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》標準的基礎上，結合GJB5000A二級資質認證的軟件管理體系，進行了項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建議，并通過該管理體系完成自身內(nèi)部的軟件管控。

關鍵詞GJB5000A軟件管理體系資質認證項目策劃需求分析軟件設計

1引言

在信息化高速發(fā)展以及應用廣泛的前提下，軟件研發(fā)在武器裝備系統(tǒng)中越發(fā)重要，各領域設備中相當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)不能滿足當今日益增長的軟件研制要求。相關方面在不斷加強及規(guī)范X用軟件的研發(fā)過程，提高軟件產(chǎn)品的質量，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劃分為五個等級(初始級、已管理級、已定義級、已定量管理級、優(yōu)化級)，每一個等級都是在前一個等級基礎上對軟件過程進行循序漸進的改進過程，最后達到軟件研制過程的迭代更新以及持續(xù)改進，這樣可以更加有效地幫助軟件研發(fā)單位改進與優(yōu)化軟件研制管理，提高軟件產(chǎn)品質量[1]。GJB5000A對軟件研制的成本、進度以及功能特性進行跟蹤,建立必要的規(guī)章制度,使類似項目能重復以前的成功。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建設目標

項目建設目標可分成兩步進行：第一步以通過GJB5000A二級認證為目標，初步建立起符合自身特點的GJB5000A質量管理體系，通過試運行和摸索，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”為目標實施全面整改，建立合適的體系規(guī)范以及長效的實施機制，并為更高級的認證作好準備。通過該體系的建設實施，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量和可靠性；改進軟件的開發(fā)方法，提高對軟件資源的復用水平。

3項目環(huán)境建立

首先在GJB5000A實施初期，規(guī)范編制組應主要由具有豐富軟件工程實施經(jīng)驗的人員組成，采取規(guī)范編制組成員“走出去”：參與評價機構組織的GJB5000A標準要求培訓和評估方法培訓，調(diào)研相關行業(yè)GJB5000A實施標桿單位的實施經(jīng)驗，參與GJB5000A實施評價；“請進來”：請GJB5000A和相關行業(yè)標準的編制組成員講解GJB5000A標準要求，請項目管理專家講解軟件項目管理理論和經(jīng)驗，請軟件工程專家講解軟件工程方法和實施步驟，請相關行業(yè)GJB5000A實施標桿單位的實踐者傳授GJB5000A實施經(jīng)驗。其次選定進行體系驗證的項目通過輔助軟件系統(tǒng)的支持按照型號進行軟件項目管理，通過指定軟件項目所屬型號、型號管理授權控制和軟件項目開發(fā)部門控制，實現(xiàn)不同部門的不同人員對不同型號的管理需求。符合信息系統(tǒng)分級保護相關要求，可對所管理的涉密信息進行標密，根據(jù)涉密信息及人員的密級對涉密信息的訪問進行控制，支持三員分立管理。借助輔助軟件將結合所內(nèi)體系，完成項目環(huán)境的建立與評估[2]。

4GJB5000A項目管理實施

結合項目的功能特點并經(jīng)過項目組例會討論后，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上選擇和剪裁型號標準軟件過程，定義出軟件生命周期階段為五個軟件工程活動，分別為系統(tǒng)需求分析與設計、項目策劃、需求分析和測試、軟件驗收交付。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，達到關閉狀態(tài)，消除了對后續(xù)研制階段的不利影響。

4.1系統(tǒng)需求分析與設計

需求分析人員依據(jù)軟件研制任務書，分析軟件的功能、性能、接口、可靠性、安全性以及運行環(huán)境等要求，對每一項需求進行描述、標識，建立每項軟件需求與軟件研制任務書中相關的要求正向追蹤關系編寫軟件需求規(guī)格說明(包含接口需求規(guī)格說明)。設計人員根據(jù)軟件需求規(guī)格說明設計軟件總體結構，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；對各個部件進行細化設計，劃分并定義軟件單元，設計單元的內(nèi)部細節(jié)；編寫軟件設計說明(含接口設計說明)。

4.2項目策劃

GJB5000A在項目策劃過程需要開展的活動主要有以下幾個方面：通過制定《軟件項目早期工作計劃》，估計軟件項目，制定同時維護《軟件開發(fā)計劃》以及軟件的驗收與結項。下面就上述幾項活動的開展以及實施要點進行描述。

