软件工程导论第1章 软件工程概述
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软件工程导论第1章 软件工程概述
–1993年IEEE给出了一个更全面具体的定义：
–软件工程是①把系统的、规范的、可度量的途 径应用于软件开发、运行和维护过程，也就是把 工程应用于软件；②研究①中提到的途径。
2020/6/26
软件工程定义
1.2 续
• 概括地说，软件工程是指导计算机软件开发 和维护的一门工程学科。采用工程的概念、 原理、技术和方法来开发与维护软件，把经 过时间考验而证明正确的管理技术和当前能 够得到的最好的技术方法结合起来，以经济 地开发出高质量的软件并有效地维护它。
– 计算机软件：与计算机系统操作有关的程序、规 程、规则及任何与之有关的文档和数据。
– 软件： 程序及有关数据—机器可执行； 文档—不可执行。
– 程序：能够完成预定功能和性能的可执行的指令 序列。
– 数据：使程序能够适当地处理信息的数据结构。 – 文档：开发、使用和维护程序所需的图文资料。
2020/6/26
• 软件的特点
1.1 续
– ⑴软件开发更依赖于开发人员的业务素质、智力 、人员的组织、合作和管理。
– ⑵软件存在潜伏错误，硬件错误一般能排除。
– ⑶软件开发成功后，只需对原版进行复制。
– ⑷软件在使用过程中维护复杂。
– ⑸软件不会磨损和老化。
2020/6/26
• 软件的发展
1.1 续
– 第一阶段：20世纪60年代中期以前，个体化生产 ；
上升。 – ⑺开发生产率提高的速度远跟不上软件需求。
2020/6/26
100% 80% 60% 40% 20%
硬件
1.1 续
软件开发 软件维护
2020/6/26
1955年
1970年
软件、硬件成本变化趋势
1985年
–软件工程是①把系统的、规范的、可度量的途 径应用于软件开发、运行和维护过程，也就是把 工程应用于软件；②研究①中提到的途径。
2020/6/26
软件工程定义
1.2 续
• 概括地说，软件工程是指导计算机软件开发 和维护的一门工程学科。采用工程的概念、 原理、技术和方法来开发与维护软件，把经 过时间考验而证明正确的管理技术和当前能 够得到的最好的技术方法结合起来，以经济 地开发出高质量的软件并有效地维护它。
– 计算机软件：与计算机系统操作有关的程序、规 程、规则及任何与之有关的文档和数据。
– 软件： 程序及有关数据—机器可执行； 文档—不可执行。
– 程序：能够完成预定功能和性能的可执行的指令 序列。
– 数据：使程序能够适当地处理信息的数据结构。 – 文档：开发、使用和维护程序所需的图文资料。
2020/6/26
• 软件的特点
1.1 续
– ⑴软件开发更依赖于开发人员的业务素质、智力 、人员的组织、合作和管理。
– ⑵软件存在潜伏错误，硬件错误一般能排除。
– ⑶软件开发成功后，只需对原版进行复制。
– ⑷软件在使用过程中维护复杂。
– ⑸软件不会磨损和老化。
2020/6/26
• 软件的发展
1.1 续
– 第一阶段：20世纪60年代中期以前，个体化生产 ；
上升。 – ⑺开发生产率提高的速度远跟不上软件需求。
2020/6/26
100% 80% 60% 40% 20%
硬件
1.1 续
软件开发 软件维护
2020/6/26
1955年
1970年
软件、硬件成本变化趋势
1985年
软件工程导论第六版课后习题答案完整版
软件工程导论第六版课后习题答案完整版首先，感谢您对软件工程导论课后习题答案的需求。
以下是软件工程导论第六版课后习题的完整答案。
第一章：软件工程概述1.1 问题1. 什么是软件工程？答：软件工程是一种应用工程原理、方法和工具来开发和维护高质量软件的学科。
1.2 问题1. 什么是软件?答：软件是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令。
第二章：软件过程模型2.1 问题1. 软件过程模型有哪些类型？答：常见的软件过程模型包括瀑布模型、迭代模型、螺旋模型和敏捷开发模型等。
2.2 问题1. 瀑布模型的特点是什么？答：瀑布模型是一种线性顺序模型，以阶段划分为基础，每个阶段的任务在进入下一个阶段前必须完成。
第三章：需求分析与规格说明3.1 问题1. 软件需求描述包括哪些方面的内容？答：软件需求描述需要包括功能性需求、非功能性需求、用户需求和系统需求等。
3.2 问题1. 什么是需求跟踪？答：需求跟踪是指在软件开发过程中，通过建立需求和软件项目中其他相关工件之间的关联，确保需求的准确实现和变更的有效管理。
第四章：软件设计4.1 问题1. 软件设计的目标是什么？答：软件设计的目标是通过确定软件的整体结构和组成部分，确保软件满足需求并具有良好的可维护性和可重用性。
第五章：软件测试与维护5.1 问题1. 什么是软件测试？答：软件测试是一种评估和改进软件质量的过程，目的是发现错误并提高软件的可靠性和可用性。
5.2 问题1. 什么是软件维护？答：软件维护是指在软件交付后的整个生命周期中对软件进行修改和改进，以满足用户需求和修复错误。
