航天型號(hào)軟件配置管理工作淺析

摘 要 本文主要圍繞航天型號(hào)軟件工程化推進(jìn)中配置管理工作的現(xiàn)狀，分析當(dāng)前軟件配置管理方面重點(diǎn)存在的問(wèn)題，結(jié)合CMM方法要求闡述改進(jìn)的思路和方法。

【關(guān)鍵詞】軟件工程化 配置管理 信息平臺(tái)

1 背景

近年來(lái)，我國(guó)航天領(lǐng)域面臨著多型號(hào)并舉、高密度發(fā)射的形勢(shì)，型號(hào)軟件產(chǎn)品作為系統(tǒng)的重要組成部分，發(fā)揮的作用和地位愈加突出。對(duì)型號(hào)軟件產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)度及質(zhì)量要求也不斷提高。目前軟件工程化要求是航天型號(hào)中采用的通用管理手段。通過(guò)多年運(yùn)行實(shí)踐表明，其對(duì)型號(hào)軟件的規(guī)范開發(fā)及質(zhì)量控制的確起到了一定的效果，同時(shí)軟件工程化的理念在廣大設(shè)計(jì)師和管理人員中也得到普及。

然而，隨著型號(hào)任務(wù)的快速增加，型號(hào)軟件開發(fā)進(jìn)度的壓力持續(xù)加大。在“加快進(jìn)度，質(zhì)量不降”的要求下，實(shí)際情況是優(yōu)先在保障軟件開發(fā)進(jìn)度，犧牲軟件研制質(zhì)量。軟件工程化這一原本為保證產(chǎn)品質(zhì)量而要求的管理理念和方法，已在某種程度上變?yōu)樾问缴瞎芾矸椒ǎ蔀閼?yīng)付各種監(jiān)督檢查的表面文章。具體表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是片面強(qiáng)調(diào)軟件文檔的齊套性，忽視軟件開發(fā)的整體策劃和過(guò)程控制；二是只強(qiáng)調(diào)軟件配置管理過(guò)程的手續(xù)齊套，對(duì)軟件的實(shí)際技術(shù)狀態(tài)把控不足；三是軟件測(cè)試工作流于形式和走過(guò)場(chǎng)，對(duì)軟件質(zhì)量的升級(jí)作用不明顯。限于篇幅，本文在這里只重點(diǎn)針對(duì)航天型號(hào)軟件的配置管理工作進(jìn)行分析探討。

2 現(xiàn)狀分析

軟件配置管理是航天型號(hào)軟件工程化實(shí)施的一項(xiàng)重要內(nèi)容，以至于在很多人的意識(shí)里，軟件工程化的主要工作內(nèi)容就是配置管理過(guò)程中的出入庫(kù)控制。航天企業(yè)單位的質(zhì)量管理體系中《型號(hào)軟件工程化管理程序》、《型號(hào)軟件配置管理辦法》等是對(duì)各種頂層軟件工程化要求的本地化實(shí)現(xiàn)，這些文件中對(duì)如何具體實(shí)施型號(hào)軟件配置管理工作進(jìn)行了詳細(xì)描述。包括建立軟件三庫(kù)，進(jìn)行軟件配置標(biāo)識(shí)，執(zhí)行軟件配置控制及審計(jì)等等。應(yīng)該說(shuō)，航天型號(hào)軟件正是依據(jù)這些制度流程切實(shí)地開展實(shí)施了工程化所要求的基本配置管理過(guò)程，也真正建立了開發(fā)庫(kù)（研究室）、受控庫(kù)（質(zhì)量處）和產(chǎn)品庫(kù)（檔案處），使得大量的型號(hào)軟件技術(shù)狀態(tài)得以較好的控制。但隨著型號(hào)任務(wù)的不斷增加，尤其是進(jìn)度壓力的持續(xù)加大，原有的配置管理過(guò)程已愈發(fā)暴露出諸多問(wèn)題，亟待予以解決。主要表現(xiàn)為：

2.1 軟件出入庫(kù)管理過(guò)程復(fù)雜，程序環(huán)節(jié)多，導(dǎo)致工作效率低下

航天型號(hào)軟件目前均納入“三庫(kù)”管理，在對(duì)受控庫(kù)或產(chǎn)品庫(kù)軟件進(jìn)行出入庫(kù)操作時(shí)必須填寫軟件移動(dòng)單，進(jìn)行軟件更改時(shí)還要分別填寫軟件問(wèn)題報(bào)告單和更改單。這些表單均為紙質(zhì)表格，并需要設(shè)計(jì)師系統(tǒng)和型號(hào)調(diào)度系統(tǒng)簽署。設(shè)計(jì)師往往要花費(fèi)不少時(shí)間精力來(lái)閉環(huán)這些管理上的流程。這樣一來(lái)往往造成兩種后果，一種是為了管理環(huán)節(jié)的閉環(huán)導(dǎo)致軟件出入庫(kù)工作在時(shí)間上的浪費(fèi)；另一種是緊急情況下繞開程序直接操作，事后再后補(bǔ)相關(guān)手續(xù)。而在實(shí)際情況中往往是后者占了相當(dāng)大的比例。這種情況的長(zhǎng)期出現(xiàn)，使得型號(hào)軟件出入庫(kù)過(guò)程逐漸流于形式，包括配置管理員在內(nèi)的各種角色均未起到應(yīng)有的把關(guān)作用，簽署的各種單據(jù)表格唯一作用是應(yīng)付各種質(zhì)量或軟件工程化監(jiān)督檢查。

