薛楠

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所華東分所，江蘇 蘇州 215129）

0 引言

在應(yīng)用GJB 5000B 模式下，在軟件開發(fā)實(shí)踐中，編制大量的文件是一種非常復(fù)雜、困難的工作，因此，在軟件的發(fā)展中，要想實(shí)現(xiàn)文件的高效交流與分享，要從整體的生命周期出發(fā)，運(yùn)用系統(tǒng)化的理論，對(duì)軟件的各部分進(jìn)行整體的計(jì)劃，理清在此過程中要編寫的文件的層次和要素。針對(duì)飛機(jī)上的軟件特性，將其生成的文件歸類為7 大類，在對(duì)各種類型文件進(jìn)行分類后，總結(jié)出適合于航空應(yīng)用軟件的文件剪切技術(shù)，對(duì)于對(duì)其他領(lǐng)域中的軟件開發(fā)文件進(jìn)行剪輯具有一定的借鑒意義。

1 軟件開發(fā)文檔的分類

GJB 438C對(duì)軍用軟件的發(fā)展文件提出了通用的需求。GJB 438C 規(guī)范以瀑布模式為基礎(chǔ)，列舉了20 種在軟件發(fā)展過程中會(huì)產(chǎn)生的文件[1]。

機(jī)載設(shè)備是軍用飛機(jī)上的重大設(shè)備，其研制中所需要的文檔必須符合GJB 438 C 規(guī)范。在GJB 5000B 的基礎(chǔ)上，按照GJB 438C 規(guī)范，將其劃分成7 個(gè)類別，以方便用戶對(duì)文件的了解和進(jìn)行剪輯。

1.1 計(jì)劃類文檔

GJB 9001C 《質(zhì)量管理體系要求》 在討論如何提高體系有效性時(shí)體現(xiàn)了PDCA 理論，強(qiáng)調(diào)了基于計(jì)劃、實(shí)施、檢查和處置的運(yùn)行模式可適用于所有過程和整個(gè)質(zhì)量管理體系。需求方應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目目標(biāo)，科學(xué)預(yù)測(cè)和確定項(xiàng)目生命周期行動(dòng)計(jì)劃。GJB 438C 中明確3 種計(jì)劃文件，包括：

a）軟件開發(fā)計(jì)劃（SDP），它主要提供整個(gè)軟件開發(fā)計(jì)劃的摘要，如軟件開發(fā)過程、使用的方法、每個(gè)活動(dòng)的方法、項(xiàng)目進(jìn)度、組織和資源的可見性，以及監(jiān)控工具；

b）軟件安裝計(jì)劃（SIP），主要描述軟件安裝準(zhǔn)備工作、用戶培訓(xùn)和系統(tǒng)轉(zhuǎn)換等；

c）軟件移交計(jì)劃（STrP），主要描述所需要的軟件、硬件和其他資源。

1.2 需求類文檔

需求文檔不僅集成和記錄了用戶需求的不斷積累，而且還能在整個(gè)軟件過程中指導(dǎo)后續(xù)工作的方向和工作，對(duì)開發(fā)工作的穩(wěn)步開展起著至關(guān)重要的作用。GJB 438C 規(guī)范了4 個(gè)需求文檔，包括：

a）操作方案描述（OCD），向開發(fā)人員表達(dá)用戶需求，并向用戶需求方表達(dá)開發(fā)人員的想法，促進(jìn)軟件過程中所有相關(guān)利益方達(dá)成共識(shí)；

b）系統(tǒng)/子系統(tǒng)規(guī)范（SSS），主要描述了系統(tǒng)/子系統(tǒng)的需求和為實(shí)現(xiàn)每條需求所采用的方法；

c）軟件要求規(guī)范（SRS），該規(guī)范描述計(jì)算機(jī)軟件配置項(xiàng)的要求和為確保滿足每項(xiàng)要求所采用的方法；

d）接口規(guī)格說明（IRS），主要描述了系統(tǒng)/子系統(tǒng)/HWCI/CSCI 或其他組件之間的接口需求。

1.3 設(shè)計(jì)類文檔

GJB 438C 規(guī)定了4 種類型的設(shè)計(jì)文件，包括：

a）系統(tǒng)/子系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（SSDD），主要描述系統(tǒng)/子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，相應(yīng)的要求是SSS；