第六章：软件配置管理6.1 问题1. 软件配置管理的目标是什么？答：软件配置管理的目标是确保软件在开发和维护过程中的可控性和可追踪性，以及保持软件配置的稳定性和一致性。
6.2 问题1. 软件版本控制是什么？答：软件版本控制是指对软件的不同版本进行管理，包括版本的创建、检出、合并和更新等操作。
至此，我们完成了软件工程导论第六版课后习题的完整答案。
第1章软件工程学概述
1.2.1 软件工程的概念
诸多软件工程的定义所揭示的软件工程 的本质认识是一致的：
软件工程一般更关注于大型软件系统的开发； 其中心任务是控制整个软件系统的复杂性，提高软 件开发的效率，加强人员和技术的管理，更好地满 足用户的需要。
1.2.2 软件工程的基本原理
（1）用分阶段的生命周期计划严格管理
（2）软件产品质量较差，可靠性低。
软件开发过程中不能坚持严格的审查、复审和测试， 使得软件可靠性差、质量问题多。
1.1.2 软件危机的表现
（3）用户对开发出来的软件产品不满意。
开发人员与用户之间的交流不充分，仅对用户需求 有了一个模糊的认识就匆忙开始写程序。这样的结果就 是用户对于所谓已经完成的软件很不满意。
1.1.1 软件危机的定义
➢ 定义
“在计算机软件的开发和维护过程 中所遇到的一系列严重的问题。”
1.1.2 软件危机的表现
（1）对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。
实际成本往往大大超过估计成本，或开发进度比计 划推迟几个月或一年以上。这种现象极大地影响了软件 开发组织的信誉，也会引起用户的强烈不满。
1.1.1 软件的定义
➢ 软件的经典定义：
软件=“完成特定功能的程序+数据结构+文档”
➢ 软件的特征：
1、软件是开发的，而不是制造的； 2、软件不磨损，但退化； 3、自定义。
1.1.1 软件的定义
➢ 软件发展中的相关问题：
硬件的发展超过软件； 现有软件与用户的要求矛盾； 软件失败导致“灾难性后果”； 需要高质量、高可靠性的软件； 设计的问题使升级和维护十分困难。
（4）软件常常是不可维护的。
在实际项目中，很多程序的错误往往难以修改，而 且不能适应软硬件环境的变化，也无法添加用户需要的 一些新功能。
软件工程导论复习重点总结很全第六版
第1章软件工程学概述1.1 软件危机1.1.1 软件危机旳简介软件危机(软件萧条、软件困扰): 是指在计算机软件旳开发和维护过程中所碰到旳一系列严重问题。
软件危机包括下述两方面旳问题:怎样开发软件, 满足对软件日益增长旳需求；怎样维护数量不停膨胀旳已经有软件。
软件危机旳经典体现:（1）对软件开发成本和进度旳估计常常很不精确；（2）顾客对“已完毕旳”软件系统不满意旳现象常常发生；（3）软件产品旳质量往往靠不住；（4）软件常常是不可维护旳；（5）软件一般没有合适旳文档资料；（6）软件成本在计算机系统总成本中所占旳比例逐年上升；（7）软件开发生产率提高旳速度, 远远跟不上计算机应用迅速普及深入旳趋势。
1.1.2 产生软件危机旳原因（1）与软件自身旳特点有关（2）与软件开发与维护旳措施不对旳有关1.1.3 消除软件危机旳途径对计算机软件有对旳旳认识。
认识到软件开发是一种组织良好、管理严密、各类人员协同配合、共同完毕旳工程项目。
应当推广使用在实践中总结出来旳开发软件旳成功技术和措施, 并继续研究探索。
应当开发和使用更好旳软件工具。
总之, 为了处理软件危机, 既要有技术措施(措施和工具), 又要有必要旳组织管理措施。
1.21.2.1 软件工程旳简介软件工程: 是指导计算机软件开发和维护旳一门工程学科。
采用工程旳概念、原理、技术和措施来开发与维护软件, 把通过时间考验而证明对旳旳管理技术和目前可以得到旳最佳旳技术措施结合起来, 以经济地开发出高质量旳软件并有效地维护它, 这就是软件工程。
（期中考）软件工程旳本质特性:软件工程关注于大型程序旳构造软件工程旳中心课题是控制复杂性软件常常变化开发软件旳效率非常重要友好地合作是开发软件旳关键软件必须有效地支持它旳顾客在软件工程领域中是由具有一种文化背景旳人替具有另一种文化背景旳人发明产品1.2.2 软件工程旳基本原理用分阶段旳生命周期计划严格管理坚持进行阶段评审实行严格旳产品控制采用现代程序设计技术成果应能清晰地审查开发小组旳人员应当少而精承认不停改善软件工程实践旳必要性1.2.3 软件工程措施学软件工程包括技术和管理两方面旳内容。
软件工程导论 第1章 软件工程概述
是尽量模拟人类习惯的思维方式，使开发软件的方法与过程 尽可能接近人类认识世界解决问题的方法与过程，从而使描
述问题的问题空间（也称为问题域）与实现解法的解空间
（也称为求解域）在结构上尽可能一致。
优点：
降低了软件产品的复杂性，提高了软件产品的可理 解性，简化了软件的开发和维护工作。 促进了软件重用。
24
设计：设计软件的结构，即确定程序由哪些模块组
成以及模块间的关系，及模块内部的算法结构。 编码：按照选定的语言，把模块的过程性描述翻译 为源程序。 测试：通过各种类型的测试(及相应的调试)使软件 达到预定的要求。
30
1.3
软件运行时期
软件生命周期