2.2 配置管理計(jì)劃編寫流于形式，配置紀(jì)實(shí)與審計(jì)工作實(shí)際并未有效開展

根據(jù)軟件工程化要求以及軟件文檔編制的相關(guān)規(guī)定，型號(hào)軟件在策劃階段應(yīng)與開發(fā)計(jì)劃同步編制軟件配置管理計(jì)劃。其目的是根據(jù)軟件開發(fā)計(jì)劃的整體策劃安排，在軟件開發(fā)全過(guò)程中策劃實(shí)施各種必要的配置管理活動(dòng)，對(duì)開發(fā)過(guò)程中軟件的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行把控。而目前的實(shí)際情況是配置管理計(jì)劃僅僅作為一份必須要完成的軟件文檔而存在，其內(nèi)容往往雷同，并在實(shí)際的科研計(jì)劃中從未體現(xiàn)。軟件的配置管理活動(dòng)除了出入庫(kù)以外，并無(wú)其他管理活動(dòng)，在軟件驗(yàn)收或出廠時(shí)對(duì)配置管理工作的總結(jié)也僅僅停留在對(duì)入出庫(kù)的基本統(tǒng)計(jì)。

2.3 對(duì)軟件基線的認(rèn)識(shí)不到位，沒(méi)有制定對(duì)基線變更的過(guò)程控制

軟件配置管理中一個(gè)重要的概念就是基線的建立。基線作為軟件技術(shù)狀態(tài)管理的一種重要手段起著十分有效的作用。但在目前型號(hào)軟件配置管理中對(duì)軟件基線的認(rèn)識(shí)還只停留在“三個(gè)基線就是任務(wù)書、需求和軟件產(chǎn)品，基線就是要進(jìn)行評(píng)審”的層次上。在配置管理活動(dòng)中并未針對(duì)軟件基線進(jìn)行過(guò)程管理和流程設(shè)計(jì)，對(duì)基線變更、基線發(fā)布等重要的技術(shù)狀態(tài)控制活動(dòng)沒(méi)有制定具體的執(zhí)行步驟。特別是對(duì)于基線發(fā)布，很容易造成軟件版本升級(jí)后相關(guān)方卻不能及時(shí)知曉，甚至?xí)?dǎo)致型號(hào)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

3 配置管理工作的優(yōu)化思路

當(dāng)前航天型號(hào)軟件配置管理工作，乃至軟件工程化所面臨的諸多問(wèn)題，究其根本原因，還是未完全將型號(hào)軟件作為一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)品對(duì)待所致。軟件作為一種特殊的產(chǎn)品，通過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)形成了一套相對(duì)完善研發(fā)管理模式，各種軟件生命周期模型是指導(dǎo)型號(hào)軟件研制開發(fā)過(guò)程的基本模式，除了標(biāo)準(zhǔn)的軟件工程化要求，目前在航天型號(hào)研制過(guò)程中正在推行的CMM標(biāo)準(zhǔn)體系，更是將軟件開發(fā)的過(guò)程加以細(xì)化和量化，具體到開發(fā)過(guò)程中的每一步驟。充分利用這些較為先進(jìn)的軟件開發(fā)技術(shù)管理手段，以提升管理活動(dòng)效率，提高軟件質(zhì)量水平為目的，真正使軟件工程化管理活動(dòng)發(fā)揮實(shí)效。

通過(guò)深入分析，在借鑒國(guó)內(nèi)外軟件配置管理的一些先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合型號(hào)軟件開發(fā)的特點(diǎn)，可以從幾方面對(duì)現(xiàn)有的軟件配置管理工作加以優(yōu)化完善。

3.1 軟件的文檔與代碼共同納入配置管理工作

軟件文檔作為軟件產(chǎn)品的重要組成部分，也是軟件技術(shù)狀態(tài)的一種表征形式。軟件文檔與代碼必須保持有效的一致性和可追溯性。自從航天型號(hào)開展軟件工程化以來(lái)，一直將軟件文檔按照普通設(shè)計(jì)文件進(jìn)行管理，而航天型號(hào)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)文件和圖紙是以硬件產(chǎn)品為主要對(duì)象，文件和圖紙的技術(shù)狀態(tài)變更是采用更改單或偏離單的形式完成。而軟件產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)變更是通過(guò)版本升級(jí)，因此軟件文檔為了保持一致性和可追溯性，也應(yīng)該采用版本升級(jí)的方式進(jìn)行變更管理。目前型號(hào)產(chǎn)品軟件的各種文檔均采用硬件設(shè)計(jì)文件審簽系統(tǒng)管理，其變更必須通過(guò)更改單的方式，會(huì)導(dǎo)致更改前的軟件文檔狀態(tài)無(wú)法記錄保存。而目前軟件代碼的變更卻嚴(yán)格執(zhí)行版本升級(jí)方式，在客觀上無(wú)法保證軟件文檔與代碼真正的一致性。

