汽車電子企業(yè)軟件需求工作中從業(yè)人員存在的問題及其解決對策

摘要：隨著汽車軟件行業(yè)不斷引進(jìn)認(rèn)證體系，汽車電子企業(yè)在不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量的過程中，面臨著如何更好地開展軟件需求工作的難題。文章通過對軟件需求工作中容易出現(xiàn)的人員缺口及人員知識面不足、溝通能力欠缺、文檔編寫能力不足、軟件需求意識薄弱等問題展開分析，結(jié)合基于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)方向，提出挖掘潛在人員、制訂培訓(xùn)計劃、建立組隊(duì)模式等方式，旨在更好地開展汽車項(xiàng)目的軟件需求工作。

關(guān)鍵詞：軟件需求；汽車軟件；管理方式；ASPICE；軟件需求域

中圖分類號：TP311；U463" " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " 文章編號：1674-0688（2024）02-0050-04

0 引言

軟件需求質(zhì)量直接影響企業(yè)的軟件產(chǎn)品的質(zhì)量和口碑，在整個軟件生命周期中，在需求階段發(fā)現(xiàn)的問題所需的修改成本最低［1］。軟件需求具有模糊性、不確定性、變化性、漸近性等特點(diǎn)［2］，軟件需求工程師只有具備較強(qiáng)的責(zé)任心和學(xué)習(xí)力，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，才能更好地推進(jìn)軟件需求工作。在軟件定義汽車的時代，汽車制造企業(yè)對汽車軟件的質(zhì)量、成本、專業(yè)、安全等方面都具有較高的要求，而軟件需求工作在汽車軟件項(xiàng)目中占據(jù)重要地位。

ASPICE（Automotive Software Process Improvement and Capability dEtermination）是一種面向汽車軟件開發(fā)的過程改進(jìn)和能力評定標(biāo)準(zhǔn)。在目前的汽車軟件開發(fā)中，相關(guān)技術(shù)人員需要結(jié)合ASPICE體系實(shí)施軟件開發(fā)工作，全面把握汽車軟件開發(fā)流程，在此基礎(chǔ)上使汽車軟件的開發(fā)取得比較理想的成果［3］。在ASPICE體系中，軟件需求工程師需要重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)過程組和軟件過程組，ASPICE體系對軟件需求提出了嚴(yán)格的追溯要求，軟件需求與系統(tǒng)需求、系統(tǒng)架構(gòu)存在向上追溯關(guān)系，軟件需求與軟件架構(gòu)存在向下追溯關(guān)系，軟件需求與軟件合格性測試存在橫向追溯關(guān)系。一部分傳統(tǒng)汽車電子企業(yè)的人員能力、需求質(zhì)量與認(rèn)證要求存在一定差距，在降本保質(zhì)的大方向下，企業(yè)既要減少人力投入，又要保證產(chǎn)品質(zhì)量，因此探討軟件需求工作的方式是汽車電子企業(yè)需要長期實(shí)踐的課題，也是提升其市場競爭力的重要措施之一。

在軟件需求和ASPICE體系兩個領(lǐng)域中，不乏學(xué)者展開研究，但對ASPICE體系下企業(yè)開展軟件需求工作的方式的討論較少。本文以ASPICE體系下的軟件需求工作為脈絡(luò)，結(jié)合H公司的實(shí)踐情況，梳理出可供參考的軟件需求工作推進(jìn)方式，希望對汽車電子企業(yè)更好地開展軟件需求工作有所幫助。

1 基于汽車電子行業(yè)主流認(rèn)證體系解讀的軟件需求工作要求

汽車電子企業(yè)的軟件需求工作要滿足各主流認(rèn)證體系的流程要求，比如ASPICE、ISO26262、ISO21434等，并結(jié)合企業(yè)自身情況探尋高質(zhì)量地完成軟件需求工作。本文研究基于體系流程解讀，從軟件需求分析、軟件需求編寫、軟件需求評審、軟件需求管理4個方面探討工作方向。

1.1 軟件需求分析

在參加系統(tǒng)需求和系統(tǒng)架構(gòu)的正式評審會議后，可以初步評定分配到軟件域的需求的合理性，制訂有效的軟件需求工作計劃，責(zé)任到人、具體到終版時間。

