摘要：隨著航天工程開始推行軟件工程化管理，軟件工程研制越來越趨于成熟，軟件工程化管理已經(jīng)成為工程軟件質(zhì)量的重要保障?；跉w因理論，對軟件工程化管理的影響因素進行分析，從內(nèi)因和外因兩個方面，結(jié)合實踐經(jīng)驗，利用6模式3維度法對軟件工程化管理進行總結(jié)和分析。建議利用外因激勵，結(jié)合內(nèi)因驅(qū)動，逐步推進軟件工程化管理，以更有效地提升軟件工程研制能力，實現(xiàn)工程軟件質(zhì)量穩(wěn)定可靠的目標。

關(guān)鍵詞：軟件工程化管理；歸因理論；軟件研制能力；工程軟件質(zhì)量

0 引言

軟件工程是計算機技術(shù)的一項核心技術(shù)，隨著科學技術(shù)的持續(xù)推進，軟件工程向高集成、智能化方向持續(xù)發(fā)展。在我國軟件產(chǎn)業(yè)從手工作坊到工業(yè)化生產(chǎn)的歷程中，我國學者取得了優(yōu)異的成績，形成了自己的軟件技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)。自20世紀90年代始，我國航天工程開始推行軟件工程化管理。時至今日，航天軟件研制過程日趨成熟，軟件工程化管理起到重要作用。

軟件工程化管理是把軟件研發(fā)放在“輸入—過程—結(jié)果”這個經(jīng)過策劃的工程“流水線”上，以任務要求為依據(jù)，制訂研制計劃，以研發(fā)人員為實施主體，以軟件產(chǎn)品為實施對象，按計劃對要開展軟件研制過程的項目進行管理。

實施軟件研制的過程受很多因素影響，歸因理論是一個對決策影響和問題分析有良好預判的方法，且鮮有將行為學理論和工程行為相結(jié)合的思考。本文利用歸因理論找到影響軟件工程研制的因素，并結(jié)合實踐經(jīng)驗，從內(nèi)因和外因兩個方面進行分析，旨在找到更切實有效的管理方法，提升軟件工程研制能力，讓軟件工程化管理在過程改進中發(fā)揮更大的作用。

1 理論模型

歸因理論由社會心理學家海德于1958年提出。歸因是指人們對自己或他人的行為進行分析，推論這些行為的原因的過程。歸因方式影響后續(xù)行為方式和動機強弱。運用歸因理論分析事件的原因有兩種情況：一是內(nèi)因，二是外因。通常，把成功歸因于內(nèi)因，即因自身能力走向成功；把失敗歸因于外因，即因外部困難導致失敗。這兩種不同的歸因會對問題解決產(chǎn)生重大影響。如果通過提升內(nèi)因解決問題，易形成長久的成功；從外因解決問題，能更快地獲得解決問題的動力，但持久性不足。

分析歸因前，要考慮一些前提影響，包括工程動機、工程要求及工程內(nèi)在驅(qū)動因素。內(nèi)因指影響結(jié)果的內(nèi)在原因。影響軟件工程的內(nèi)因包括：團隊研發(fā)能力的高低、努力的程度及團隊對工程任務的態(tài)度等。外因指影響結(jié)果的外部原因。影響軟件工程的外因包括：項目申請的壓力、項目合同的質(zhì)量要求及項目同期開展數(shù)量增長的現(xiàn)狀等。通過歸因分析，期望得到的結(jié)果是一些對工程行為有指導意義的反饋和建議。根據(jù)以上分析，建立影響軟件工程的歸因模型，如圖1所示。

2 歸因分析

2.1 前提因素

前提因素包括：工程動機、工程要求及工程內(nèi)在驅(qū)動等。

（1）工程動機。主要包括：①項目申請需要；②主觀有提高軟件可靠性的意愿；③有持續(xù)改進的需求。例如，軍工軟件申請單位要求軟件質(zhì)量具備GJB 5000A二級及以上資質(zhì)。

