软件项目管理课程清华.pptx
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1、第第 1 1 章章 导导 论论第1页/共452页1.1软件工程软件工程一、软件工程定义一、软件工程定义软件:是与一个系统,特别是一个计算机系统有关的程序、过程和有关文档的完整集合。工程:是科学和数学的应用,通过这一应用,使得自然界的物质和能源的特性通过各种结构、机器、产品、系统和过程成为对人类有用的东西。第2页/共452页软件工程的定义有多种说法:Fritz BauerNAV69在NATO会议上给出的定义:软件工程是建立和使用一套合理的工程原则,从而经济地获得可靠的和能在实际机器上高效运行的软件。第3页/共452页IEEEIEEE93给出了一个更加综合的定义:()将系统化的、规范的、可度量的方
2、法应用于软件的开发、运行和维护的过程,即将工程化应用于软件中。()()中所述方法的研究。第4页/共452页本书给出的定义:软件工程是一类求解软件的工程。它应用计算机科学、数学以及管理科学等原理,借鉴传统工程的原则、方法,创建软件以达到提高软件质量、降低成本、按时按量交付的目的。第5页/共452页计算机科学、数学用于构造模型和算法。工程科学用于制定规范、设计模式、评估成本及确定权衡。管理科学用于计划、资源、质量、成本等管理。第6页/共452页二软件工程框架二软件工程框架软件工程目标软件工程活动软件工程原则第7页/共452页软件工程框架软件工程框架第8页/共452页软件工程目标正确性软件产品达到预
3、期功能的程 度。可用性软件基本结构、实现、文档为用户可用的程度。合算性具有经济效益,即开发、运行的开销满足用户要求的程度。第9页/共452页软件工程活动-生产软件步骤问题定义明确要解决的问题可行性分析即定义的问题是否有解决的办法需求分析为解决问题,目标系统必须具备哪些功能设计总体设计,详细设计实现编写程序代码确认测试支持软件维护第10页/共452页软件工程原则选取适宜的开发模型采用合适的设计方法提供高质量的工程支持重视开发过程的管理第11页/共452页三软件工程模型所有软件工程的活动都必须进行管理。软件项目管理贯穿于软件工程的演化过程。软件工程的演化过程:第12页/共452页三软件工程模型软件
4、工程模型:组织软件工程活动的方法,称为软件工程模型。软件工程模型是用一定的流程将各个活动连接起来,并可用规范的方式操作全过程,如同工厂的生产线。常见模型有线性、快速原型、螺旋、渐增式等模型。第13页/共452页常见的软件工程模型线性模型(也称,瀑布模型,顺序模型)第14页/共452页常用的软件工程模型螺旋模型可看成是连接的线性模型第15页/共452页常用的软件工程模型渐增式模型(增量模型)第16页/共452页常用的软件工程模型渐增式模型首先构建系统的基本轮询回路:第17页/共452页1.2项目管理一项目与项目管理项目与项目管理项目的概念及特点项目:是指在一定约束条件下具有特定目标的一项一次性任
5、务共同特点:一次性,又称为单件性目标的明确性:成果性目标(功能性要求),约束性目标作为管理对象的整体性第18页/共452页2、项目的生命周期第19页/共452页项目的生命周期 项目启动阶段进行可行性分析,若接受项目进行需求确认,项目立项项目计划阶段建立解决问题方案,向客户提交各种计划书项目实施阶段执行解决方案,实现项目的目标工作结束阶段正式验收项目第20页/共452页另一书中对项目周期阶段的划分生命周期阶段 工程阶段 初始阶段 细化阶段 生产阶段 构造阶段 移交阶段第21页/共452页各阶段特点工程阶段:使计划、需求和构架同时进化,并解决开发风险,这个阶段以一个可执行构架基线结束,即工程阶段进
6、行设计和综合活动。生产阶段:进行构造、测试和实施活动。第22页/共452页各阶段特点借助提高功能的演示使系统能力得以进化。各种活动同时进化,每个阶段都包括一次或多次迭代,一次迭代表示一个活动序列,这些活动有明确的中间事件(里程碑)。第23页/共452页各阶段特点主里程碑:使用正式版本的评价标准和发布说明书,一个阶段结束产生一个主里程碑。次里程碑:使用非正式版本,一次迭代结束产生一个次里程碑。第24页/共452页各阶段特点为实现整个项目的某个特定状态,每个阶段都要进行足够次数迭代。各阶段的工作产品(制品,文档等),同时进化产生,但每个阶段都有一个主要焦点:初始阶段需求 (生命周期目标里程碑)细化