是软件生存周期的最后一个时期。软件人员在这 一时期的工作，主要是做好软件维护。维护的目的， 是使软件在整个生存周期内保证满足用户的需求和延 长软件的使用寿命
第 1 章 软 件 工 程 概
1.0
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 习题
5
软件
软件危机 软件工程 软件生命周期 软件过程 小结
1.0
1.0.1 软件的概念
软件
软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部 分，它是包括程序、数据及其相关文档的完整 集合。
程序是按事先设计的功能和性能要求编写的指令序 列；
40
图 1.5 快速原型模型
（图中实线箭头表示开发过程， 虚线箭头表示维护过程）
41
1.4.2 快速原型模型
主要优点：
软件产品的开发基本上是线性顺序进行的。 原型系统已经通过与用户交互得到验证，据此产生的规格说明文 档正确地描述了用户需求，因此不会进行较大的返工。 开发人员通过建立原型系统已经学到了许多东西，因此，在设计 和编码阶段发生错误的可能性也比较小，减少了在后续阶段需要 改正前面阶段错误的可能性。
述问题的问题空间（也称为问题域）与实现解法的解空间
（也称为求解域）在结构上尽可能一致。
优点：
降低了软件产品的复杂性，提高了软件产品的可理 解性，简化了软件的开发和维护工作。 促进了软件重用。
24
设计：设计软件的结构，即确定程序由哪些模块组
成以及模块间的关系，及模块内部的算法结构。 编码：按照选定的语言，把模块的过程性描述翻译 为源程序。 测试：通过各种类型的测试(及相应的调试)使软件 达到预定的要求。
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1.3
软件运行时期
软件生命周期
是软件生存周期的最后一个时期。软件人员在这 一时期的工作，主要是做好软件维护。维护的目的， 是使软件在整个生存周期内保证满足用户的需求和延 长软件的使用寿命
第 1 章 软 件 工 程 概
1.0
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 习题
5
软件
软件危机 软件工程 软件生命周期 软件过程 小结
1.0
1.0.1 软件的概念
软件
软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部 分，它是包括程序、数据及其相关文档的完整 集合。
程序是按事先设计的功能和性能要求编写的指令序 列；
40
图 1.5 快速原型模型
（图中实线箭头表示开发过程， 虚线箭头表示维护过程）
41
1.4.2 快速原型模型
主要优点：
软件产品的开发基本上是线性顺序进行的。 原型系统已经通过与用户交互得到验证，据此产生的规格说明文 档正确地描述了用户需求，因此不会进行较大的返工。 开发人员通过建立原型系统已经学到了许多东西，因此，在设计 和编码阶段发生错误的可能性也比较小，减少了在后续阶段需要 改正前面阶段错误的可能性。
软件工程导论_第1章
软件工程
7
王素红
中北大学电子与计算机科学技术学院
3. 软件经常变化 绝大多数软件都模拟了现实世界的某一部
分。现实世界在不断变化，软件为了不被很快 淘汰，必须随着所模拟的现实世界一起变化。 因此，在软件系统交付使用后仍然需要耗费成 本，而且在开发过程中必须考虑软件将来可能 的变化。
软件工程
8
王素红
中北大学电子与计算机科学技术学院
软件工程
6
王素红
中北大学电子与计算机科学技术学院
2. 软件工程的中心课题是控制复杂性 通常，软件所解决的问题十分复杂，以致
不能把问题作为一个整体通盘考虑。人们不得 不把问题分解，使得分解出的每个部分是可理 解的，而且各部分之间保持简单的通信关系。 用这种方法并不能降低问题的整体复杂性，但 是却可使它变成可以管理的。注意，许多软件 的复杂性主要不是由问题的内在复杂性造成 的，而是由必须处理的大量细节造成的。
中北大学电子与计算机科学技术学院
第1章 软件工程学概述
1.1 软件工程
一、为什么要学习软件工程？ 软件开发技术限制 开发方法不规范 软件人员本身素质 在软件开发过程中存在着难以解决的
问题，因此研究出的软件产品不能够满足 要求，由此产生了软件危机。
软件工程
1
王素红
中北大学电子与计算机科学技术学院
为解决软件危机，解决开发过程中的高成 本、低质量，提出了“软件工程”。 软件工程的主要思想：
王素红
中北大学电子与计算机科学技术学院
5. 结果应能清楚地审查 软件产品不同于一般的物理产品，它是
看不见摸不着的逻辑产品。 软件开发人员(或开发小组)的工作进展情
况可见性差，难以准确度量，从而使得软件产 品的开发过程比一般产品的开发过程更难于评 价和管理。
软件工程导论课件全张海藩
软件性能优化
利用大数据技术分析和监控软件系统的运行状态，发现性能瓶颈并 进行优化，提高软件系统的稳定性和效率。
软件故障预测与预防
通过分析历史故障数据和系统日志，预测可能出现的故障并提前采取 预防措施，降低软件维护成本。
云计算在软件工程中的应用
云计算平台开发