1.2 軟件需求編寫

根據(jù)系統(tǒng)需求、系統(tǒng)架構(gòu)、UIamp;UE（用戶界面和用戶體驗(yàn)）遷移圖、客戶原始資料等，可以獲得滿足理想特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)化軟件需求。單個軟件需求的理想特點(diǎn)包括完整性、正確性、可行性、必要性、優(yōu)先級順序、無歧義、可驗(yàn)證性。整組軟件需求的理想特點(diǎn)包括完整性、一致性、可修改性、追溯性［4］。

1.3 軟件需求評審

嚴(yán)格執(zhí)行評審流程，組織項(xiàng)目管理、產(chǎn)品經(jīng)理、軟件經(jīng)理、系統(tǒng)需求工程師、軟件測試工程師、開發(fā)擔(dān)當(dāng)?shù)葘浖枨笠?guī)格書進(jìn)行評審，及時跟蹤和解決評審過程中發(fā)現(xiàn)的問題，并提交評審報告。關(guān)鍵人員缺席或不發(fā)表任何意見將導(dǎo)致評審結(jié)果無效。

1.4 軟件需求管理

評審?fù)ㄟ^的軟件需求規(guī)格書需要申請發(fā)布基線，配置管理員進(jìn)行打基線入庫事宜。后續(xù)變更必須嚴(yán)格遵照變更流程，同步維護(hù)軟件需求規(guī)格書的變更履歷。

2 軟件需求管理中從業(yè)人員存在的問題

汽車電子企業(yè)提供的產(chǎn)品形態(tài)一般包括硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)。H公司是一家專注汽車電子領(lǐng)域的高科技企業(yè)，在引進(jìn)ASPICE體系前，不重視區(qū)分系統(tǒng)需求和軟件需求，主要由需求工程師對接資料后傳達(dá)給開發(fā)工程師，然后由開發(fā)工程師根據(jù)自身理解實(shí)現(xiàn)軟件功能的設(shè)計和布局，并且對文檔的詳細(xì)度要求不高。從項(xiàng)目立項(xiàng)到量產(chǎn)的整個階段都弱化了軟件需求工作的概念，使得軟件的開發(fā)建立在沒有依據(jù)的設(shè)計上。H公司引進(jìn)ASPICE體系后，軟件需求工作有了明確定義，但是實(shí)踐過程中仍出現(xiàn)諸多人力資源方面的問題。

2.1 從業(yè)人員存在缺口

H公司原有的需求工程師主要負(fù)責(zé)與客戶對接，對軟件細(xì)節(jié)的分析能力要求不高，引入ASPICE體系后只負(fù)責(zé)系統(tǒng)需求域的工作。軟件需求域的工作依賴專人處理，需要對系統(tǒng)需求中與軟件相關(guān)的部分進(jìn)行分析，轉(zhuǎn)化成一組可以指導(dǎo)軟件開發(fā)、用例編寫的軟件需求。在原組織架構(gòu)上，軟件需求域的人員儲備存在缺口。

2.2 人員的知識面不足

汽車軟件涉及的知識面廣，H公司引入ASPICE體系后，對軟件需求從業(yè)人員提出更高的要求，從業(yè)人員須具備多年的軟件項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)及持續(xù)學(xué)習(xí)能力，其知識面應(yīng)包括但不限于以下方面：識別功能和非功能需求；識別接口需求；掌握軟件工程語言；識別結(jié)構(gòu)化軟件需求；保證追溯關(guān)系；識別通信協(xié)議需求，明確通信方式；解讀與細(xì)化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如國標(biāo)、歐標(biāo)等；分離軟硬，如用戶界面與邏輯分離的設(shè)計、中間件與硬件的分離等；分離架構(gòu)，如A組件變成B庫+C組件的設(shè)計形式；設(shè)計軟件流程與失效模式，包括運(yùn)行時環(huán)境的考慮、進(jìn)程的職責(zé)分配等；重點(diǎn)統(tǒng)籌跨模塊、跨芯片、跨設(shè)備、跨網(wǎng)絡(luò)的整體需求關(guān)聯(lián)性，必要時增加一些統(tǒng)籌的軟件需求ID（編號）來描述統(tǒng)籌的需求；提及關(guān)鍵細(xì)節(jié)，如指定具體加密算法等級，如ECU（電子控制單元）間、片間、進(jìn)程間通信協(xié)議細(xì)節(jié)等；明確模塊的CPU（中央處理器）、GPU（協(xié)處理器）、內(nèi)存占用要求，常態(tài)、最差態(tài)的系統(tǒng)應(yīng)對策略；協(xié)助系統(tǒng)需求工程師與客戶溝通挖掘潛在需求。