7、阶段设计 (生命周期构架里程碑)构造阶段实现 (初始的可操作能力里程碑)移交阶段实施 (产品发布里程碑)(这里的模型是渐增式(增量式)第25页/共452页项目管理项目管理定义PMI(Project Management Institute)定义:在项目活动中运用一系列的知识、技能、工具和技术,以满足或超过相关利益者对项目的要求。项目管理又可定义为:在一个确定的时间范围内,为了完成一个既定的目标,通过特殊形式的临时性组织运行机制,经有效的计划、组织、领导和控制,充分利用既定有限资源的一种系统管理方法。第26页/共452页项目管理特点综合性创造性时间性第27页/共452页项目管理的要素范围、时间、
8、成本、质量、组织、客户满意度第28页/共452页二项目管理知识体系1.集成管理2.范围管理3.时间管理4.成本管理5.质量管理6.人力资源管理7.沟通管理8.采购管理9.风险管理第29页/共452页三项目管理学科的发展项目管理学科发展的特点 全球化发展、多元化发展、专业化发展项目管理学科在双向探索中前进 各学科领域的理论、方法应用于项目管理,项目管理的理论、方法应用于各学科领域项目学发展的趋势1.微观项目管理,即单一项目的管理2.PMBOK是当前项目管理学科发展的重要内容3.项目学是知识创新与市场相结合的综合化发展4.项目学是科学、技术和艺术的综合第30页/共452页软件项目管理一软件项目产品
9、的特点1.抽象性2.缺陷检测的困难性3.高度的复杂性4.缺乏统一规则第31页/共452页二软件项目失控的原因软件失控项目(p15-16)是指软件项目在进行时遇到困难,导致大大超出可控制范围的项目。软件项目失控的原因 七方面原因:需求不明确、计划不充分和过于乐观的估计、采用新技术、管理方法缺乏或不恰当、性能问题、团队组织不当、人际因素第32页/共452页三软件项目管理的内容软件项目管理的定义(p19)软件项目管理的过程(p19)软件项目管理的内容(p19-20)第33页/共452页软件项目管理的定义PMI对项目管理定义:在项目活动中运用一系列的知识、技能、工具和技术,以满足或超过相关利益者对项目
10、的要求。软件项目管理的定义:在软件项目活动中运用一系列的知识、技能、工具和技术,以满足软件需求方的整体要求。第34页/共452页软件项目管理的过程1.启动软件项目2.制定项目计划3.跟踪及控制项目计划4.评审项目计划5.编写管理文档第35页/共452页软件项目管理的内容1.软件项目需求管理 2.软件项目估算与进度管理 3.软件项目配置管理 4.软件项目风险管理 5.软件项目质量管理 6.软件项目资源管理 第36页/共452页第章第章软件项目需求管理软件项目需求管理第37页/共452页 软件需求一.软件需求概念1.定义简单地说,软件需求就是确定系统需要做什么严格意义上,软件需求是系统或软件必须达
11、到的目标与能力第38页/共452页定义软件需求的五项内容1.系统的输入2.系统的输出3.系统的功能4.系统的属性5.系统环境的属性第39页/共452页2.软件需求在软件项目的作用软件需求与其他软件过程的关系第40页/共452页二软件需求类别1.软件需求的抽象层次软件需求分成四个抽象层次1.原始问题描述2.用户需求3.系统需求4.软件设计描述第41页/共452页软件需求的抽象层次第42页/共452页1.原始问题描述是对要解决问题的叙述2.用户需求是用自然语言和图表给出的关于系统需要提供的服务及系统的操作约束3.系统需求用详细的术语给出系统要提供的服务及受到的约束,因而系统需求文档也称为功能描述4
12、.软件设计描述是在系统需求的基础上加入更详细的内容构成的,它作为软件详细设计和实现的基础,是对软件设计活动的概要描述第43页/共452页原始问题描述和用户需求的抽象层次比较高能帮助我们在较高的抽象层次上进行交流,便于用户和软件开发人员之间的理解和沟通系统需求和软件设计描述则是具体的,可以根据它们来进行编码实现通常情况下,经常提到的是用户需求和系统需求第44页/共452页2.用户需求用户需求从用户的角度描述系统的需求,以便没有专业技术背景的用户能看懂它只描述系统的外部行为,尽量避免涉及系统内部的设计特性,因而用户需求就不可能使用任何实现模型来描述,而只能通过自然语言,图表,图形等来叙述第45页/