b）軟件設(shè)計(jì)描述（SDD），主要描述CSCI 級(jí)別的設(shè)計(jì)決策、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)軟件所需的具體設(shè)計(jì)，相應(yīng)的要求為SRS；

c）接口設(shè)計(jì)描述（IDD），主要描述系統(tǒng)/子系統(tǒng)/HWCI/CSCI 或其他組件之間的接口特征和設(shè)計(jì)，與IRS 的要求相對(duì)應(yīng)；

d）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)描述（DBDD），給出了數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)識(shí)的規(guī)范、邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)。

1.4 軟件測(cè)試文檔

為了驗(yàn)證需求是否符合標(biāo)準(zhǔn)，GJB 438C 規(guī)范了3 種軟件測(cè)試文檔，包括：

a）軟件測(cè)試計(jì)劃（STP），主要描述如何進(jìn)行符合性測(cè)試，用來評(píng)估測(cè)試計(jì)劃的充分性；

b）軟件測(cè)試規(guī)范（STD），主要描述所需的測(cè)試準(zhǔn)備、用例和程序；

c）軟件測(cè)試報(bào)告（STR），主要描述測(cè)試的結(jié)果，是需方對(duì)測(cè)試及其結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)的依據(jù)。

1.5 手冊(cè)類文檔

GJB 438C 定義了3 種軟件手冊(cè)，包括：

a）軟件用戶手冊(cè)（SUM），提供軟件安裝和使用指南，包括軟件概述、軟件介紹和用戶指南；

b）計(jì)算機(jī)編程手冊(cè)（CPM），主要描述軟件編程環(huán)境和編程信息；

c）固件支持手冊(cè)（FSM），主要描述編程/重編程系統(tǒng)固件設(shè)備所需的信息和步驟。

1.6 清單類文檔

GJB 438C 定義了兩個(gè)清單文檔，包括：

a）軟件產(chǎn)品規(guī)范（SPS），主要描述可執(zhí)行文件和源文件；

b）軟件版本描述（SVD），主要描述標(biāo)識(shí)和軟件版本。

1.7 總結(jié)類

GJB 438C 針對(duì)軟件研制總結(jié)報(bào)告（SDSR），規(guī)范了其內(nèi)容及格式，用于概括軟件開發(fā)的進(jìn)度和質(zhì)量。

2 軟件開發(fā)文檔剪裁的要求

量身定制以適應(yīng)不同項(xiàng)目的不同情況是GJB 5000B 3 級(jí)的基本要求。GJB 5000B 用成熟度來判斷軟件研發(fā)組織能力，1 級(jí)（ML1）是初始水平，2 級(jí)（ML2）是規(guī)范水平，3 級(jí)（ML3）是綜合水平，4 級(jí)（ML4）是定量水平，5 級(jí)（ML5）是卓越水平。成熟度級(jí)別之間的關(guān)系如圖1 所示[2]。

圖1 GJB 5000B 成熟度模型的5 個(gè)等級(jí)

GJB 5000B 對(duì)于軟件開發(fā)企業(yè)的評(píng)估和持續(xù)過程改進(jìn)有極大的促進(jìn)。在GJB 5000B 模型中，每個(gè)級(jí)別均具備相應(yīng)的特點(diǎn)：

a）ML1成熟度級(jí)別下，已通過基于GJB 9001的武器裝備質(zhì)量管理體系認(rèn)證，具有基本質(zhì)量定義和軟件生命周期特征；

b）ML2層次的特征是過程改進(jìn)組織和過程規(guī)范的建立，組織資產(chǎn)的逐漸積累；根據(jù)評(píng)估和項(xiàng)目特點(diǎn)制定和維護(hù)項(xiàng)目計(jì)劃，獲取、開發(fā)和管理項(xiàng)目需求，實(shí)施驗(yàn)證；監(jiān)督配置管理、質(zhì)量保證、測(cè)量和分析活動(dòng)的實(shí)施，以確保項(xiàng)目得到控制。這個(gè)級(jí)別的組織有能力在類似的項(xiàng)目中復(fù)制成功的經(jīng)驗(yàn)；