H公司出于系統(tǒng)穩(wěn)定考慮，采用技術(shù)多基于原有項(xiàng)目，對新知識和新技術(shù)的積累并不充分，人員方面也缺少對應(yīng)的知識儲備，與體系要求存在一定差距。

2.3 從業(yè)人員的溝通能力欠缺

出于人力成本考慮，H公司從現(xiàn)有團(tuán)隊(duì)中發(fā)展軟件需求人員，但是一般項(xiàng)目中懂技術(shù)又善于表達(dá)的人員比例相對較低，技術(shù)出身的軟件需求從業(yè)人員的溝通表達(dá)能力不足。

2.4 從業(yè)人員的文檔編寫能力不足

H公司以往項(xiàng)目對文檔編寫要求不高，但僅留存簡單的需求文檔和代碼庫，一旦人員流動或以舊項(xiàng)目為基線時，需求難追溯，文檔資料參考價值低。面對體系提出的各類文檔要求，從業(yè)人員難以適應(yīng)。

2.5 軟件項(xiàng)目從業(yè)人員意識薄弱

雖然H公司的體系部門、質(zhì)量部門已明確項(xiàng)目需要執(zhí)行的體系流程，并且不斷強(qiáng)調(diào)體系流程的重要性，但是項(xiàng)目成員間仍存在敷衍流程、缺乏學(xué)習(xí)主動性的現(xiàn)象。軟件需求工作需要與系統(tǒng)需求、測試擔(dān)當(dāng)、開發(fā)擔(dān)當(dāng)、項(xiàng)目管理、產(chǎn)品經(jīng)理等多個崗位的工作人員協(xié)作，但項(xiàng)目成員對流程的認(rèn)識不足、成員之間的配合不到位，從而影響軟件需求工作的質(zhì)量。

3 軟件需求工作中從業(yè)人員存在問題的解決對策

3.1 挖掘潛在人員

H公司在推進(jìn)軟件需求工作前后的項(xiàng)目組織架構(gòu)變化見圖1和圖2。通過外部招聘或者內(nèi)部轉(zhuǎn)崗的方式，擴(kuò)充軟件需求隊(duì)伍。軟件需求工程師可以通過從系統(tǒng)需求工程師、開發(fā)工程師、測試工程師等轉(zhuǎn)崗或者外部招聘等方式擴(kuò)充，要求其具有一定的軟件項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、善于或者樂于溝通。第一個試點(diǎn)項(xiàng)目從業(yè)務(wù)開發(fā)部門選拔了數(shù)名具有多年開發(fā)經(jīng)驗(yàn)且語言和文檔寫作能力突出的開發(fā)工程師轉(zhuǎn)崗到軟件需求工程師，軟件需求小組初步建立。

3.2 制訂培訓(xùn)計劃

軟件需求工程師通常有不同的知識背景。H公司制訂年度軟件需求工程師培訓(xùn)計劃從內(nèi)訓(xùn)和外訓(xùn)兩個方面展開。內(nèi)訓(xùn)包括學(xué)科內(nèi)的軟件需求分析與管理培訓(xùn)、協(xié)作部門展開的設(shè)計與業(yè)務(wù)培訓(xùn)、項(xiàng)目部門主導(dǎo)的管理培訓(xùn)；外訓(xùn)包括車企的研發(fā)流程培訓(xùn)、行業(yè)內(nèi)的信息安全與網(wǎng)絡(luò)安全培訓(xùn)等（見表1）。制訂內(nèi)部和外部培訓(xùn)計劃，為工程師提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會，有效地解決軟件需求工程師水平參差不齊的問題，實(shí)現(xiàn)信息的互通，從而更好地開展汽車軟件需求分析工作。

3.3 建立組隊(duì)模式

出于項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)和成本考慮，H公司采用全職軟件需求工程師搭配開發(fā)工程師的方式推進(jìn)軟件需求域的工作。這種“一對多”的組隊(duì)模式，由軟件需求工程師負(fù)責(zé)統(tǒng)籌、輔導(dǎo)和審核，軟件開發(fā)工程師負(fù)責(zé)需求編寫，多向溝通達(dá)成互助機(jī)制，形成良好的交流協(xié)作環(huán)境，最大限度地提升軟件需求規(guī)格書的質(zhì)量。主車廠的項(xiàng)目C、項(xiàng)目T及項(xiàng)目H在軟件需求域的具體分工見表2。

