王 璐， 雷 玲

（中國兵器裝備集團自動化研究所， 四川 綿陽 621000）

0 引言

隨著國防現(xiàn)代化的發(fā)展， 在武器裝備中計算機的應用已非常廣泛而深入， 軟件也隨之在武器裝備中大量應用。 為此，總裝備部于2008 年頒布《GJB5000A 軍用軟件研制能力成熟度模型》標準，用于規(guī)范軍用軟件研制單位的軟件研發(fā)過程， 提高軍用軟件的產(chǎn)品質(zhì)量和研制單位的軟件過程能力[2]。

本文以作者實際參與的項目為例， 簡單介紹項目策劃、 配置管理以及過程和產(chǎn)品質(zhì)量保證在軍用嵌入式驅(qū)動軟件中的應用。

1 項目策劃

軟件項目策劃是開展項目過程控制的前提， 根據(jù)作者所在單位體系文件要求， 項目策劃分為以下6 個基本步驟。

1.1 編制項目策劃計劃

在發(fā)布開發(fā)計劃之前，項目負責人應組織開展軟件項目的早期策劃工作，形成項目“策劃計劃”。主要活動如下：

（1）項目負責人根據(jù)《軟件研制任務書》或《技術(shù)協(xié)議》等輸入文檔，明確項目研制周期；確定軟件項目的組織結(jié)構(gòu)和人員及分工。

（2）項目負責人分配策劃期間的工作任務，根據(jù)項目研制周期，明確策劃期間的監(jiān)控周期以及監(jiān)控內(nèi)容、策劃期間的相關(guān)方參與要求、 數(shù)據(jù)管理要求以及人員培訓需求等。

（3）項目CM 建立配置管理系統(tǒng)，分配權(quán)限。

（4）開展需求溝通理解、進行軟件研制任務書評審等。

1.2 選擇生命周期模型

因本軟件為嵌入式驅(qū)動軟件，無歷史項目可供參考，規(guī)模小，周期短，根據(jù)組織的《軟件開發(fā)生命周期模型選擇指南》，明確新研瀑布型為本軟件的生命周期模型。 此外， 根據(jù)項目實際情況提出了將軟件概要設(shè)計與軟件詳細設(shè)計合并為軟件設(shè)計的申請， 提出了裁剪單元集成測試的申請。 經(jīng)過裁剪后的軟件項目生命周期模型如圖1 所示。

圖1 瀑布型生命周期模型Fig.1 Life cycle model of waterfall

1.3 估計軟件項目范圍

此步主要是進行WBS分解，即估計軟件項目的范圍，作為軟件規(guī)模、工作量及關(guān)鍵資源估計的基礎(chǔ)。

根據(jù)嵌入式驅(qū)動軟件的特點，WBS 分解時主要采取基于產(chǎn)品的方法，自頂向下進行分解。 此外，在分解時，應考慮到WBS 最底層次任務的細節(jié)或深度， 結(jié)構(gòu)太深會產(chǎn)生許多難于管理的小任務，而結(jié)構(gòu)太淺又會使項目控制得不夠詳細。作者的一般做法是WBS 中的每個工作包不大于一個監(jiān)控周期， 在項目策劃階段可先做粗粒度拆分，對近期執(zhí)行的工作（當前階段、或本月的任務）需要細分到不大于一個監(jiān)控周期，后續(xù)階段的工作可在下一個階段或即將開始時再細化任務。

1.4 估計軟件規(guī)模和工作量

由于嵌入式驅(qū)動軟件與硬件結(jié)合相當緊密， 調(diào)試受硬件影響較大，如信號輸入出錯，調(diào)試線纜連接出錯，硬件設(shè)計缺陷等都會影響驅(qū)動軟件的調(diào)試進度。因此，軟件規(guī)模和工作量估計的有效性至關(guān)重要， 過多或過少估計規(guī)模與工作量，都會造成計劃安排不合理，實際值與估計值存在較大偏差。