基于云计算平台开发软件应用，实现资源的动态分配、弹性扩展和按需付费，降低软件开发和运 维成本。
和输出。
在瀑布模型中，软件开发过程被划分为需求分析、设 计、编码、测试和维护等阶段，每个阶段都必须在前
一个阶段完成后才能开始。
瀑布模型的优点是易于理解和管理，适用于需求稳定、 变更较少的情况。但是，它缺乏灵活性，难以应对需 求变更和快速变化的市场环境。
螺旋模型
螺旋模型是一种迭代式的软件开发过程 模型，它将开发过程划分为多个循环， 每个循环包括需求分析、设计、编码和 测试等阶段。
在敏捷开发模型中，开发团队会按照短周期（通常是一到四周）进行迭代开发，每个周期都会交付可用 的软件产品。
敏捷开发模型的优点是能够快速响应变化、降低开发风险、提高软件质量。但是，它需要更多的沟通和 协作能力，同时也需要更加灵活的管理方式。
其他过程模型
除了上述三种常见的软件开发过程模 型外，还有其他一些过程模型，如原 型模型、增量模型等。
缺陷分析
对缺陷进行分析，找出根本原因，避免类似缺陷再次出现。
质量评估指标
缺陷密度
衡量软件质量的重要指标，表示每千行代码 中的缺陷数。
回归测试通过率
评估软件修复缺陷后，原有功能是否正常的 重要指标。
测试覆盖率
评估测试用例对软件产品功能的覆盖程度。
用户满意度
反映用户对软件产品质量和服务的满意程度。
利用大数据技术分析和监控软件系统的运行状态，发现性能瓶颈并 进行优化，提高软件系统的稳定性和效率。
软件故障预测与预防
通过分析历史故障数据和系统日志，预测可能出现的故障并提前采取 预防措施，降低软件维护成本。
云计算在软件工程中的应用
云计算平台开发
基于云计算平台开发软件应用，实现资源的动态分配、弹性扩展和按需付费，降低软件开发和运 维成本。
和输出。
在瀑布模型中，软件开发过程被划分为需求分析、设 计、编码、测试和维护等阶段，每个阶段都必须在前
一个阶段完成后才能开始。
瀑布模型的优点是易于理解和管理，适用于需求稳定、 变更较少的情况。但是，它缺乏灵活性，难以应对需 求变更和快速变化的市场环境。
螺旋模型
螺旋模型是一种迭代式的软件开发过程 模型，它将开发过程划分为多个循环， 每个循环包括需求分析、设计、编码和 测试等阶段。
在敏捷开发模型中，开发团队会按照短周期（通常是一到四周）进行迭代开发，每个周期都会交付可用 的软件产品。
敏捷开发模型的优点是能够快速响应变化、降低开发风险、提高软件质量。但是，它需要更多的沟通和 协作能力，同时也需要更加灵活的管理方式。
其他过程模型
除了上述三种常见的软件开发过程模 型外，还有其他一些过程模型，如原 型模型、增量模型等。
缺陷分析
对缺陷进行分析，找出根本原因，避免类似缺陷再次出现。
质量评估指标
缺陷密度
衡量软件质量的重要指标，表示每千行代码 中的缺陷数。
回归测试通过率
评估软件修复缺陷后，原有功能是否正常的 重要指标。
测试覆盖率
评估测试用例对软件产品功能的覆盖程度。
用户满意度
反映用户对软件产品质量和服务的满意程度。
软件工程导论第一章
软件工程的发展
软件工程的发展经历了多个阶段，从早期的手工作坊式开发到结构化方法、面 向对象方法，再到现在的敏捷开发方法和DevOps等，不断推动着软件产业的快 速发展。
软件工程的研究对象与范围
研究对象
软件工程的研究对象包括软件开发过程中的各种技术、方法、工具和管理等方面 ，旨在提高软件开发的效率和质量，降低开发成本。
研究范围
软件工程的研究范围涵盖了软件开发的各个阶段，包括需求分析、设计、编码、 测试和维护等，同时也涉及到软件项目管理、软件质量保证和软件测试等方面。
软件工程的重要性
提高软件质量
通过采用先进的软件工程方法和工具，可以显著提高软件的质量，减 少软件中的缺陷和错误，提高软件的稳定性和可靠性。
降低开发成本
针对软件的最小可测试单元进行测试，确保每个单元的功能正 确无误。
将多个单元组合在一起进行测试，验证它们之间的接口和功能 是否正常。
对整个软件系统进行全面的测试，包括功能测试、性能测试、 安全测试等，确保软件满足需求和设计要求。
记录和管理测试过程中发现的缺陷，跟踪缺陷的修复进度和结 果，确保软件质量得到持续改进。
软件开发模型介绍
瀑布模型
瀑布模型是一种线性的软件开发模型，按照固定的顺序进行开发，每个阶段都有明确的输入和输出。它的优点是易于 理解和管理，但缺点是缺乏灵活性，难以应对需求变更。
螺旋模型
螺旋模型是一种迭代式的软件开发模型，强调风险分析和控制。它在每个迭代周期中都包括需求定义、风险分析、工 程实现和评审等步骤，适用于大型、复杂的软件项目。
将软件划分为独立的模块，降低 模块间的耦合度，提高代码的可 重用性和可维护性。
02
版本控制工具
使用版本控制工具（如Git）管理 代码，记录代码的变更历史，方 便团队协作和代码回溯。
软件工程的发展经历了多个阶段，从早期的手工作坊式开发到结构化方法、面 向对象方法，再到现在的敏捷开发方法和DevOps等，不断推动着软件产业的快 速发展。
软件工程的研究对象与范围
研究对象
软件工程的研究对象包括软件开发过程中的各种技术、方法、工具和管理等方面 ，旨在提高软件开发的效率和质量，降低开发成本。
研究范围