組隊(duì)關(guān)系主要呈現(xiàn)以下特征：①“一對多”的組隊(duì)模式，全職軟件需求工程師負(fù)責(zé)規(guī)劃、管理項(xiàng)目軟件需求，消化體系要求，并且輔導(dǎo)開發(fā)工程師進(jìn)行軟件需求的分析和編寫。②以開發(fā)工程師為項(xiàng)目實(shí)施主力的培養(yǎng)趨勢，從 “全職負(fù)責(zé)較多模塊”向 “開發(fā)負(fù)責(zé)較多模塊”方向轉(zhuǎn)變，在解決人員缺口的同時，提升開發(fā)工程師的需求分析能力和意識，為后續(xù)開發(fā)建立良好的需求理解基礎(chǔ)。③有待提高的需求分析能力，綜合觀察兩種角色負(fù)責(zé)的模塊數(shù)和產(chǎn)出的軟件需求數(shù)來看，開發(fā)工程師相對落后，因此有必要持續(xù)提升其軟件需求分析能力。

H公司的產(chǎn)品線涵蓋智能座艙、智駕駛、網(wǎng)聯(lián)與軟件服務(wù)系統(tǒng)、新能源汽車控制電子、汽車音響系統(tǒng)等，該公司始終堅持以客戶為中心的理念，為國內(nèi)外眾多知名汽車廠商提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。2022年，H公司迭代研發(fā)體系，先后引進(jìn)了ASPICE、ISO26262、ISO21434 認(rèn)證流程，重視軟件需求，在落實(shí)軟件需求工作的過程中遇到諸多問題，其中，從業(yè)人員存在的問題尤其關(guān)鍵。對此，H公司研究了針對性的解決對策，經(jīng)過多次實(shí)踐，軟件需求工作逐步推進(jìn)。

3.4 模板迭代

H公司在研發(fā)體系發(fā)布的軟件需求規(guī)格書的基礎(chǔ)上，結(jié)合項(xiàng)目自身特點(diǎn)、常見填寫方式等，整理出專用模板，供軟件需求工程師學(xué)習(xí)，從而在滿足體系要求的前提下，提升成員的文檔編寫質(zhì)量和效率。初次開展軟件需求工作的團(tuán)隊(duì)，軟件需求工程師需要進(jìn)行模板講解，并且對開發(fā)工程師輸出的文件至少審核1次，審核通過后組織相關(guān)方軟件需求評審。

3.5 提升軟件項(xiàng)目從業(yè)人員的體系意識

H公司通過如下方式提升了軟件需求工程師的軟件需求意識。①體系培訓(xùn)和考核，體系部門定期針對新引進(jìn)的流程進(jìn)行宣講，要求全員參與并設(shè)定考核要求。②項(xiàng)目與學(xué)科培訓(xùn)，將專業(yè)知識學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)分享落實(shí)到軟件需求工程師的年度工作計劃中，軟件需求工程師需定期進(jìn)行學(xué)科內(nèi)或者項(xiàng)目維度的軟件需求知識分享。③直面客戶壓力，軟件需求工程師或者項(xiàng)目管理人員與客戶對接核心模塊時，可以邀請開發(fā)工程師參會，讓其直接感受客戶對軟件需求分解、設(shè)計細(xì)節(jié)的要求。

4 結(jié)語

在軟件定義汽車的趨勢下，車企對軟件供應(yīng)商研發(fā)能力的要求不斷提高，研發(fā)體系“正規(guī)化”已成為衡量供應(yīng)商質(zhì)量的重要指標(biāo)。本文對汽車電子企業(yè)H公司開展軟件需求工作中從業(yè)人員存在的問題進(jìn)行分析，結(jié)合基于體系流程解讀的工作要求，提出挖掘潛在人員、制訂培訓(xùn)計劃、搭建組隊(duì)模式、模板結(jié)合實(shí)踐、提升從業(yè)人員的軟件需求意識的方式應(yīng)對軟件需求工作過程中出現(xiàn)的從業(yè)人員缺口、知識面不足、溝通能力欠缺、文檔編寫能力不足、軟件需求意識薄弱等問題。H公司的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可為類似企業(yè)的軟件需求工作的開展提供借鑒。探討軟件需求工作的實(shí)施方式將是產(chǎn)品質(zhì)量保障過程中需要關(guān)注的重點(diǎn)課題，在體系流程的指導(dǎo)下，根據(jù)企業(yè)人力資源的特點(diǎn)和業(yè)務(wù)目標(biāo)順勢推進(jìn)，在實(shí)踐中動態(tài)調(diào)整，爭取從源頭上提升產(chǎn)品質(zhì)量。

5 參考文獻(xiàn)

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