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1、第15章 軟件工程項目管理基礎(chǔ),15.1 項目管理的范圍 15.2 人員角色管理 15.3 問題管理 15.4 過程管理 15.5 小結(jié),15.1 項目管理的范圍,有效的項目管理集中在三個P上，即人員(People)、問題(Problem)和過程(Process)。這三者的順序不能夠任意變更。軟件工程是人的智力密集型勞動，忽略了對人的管理，工程必然失敗；如果在項目早期沒有和用戶進行有效的通信交流，沒有界定出清晰的需求，那么即使設(shè)計出不錯的解決方案，也往往針對的是錯誤的目標；如果對于過程環(huán)節(jié)疏于管理，即使采用了良好的技術(shù)方法和先進的工具，也會因過程的混亂失控而遭遇失敗。,人員的過程能力、技術(shù)水平

2、和協(xié)同工作能力是保證軟件項目成功的關(guān)鍵因素。培養(yǎng)有創(chuàng)造力的、技術(shù)水平高的軟件人員是從20世紀60年代起就開始討論的話題。近年來對于優(yōu)秀軟件人才的要求中又增加了針對個人軟件過程能力(PSP)方面的要素?？紤]到人的因素非常重要，SEI還專門開發(fā)了一個人員管理能力成熟度模型PM-CMM。專門用以指導軟件開發(fā)組織改進人力資源管理工作。人員管理能力成熟度模型PM-CMM共分為五個成熟度等級。它為軟件人員管理定義了如下的關(guān)鍵過程域：招聘、選擇、績效管理、培訓、報酬、專業(yè)發(fā)展、組織和工作計劃以及團隊精神/企業(yè)文化培養(yǎng)。在PM-CMM方面的成熟度等級越高的組織，更有可能增強開發(fā)團隊的能力，實現(xiàn)有效的軟件工程開

3、發(fā)。,問題管理主要解決“軟件定義”和任務(wù)分解方面的問題，明晰針對什么對象、進行什么處理、達到什么目標、分配給什么角色去完成。任何一個軟件工程項目都應當首先界定項目的目標和范圍。這一活動是作為系統(tǒng)工程活動的一部分開始的，持續(xù)到軟件需求分析階段。這一活動的目的是說明該項目的總體目標，但并不涉及到如何實現(xiàn)；范圍說明給出與問題相關(guān)的主要數(shù)據(jù)、功能和行為，并且以量化的形式約束這些特性。目標和范圍確定之后，要開始考慮軟件的解決方案，并據(jù)此確定項目的約束條件。,軟件過程提供了一個活動框架的集合，這些框架適合于任何一個軟件項目。根據(jù)該框架可以建立一個綜合的開發(fā)計劃。通過定義框架中不同的具體任務(wù)，能夠使描述通用

4、過程的框架“個性化”，從而適合于不同軟件項目的特征和項目組的需求。每一個框架(任務(wù)集合)都由任務(wù)、里程碑、交付的工作產(chǎn)品和質(zhì)量控制點組成。對軟件過程進行管理，使之按照嚴格的規(guī)則有效地進行裁剪，以適應具體的工程特征；對實際進程進行度量都屬于過程管理的任務(wù)。,,15.2 人員角色管理,15.2.1 項目參與者 (1) 高級管理者：負責確定商業(yè)問題，這些問題往往對項目會產(chǎn)生很大影響。所有涉及外部組織和個人的承諾只能由高級管理者驗證確定。 (2) 項目(技術(shù))管理者：對項目的進展負責。包括制定項目計劃；組織、控制并激勵軟件開發(fā)人員展開工作；負責和用戶代表交流，獲取項目的需求與約束條件；和用戶代表協(xié)