软件工程的研究范围涵盖了软件开发的各个阶段，包括需求分析、设计、编码、 测试和维护等，同时也涉及到软件项目管理、软件质量保证和软件测试等方面。
软件工程的重要性
提高软件质量
通过采用先进的软件工程方法和工具，可以显著提高软件的质量，减 少软件中的缺陷和错误，提高软件的稳定性和可靠性。
降低开发成本
针对软件的最小可测试单元进行测试，确保每个单元的功能正 确无误。
将多个单元组合在一起进行测试，验证它们之间的接口和功能 是否正常。
对整个软件系统进行全面的测试，包括功能测试、性能测试、 安全测试等，确保软件满足需求和设计要求。
记录和管理测试过程中发现的缺陷，跟踪缺陷的修复进度和结 果，确保软件质量得到持续改进。
软件开发模型介绍
瀑布模型
瀑布模型是一种线性的软件开发模型，按照固定的顺序进行开发，每个阶段都有明确的输入和输出。它的优点是易于 理解和管理，但缺点是缺乏灵活性，难以应对需求变更。
螺旋模型
螺旋模型是一种迭代式的软件开发模型，强调风险分析和控制。它在每个迭代周期中都包括需求定义、风险分析、工 程实现和评审等步骤，适用于大型、复杂的软件项目。
将软件划分为独立的模块，降低 模块间的耦合度，提高代码的可 重用性和可维护性。
02
版本控制工具
使用版本控制工具（如Git）管理 代码，记录代码的变更历史，方 便团队协作和代码回溯。
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–软件开发小组人员素质和数量是影响软件质量 和开发效率的重要因素。
–素质高的人员开发效率高，错误率低。
–开发小组的成员之间要交流情况、讨论问题，
随着人数的增加，通信开销将急剧增加。
–人员数：N
通信路径：N（N-1)/2
– 由于误解等原因可能增加出错的概率。
2020/12/12
1.2 续
• ⑺承认不断改进软件工程实践的必要性
• 可将软件生命周期划分为3个时期，共8个阶 段。
• 3个时期：软件定义时期、软件开发时期、 运行维护时期。
• 8个阶段有：问题定义、可行性研究、需求 分析、总体设计、详细设计、编码和单元测 试、综合测试、维护。
2020/12/12
1.3 续
• 软件生命周期阶段的划分
问题定义
定义时期
可行性研究 需求分析
–为了保证软件各配置成份的一致性，必须实行 严格的产品控制，其中主要是实行基准配置管理 （变动控制）。
–凡是修改软件的建议，尤其是涉及对基准配置 的修改建议，都必须按规程进行严格的评审，评 审通过后才能实施修改。
–基准配置：经过阶段评审后的软件配置成份， 即各级段产生的文档或程序代码。
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- 5.在理论学习的基础上，运用所学知识解决实际问 题，加深认识和体会。
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教材与参考书
• 教材：
《软件工程导论（第四版）》张海藩 编 清华大学出版社
• 参考书：
《实用软件工程》郑人杰 殷人昆 陶永雷 编 清华大学出版社
2020/12/12
• 教学进度表
学时安排
2020/12/12
2020/12/12
• 软件的特点
1.1 续
– ⑴软件开发更依赖于开发人员的业务素质、智力 、人员的组织、合作和管理。
– ⑵软件存在潜伏错误，硬件错误一般能排除。
– ⑶软件开发成功后，只需对原版进行复制。
– ⑷软件在使用过程中维护复杂。
– ⑸软件不会磨损和老化。
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• 软件的发展
– 通过对客户的访问调查，系统分析员扼要地写出 关于问题性质、工程目标和工程规划的书面报告 ，经过讨论和必要的修改之后，由顾客确认。
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• ⑵可行性研究
1.3 续
– 本阶段要回答的关键问题是：“对于上一个阶段 所确定的问题有行得通的解决办法吗？”。
1.2 续
• ⑷采用现代程序设计技术
–采用先进的技术不仅可以提高软件开发和维护 的效率，而且可以提高软件产品的质量。
–多年来，人们一直致力于研究新的“程序设计 技术”。
• 20世纪60年代——结构程序设计技术； • 结构分析（SA）和结构设计（SD）技术； • 面向对象分析（OOA）和面向对象设计（OOD）技术。
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1.1 续
• 程序设计语言三种类型
– 1．机器语言、汇编语言：依赖于机器，面向机器 – 2．高级语言：独立于机器，面向过程或面向对象 – 3．面向问题语言：独立于机器，非过程式语言（
4GL）
• 文档作用
– 专业人员和用户之间的通信和交流； – 软件开发过程的管理； – 运行阶段的维护。
成绩比例
1、学习态度 2、课堂提问 3、考勤 4、作业 5、考试
成绩评定方法
5% 5% 10% 10% 70%
注：旷课4学时取消考试资格。