在估計時，一般需要注意以下幾點：

（1）估計軟件規(guī)模時應包含代碼規(guī)模與難度系數(shù)。

（2）選擇同領(lǐng)域的有類似開發(fā)經(jīng)驗與管理經(jīng)驗的同行為估計專家。

（3）估計假設(shè)盡可能的詳盡，如：軟件運行環(huán)境、功能、性能、復雜度、可靠性要求、開發(fā)語言、編譯環(huán)境、是否可重用等。

1.5 編制進度表

作者單位編制進度表在軟工平臺上進行。 一般步驟參考如下：

（1）依據(jù)《軟件研制任務書》中規(guī)定的里程碑節(jié)點以及生命周期模型劃分階段、標識里程碑。

（2）根據(jù)WBS 分解結(jié)果，細化各階段任務，確定各任務之間的依賴關(guān)系并標識出關(guān)鍵路徑； 確保階段工作總量與估計值的偏差在閾值范圍內(nèi)。

（3）標識各任務屬性（技術(shù)工作或管理工作）、工作量、起始時間、完成時間以及責任人。

（4）根據(jù)以上步驟結(jié)果編排整個項目的實施進度，形成進度表，并通過甘特圖體現(xiàn)[3]。

作者實際項目的甘特圖如圖2 所示。

圖2 項目甘特圖Fig.2 Gantt chart of Sample Project

1.6 編制軟件開發(fā)計劃

按照GJB438B、GJB2786A 以及組織文檔模板編制軟件開發(fā)計劃以及各項子計劃。 其中子計劃應包含評審計劃、軟硬件資源計劃、需求管理計劃、利益相關(guān)方參與計劃、培訓計劃、測量分析計劃、風險計劃、數(shù)據(jù)管理計劃、人力資源計劃等。 并將所有計劃在軟工平臺上發(fā)布。

2 配置管理

配置管理的目的是利用配置標識、配置控制、配置狀態(tài)紀實和配置審核建立和維護工作產(chǎn)品的完整性。 配置管理的主要活動主要分為以下5 類。

2.1 制定配置管理計劃

軟件的配置管理活動需要按照項目的配置管理計劃來執(zhí)行，因此在策劃期間，項目CM 應依據(jù)《軟件研制任務書》、“項目策劃計劃”、《軟件開發(fā)計劃》 進行配置管理策劃，制定配置管理計劃。 其中主要應明確：配置管理的組織機構(gòu)、相關(guān)的配置項和控制力度、相關(guān)的基線、軟件配置管理的相關(guān)活動、完成的工作產(chǎn)品和服務，同時應明確活動的時間或頻度，并加以維護。此外，還應明確：配置項的名稱、標識；明確本軟件需要建立的基線、基線標識和基線版本規(guī)則等。

2.2 建立配置庫

為了更好的對軟件配置項、 基線和權(quán)限的控制進行統(tǒng)一、有效的管理，需要搭建配置管理系統(tǒng)。 配置管理系統(tǒng)就是對軟件配置項、基線和權(quán)限等進行控制和管理。對這些要素的控制和管理就需要建立軟件配置庫。 這就需要軟件配置管理員根據(jù)配置計劃規(guī)定配置庫的結(jié)構(gòu)和人員職責。配置管理員根據(jù)計劃來維護配置庫，對整個配置管理系統(tǒng)進行管理[4]。

2.3 建立與發(fā)布基線

基線是一種通過正式評審和認可的配置項， 它可以作為進一步開發(fā)的基礎(chǔ)， 并且只有通過正式的變更控制過程才能修改它。 基線建立與發(fā)布的目的是確保組成基線的配置項及時受控。一般來說，基線建立與發(fā)布的流程如下：

（1）當計劃基線建立時機到達后，項目CM 按照《配置管理計劃》中基線的標識方法對基線進行標識，明確基線版本等信息后，提出基線建立申請。

（2）所級CCB 對基線的建立申請進行審批。

（3）申請通過后，項目CM 發(fā)布基線，并及時通知相關(guān)方。

2.4 配置審核

配置審核的目的是確認工作產(chǎn)品和配置管理活動的一致性、完整性和符合性，并記錄審核結(jié)果。 配置審核包括功能配置審核、物理配置審核和配置管理審核。這3 類審核對應的審核時機以及角色如表1 所示。

表1 配置審核一覽表Tab.1 Configuration audit

2.5 變更控制

在實際項目研發(fā)過程中，變更是不可避免的。當已通過評審入受控庫的配置項發(fā)生變更時， 需跟蹤和控制配置項的變更，對變更過程實施有效控制，防止隨意修改造成的失控和混亂，導致軟件工作的損失。變更的大致步驟如下：