5、商，進行變更控制；協(xié)調(diào)內(nèi)部軟件相關(guān)組的工作；安排必要的培訓。,(3) 開發(fā)人員：負責開發(fā)一個產(chǎn)品或者應用軟件所需的各類專門技術(shù)人員。根據(jù)工作性質(zhì)的不同，又可以劃分成不同的角色，比如系統(tǒng)分析員、系統(tǒng)設(shè)計師、程序員、測試工程師等等。按照項目開發(fā)計劃所賦予的任務(wù)和角色的崗位職責開展工作。 (4) 客戶代表：負責說明待開發(fā)軟件需求的人員。同時和項目管理者協(xié)作控制項目開發(fā)過程中的各類變更。,(5) 最終用戶：一旦軟件發(fā)布成為產(chǎn)品，最終用戶是直接與軟件進行交互的人，在使用過程中還會提供必要的反饋信息。在驗收測試階段，最終用戶起著非常重要的作用。 每一個軟件項目都應當有上述人員參加，為了提高人員工作效率

6、，項目負責人必須最大限度地發(fā)揮每個人的技術(shù)和能力。為了能夠更好地發(fā)揮各類專業(yè)人員的作用，軟件開發(fā)組織應當根據(jù)實際情況建立本組織的崗位責任制度。劃定崗位，明確職責，力爭做到人定其崗、崗定其責。同時開發(fā)組織、項目組還應當保證每種角色在承擔自己的任務(wù)時都接受過必要的、足夠的培訓，保證具有履行相應崗位職責的能力。,15.2.2 項目負責人 項目負責人是項目管理工作的策劃者和主要執(zhí)行者之一。遴選項目負責人時必須注意，管理人員的管理技能水平是首要的條件。一個優(yōu)秀的軟件工程師并不見得就能夠很好地承擔項目負責人的角色。 項目管理的核心是人員的管理，一個優(yōu)秀的項目管理人必須善于利用激勵機制鼓勵技術(shù)人員發(fā)揮其

7、最大能力；必須具有組織能力，能夠駕馭或者創(chuàng)新過程，使得最初的概念能夠逐漸轉(zhuǎn)化成最終的產(chǎn)品；他也應當鼓勵人們在工作中發(fā)揮創(chuàng)造性。,項目負責人還應當集中注意力理解待解決的問題；管理新想法、新思路的交流；通過語言和行為在整個項目組中貫徹質(zhì)量至上的意識。一個有效的軟件項目負責人應當能夠準確地診斷出技術(shù)的和管理的問題，把以往的成功經(jīng)驗應用到新環(huán)境下；策劃系統(tǒng)的解決方案并激勵開發(fā)人員實現(xiàn)方案。如果最初的方案遭遇挫折，項目負責人應當靈活地改進方案。,項目負責人必須掌管整個項目，在必要時對項目進程進行調(diào)控，必須保證優(yōu)秀的技術(shù)人員能夠最充分地發(fā)揮技術(shù)特長，獎勵有主動性和做出成績的人員，并鼓勵在項目約束范圍內(nèi)進行

8、創(chuàng)新。項目負責人應當具有較強的語言交流能力，以期充分理解下屬的意見并與之交流。 良好的心態(tài)對于一個優(yōu)秀的項目負責人來說是不可或缺的。當項目出現(xiàn)困難時，項目負責人必須能夠承受較大的壓力，保持對項目的控制能力。,項目管理者的目標都是盡力建立并維持一個具有“凝聚力”的小組。一個具有凝聚力的小組是一組團結(jié)緊密的人，他們的整體力量大于個體力量的總和。具有凝聚力的小組成員比起一般的小組來說具有更高的生產(chǎn)率和更大的動力。軟件企業(yè)的人員流動率遠高于傳統(tǒng)企業(yè)，管理者更應當認真做好人員管理工作，提高小組的凝聚力、穩(wěn)定開發(fā)隊伍。,15.2.3 軟件項目組的組織結(jié)構(gòu) 軟件項目組的組織結(jié)構(gòu)取決于整個軟件開發(fā)組織的管

9、理風格、問題的難易程度和人員的數(shù)量及技術(shù)水平。策劃常見的小組組織形式包括： (1) 民主分權(quán)式(DD，Democratic Decentralized)。這種軟件工程小組沒有固定的負責人，任務(wù)協(xié)調(diào)者是短期指定的，之后就由協(xié)調(diào)不同任務(wù)的人取代。通過小組討論來完成問題定義和解決方案制定，小組成員之間的通信是平行的。DD小組結(jié)構(gòu)最適于解決模塊化程度比較低的問題。它適合于生命周期較長的小組。能夠產(chǎn)生較高的士氣和工作滿意度。,(2) 受控分權(quán)式 (CD，Controlled Decentralized)。這種軟件工程小組有一個固定的負責人，他負責協(xié)調(diào)特定的任務(wù)并負責和負責子任務(wù)的二級負責人交流。問題的