（2）工程要求。主要包括：①軟件質(zhì)量資質(zhì)要求；②項目甲方要求；③項目難度產(chǎn)生的自我要求。例如，承接的某航天軟件任務要求覆蓋GJB 5000A標準。隨著軟件研發(fā)任務越來越多，項目管理水平與任務要求越來越不匹配。

（3）工程內(nèi)在驅(qū)動。改變作坊式研發(fā)模式，在科學管理模式下高效研發(fā)（提高繼承性、穩(wěn)定性、可靠性、快速反應能力、團隊協(xié)作能力），提升軟件工程研發(fā)能力。例如，某科研院所從單一的軟件研發(fā)能力提升到承接更多工程任務的研發(fā)能力。

根據(jù)以上前提因素開展歸因分析。

2.2 內(nèi)因

影響軟件工程的內(nèi)因包括：團隊研發(fā)能力的高低、努力的程度及團隊對工程任務的態(tài)度等。

（1）團隊研發(fā)能力的高低。包括研發(fā)能力和管理能力兩個方面。

1）研發(fā)能力。由于設計師設計水平參差不齊，設計風格不統(tǒng)一，編程習慣和編程語言不一致，軟件兼容性和工程進度經(jīng)常受到影響。軟件工程化管理可以統(tǒng)一設計風格，提高兼容性，控制進度，及時洞察需求或設計缺漏，標準化后的代碼模塊可以極大地提升軟件復用能力，提高研發(fā)效率。團隊的研發(fā)能力是產(chǎn)品保證的核心要素，通過工程化手段彌補研發(fā)能力差距，持續(xù)增強工程能力。研發(fā)能力是短期內(nèi)較難改進的內(nèi)在因素，且該因素較難控制，改進過程需要一定時間。能在短期內(nèi)改進的一般是統(tǒng)一開發(fā)平臺和開發(fā)工具，盡量減少各部件之間的兼容性問題。能力提升過程和工程化推進過程是互補的過程。

2）管理能力。軟件工程涉及多部門、多崗位協(xié)作，由軟件設計人員、開發(fā)人員、測試人員、管理人員相互協(xié)調(diào)配合，以體系為依據(jù)，成就工程實現(xiàn)。管理能力是協(xié)作能力的綜合體現(xiàn)。GJB 5000A軟件成熟度模型包含7個過程域，除工程過程，通過策劃、配管、質(zhì)保、需求跟蹤、監(jiān)控、測量等過程域?qū)こ坦芾磉M行約束，才能推動項目按計劃有序?qū)崿F(xiàn)。一般管理過程占研制過程約50%的工作量，科學管理可以極大地提升軟件研發(fā)的過程效率。

某科研單位在2010年前僅具備研發(fā)較小規(guī)模應用軟件的能力，后承接某航天任務，經(jīng)歷從作坊式向系統(tǒng)工程研發(fā)模式的改進過程。設計師的開發(fā)工具從各自選擇到統(tǒng)一開發(fā)，減少了接口不兼容、不穩(wěn)定問題；開發(fā)平臺從Windows和Linux等統(tǒng)一為Linux平臺，避免數(shù)據(jù)格式讀取錯誤；對所有研發(fā)人員和管理人員開展多輪工程化培訓，并不斷明確崗位職責，細化工程工作分解結(jié)構(gòu)（WBS）和風險分析，并隨著任務開展，依據(jù)開發(fā)計劃有序進行監(jiān)控和測量。一系列的工作改進形成了規(guī)范的工程活動，面對同時段、多工程任務時能條不紊地開展工作。