13、共452页使用自然语言可能出现如下问题描述困难需求混乱因此写需求文档应遵守一些简单原则:标准的格式使用一致的语言使用特殊文本尽量避免专业术语第46页/共452页3.系统需求系统需求是比用户需求更为详细和专业的需求描述,是系统实现的依据一个完整且一致的系统需求描述,是软件设计的起点系统需求描述通常采用结构化语言和过程设计语言PDL.第47页/共452页 系统需求的描述语言名称 说明 优点 缺点 结构化语言是对自然语言格式化,依赖于定义标准格式或模板来表达需求描述表现能力强、易于理解、一致性约束、控制结构、图形化显示仍然有一定程度的二义性;细致程度欠缺PDL 源于像Java或Ada这样的程序设计语
14、言,包含附加的、更抽象的构造来提高其表达能力 可通过软件工具进行语法和语义检查表达系统功能的能力不足、使用的符号只有具有程序设计背景的人才能理解第48页/共452页4系统需求的分类分为三类:功能需求 非功能需求 领域需求第49页/共452页(1)功能需求功能需求描述系统所应提供的功能和服务,包括系统应该提供的服务,对输入如何响应及特定条件下系统行为的描述系统的功能需求应该具备全面性和一致性要做到全面和一致几乎是不可能的原因有二,其一是系统本身固有的复杂性;其二是用户和开发人员站在不同的立场上,导致他们对需求的理解有偏颇,甚至出现矛盾为保证软件项目的成功,无论在哪个阶段,只要发现问题,都必须修正
15、需求文档第50页/共452页(2)非功能需求非功能需求是指那些不直接与系统的具体功能相关的一类需求,但它们与系统的总体特性相关,如可靠性,响应时间,存储空间等非功能需求定义了对系统提供的服务或功能的约束,包括时间约束,空间约束,开发过程约束及应遵循的标准等第51页/共452页按照非功能需求的起源,可将其分为三大类:产品需求,机构需求,外部需求;产品需求对产品的行为进行描述;机构需求描述用户与开发人员所在机构的政策和规定;外部需求范围比较广,包括系统的所有外部因素和开发过程第52页/共452页表2.2 非功能需求的类别非功能需求 产品需求 可用性需求 效率需求 性能需求 空间需求 可靠性需求 可
16、移植性需求 机构需求 交付需求 实现需求 标准需求 外部需求 互操作需求 道德需求 立法需求 隐私需求安全性需求第53页/共452页(3)领域需求领域需求的来源不是系统的用户,而是系统应用的领域,反应了该领域的特点领域需求可能是功能需求,也可能是非功能需,其确定需要领域知识第54页/共452页三软件需求文档软件需求文档是对软件系统要求的陈述 包括:用户需求 系统需求第55页/共452页三软件需求文档1.需求文档的编制与作用需求文档的编制与作用编写需求文档时,以下几点是应该注意的:语句和段落尽量简短表达时采用主动语态语句要完整,且语法,标点等正确无误使用的术语要与词汇表中的定义保持一致陈述时要采
17、用一致的样式避免模糊的,主观的术语,如性能优越避免使用比较性的词汇,尽量给出定量的说明,含糊的语句表达将引起需求的不可验证第56页/共452页需求文档的作用 使用对象 需求文档的作用 软件项目客户 了解软件项目能够提供的软件产品,检查 软件需求是否满足需要项目管理人员 根据需求文档制定项目的开发计划和软件过程,初步预测资源的使用软件开发人员 理解要开发的产品及具体要开发的内容软件测试人员 验证软件系统是否满足了预期的要求软件维护人员 使用需求文档帮助理解软件系统内在的逻辑关系软件发布人员 在需求文档的基础上编写用户文档,如用户手册软件培训人员 在需求文档的基础上编写培训材料第57页/共452页
18、软件需求规格说明(1)基本含义规格就是一个预期的或已存在的计算机系统的表示,它可以作为开发者和用户之间协议的基础来产生预期的系统软件需求规格SRS也称为功能规格说明,需求协议或系统规格说明,精确地阐述一个软件系统必须提供的功能和性能以及它所要考虑的限制条件,是对外部行为和系统环境(软件,硬件,通信端口和人)接口的简洁完整的描述性文档第58页/共452页软件项目管理者用SRS来对项目进行计划和管理。除设计和实现上的限制外,SRS一般不包括设计、构建、测试或工程管理的细节。SRS的基本内容包括功能需求和非功能需求。功能需求定义系统需要“做什么”,描述系统输入输出的映射及其关联信息,完整地刻画系统功
19、能,是整个软件需求的核心。非功能需求定义系统的属性,描述和功能无关的目标系统特性,包括系统的性能、有效性、可靠性、安全性、易维护性及可见性等。第59页/共452页(2)IEEE标准830-1998 见:P27P28第60页/共452页(3)SRS 大纲 见:P28-P29第61页/共452页四.软件需求度量一个好的需求集应该满足用户解决问题需要的功能和服务,而且尽量避免软件设计与软件实现的细节.软件需求质量度量的九个元素,即正确,无歧义,完备,一致,分级,可验证,可修改,可跟踪及可理解第62页/共452页22 需求工程第63页/共452页一、产生与发展1、产生人们逐渐认识到需求分析活动不再仅限
