配置管理在京滬高速鐵路信號集中監(jiān)測項目中的研究與應用

劉亞芝

（北京全路通信信號研究設計院有限公司， 北京 100073）

1 概述

在工程項目系統(tǒng)集成和軟件開發(fā)過程中，有效的配置管理為其提供了一套行之有效的管理辦法與活動準則，是貫穿系統(tǒng)集成和軟件開發(fā)始終的重要質(zhì)量保證活動。有效的配置管理可以提高項目開發(fā)過程中的可觀察性，使得問題能夠被及時發(fā)現(xiàn)，及時了解項目的進展情況；有效的配置管理能夠實現(xiàn)對大量涵蓋工作經(jīng)驗的文檔等知識財富的統(tǒng)一管理，防止企業(yè)知識和經(jīng)驗的流失；有效的配置管理能夠對設計文件的變更進行有效管理，防止缺失和遺漏。

在京滬高速鐵路信號集中監(jiān)測項目中，如何將項目過程中形成的數(shù)量龐大且不斷變化的重要成果進行有序高效地存放、檢索和使用，做好各類成果的版本控制、變更控制，加強規(guī)范化管理尤為重要，配置管理正是通往規(guī)范化管理的第一步。

2 項目概況

京滬高速鐵路線路起自北京南站，終到上海虹橋站。途徑北京、天津、河北、山東、安徽、江蘇、上海“四省三市”，線路全長1 318 km。設計時速為350 km，規(guī)劃年輸送旅客能力單向8 000萬人。運輸組織模式采用高速列車與跨線列車共線運行模式。全線設高速客站24個，其中北京南站、天津西站、濟南西客站、南京南站、虹橋站為始發(fā)站，其余為中間站。另設定遠站為越行站。

京滬高速鐵路信號集中監(jiān)測項目北京局管段實施范圍包括北京南站高速場、北京南站普速場、廊坊站、京津線路所等11個車站、24個中繼站、4個保養(yǎng)點、2個電務段中心、2個局終端；濟南局管段包括9個車站、17個中繼站、1個電務段、1個鐵路局、3個保養(yǎng)點；上海局管段包括27個車站、38個中繼站、4個電務段、1個鐵路局、12個保養(yǎng)點。

京滬高速鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)由采集設備、站機、服務器、終端、維護工作站、網(wǎng)絡及防雷設備等組成。

3 項目配置庫的設計

3.1 配置庫類別

根據(jù)該項目的系統(tǒng)集成過程和項目中的軟件開發(fā)過程，分別建立了集成庫和開發(fā)庫，保證了對項目過程的監(jiān)控管理以及配置管理的有效實施。

該項目的集成庫主要用來記錄和存儲項目管理文檔、技術及評審文檔、程序、數(shù)據(jù)、硬件配置表、軟件工具、會議紀要及干系方的往來文件等配置項。集成庫嚴格區(qū)分為工作庫和成果庫（發(fā)布庫），所有文檔在沒有得到正式審批前存放在工作庫，當文檔得到正式審批后，將從工作庫移動到成果庫。其中，工作庫由項目組負責維護管理，項目負責人負責相關配置項的入庫、變更等工作。成果庫由配置管理員負責維護管理，配置管理員負責執(zhí)行配置項的發(fā)布及變更等活動。

開發(fā)庫是用來記錄和存儲該項目微機監(jiān)測系統(tǒng)軟件開發(fā)過程中的各配置項，主要包括該軟件產(chǎn)品生命周期中的各種文檔、程序代碼、數(shù)據(jù)、工具4部分。開發(fā)庫按三級建設：工作庫、受控庫、發(fā)布庫。開發(fā)庫在軟件開發(fā)團隊內(nèi)部設立，依據(jù)項目的配置管理計劃建立項目配置項，由開發(fā)組負責維護；受控庫是由開發(fā)區(qū)在里程碑處提交已經(jīng)通過測試、評審后的基線；發(fā)布庫由配置管理員統(tǒng)一管理、統(tǒng)一出入庫，其內(nèi)容來自于受控區(qū)中已通過系統(tǒng)和用戶測試、評審后的基線。

3.2 配置庫結構

設計集成庫和開發(fā)庫結構時，參照京滬高速鐵路集中監(jiān)測項目的工程實施特點，考慮分類原則、配置項粒度、是否適用于基線控制等因素，按兩種方式來設計配置庫結構：集成庫目錄結構根據(jù)集成項目工作流程來設計；開發(fā)庫目錄結構根據(jù)配置項的類型來設計。