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第1章 软件工程概述
• 主要内容 – 1.1 软件危机 – 1.2 软件工程 – 1.3 软件生命周期 – 1.4 软件过程
• 教学重点
– 软件工程的定义、基本原理及生命周期。
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1.1 软件危机
• 软件与软件的组成
– 计算机软件：与计算机系统操作有关的程序、规 程、规则及任何与之有关的文档和数据。
– 软件： 程序及有关数据—机器可执行； 文档—不可执行。
– 程序：能够完成预定功能和性能的可执行的指令 序列。
– 数据：使程序能够适当地处理信息的数据结构。 – 文档：开发、使用和维护程序所需的图文资料。
上升。 – ⑺开发生产率提高的速度远跟不上软件需求。
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100% 80% 60% 40% 20%
硬件
1.1 续
软件开发 软件维护
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1955年
1970年
软件、硬件成本变化趋势
1985年
1.1 续
• 产生软件危机的原因
–⑴用户对软件需求的描述不精确。 –⑵软件开发人员对用户需求的理解有偏差。 –⑶缺乏处理大型软件项目的经验。 –⑷开发大型软件易产生疏漏和错误。 –⑸缺乏有力的方法学的指导和有效的开发工具
–进一步研究先进的软件开发与维护技术。
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1.2 续
• ⑸结果应能清楚地审查
–软件产品属于逻辑产品，可见性差，难以评审 和管理。
–为更好地进行评价与管理，应根据软件开发的 总目标和完成期限，规定开发小组的责任和产品 标准，以便结果的审查。
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1.2 续
• ⑹开发小组的人员应该少而精
–1993年IEEE给出了一个更全面具体的定义：
–软件工程是①把系统的、规范的、可度量的途 径应用于软件开发、运行和维护过程，也就是把 工程应用于软件；②研究①中提到的途径。
2020/12/12
软件工程定义
1.2 续
• 概括地说，软件工程是指导计算机软件开发 和维护的一门工程学科。采用工程的概念、 原理、技术和方法来开发与维护软件，把经 过时间考验而证明正确的管理技术和当前能 够得到的最好的技术方法结合起来，以经济 地开发出高质量的软件并有效地维护它。
2020/12/12
• 传统方法学
1.2 续
–又称生命周期方法学，或结构化范型。
–采用结构化技术来完成软件开发的各项任务， 并使用适当的软件工具或软件工程环境来支持结 构化技术的运用。
–把软件生命周期的全过程依次划分为若干个阶 段，然后自顶向下顺序地完成每个阶段的任务。
–采用生命周期方法学可以降低软件开发的难度 ，提高软件的可维护性，保证软件质量，从而大 大提高软件开发的生产率和成功率。
–⑷开发和使用更好的软件工具，创建软件工程 支持环境。
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1.2 软件工程
• 软件工程介绍
–1968年，北大西洋公约组织在联邦德国召开计 算机科学会议，讨论软件危机问题。由Fritz Bauer首次提出了“软件工程”的概念。
–软件工程就是为了经济地获得可靠的且能在实 际机器上有效地运行的软件，而建立和使用完善 的工程原理。
1.2 续
• ⑴用分阶段的生命周期计划严格管理
–把软件生命周期划分成若干个阶段，并相应地 制定出切实可行的计划，然后严格按照计划对软 件的开发与维护工作进行管理。
–应该制定的计划有项目概要计划、里程碑计划 、项目控制计划、产品控制计划、验证计划和运 行维护计划等。
–不同层次的管理人员都必须严格按照计划各尽 其职地管理软件开发与维护工作。
– 由系统分析员完成该阶段的系统分析工作。 – 软件定义时期可通过软件系统的问题定义、可行
性研究和需求分析三个阶段来完成。
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1.3 续
• ⑴问题定义阶段
– 问题定义阶段必须回答的关键问题是：“要解决 的问题是什么？”。
– 问题定义阶段的任务是：确定软件系统的工程需 求，也就是要搞清“做什么？”。
–遵循上述六条基本原理，就能够较好地实现软 件的工程化生产。
– 按照这条原则，不仅要积极主动地采纳或创造新 的软件技术，而且要注意不断总结经验，收集工 作量、进度、成本等数据，并进行出错类型和问 题报告的统计。
– 收集的数据，一方面可用来评估新的软件技术的 效果，另一方面，可用来指明应优先进行研究的 软件工具和技术。
– 软件危机是指在计算机软件开发、使用与维护过 程中遇到的一系列严重问题和难题。
开发软件?
– 如何维护软件?
