軟件工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型實(shí)踐研究

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，軟件規(guī)模和數(shù)量都在不斷增加，越來(lái)越多的個(gè)性化軟件讓軟件的開發(fā)及后期的維護(hù)舉步維艱。因此，就產(chǎn)生了致力于研究組織管理措施、技術(shù)措施的軟件工程學(xué)科。本文詳細(xì)闡述了軟件工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的相關(guān)概念，并對(duì)如何構(gòu)建軟件工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型做了初步探討，最后對(duì)軟件工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的實(shí)際運(yùn)用及其風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：軟件工程；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型；實(shí)踐研究；風(fēng)險(xiǎn)

中圖分類號(hào)：TP311.52

軟件工程，即采用階段式的生命周期變化，實(shí)行嚴(yán)格的管理與階段性的評(píng)定與審核，并利用現(xiàn)代化程序設(shè)計(jì)技術(shù)，使軟件結(jié)果可以清晰明了的呈現(xiàn)出來(lái)，從而使軟件得到進(jìn)一步優(yōu)化。而軟件工程系統(tǒng)則是站在應(yīng)用工程系統(tǒng)論的角度，對(duì)軟件工程科學(xué)和軟件工程系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律進(jìn)行研究。筆者從一個(gè)全新的角度出發(fā)，分析了軟件工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的建立，致力于讓軟件工程系統(tǒng)日益機(jī)械化、工程化、工藝化、規(guī)范化。

1 軟件工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的概念

軟件工程系統(tǒng)包括系統(tǒng)環(huán)境狀態(tài)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及行為之間的作用規(guī)律。具有有序性、協(xié)調(diào)性、層次性和復(fù)合性等特點(diǎn)。另外，軟件工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的原則性極強(qiáng)，主要囊括了實(shí)事求是原則、確定化原則、適用性原則等?，F(xiàn)階段，對(duì)于軟件工程系統(tǒng)，還沒有一個(gè)十分準(zhǔn)確的概述。人們普遍認(rèn)為是在工程系統(tǒng)論這一思想基礎(chǔ)上，研究出軟件工程系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律。

2 構(gòu)建軟件工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型

2.1 從軟件工程系統(tǒng)的層次上來(lái)看，軟件工程系統(tǒng)主要分成三個(gè)層次：第一層面的軟件工程系統(tǒng)主要是軟件本身，但是是未被開發(fā)的狀態(tài)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，軟件的組織和結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜，逐漸自成一個(gè)系統(tǒng)。因此，需要技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行細(xì)致的研究，包括項(xiàng)目開發(fā)、體系結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)測(cè)試等過程。目前的軟件工程系統(tǒng)其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。第二層面上的軟件工程系統(tǒng)即為軟件工程。它本身就是一個(gè)系統(tǒng)，具有完整性。作為一項(xiàng)工程，旨在合理使用一些必要的系統(tǒng)工具，并運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)，以找出實(shí)用的軟件產(chǎn)品。第三層面上的軟件工程系統(tǒng)即為軟件工程系統(tǒng)。它主要是以實(shí)現(xiàn)第二層面上的軟件工程系統(tǒng)為目地的。主要是通過研究第二層面上的軟件工程系統(tǒng)的所有理論來(lái)達(dá)成的。

三個(gè)層面是層層遞進(jìn)的關(guān)系，深刻的剖析了軟件工程系統(tǒng)的基本機(jī)構(gòu)，也更詳細(xì)的對(duì)其進(jìn)行了探究。它作為一門研究的學(xué)科來(lái)說，要符合系統(tǒng)工程的思路，對(duì)軟件工程進(jìn)行綜合的分析與管理，并對(duì)每一部分的作用進(jìn)行了詳細(xì)的說明，以提高軟件系統(tǒng)質(zhì)量整體水平。

2.2 從軟件工程系統(tǒng)的建立上來(lái)看，軟件工程系統(tǒng)相對(duì)一般系統(tǒng)來(lái)說，結(jié)構(gòu)更加完整且更加復(fù)雜。針對(duì)客戶的需求開發(fā)出相應(yīng)的軟件，需要對(duì)5個(gè)相對(duì)應(yīng)的要素進(jìn)行分析，并合理規(guī)劃。把系統(tǒng)要素分成實(shí)體要素和功能要素兩個(gè)方面。

實(shí)體要素的分配主要是以需求、運(yùn)作、開發(fā)、使用、監(jiān)督的所有對(duì)象為依據(jù)。而功能要素主要包含了問題、需求、軟件、支撐技術(shù)以及開發(fā)工具幾個(gè)方面。根據(jù)各要素在系統(tǒng)中的不同作用，結(jié)合各要要素之間的關(guān)系，把各要素之間的關(guān)系和操作狀態(tài)做一個(gè)清晰的描述，如圖2所示。需求方是指具有軟件需求的人或企業(yè)還有其他實(shí)體部門；開發(fā)方是指進(jìn)行相關(guān)軟件的研究和開發(fā)的技術(shù)人員或者公司企業(yè)；運(yùn)作方是實(shí)際運(yùn)行及操作軟件成品的個(gè)人及單位；使用方簡(jiǎn)稱用戶，主要是指?jìng)€(gè)人，即使用軟件產(chǎn)品的個(gè)人；而監(jiān)督方，是指在軟件的研發(fā)中的監(jiān)督單位，主要對(duì)軟件產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)軟件的質(zhì)量進(jìn)行控制，盡最大努力把好質(zhì)量關(guān)。