3.2.1 集成庫結構

本項目的集成庫分為工作庫和成果庫，其總體結構如圖1所示。

其中，工作庫和集成庫的詳細目錄結構是嚴格按照以下工作流程建立：項目啟動→系統(tǒng)設計→系統(tǒng)實現(xiàn)→系統(tǒng)產(chǎn)品出廠→現(xiàn)場安裝調(diào)試開通→售后服務。兩個庫的目錄結構基本一致，圖2為成果庫的詳細目錄結構。

集成庫對項目組成員開放讀寫權限，以項目的階段結束點為時間節(jié)點，將該階段的配置項以電子文檔方式錄入配置庫，對于配置項無法以電子方式錄入的，應在相應的位置放入說明文檔。

3.2.2 開發(fā)庫結構

根據(jù)該項目的軟件開發(fā)特點，結合開發(fā)庫的三級建立思想，開發(fā)庫的一級目錄設計分為開發(fā)主干庫和分支庫、測試庫、發(fā)布庫。

主干庫主要用于存放程序主干代碼及其他配置項。其二級目錄按照配置項類型劃分，分為代碼庫、文檔庫、工具庫、數(shù)據(jù)庫和基線庫；三級目錄又對二級目錄進行細化分類，其中代碼庫按模塊分類，文檔庫劃分為管理類、設計類、說明類、質(zhì)量類等。

分支庫主要用于存放產(chǎn)品分支涉及的配置項，其創(chuàng)建及管理由主管研發(fā)的部門經(jīng)理負責，其結構同主干庫相應的機構及含義相同。

測試庫用于存軟件測試活動所涉及的配置項。其二級目錄根據(jù)軟件不同的測試階段構建；其三級目錄是按照每一測試階段所涉及的配置項類別來劃分，包括代碼庫、測試文檔庫、測試工具庫、測試數(shù)據(jù)庫和測試標簽庫。

發(fā)布庫用于存放該產(chǎn)品所有發(fā)布結果。發(fā)布庫由配置管理員管理維護，其他員工只有只讀權限。其二級目錄由不同階段的軟件產(chǎn)品名構建，主要以軟件產(chǎn)品版本號區(qū)分；其三級目錄是按照某一版本產(chǎn)品所涉及的配置項類別來劃分，包括代碼庫、發(fā)布文檔庫、可執(zhí)行程序庫。

開發(fā)庫的具體目錄結構如表1所示。

表 1 開發(fā)庫目錄結構

4 項目配置管理的實施

4.1 人員角色分析

配置管理流程在本質(zhì)上是一個管理流程。在這個過程中，參與的部門和人員比較復雜，因此，保證其正常運轉的前提是明確各人員角色、職責和權限。本項目配置管理涉及的主要人員包括項目負責人、項目變更控制委員會、配置管理員、主管研發(fā)的經(jīng)理、測試負責人等。

項目負責人負責組織制定配置管理計劃并監(jiān)督執(zhí)行，組織執(zhí)行項目組的配置審計，組織執(zhí)行項目變更管理；項目變更控制委員會負責審核和批準業(yè)務變更；配置管理員根據(jù)配置管理計劃執(zhí)行各項管理任務，定期編制配置狀態(tài)報告，執(zhí)行配置審計；主管研發(fā)的經(jīng)理負責軟件發(fā)布、出庫審核，負責軟件需求變更、BUG的管理；測試負責人根據(jù)項目計劃及測試方案，組織測試活動并提交測試報告。

4.2 配置管理流程

配置管理流程與配置管理角色是緊密聯(lián)系的。保證配置管理流程的有效執(zhí)行，是保證團隊有效協(xié)作、項目順利有序進行的前提。本項目配置管理流程圖如圖3所示。

基本步驟如下。

1）配置管理員制定配置管理計劃，明確項目組人員角色、職責和權限。

2）配置管理員根據(jù)配置管理計劃創(chuàng)建配置管理環(huán)境，搭建配置庫。對項目組成員進行配置管理培訓。

3）配置管理員進行配置管理，包括標識項目配置項、維護配置項狀態(tài)，定期或事件驅動地發(fā)布配置狀態(tài)報告；項目負責人協(xié)調(diào)配置管理工作，定期進行配置審計，以證實產(chǎn)品在其整個生命周期中，各配置項在技術上和管理上的一致性和完整性。