4.2.1制定WBS(工作分解結構)

GJB5000A在軟件項目的《軟件開發(fā)計劃》下達之前，對軟件項目進行早期策劃工作，建立初步的WBS計劃，在此期間，建立/完善項目團隊，明確軟件項目成員及職責，項目負責人、系統(tǒng)分析人員、項目軟件負責人參與系統(tǒng)方案討論，以上人員同時需要參加《軟件研制任務書》的評審，并完成《軟件研制任務書》的受控管理。

4.2.2軟件項目估計

GJB5000A在軟件項目估計時，主要是對所承研軟件規(guī)模、工作量、進度、基礎設施等估計，根據(jù)軟件項目估計的結果制定《軟件開發(fā)計劃》。在對軟件項目估計之前，首先應根據(jù)承研項目本身的特點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)軟件研制任務書，分析軟件的功能、接口、性能、安全性、可靠性以及運行環(huán)境等要求，對每一項需求進行描述、標識，建立每項軟件需求與軟件研制任務書中相關要求的追蹤關系編寫軟件需求規(guī)格說明。

4.4軟件設計

GJB5000A中軟件設計人員根據(jù)軟件需求規(guī)格說明設計軟件總體結構，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；對各個部件進行細化設計，劃分并定義軟件單元，設計單元的內(nèi)部細節(jié)；編寫軟件設計說明。

4.5測試

4.5.1軟件實現(xiàn)及測試

在軟件經(jīng)過多輪設計、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。測試人員對軟件版本進行了文檔審查、靜態(tài)測試和動態(tài)測試，對測試過程中發(fā)現(xiàn)的靜態(tài)測試問題及動態(tài)測試問題，軟件項目組需進行了確認和修改。

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測試。測試項目組依據(jù)本次測試任務要求，對軟件進行文檔審查和配置項測試(測試類型包括功能測試、性能測試、接口測試、強度測試、余量測試、安全性測試和邊界測試)，軟件項目組需進行確認和修改測試中發(fā)現(xiàn)的問題[3]。

4.6驗收與交付

項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，測試項目組對軟件進行了文審查、靜態(tài)分析、代碼審查和系統(tǒng)測試，軟件項目組對測試過程中發(fā)現(xiàn)的軟件問題需進行確認和修改，測試項目組對修改后的軟件進行了回歸測試，未發(fā)現(xiàn)問題。項目軟件經(jīng)測試、回歸測試和鑒定測評，實現(xiàn)百分比為100%，各項性能均能滿足，文檔內(nèi)容完整，標識清楚，且文文一致，代碼千行缺陷率為0，才允許驗收與交付[4]。

5GJB5000A項目管理經(jīng)驗總結及改進方向

第一，建立完善的GJB5000A組織機構。該組織機構應能涵蓋整個研制過程各個過程域所有所需角色，且各位人員符合各個角色的素質要求。第二，加強軟件項目組成員對GJB5000A二級標準的理解和認識。通過體系培訓，專項角色培訓和自學等方式使軟件項目組成員充分正確理解和認識體系。第三，軟件項目負責人合理計劃。在項目策劃階段，軟件項目負責人應考慮軟件研制過程中所有任務以及可能出現(xiàn)的風險，并根據(jù)自己的項目經(jīng)驗和選擇合適的軟件估計方法，制定詳細的開發(fā)計劃[5]。第四，選擇合適的輔助軟件，實施GJB5000A并不要求專用軟件工具，但是擁有符合GJB5000A實施規(guī)范要求的工具，將極大促進GJB5000A實施進程、規(guī)范試點項目的軟件研制過程，獲得更多經(jīng)驗，以利于交流和不斷改進項目管理能力，豐富組織資產(chǎn)，確保組織的持續(xù)改進能力。第五,加強質量控制。質量人員對軟件工程過程以及對工作產(chǎn)品質量的把關要貫穿整個軟件項目研制過程。質量人員應盡早介入軟件設計過程，不斷加深對系統(tǒng)和軟件的理解，這樣才能對工作產(chǎn)品如軟件代碼及軟件設計相關文檔的質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：中國電子科技集團公司第五十八研究所