（1）項目負責人提出變更申請，說明變更原因、更改方案、影響域分析并明確需變更的配置項。

（2）變更申請經(jīng)部門CCB 審核后，由所級CCB 審批。

（3）變更申請審批通過后通知利益相關(guān)方。

（4）變更執(zhí)行人按照要求進行變更，變更完成后，通知變更驗證人進行驗證。

（5） 變更驗證人根據(jù)驗證方案對變更后的配置項進行驗證。

（6）變更后的配置項重新申請入受控庫并更新版本號。變更流程如圖3 所示。

圖3 變更流程圖Fig3. The change control processes

3 過程和產(chǎn)品質(zhì)量保證

過程和產(chǎn)品質(zhì)量保證的目的是使員工和管理者對過程和相關(guān)的工作產(chǎn)品能有客觀深入的了解。 過程和產(chǎn)品質(zhì)量保證主要有以下3 類。

3.1 制定質(zhì)量保證計劃

《質(zhì)量保證計劃》是開展軟件質(zhì)量保證活動的依據(jù)， 因此在策劃期間， 項目QA 應依據(jù)《軟件研制任務書》、“項目策劃計劃”、《軟件開發(fā)計劃》進行質(zhì)量保證工作的策劃，制定《質(zhì)量保證計劃》，確保其與《軟件開發(fā)計劃》一致。 該計劃主要應明確：需評價的過程或工作產(chǎn)品、評價的時機和頻度、評價的方法、評價依據(jù)的標準和規(guī)程、采用的檢查單、有關(guān)責任人、審核時機、審核方式、溝通和匯報方式及時機。

3.2 過程和產(chǎn)品審核

過程和產(chǎn)品審核的目的是通過軟件項目研制過程中的QA 審核活動， 有效及時地發(fā)現(xiàn)過程及工作產(chǎn)品中存在的問題，并及時采取糾正措施，保證項目過程質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量。 主要活動包含以下幾點：

（1）選擇合適的檢查單。

（2）實施審核。過程審核的通常安排在過程活動執(zhí)行時，工作產(chǎn)品的審核通常安排在工作產(chǎn)品評審前。

（3）標識不符合項，記錄審核結(jié)果。 標識的不符合項需說明判斷依據(jù)，同時將不符合項相關(guān)信息列入“不符合項跟蹤表”。

3.3 跟蹤解決不符合項

項目QA 應與項目組交流、 分析過程和產(chǎn)品審核中發(fā)現(xiàn)的不符合項，并跟蹤每個不符合項直至關(guān)閉。若項目組內(nèi)無法解決的不符合項， 項目QA 應及時逐級上報中高層領(lǐng)導，以保證不符合項得以解決。

3.4 相關(guān)經(jīng)驗

根據(jù)作者經(jīng)驗，QA 是保證軟件質(zhì)量的關(guān)卡，QA 對提升軟件質(zhì)量起到非常大的幫助。 而一名優(yōu)秀的QA，一定要具備以下幾點能力：

（1）技術(shù)能力。技術(shù)水平越高的QA，越容易發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的問題。

（2）策劃能力。 QA 的工作非常繁重，既要審核產(chǎn)品，又要審核過程，從項目立項開始便參與其中。 若同時參與幾個項目，那么更是分身乏術(shù)。 如何避免主次不分，把時間和精力沒有投入到重要的任務中，值得每個QA 學習[5]。

（3）職業(yè)操守。QA 工作獨立于項目組，主要是發(fā)現(xiàn)項目研發(fā)中的各類問題。 在開展評價活動時保持客觀性和有效性，而非流于形式，是QA 的基本職業(yè)操守。

4 結(jié)束語

研究及實踐表明，軟件過程需要不斷改善，軟件過程能力需要不斷提高[6]。 貫標真實開展、將軟件研制過程與標準結(jié)合起來、不斷摸索GJB5000A 二級的最佳實踐、積累組織資產(chǎn)庫、為后續(xù)項目提供經(jīng)驗，是各軍用軟件承制單位提高軟件生產(chǎn)率和軟件質(zhì)量、降低開發(fā)成本、縮短開發(fā)周期的有效途徑。