（2）努力的程度。主要體現(xiàn)在工程的工作量上，包括技術(shù)工作量和管理工作量。通常，設計師更愿意把工作量投入到技術(shù)實現(xiàn)過程，而忽略了管理工作量。但是長期的工程實踐表明，工程初期如果在估算、策劃、風險和需求過程中投入較多的管理工作量，工程中期和后期更容易開展工程實踐，減少意外發(fā)生。尤其是首次開展軟件工程化推動項目，前期準備工作量較大，經(jīng)常會引起設計師的質(zhì)疑、甚至抵觸情緒。管理水平有限、管理經(jīng)驗不足引發(fā)的工作量會在工程后期成為推動工程開展的阻力。

（3）團隊對工程任務的態(tài)度。包括領(lǐng)導作用力和提升工程能力的決心。項目組面臨日益緊迫的外部壓力，包括項目強度和質(zhì)量要求，如果團隊領(lǐng)導下定決心要通過提升工程化能力解決項目組綜合能力，那么從工具、人員到體系，從人力、物力到資源都需要盡力配合。整個過程成效需要一定時間的檢驗，項目組能否堅持，領(lǐng)導及團隊的態(tài)度起著決定性作用。

2.3 外因

影響軟件工程的外因包括：項目申請的壓力、項目合同的質(zhì)量要求及項目同期開展數(shù)量增長的現(xiàn)狀等。

（1）項目申請的壓力。目前，在軍工項目申請和競標過程中，項目甲方把GJB 5000A標準覆蓋軟件工程化管理作為一項重要指標，甚至部分項目要求不滿足GJB 5000A標準的單位不具備申請軍工軟件項目資格。

（2）項目合同的質(zhì)量要求。全面推進軟件工程化管理是重大項目的質(zhì)量管理要求。國家重大項目的質(zhì)量要求中明確規(guī)定，軟件須遵循相關(guān)工程化管理要求， GJB 5000A二級及以上資質(zhì)是推廣較為廣泛的標準之一。

（3）項目同期開展數(shù)量增長的現(xiàn)狀。隨著工程項目數(shù)量增多，項目復雜性增大，作坊式管理模式已經(jīng)無法應對軟件產(chǎn)品的有效管理和控制要求，必須利用科學有效的軟件管理方法、管理工具（軟件成熟度模型）和組織架構(gòu)，協(xié)同科研團組共同參與軟件研制，才能應對日益增加的客戶需求。

3 結(jié)果分析及建議

3.1 結(jié)果分析

根據(jù)上述內(nèi)外因分析，結(jié)合6模式3維度法進行歸因分析。其中，6模式為：能力高低、努力程度、態(tài)度、項目增長現(xiàn)狀、項目壓力和質(zhì)量要求。歸因分析表見表1。

綜合上述內(nèi)外因影響分析，得出以下結(jié)果：

（1）期望。通過軟件工程化管理提高軟件過程改進能力。實現(xiàn)工程研制流程、軟件研發(fā)平臺和工具、研發(fā)人員管理標準化，減少內(nèi)耗，提高效率，促使軟件工程質(zhì)量符合質(zhì)量檢查標準，滿足驗收要求。

（2）行為。合理安排組織架構(gòu)，制定嚴謹有效的體系文件，由各崗位人員依據(jù)體系要求，按計劃有序開展研制工作。研發(fā)流程符合工程化理念，開展工業(yè)化生產(chǎn)模式。

（3）反饋。如果從內(nèi)因和外因兩個方面解決能力提升問題，軟件工程化水平應得到正向回饋。實際上，開展軟件工程化管理近10年的結(jié)果，驗證了應對高強度研發(fā)任務仍能有條不紊。該過程始于最初的任務激勵要求，持續(xù)于內(nèi)在需求和努力。由此可見，從內(nèi)因和外因兩方面入手，能夠有效解決軟件工程化管理能力提升問題。