3 軟件工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的應(yīng)用分析

在軟件工程系統(tǒng)中，通過利用系統(tǒng)論作為指導(dǎo)思想和方法論來(lái)對(duì)軟件進(jìn)行考察，角度不一樣，所面臨的問題也不一樣。這種全新的思路不僅有利于我們更好更快的掌握軟件工程的各項(xiàng)指標(biāo)，還可以加深我們對(duì)于軟件工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的了解。

3.1 以傳統(tǒng)的軟件工程系統(tǒng)來(lái)看，一般的生命周期先后順序?yàn)橄嚓P(guān)概念、軟件的開發(fā)、軟件的使用以及后期的維護(hù)等，生命周期的完結(jié)也就是軟件的退役時(shí)期，代表軟件已經(jīng)不能再使用。整合起來(lái)，主要是有軟件開發(fā)、軟件的使用及后期的維護(hù)這三個(gè)周期。

3.2 軟件工程系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)軟件工程，具有全局性和整體性。一般來(lái)說，主要分成兩條最主要的脈絡(luò)。一條是把有問題這一要素轉(zhuǎn)化成需求要素，再將需求要素轉(zhuǎn)化成為軟件要素；另一條即以需求為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行關(guān)于運(yùn)作方的選擇，再對(duì)開發(fā)方進(jìn)行選擇，這種選擇關(guān)系都是依次遞進(jìn)的。兩條主要脈絡(luò)之間應(yīng)該保持策略上的一致性。

在這個(gè)過程中，問題要素之間互相轉(zhuǎn)化的時(shí)候，我們一定要注重需求和方向與相關(guān)的描述是否是一致的，如兩者之間不符合或者差距較大，即會(huì)造成軟件工程項(xiàng)目失敗或者給我們?cè)黾庸ぷ髁?，浪費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。因此，開發(fā)方作為要素轉(zhuǎn)化中的重要因素，一定要遵循適用性的原則，精心選擇后一項(xiàng)的執(zhí)行者。

4 軟件工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的風(fēng)險(xiǎn)分析

針對(duì)軟件工程系統(tǒng)，全方位分析軟件的風(fēng)險(xiǎn)因素是十分重要的過程。我們要深刻意識(shí)到人為因素是軟件工程系統(tǒng)中最不確定也是最具有風(fēng)險(xiǎn)性的因素。人在對(duì)事物進(jìn)行判斷時(shí)，很容易受自身的能力或者外界環(huán)境的影響，而產(chǎn)生很多的偏差，對(duì)軟件來(lái)說，這就是其潛在的巨大風(fēng)險(xiǎn)。在軟件工程系統(tǒng)中，識(shí)別和確認(rèn)風(fēng)險(xiǎn)確實(shí)是一項(xiàng)難度較大的工作，我們對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)估與評(píng)判必須建立在對(duì)全局的掌握以及對(duì)整體系統(tǒng)情況的了解之上。

第一，做好軟件工程系統(tǒng)中的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防。在每一項(xiàng)工作中，做好風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防都是一項(xiàng)極為重要的工作。在軟件工程系統(tǒng)中，這一工作主要是針對(duì)其要素進(jìn)行的，對(duì)其要素進(jìn)行合理的、足夠的、充分的、正確的認(rèn)識(shí)之后，在把控全局的基礎(chǔ)上，使用合理的措施來(lái)預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)。第二，盡量減輕軟件工程系統(tǒng)中的風(fēng)險(xiǎn)。主要是將可能發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)從而造成損失的機(jī)率降到最低。這一項(xiàng)工作可以更好的保證軟件工程系統(tǒng)中各項(xiàng)環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性，加強(qiáng)軟件技術(shù)人員的責(zé)任意識(shí)。第三，盡量做好規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)備工作。在軟件系統(tǒng)工作中，有可能會(huì)遇到風(fēng)險(xiǎn)性較大的情況，這時(shí)候，我們應(yīng)做好及時(shí)放棄目標(biāo)以及行動(dòng)方案的準(zhǔn)備。以避免在后期承擔(dān)不了巨大的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)軟件工程系統(tǒng)帶來(lái)影響。第四，做好一定范圍內(nèi)接受風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)備工作。這是建立在對(duì)全局有一個(gè)客觀的認(rèn)識(shí)，以及對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的大小進(jìn)行整體的考察再加上對(duì)自身抵抗風(fēng)險(xiǎn)能力的評(píng)估，如在自身具備承受風(fēng)險(xiǎn)能力的情況下，可以接受風(fēng)險(xiǎn)。第五，制定好軟件工程系統(tǒng)中的后備措施。后備措施等同于應(yīng)急措施，是事先制定好的預(yù)案，具有很好的預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)的作用。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，軟件工程所涉及的理論知識(shí)和技術(shù)十分復(fù)雜，我們應(yīng)以系統(tǒng)的思想為基礎(chǔ)，采用相應(yīng)的技術(shù)手段，在對(duì)軟件工程進(jìn)行詳細(xì)的分析之后，構(gòu)建軟件工程系統(tǒng)。我國(guó)雖然在這一領(lǐng)域有很大的突破，但還需要軟件工程師們進(jìn)一步研究，把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去，以加快社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的步伐。

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作者單位：中國(guó)人民解放軍信息工程大學(xué)，鄭州 50002