20、于软件开发的最初阶段,而是贯穿于软件项目开发的整个生命周期。需求工程是一个包括创建和维护需求文档所必需的所有活动的过程,是将用户非形式化的软件需求转变为形式化的需求规格说明的过程。需求规格说明又是软件设计、实现、测试直至维护的主要基础。第64页/共452页2.发展需求工程的发展趋势是对象化、形式化和自动化,并将向着纵深发展和综合发展。()对象化需求工程的对象化主要是指需求模型及其构造方法的对象化,面向对象需求模型及需求定义语言是其研究的关键。第65页/共452页()形式化 需求规格描述方法有三种:形式化方法、非形式化方法和半形式化方法。形式化方法是具有严格数学基础的描述系统特征的方法,具有准确
21、、无二义性的特点,有助于验证有效性和完整性。非形式化方法使用未作任何限制的自然语言,易于理解和使用,但它固有二义性,且难以保证正确性、可维护性,难以用计算机系统提供自动化的支持。半形式化方法介于上述两者之间,在宏观上对语言和语义有较精确的描述,而在某些局部方面则允许使用非形式化的自然语言。第66页/共452页(3)自动化在自动化的层次方面,已从实现级、设计级发展到功能级,并逐渐渗透到需求级。第67页/共452页二.研究内容、需求工程的目标 需求工程有两个主要任务:其一是通过对问题及其环境的理解、分析和综合,建立分析模型;其二是在完全弄清用户对软件系统的确切要求的基础上,用SRS把用户的需求表达
22、出来。第68页/共452页()建立需求分析模型分析模型是描述软件需求的一组模型。需求分析模型包含问题及其环境所涉及的信息流、处理功能、用户界面、行为模型及设计约束等,是形成需求说明、进行软件设计及实现的基础。()编写SRSSRS的编写要以需求分析模型为基础、按照软件组织定义的SRS大纲、采用某种需求描述语言来进行。第69页/共452页、需求工程的层次分解 需求工程可分为需求开发和需求管理,前者测重于需求的生成,而后者测重于需求变更的控制。第70页/共452页需求开发和需求管理是有界限的:第71页/共452页 需求管理第72页/共452页一.需求管理的必要性、需求供求双方固有的矛盾需求过程中,需
23、求的供求双方经常会遇到双方不能达成共识或双方达成共识的内容其实有相当大的出入等情况。、需求具有易变性和难以表述性软件项目中的问题都是在需求分析阶段埋下的祸根。软件需求还很难以表述。正是因为需求的易变性和难以表述性,所以需求需要有科学的分析方法和管理方法。第73页/共452页、需求错误出现的高频性和修复的高昂成本需求错误出现的高频性和修复的高昂成本需求错误是软件项目开发中最常见的。需求错误是软件项目开发中最常见的。表2.4 软件缺陷总结缺陷来源 潜在缺陷 剩余缺陷 排除效率(%)需求 0.2 0.046 77 设计 0.25 0.0375 85 编码 0.35 0.0175 95 建档 0.12
24、 0.024 80 修复 0.08 0.024 70 合计 1 0.149 85.1 第74页/共452页一个在需求阶段出现的错误,在维护阶段修复它的成本约是需求阶段修复成本的倍。对于软件缺陷,修复的发现和修复的越早,则成本越低。做好需求管理、减少需求错误的出现对降低软件项目的成本是至关重要的。第75页/共452页软件缺陷修复的成本软件缺陷修复的成本第76页/共452页二.目标和原则、目标(p35-36)需求管理的目的是在客户和处理客户需求的软件项目组之间建立对客户需求的共同理解。具体来说,需求管理的目标有二个:(1)使软件需求受控,并建立供软件工程和管理使用的需求基线。(2)使软件计划、产品
25、和活动与软件需求保持一致。第77页/共452页、原则为进行有效的需求管理,通常要遵循如下五条原则:()需求一定要分类管理()需求必须分优先级()需求必须文档化()需求一旦变化,就必须对需求变更的影响进行评估()需求管理必须与需求工程的其他活动紧密整合第78页/共452页三.需求管理活动需求管理规划内容包括:需求识别 变更管理过程 需求跟踪 自动化工具第79页/共452页需求管理是一个对系统需求变更了解和控制的过程。需求管理的过程是与其他需求工程过程相互关联的。初始需求导出的同时就启动了需求管理规划,一旦形成了需求文档的草稿版本,需求管理活动就开始了。第80页/共452页需求管理活动的具体内容如
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