c）ML3的特點(diǎn)是組織資產(chǎn)的全面建立和維護(hù)；根據(jù)組織的標(biāo)準(zhǔn)過程，使用組織的資產(chǎn)進(jìn)行全生命周期的項(xiàng)目管理、工程和支持活動(dòng)；這個(gè)級(jí)別的組織有能力在整個(gè)組織中復(fù)制成功的經(jīng)驗(yàn)；

d）ML4層次的特點(diǎn)是根據(jù)組織業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，建立高量化的質(zhì)量和過程績(jī)效目標(biāo)；運(yùn)用量化分析管理技術(shù)建立和維護(hù)過程績(jī)效基線，對(duì)關(guān)鍵過程進(jìn)行量化管理和原因分析，并根據(jù)量化結(jié)果做出領(lǐng)導(dǎo)決策；該級(jí)別的組織有能力在組織內(nèi)部實(shí)施量化管理；

e）ML5水平的特點(diǎn)是定量評(píng)估經(jīng)營(yíng)目標(biāo)和分析績(jī)效數(shù)據(jù)，識(shí)別組織內(nèi)部的關(guān)鍵問題和共性問題，主動(dòng)和預(yù)測(cè)性地優(yōu)化和改進(jìn)組織流程，不斷創(chuàng)新組織以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的可持續(xù)發(fā)展，提高整體績(jī)效的能力[3]。

3 機(jī)載軟件開發(fā)文檔的剪裁方法

在機(jī)載軟件中，軟件和硬件之間有著密切的關(guān)系。軟件和硬件經(jīng)常合作完成一個(gè)特定的功能，但它們沒有明確劃分為純軟件和純硬件子系統(tǒng)。因此，適合純計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的軟件文檔可能不適合機(jī)載軟件開發(fā)。

軟件開發(fā)文檔分為7 類，但是并非每一類中的所有文檔都適合機(jī)載軟件，例如：適合純軟件的文檔可能并不適合機(jī)載軟件[4]。

3.1 剪裁原則

一般情況下，需要根據(jù)機(jī)載軟件研制的具體情況針對(duì)生存周期特點(diǎn)加以剪裁。裁剪原則如下：

a）計(jì)算機(jī)編程手冊(cè)（CPM）一般適用于計(jì)算機(jī)，而不適用于目前我國(guó)的軍用機(jī)載軟件；

b）通常，我國(guó)軍用機(jī)載軟件的保障工作也由研發(fā)單位負(fù)責(zé)，一般不需要移交到獨(dú)立保障單位，涉及的軟件移交計(jì)劃（STrP）一般可以剪裁；通常機(jī)載軟件是隨硬件一同交付用戶的，開發(fā)人員在用戶交付現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行最后的調(diào)試服務(wù)，涉及的軟件安裝計(jì)劃（SIP）一般可以剪裁；

c）機(jī)載軟件開發(fā)項(xiàng)目中，還有另一種情況，即軟件需求規(guī)格說明（SRS）、軟件設(shè)計(jì)說明（SDD）一般需要編寫多份，劃分為多個(gè)CSCI 的軟件項(xiàng)目，往往需要編寫多份SRS 和SDD[5]。

3.2 剪裁矩陣

表1～7 建立了機(jī)載軟件開發(fā)過程中各類開發(fā)文檔的剪裁矩陣，將文檔代碼、名稱和剪裁準(zhǔn)則一一對(duì)應(yīng)。

表1 計(jì)劃類文檔的剪裁矩陣

表2 需求類文檔的剪裁矩陣

表3 設(shè)計(jì)類文檔的剪裁矩陣

表4 軟件測(cè)試文檔的剪裁矩陣

表5 手冊(cè)類文檔的剪裁矩陣

表6 清單類文檔的剪裁矩陣

表7 總結(jié)類文檔的剪裁矩陣

4 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)GJB 5000B 標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)定，結(jié)合GJB 438C 開發(fā)文檔要求，對(duì)機(jī)載軟件開發(fā)文檔裁剪方法進(jìn)行了研究，對(duì)于提升機(jī)載軟件的開發(fā)效率、加速產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型具有一定的參考意義[6]。