需要注意的是，研發(fā)能力和技術(shù)工作量都是穩(wěn)定、內(nèi)在和不可控的，要改進這兩個因素困難較大。一旦有所提升，也是穩(wěn)定的能力。管理能力、管理工作量、領(lǐng)導作用力和決心都是不穩(wěn)定、內(nèi)在和可控的，要改進這4個因素有一定的困難，作為內(nèi)在因素，如果有所提升，也是核心能力的進步。項目增長現(xiàn)狀、項目壓力和質(zhì)量要求都是穩(wěn)定、外在、不可控的，這3個因素只能接受并作為工程驅(qū)動力來努力改進。

3.2 建議

管理能力能通過培訓和學習提高，相對研發(fā)能力更容易改善，且作為內(nèi)在因素，其是可以持續(xù)的能力。研發(fā)能力短期內(nèi)可以通過統(tǒng)一平臺、統(tǒng)一工具、規(guī)范編程來提高軟件的規(guī)范化和標準化。努力程度和態(tài)度可以通過主觀能動性調(diào)動，尤其領(lǐng)導態(tài)度起到?jīng)Q定性作用。這些內(nèi)在因素的改進可以有效提升團隊軟件工程能力，再結(jié)合外部壓力，就能更快地實現(xiàn)工程目的。通過實際操作也不難發(fā)現(xiàn)，外部壓力可以更快地調(diào)動軟件工程化進程。但是，如果要持續(xù)推進過程改進，僅通過外部因素很難真正提高工程能力。

例如，某研究所從應對質(zhì)量檢查和質(zhì)量資質(zhì)認證開始啟動工程化工作，但是僅為了應對檢查補充“證據(jù)”的過程，不僅對工程研制能力提升沒有幫助，而且會出現(xiàn)疲于應對的問題。后續(xù)經(jīng)過試點項目整改，且堅持推進近10年，目前該研究所已經(jīng)將所有軍工軟件全覆蓋GJB 5000A標準，軟件研制過程基本工程化、規(guī)范化，節(jié)省較多人力，明顯提高了開發(fā)效率，能快速應對突發(fā)任務要求。

因此，結(jié)合實際，首先，應明確工程要求和質(zhì)量要求，這是推動工程化的外部動力；其次，從內(nèi)在因素出發(fā)，改進研發(fā)能力，提升管理能力，加強領(lǐng)導作用力；最后，努力將設計、工具、繼承性、測試與安全等多項內(nèi)容聯(lián)系在一起。尤其面對同時段、多任務情況時，考慮利用科學的工程管理方法提高產(chǎn)品質(zhì)量和研發(fā)效率。不能僅把關(guān)注度放在單一軟件功能的實現(xiàn)上，而忽略了系統(tǒng)實現(xiàn)對軟件產(chǎn)品的影響。保證軟件研制各環(huán)節(jié)合理可控，實現(xiàn)軟件研發(fā)現(xiàn)代化管理和可持續(xù)性發(fā)展。

４ 結(jié)語

軟件工程化管理是滿足任務需求、保障軟件產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段，也是解決工程過程問題的依據(jù)?；跉w因理論，從影響軟件工程化管理的內(nèi)因和外因兩方面出發(fā)，結(jié)合6模式3維度法對軟件工程化管理進行總結(jié)和分析。研究表明：利用外部因素的壓力能盡快促成工作開始，并調(diào)動工作積極性。同時，要從能力、態(tài)度和努力程度等方面關(guān)注內(nèi)部因素，解決持續(xù)穩(wěn)定的能力，其中努力改進工程管理能力是較易實現(xiàn)且更有核心競爭力的內(nèi)在能力。打造切實可行的軟件工程能力，是保證軟件產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠的根本?？傊朔?nèi)在困難，認清內(nèi)在需要，結(jié)合外部動力，才能讓軟件工程化管理發(fā)揮最大效能，提高軟件工程能力，保障軟件工程產(chǎn)品質(zhì)量。

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收稿日期：2022-09-05

作者簡介：

王潔（1978—），女，高級工程師，研究方向：軟件工程化管理。