10、解決過程仍然是一個群體活動，但是解決方案的實現(xiàn)是由小組負責人在二級組之間進行劃分的。子小組和個人之間的通信是平行的，也存在著上下級的通信。CD結(jié)構(gòu)模式適用于項目有較高的模塊化特性時。當質(zhì)量保證活動比較有效時，CD模式能夠產(chǎn)生比DD模式更少的缺陷。,(3) 受控集權(quán)式(CC，Controlled Centralized)。適用于較大項目。頂層問題的解決和內(nèi)部小組協(xié)調(diào)是小組負責人管理的。負責人和小組成員之間的通信是上下級形式的。CC結(jié)構(gòu)模式適用于項目有較高的模塊化特性的情況。當質(zhì)量保證活動比較有效時，CC模式能夠產(chǎn)生比DD模式更少的缺陷。歷史上風行一時的“主程序員組”就屬于CC模式。 選擇項目小

11、組結(jié)構(gòu)方式時，應當充分考慮到項目各方面的具體特征，盡量選擇適合的結(jié)構(gòu)形式。集中式的結(jié)構(gòu)能夠更快地完成任務(wù)，最適合處理簡單問題；分散使得小組更能夠產(chǎn)生出更多的解決方案，所以這種結(jié)構(gòu)在處理復雜問題時成功的幾率更大；小組的性能和通信量成反比，所以較大的項目最好采用CC或CD結(jié)構(gòu)。表12.1描述了項目特性對選擇項目小組結(jié)構(gòu)的影響。,表15.1 項目特征與適宜的小組結(jié)構(gòu),除上述的劃分方法之外，還有人將軟件工程小組劃分為四種“范型”。 (1) 封閉式范型：按照傳統(tǒng)的權(quán)利層次來組織小組，類似于CC小組。這種小組不利于創(chuàng)新，但在開發(fā)和原先的產(chǎn)品類似的軟件時十分有效。 (2) 隨機式范型：依賴小組成員個人的

12、主動性。適于進行創(chuàng)新或技術(shù)上的突破，但當需要“有次序的執(zhí)行任務(wù)”才能完成工作時，常常陷入困境。,(3) 開放式范型：試圖結(jié)合前兩種范型的優(yōu)勢。工作的執(zhí)行結(jié)合了大量的通信和基于小組一致意見的決策。適于解決復雜問題，但效率不是很高。 (4) 同步式范型：依賴于問題的自然劃分，小組成員各自解決問題的片斷，彼此之間很少有主動的通信需要。 從歷史上看，最早的軟件開發(fā)小組是IBM首先提出的“主程序員組”。這種組織就本質(zhì)來看，類同與CC結(jié)構(gòu)的小組。,15.2.4 小組內(nèi)的協(xié)調(diào)和通信 協(xié)調(diào)一致的工作是小組成功的保證，便捷靈活的通信是進行協(xié)調(diào)的技術(shù)手段。 許多現(xiàn)代軟件的規(guī)模宏大，小組成員之間的關(guān)系比較復

13、雜。一部分成員以另一部分成員的工作輸出為自己的工作輸入。彼此之間進行產(chǎn)品交接、技術(shù)討論、產(chǎn)品互查都是日常必須進行的工作。此外，在項目的進展過程中，不確定性經(jīng)常出現(xiàn)，給項目組帶來困擾和一系列的變更。在多人協(xié)作開發(fā)的軟件成分之間，不可避免地存在著相互操作的要求，這更需要在開發(fā)者之間進行交流。,為了保證小組成員之間開展成功的協(xié)同工作，項目組必須建立良好的協(xié)調(diào)和通信機制。例如工作產(chǎn)品的交換，同事之間針對個人工作的相互審查，變更的請求，實施與通報，里程碑處的正式復審等等都需要有效的通信機制來保障。在組內(nèi)的通信與協(xié)調(diào)，可以借助電子郵件、項目簡報、周工作會議、同行審查和里程碑報告等方式進行。具體可以歸為如下