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1.1 续
• 软件危机的表现
– ⑴对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。 – ⑵用户对已完成的软件不满意的现象时有发生。 – ⑶软件产品的质量往往是靠不住的。 – ⑷软件常常是不可维护的。 – ⑸软件通常没有适当的文档资料。 – ⑹软件成本在计算机系统总成本中所占比例逐年
–缺点：数据和对数据的操作不能兼顾。
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1.2 续
• 面向对象方法学
–面向对象方法是一种以数据为主线，把数据和 对数据的操作紧密地结合起来的方法。
–基本原理：尽量模拟人类习惯的思维方式，使 开发软件的方法与过程尽可能接近人类认识世界 解决问题的方法与过程，从而使描述问题的问题 域与实现解法的求解域在结构上尽可能一致。
的支持。 –⑹供求矛盾。
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1.1 续
• 消除软件危机的途径
–⑴对计算机软件有一个正确的认识。 软件≠程序
–⑵软件开发是一种组织良好、管理严格、各类 人员协同配合、共同完成的工程项目，需要吸收 和借鉴成功的组织管理经验。
–⑶在开发过程中，推广使用在实践中总结出来 的开发软件的成功的技术和方法。
总体设计
开发时期
详细设计 编码和单元测试
综合测试
维护时期
软件维护
退役
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1.3 续
• ⒈软件定义时期
– 软件定义时期的任务是：确定软件开发工程必须 完成的总目标；确定工程的可行性；导出实现工 程目标应该采用的策略及系统必须完成的功能； 估计完成该项工程需要的资源和成本，并且制定 工程进度表。
1.1 续
– 第一阶段：20世纪60年代中期以前，个体化生产 ；
–素质高的人员开发效率高，错误率低。
–开发小组的成员之间要交流情况、讨论问题，
随着人数的增加，通信开销将急剧增加。
–人员数：N
通信路径：N（N-1)/2
– 由于误解等原因可能增加出错的概率。
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1.2 续
• ⑺承认不断改进软件工程实践的必要性
• 可将软件生命周期划分为3个时期，共8个阶 段。
• 3个时期：软件定义时期、软件开发时期、 运行维护时期。
• 8个阶段有：问题定义、可行性研究、需求 分析、总体设计、详细设计、编码和单元测 试、综合测试、维护。
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1.3 续
• 软件生命周期阶段的划分
问题定义
定义时期
可行性研究 需求分析
–为了保证软件各配置成份的一致性，必须实行 严格的产品控制，其中主要是实行基准配置管理 （变动控制）。
–凡是修改软件的建议，尤其是涉及对基准配置 的修改建议，都必须按规程进行严格的评审，评 审通过后才能实施修改。
–基准配置：经过阶段评审后的软件配置成份， 即各级段产生的文档或程序代码。
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- 5.在理论学习的基础上，运用所学知识解决实际问 题，加深认识和体会。
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教材与参考书
• 教材：
《软件工程导论（第四版）》张海藩 编 清华大学出版社
• 参考书：
《实用软件工程》郑人杰 殷人昆 陶永雷 编 清华大学出版社
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• 教学进度表
学时安排
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• 软件的特点
1.1 续
– ⑴软件开发更依赖于开发人员的业务素质、智力 、人员的组织、合作和管理。
– ⑵软件存在潜伏错误，硬件错误一般能排除。
– ⑶软件开发成功后，只需对原版进行复制。
– ⑷软件在使用过程中维护复杂。
– ⑸软件不会磨损和老化。
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• 软件的发展
– 通过对客户的访问调查，系统分析员扼要地写出 关于问题性质、工程目标和工程规划的书面报告 ，经过讨论和必要的修改之后，由顾客确认。
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• ⑵可行性研究
1.3 续
– 本阶段要回答的关键问题是：“对于上一个阶段 所确定的问题有行得通的解决办法吗？”。
1.2 续
• ⑷采用现代程序设计技术
–采用先进的技术不仅可以提高软件开发和维护 的效率，而且可以提高软件产品的质量。
–多年来，人们一直致力于研究新的“程序设计 技术”。
• 20世纪60年代——结构程序设计技术； • 结构分析（SA）和结构设计（SD）技术； • 面向对象分析（OOA）和面向对象设计（OOD）技术。
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1.1 续
• 程序设计语言三种类型
– 1．机器语言、汇编语言：依赖于机器，面向机器 – 2．高级语言：独立于机器，面向过程或面向对象 – 3．面向问题语言：独立于机器，非过程式语言（
4GL）
• 文档作用
– 专业人员和用户之间的通信和交流； – 软件开发过程的管理； – 运行阶段的维护。
成绩比例
1、学习态度 2、课堂提问 3、考勤 4、作业 5、考试
成绩评定方法
5% 5% 10% 10% 70%
注：旷课4学时取消考试资格。
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第1章 软件工程概述
• 主要内容 – 1.1 软件危机 – 1.2 软件工程 – 1.3 软件生命周期 – 1.4 软件过程
• 教学重点
– 软件工程的定义、基本原理及生命周期。
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1.1 软件危机