4）配置管理員建立、管理項目基線，并且管理控制項目變更。

5）產(chǎn)品發(fā)布: 開發(fā)項目的產(chǎn)品通過系統(tǒng)測試形成運行基線時，才具備產(chǎn)品發(fā)布的條件。產(chǎn)品完成發(fā)布時，配置管理員應發(fā)布報告，通過郵件的方式告知項目組成員及相關領導。

4.3 配置管理關鍵內(nèi)容

在本項目的配置管理活動中，配置項識別、版本控制、變更控制、配置審計較為關鍵。

1）配置項識別

在本項目中，對軟件至少識別到文件級別；對于項目文檔，按照需求類、設計類、評審類等進行分類識別；對于數(shù)據(jù)文件至少識別到數(shù)據(jù)文件級別；項目所使用的工具，按軟件開發(fā)、軟件編譯、測試、數(shù)據(jù)配置等進行分類識別。

2）版本控制

版本管理是配置管理的核心活動。項目文件及軟件代碼等由于需求、輸入條件的變化，會進行相應的修改，形成不同版本，因此，必須對版本進行有效控制。對于文檔型配置項，首先要做好配置項的標識，在此基礎上，可以通過階段性評審控制文檔型配置項的質(zhì)量；對于代碼型配置項，項目負責人應對每次代碼提交進行嚴格審查。此外，對共享文件服務器目錄中的文件讀取設置不同的權限，保留修改軌跡，對過程中各個版本進行標識和管理。

3）變更控制

本項目在軟件產(chǎn)品需求變更、故障處理、新增功能的情況下實施變更控制，嚴格按照以下程序進行：變更請求→變更評估→變更實施→變更驗證→變更確認和批準→變更發(fā)布→變更關閉的環(huán)節(jié)。

在變更實施過程中，具有權限的變更實施人員將需變更的配置項從受控庫中導入工作庫，變更實施后，需附上相應的變更說明，記錄變更時間、變更原因和變更內(nèi)容。變更后的軟件需要進行回歸測試，變更后的文檔需要進行評審，相關的測試記錄、評審記錄錄入配置庫存檔。

4）配置審計

配置審計的作用在于證實產(chǎn)品在其整個生命周期中，各配置項在技術上和管理上的一致性和完整性，并確保在基線發(fā)布之前，所有質(zhì)量和配置活動都已經(jīng)完成。若不進行配置審計，配置管理就有可能流于形式。

在項目進行過程中，以季度為周期，進行配置審計工作，審計工作包括功能配置審計和物理配置審計。項目組于產(chǎn)品測試階段之前進行功能配置審計工作，從而確保配置項功能、性能等符合需求和設計規(guī)范；在產(chǎn)品交付系統(tǒng)測試或應用前進行物理配置審計工作，從而確保產(chǎn)品所有配置項是物理存在，所有配置項與配置版本信息保持一致且可追溯。

5 總結與展望

以上是對配置管理在京滬集中監(jiān)測系統(tǒng)中實際應用的介紹。有效的配置管理對于軟件的成功開發(fā)和項目的有序執(zhí)行至關重要，在京滬集中監(jiān)測項目建設期間，關于配置管理主要有以下的經(jīng)驗總結。

1）軟件的配置管理應保證軟件構件的重現(xiàn)。軟件開發(fā)過程中，軟件構件是軟件復用的關鍵因素。為保證項目的如期有序進展，應保證軟件構件的重現(xiàn)，從而方便研發(fā)人員在受控的情況下，從配置庫提取軟件模塊，高效地進行軟件開發(fā)以及軟件變更活動。

2）嚴格細化配置權限。項目組成員較多、結構復雜，項目配置庫的多級子庫對于不同項目組成員要嚴格規(guī)定讀、寫權限，不能將配置庫文件完全共享，否則會給配置庫帶來安全隱患。

3）與開發(fā)人員進行充分溝通。配置管理員工作側重于對項目完備的過程以及完整的技術資料的要求，而開發(fā)人員更注重軟件研發(fā)過程，因而在配置管理實施過程中，要避免簡單強制地推行軟件配置管理，應與開發(fā)人員進行充分溝通，避免沖突的產(chǎn)生，共同保證項目的有序進行。

4）通過實踐和運作，該項目的配置管理取得一定成效，基本保證了項目有序執(zhí)行及變更有效控制，希望本項目的配置管理模式能對其他項目提供借鑒。

[1] EN ISO10007: 2003 質(zhì)量管理-配置管理指南[S].

[2] 王勇，張發(fā)勇，周順平.CMM軟件配置管理的理論與實踐[J].計算機工程與應用，2004（23）:102-104.