14、幾類： (1) 正式的、非個人的交流方法：包括使用組織的歷史數(shù)據(jù)庫、項目配置庫、工程文檔、階段產(chǎn)品、備忘錄、錯誤跟蹤報告等方式進行的通信與交流。,(2) 正式的、個人間的通信交流，如狀態(tài)復審會議、產(chǎn)品互查等等。 (3) 非正式的、個人間的交流，例如個人間針對特定問題的討論等。 (4) 電子通信：包括電子郵件、網(wǎng)絡(luò)會議等通信方式。 對于由N個成員組成的小組來說，通信的路徑有N(N1)條。隨著N值的增加，通信與協(xié)調(diào)工作的復雜性急劇增加。所以，軟件工程的基本原則中，要求建立“少而精”的開發(fā)小組。同樣，因為通信協(xié)調(diào)工作的復雜性，在項目開發(fā)的后期靠增加開發(fā)人員來趕進度并不是明智之舉。,圖15.1

15、 協(xié)調(diào)和通信技術(shù)的價值及使用,,15.3 問 題 管 理,所謂問題，包括需求問題和工程過程問題兩重含義。 問題管理要解決兩個問題：問題界定與問題的分解劃分。和用戶的深入交流是本項工作得以完成的保障。也可以認為問題管理的實質(zhì)就是初始需求管理，包括獲取需求和精化需求兩項內(nèi)容。 問題界定要明確就當前認識層次而言，確定的軟件范圍是什么。據(jù)此可以制定初步的開發(fā)計劃；問題的分解進一步評估和精化軟件功能，為量化估算提供基礎(chǔ)。軟件范圍的確定可以從三個層面上來描述。,(1) 工程背景與約束條件(環(huán)境需求)：待建造的軟件如何適應特定的客戶背景，包括未來的運行環(huán)境、軟硬件平臺和其他系統(tǒng)的接口以及可能提出的擴充性

16、需求。 (2) 信息目標(數(shù)據(jù)I/O需求)：需要什么樣的輸入流，輸出什么樣的用戶可見的數(shù)據(jù)，輸出具有什么樣的表現(xiàn)形式。,(3) 功能和性能(綜合需求)：為將輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成輸出數(shù)據(jù)，軟件需要什么樣的加工功能；對于處理精度、處理速度、數(shù)據(jù)容量、通信速率、容錯性、可靠性等各類性能有什么要求。 問題分解又稱為劃分，是軟件需求分析的核心活動。在軟件范圍界定時雖然也對需求進行了初始劃分，但粒度較粗，不利于進行精確的分析與估算。在此基礎(chǔ)上，還需要進一步的劃分。首先需要對功能進行細分。從整體功能到子系統(tǒng)，從子系統(tǒng)到功能模塊。如此逐層細分，為估算項目規(guī)模、開發(fā)工作量、工作進度和資源需求提供了基礎(chǔ)。,其次，要

17、對生產(chǎn)待交付產(chǎn)品的工作過程進行細分。按照選定的工程模型，將整個過程中所包含的一般性、保護性活動劃分為若干階段，確定每個階段的任務(wù)，明確階段工作產(chǎn)品，確定工作里程碑。這樣不但有利于制定較詳細的工作計劃，也有利于將整體綜合計劃細分為階段計劃和單項計劃，增加計劃的可操作性。,,15.4 過 程 管 理,項目過程定義、制訂過程計劃、實施過程跟蹤監(jiān)控是過程管理環(huán)節(jié)的中心工作。軟件過程一般可以粗略地定義為系統(tǒng)定義、軟件開發(fā)、軟件維護三大階段，這種劃分適用于任何軟件項目。但是，采用不同的軟件工程過程模型，各類一般性和保護性框架中包括的具體活動及其執(zhí)行順序是有差別的?？晒┪覀冞x擇的軟件工程過程模型包括線性順序