• 软件与软件的组成
– 计算机软件：与计算机系统操作有关的程序、规 程、规则及任何与之有关的文档和数据。
– 软件： 程序及有关数据—机器可执行； 文档—不可执行。
– 程序：能够完成预定功能和性能的可执行的指令 序列。
– 数据：使程序能够适当地处理信息的数据结构。 – 文档：开发、使用和维护程序所需的图文资料。
上升。 – ⑺开发生产率提高的速度远跟不上软件需求。
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100% 80% 60% 40% 20%
硬件
1.1 续
软件开发 软件维护
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1955年
1970年
软件、硬件成本变化趋势
1985年
1.1 续
• 产生软件危机的原因
–⑴用户对软件需求的描述不精确。 –⑵软件开发人员对用户需求的理解有偏差。 –⑶缺乏处理大型软件项目的经验。 –⑷开发大型软件易产生疏漏和错误。 –⑸缺乏有力的方法学的指导和有效的开发工具
–进一步研究先进的软件开发与维护技术。
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1.2 续
• ⑸结果应能清楚地审查
–软件产品属于逻辑产品，可见性差，难以评审 和管理。
–为更好地进行评价与管理，应根据软件开发的 总目标和完成期限，规定开发小组的责任和产品 标准，以便结果的审查。
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1.2 续
• ⑹开发小组的人员应该少而精
–1993年IEEE给出了一个更全面具体的定义：
–软件工程是①把系统的、规范的、可度量的途 径应用于软件开发、运行和维护过程，也就是把 工程应用于软件；②研究①中提到的途径。
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软件工程定义
1.2 续
• 概括地说，软件工程是指导计算机软件开发 和维护的一门工程学科。采用工程的概念、 原理、技术和方法来开发与维护软件，把经 过时间考验而证明正确的管理技术和当前能 够得到的最好的技术方法结合起来，以经济 地开发出高质量的软件并有效地维护它。
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• 传统方法学
1.2 续
–又称生命周期方法学，或结构化范型。
–采用结构化技术来完成软件开发的各项任务， 并使用适当的软件工具或软件工程环境来支持结 构化技术的运用。
–把软件生命周期的全过程依次划分为若干个阶 段，然后自顶向下顺序地完成每个阶段的任务。
–采用生命周期方法学可以降低软件开发的难度 ，提高软件的可维护性，保证软件质量，从而大 大提高软件开发的生产率和成功率。
–⑷开发和使用更好的软件工具，创建软件工程 支持环境。
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1.2 软件工程
• 软件工程介绍
–1968年，北大西洋公约组织在联邦德国召开计 算机科学会议，讨论软件危机问题。由Fritz Bauer首次提出了“软件工程”的概念。
–软件工程就是为了经济地获得可靠的且能在实 际机器上有效地运行的软件，而建立和使用完善 的工程原理。
1.2 续
• ⑴用分阶段的生命周期计划严格管理
–把软件生命周期划分成若干个阶段，并相应地 制定出切实可行的计划，然后严格按照计划对软 件的开发与维护工作进行管理。
–应该制定的计划有项目概要计划、里程碑计划 、项目控制计划、产品控制计划、验证计划和运 行维护计划等。
–不同层次的管理人员都必须严格按照计划各尽 其职地管理软件开发与维护工作。
– 由系统分析员完成该阶段的系统分析工作。 – 软件定义时期可通过软件系统的问题定义、可行
性研究和需求分析三个阶段来完成。
2020/12/12
1.3 续
• ⑴问题定义阶段
– 问题定义阶段必须回答的关键问题是：“要解决 的问题是什么？”。
– 问题定义阶段的任务是：确定软件系统的工程需 求，也就是要搞清“做什么？”。
–遵循上述六条基本原理，就能够较好地实现软 件的工程化生产。
– 按照这条原则，不仅要积极主动地采纳或创造新 的软件技术，而且要注意不断总结经验，收集工 作量、进度、成本等数据，并进行出错类型和问 题报告的统计。
– 收集的数据，一方面可用来评估新的软件技术的 效果，另一方面，可用来指明应优先进行研究的 软件工具和技术。
– 软件危机是指在计算机软件开发、使用与维护过 程中遇到的一系列严重问题和难题。
开发软件?
– 如何维护软件?
2020/12/12
1.1 续
• 软件危机的表现
– ⑴对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。 – ⑵用户对已完成的软件不满意的现象时有发生。 – ⑶软件产品的质量往往是靠不住的。 – ⑷软件常常是不可维护的。 – ⑸软件通常没有适当的文档资料。 – ⑹软件成本在计算机系统总成本中所占比例逐年
–缺点：数据和对数据的操作不能兼顾。
2020/12/12
1.2 续
• 面向对象方法学
–面向对象方法是一种以数据为主线，把数据和 对数据的操作紧密地结合起来的方法。
–基本原理：尽量模拟人类习惯的思维方式，使 开发软件的方法与过程尽可能接近人类认识世界 解决问题的方法与过程，从而使描述问题的问题 域与实现解法的求解域在结构上尽可能一致。
的支持。 –⑹供求矛盾。
2020/12/12
1.1 续
• 消除软件危机的途径
–⑴对计算机软件有一个正确的认识。 软件≠程序
–⑵软件开发是一种组织良好、管理严格、各类 人员协同配合、共同完成的工程项目，需要吸收 和借鉴成功的组织管理经验。
–⑶在开发过程中，推广使用在实践中总结出来 的开发软件的成功的技术和方法。
总体设计
开发时期
详细设计 编码和单元测试
综合测试
维护时期
软件维护
退役
2020/12/12
1.3 续
• ⒈软件定义时期
– 软件定义时期的任务是：确定软件开发工程必须 完成的总目标；确定工程的可行性；导出实现工 程目标应该采用的策略及系统必须完成的功能； 估计完成该项工程需要的资源和成本，并且制定 工程进度表。
1.1 续
– 第一阶段：20世纪60年代中期以前，个体化生产 ；