机程序、方法、规则、相关的文档资料以及在计算机上运行时所需要的数据(1983年)。 软件工程是：①把系统化的、规范的、可度量的途径应用于软件开发、运行和维护的过程，也就是把工程化应用于软件中；②研究①中提到的途径(1993年) 。 软件工程项目的基本目标 付出较低的开发成本 达到要求的软件功能 取得较好的软件性能 开发的软件易于移植 需要较低的维护费用 能按时完成开发工作，及时交付使用 21世纪的软件生产（杨芙清，1995） 软件工程演化的黑格尔的观点 永恒的法则和正在过时的实践（Boehm, 2006） 未来50年软件工程教育的挑战 保持课程持续更新 预期未来的趋势并为之准备好学生 从过时的实践中分离出永恒的法则 练习与大型产业实践相关的小型学生项目 参与研究，并将结果融入课程 帮助学生学会学习 为实践者提供终生学习 知识域的组织结构类图 软件工程知识体系指南2004版 软件过程成熟度模型 软件过程（Software Process）是用来生产软件产品的一系列工具、方法和实践。 软件能力成熟度模型（Software Capability Matured Model, SW-CMM）给软件组织提供如何增加对其开发和维护软件过程的控制，如何向软件工程和管理的优秀文化进化等方面的指导。 成熟度等级是妥善定义的向成熟软件组织前进中的阶段 SW-CMM的结构 SW-CMM的关键过程域 SW-CMM五个公共属性 执行约定（Co