18、模型、RAD模型、原型模型、演化增量模型、演化螺旋模型等等。項目管理者應當根據(jù)項目的特點和用戶的要求，選擇最適合本項目的工程過程模型?；谔囟Ｐ偷墓策^程框架活動集合定義一個初步的項目計劃。然后通過對過程的細化分解，從初步計劃出發(fā)建立一個完整的計劃，明確框架活動中所需要的工作任務(wù)。,項目計劃開始于“問題”和“過程”的合并。軟件項目組所要開發(fā)的每一個功能(問題)都必須選擇過程規(guī)定的框架活動集合來完成。假如組織采用了如下的框架活動集合： 用戶通信：建立開發(fā)者和用戶之間有效通信的任務(wù)。 計劃：定義資源、進度及其他項目相關(guān)信息所需要的任務(wù)。 風險分析：評估技術(shù)風險、管理風險的任務(wù)。 工程：建

19、立應用的“表示”(文檔、源碼、可執(zhí)行代碼等)的任務(wù)。 建造及發(fā)布：建造、安裝、調(diào)試、培訓用戶等任務(wù)。 用戶評估：獲取用戶反饋信息所需要的任務(wù)。,那么，承擔每一項具體工作任務(wù)(如需求分析、體系設(shè)計、測試等等)的成員，都必須將規(guī)定的每一項活動應用于本項任務(wù)的開發(fā)上。這樣，整個工作就得以按照“規(guī)范化的統(tǒng)一的過程”進行，在要解決的具體問題和統(tǒng)一的過程活動上進行了統(tǒng)一。,考慮到項目各有特點，項目組在選擇過程模型時應當有較大的靈活度，并應當按照項目的特點和組織的現(xiàn)實情況對過程規(guī)定的活動進行裁剪。如果開發(fā)一個和原來開發(fā)過的項目類似的小項目，可以考慮采用線性順序模型；如果時間很緊而問題又便于分解，則可首選

20、RAD模型；如果時間太緊，可以考慮使用增量模型。一旦選定了模型，公共過程框架(CPF，Common Process Franework)應當能夠適用于它。CPF是不變的，它能夠充當一個開發(fā)組織所執(zhí)行的所有軟件工作的基礎(chǔ)。但是，執(zhí)行一個框架活動時，具體工作任務(wù)卻是可簡可繁的。這種特點在將過程活動分解成具體工作任務(wù)時應當注意。,,15.5 小 結(jié),軟件項目管理是軟件工程中的保護性活動。它先于任何技術(shù)活動之前開始，貫穿于軟件工程始終。具有無可替代的重要作用。實現(xiàn)軟件工程目標、控制開發(fā)成本、改進組織的過程能力都有賴于項目管理活動。,簡單地說，項目管理活動覆蓋項目估算、風險預測、進度安排、計劃制定、品質(zhì)

21、保證、配置管理和針對整個項目進程的跟蹤、度量活動。項目管理的重點是人員、問題和過程。實施項目管理的基本目標是保證人員高效、問題明晰、過程可控。三個P(人員、問題和過程)對項目管理具有本質(zhì)的影響 。人員必須得到必要的培訓并被組織為有效率的小組，激勵他們進行高質(zhì)量的軟件工作，并協(xié)調(diào)他們能夠進行高效率的通信；問題必須由開發(fā)者和用戶交流，界定目標、范圍、約束條件、分解為合適的粒度，并分配給軟件小組；過程必須適合于人員和問題。必須根據(jù)開發(fā)組織的標準過程結(jié)合項目組的特點裁剪形成項目的開發(fā)過程。也就是要選用一個公共過程框架、選定一個適合于具體情況的工程過程模型、并選擇適當?shù)墓ぷ魅蝿?wù)集合來完成項目的開發(fā)。,在任何一個項目中，最關(guān)鍵的因素是人員。項目管理者應當根據(jù)項目的特征和自己的人力資源選擇采用不同的組織結(jié)構(gòu)，并以階段評審和成員互審等方法為主，實現(xiàn)小組成員之間的有效交流和通信。,,