非線性軟件工程思想在CMM2需求管理中的應(yīng)用*

臧 影，馬世勤

（云南科技信息職業(yè)學(xué)院,云南 昆明 650224）

1 CMM模型介紹

以Watts Humphrey為首的課題組推出了能力成熟度模型CMM(Capability Maturity Model)，該模型被業(yè)界普遍接受，軟件組織可以用CMM來定義、實(shí)施、度量、控制和改進(jìn)自己的軟件過程。

CMM將軟件組織依據(jù)成熟度分為5個(gè)等級(jí)。需求管理是CMM2（可重復(fù)級(jí)）的一個(gè)關(guān)鍵過程域。能否解決需求管理問題是不成熟的軟件組織走向成熟邁出的第一步。

然而，現(xiàn)有的軟件工程體系均采用了線性增量單向迭代模型，都是線性思維和簡單科學(xué)的產(chǎn)物，而軟件是由開發(fā)團(tuán)隊(duì)和客戶這些非線性的人組成的復(fù)雜系統(tǒng)所創(chuàng)造的邏輯思維的產(chǎn)物，其本身也是一個(gè)復(fù)雜的、非線性的系統(tǒng)，兩者存在根本性的矛盾。因此，采用現(xiàn)有軟件工程體系很難在較高層面實(shí)現(xiàn)CMM。

為了在較高層面實(shí)現(xiàn)CMM，必須摒棄傳統(tǒng)的線性軟件工程思想，取而代之以非線性、整體性、相關(guān)性、關(guān)鍵性、層次性、目的性、開放性、動(dòng)態(tài)性、適應(yīng)性等原則和綜合設(shè)計(jì)、增量集成、雙向迭代、主動(dòng)防錯(cuò)、全程評(píng)審、協(xié)同開發(fā)、信息共享、實(shí)時(shí)溝通等擴(kuò)展原則的非線性軟件工程思想。

2 非線性軟件工程思想在需求管理中的應(yīng)用

依據(jù)CMM模型，需求管理這個(gè)關(guān)鍵過程域的目標(biāo)有兩個(gè)：(1)對(duì)軟件需求加以控制，以建立軟件工程和管理活動(dòng)的基線；(2)軟件計(jì)劃、軟件產(chǎn)品和活動(dòng)均與需求保持一致。該域的執(zhí)行約定為：項(xiàng)目遵循一書面的、組織上的方針去管理分配給軟件的系統(tǒng)需求。

針對(duì)CMM2需求管理的目標(biāo)，依據(jù)非線性軟件工程思想，認(rèn)為需求管理應(yīng)按照?qǐng)D1的流程，通過軟件組織中的多小組協(xié)同來開展工作。對(duì)此，從以下六個(gè)方面加以論述。

2.1 需求采集的全方位

需求不僅來源于軟件組織外部產(chǎn)品的投資者、管理者、使用者等顧客，還來源于組織內(nèi)部的工程組、系統(tǒng)組、銷售組等小組。這體現(xiàn)了非線性軟件工程整體性的思想及協(xié)同開發(fā)的原則。

2.2 整個(gè)生命周期的需求管理

需求管理工作的開展不僅限于傳統(tǒng)線性軟件工程體系中總體設(shè)計(jì)前的階段，而是存在于軟件的整個(gè)生命周期。

在需求分析前的計(jì)劃階段以及之后的總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼、測試、集成、維護(hù)等階段，都可能存在需求的提出和變更。因此，需求管理必須貫穿整個(gè)生命周期，且必須要體現(xiàn)開放性、動(dòng)態(tài)性、適應(yīng)性的非線性軟件工程思想。

2.3 文檔化

在需求管理中，文檔化是CMM2需求管理關(guān)鍵過程域的執(zhí)行約定，也是其要求的軟件組織必須具備的重要能力之一。

圖1 需求管理流程圖

在需求管理過程中，共產(chǎn)生5個(gè)文檔，包括需求調(diào)查報(bào)告、需求建模和分析報(bào)告、需求說明書、需求變更控制報(bào)告、需求跟蹤報(bào)告。這5個(gè)文檔產(chǎn)生的時(shí)點(diǎn)不同，起到的作用也不同。但是，它們都是實(shí)現(xiàn)CMM2需求管理關(guān)鍵過程域所建立的軟件計(jì)劃、軟件產(chǎn)品和活動(dòng)均與需求保持一致目標(biāo)的基礎(chǔ)，也體現(xiàn)了整體性的非線性軟件工程思想。

2.4 雙向可追溯

需求跟蹤報(bào)告包含了需求跟蹤矩陣和需求問題處理等內(nèi)容。其中，需求跟蹤矩陣實(shí)現(xiàn)了需求文檔、設(shè)計(jì)文檔、代碼、測試用例、維護(hù)記錄等文檔的雙向追溯，也就是在軟件產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)了雙向可追溯。另外，需求跟蹤報(bào)告還將需求問題的描述、識(shí)別人、日期、解決措施、結(jié)果等進(jìn)行了詳細(xì)記錄。

從圖1中描述的需求管理的流程看，需求管理的各個(gè)階段建立在需求管理文檔化的基礎(chǔ)之上，同樣實(shí)現(xiàn)了雙向追溯。

上述雙向追溯機(jī)制體現(xiàn)了非線性軟件工程思想的雙向迭代的原則，提高了軟件開發(fā)、維護(hù)的效率及產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.5 評(píng)估和評(píng)審

評(píng)估和評(píng)審是CMM2需求管理關(guān)鍵過程域所要求開展的活動(dòng)之一。貫穿于需求管理過程不同階段的評(píng)估與評(píng)審為實(shí)現(xiàn)CMM2需求管理關(guān)鍵過程域的對(duì)軟件需求加以控制的目標(biāo)提供了基礎(chǔ)，也為管理活動(dòng)的基線提供了基礎(chǔ)，保證了需求活動(dòng)的質(zhì)量，為雙向追溯提供了判斷依據(jù)，是非線性軟件工程思想主動(dòng)防錯(cuò)和全程評(píng)審原則的體現(xiàn)。

2.6 協(xié)同工作

需求的采集和變更由顧客和軟件組織內(nèi)的各個(gè)小組協(xié)同完成，建模和規(guī)約由需求管理小組完成，五個(gè)文檔的編寫由文檔小組完成，各階段的評(píng)估和評(píng)審工作由項(xiàng)目經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)下的軟件品質(zhì)保證組完成。另外，高層管理人員還要對(duì)評(píng)審工作負(fù)責(zé)。

總之，需求管理是由軟件組織內(nèi)、外的多個(gè)小組協(xié)同實(shí)現(xiàn)的，這是CMM2需求管理過程域的要求，也是非線性軟件工程思想信息共享、實(shí)時(shí)溝通、協(xié)同開發(fā)原則的體現(xiàn)。

非線性軟件工程思想符合軟件自身的復(fù)雜的、非線性系統(tǒng)的特點(diǎn)，因此應(yīng)用該思想的原則能夠在較高層次實(shí)現(xiàn)CMM2需求管理過程域的要求和目標(biāo)。

[1]熊繼光.新一代軟件工程體系與實(shí)踐——基于現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)與復(fù)雜性科學(xué)的非線性整體軟件工程體系及其應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

[2]（美）Roger S.Pressman,著.軟件工程——實(shí)踐者的研究方法（第5版）[M].梅宏,譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[3]鄭人杰,王緯,王方德，等.基于軟件能力成熟度模型(CMM)的軟件過程改進(jìn)—方法與實(shí)施[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003.

[4]李偉波，劉永祥，王慶春.軟件工程[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2006.