若要從根本解決這一問(wèn)題，只有將軟件文檔與代碼統(tǒng)一進(jìn)行配置管理。軟件文檔的變更改用版本升級(jí)的方式完成，并與軟件代碼的變更同步進(jìn)行。軟件文檔在縱向上的歷史狀態(tài)可追溯（通過(guò)文檔版本升級(jí)），在橫向上與對(duì)應(yīng)的軟件代碼版本可追溯。在實(shí)際型號(hào)工作中，往往軟件版本升級(jí)十分頻繁，真正實(shí)現(xiàn)文檔與代碼的統(tǒng)一管理必須依靠信息化手段，即軟件配置管理工具平臺(tái)。

3.2 結(jié)合CMM體系建設(shè)，優(yōu)化型號(hào)軟件配置管理過(guò)程

CMM體系（能力成熟度模型）是近年來(lái)國(guó)際上規(guī)范軟件設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程，提高軟件產(chǎn)品質(zhì)量的一種有效手段。它的核心思想是強(qiáng)調(diào)軟件開發(fā)前期要依托客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的策劃，在開發(fā)過(guò)程中要實(shí)時(shí)監(jiān)督，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題要及時(shí)閉環(huán)處理，保證實(shí)際工作與策劃的基本一致性，并通過(guò)對(duì)開發(fā)過(guò)程的控制確保最終軟件產(chǎn)品質(zhì)量。其中對(duì)于軟件配置管理，CMM體系是作為一個(gè)獨(dú)立的過(guò)程域制訂了詳細(xì)的規(guī)范，包括了大量的共用實(shí)踐和專用實(shí)踐。實(shí)事求是地講，目前航天型號(hào)軟件的開發(fā)受制于型號(hào)項(xiàng)目大環(huán)境的制約，軟件開發(fā)的進(jìn)度無(wú)法獨(dú)立，因此目前還無(wú)法按照CMM體系的要求完全覆蓋。但對(duì)于軟件配置管理過(guò)程域的很多要求可以結(jié)合航天軟件特點(diǎn)實(shí)施改進(jìn)。

在軟件配置管理過(guò)程中，CMM體系十分強(qiáng)調(diào)對(duì)于基線的控制，特別是基線的建立和變更，背后反映的深層次原因就是對(duì)軟件重要技術(shù)狀態(tài)的把控。對(duì)軟件的更改慎之又慎，這方面正是目前航天軟件所欠缺的?；€的變更，包括了文檔的變更和代碼的變更，任何的變更都需要經(jīng)過(guò)相關(guān)方的討論并評(píng)審，同時(shí)還需要及時(shí)向各方發(fā)布。另一方面，配置管理過(guò)程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)和信息都需要及時(shí)收集匯總，便于后期統(tǒng)計(jì)處理。

3.3 充分利用信息化平臺(tái)，建立型號(hào)軟件配置管理系統(tǒng)

隨著型號(hào)軟件數(shù)量的不斷增加，配置管理工作的不斷細(xì)化深入，必須采用合適的信息化平臺(tái)才能真正使軟件配置管理工作有效運(yùn)行。目前有兩種思路開展信息化平臺(tái)建設(shè)。一是使用商用成熟配置管理工具。目前各類商用配置管理工具種類繁多，如C/CQ等，這些商用配置管理工具的功能一般都非常強(qiáng)大，但往往與各單位的航天型號(hào)軟件管理實(shí)際情況有較大差異，必須進(jìn)行二次開發(fā)或定制，不便于根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整，且二次開發(fā)費(fèi)用不低。另一種是充分利用自身資源，以本單位本部門的實(shí)際需求為導(dǎo)向，自行開發(fā)配置管理工具。這樣做的好處是工具的各項(xiàng)功能是根據(jù)實(shí)際需要定制，使用較為方便，功能雖然少但足夠使用，且可以逐步完善。其最大的優(yōu)勢(shì)在于可以根據(jù)配置管理活動(dòng)的實(shí)際需求及時(shí)變更完善。目前航天各企業(yè)單位正在充分利用自身信息中心的開發(fā)能力，結(jié)合航天軟件項(xiàng)目管理系統(tǒng)的開發(fā)，將軟件文檔與代碼在信息化平臺(tái)上統(tǒng)一進(jìn)行配置管理。目前正在試運(yùn)行階段，初步感覺(jué)效果良好。

4 結(jié)束語(yǔ)

配置管理是軟件工程化的重要內(nèi)容之一，也是保證型號(hào)軟件技術(shù)狀態(tài)受控管理的有效途徑。管理的目的在于提高效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，因此必須結(jié)合航天企業(yè)單位的實(shí)際情況因地制宜地進(jìn)行。抓住真正影響產(chǎn)品進(jìn)度和質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)把控，才能使管理起到真正的作用。信息化手段作為提高工作效率的有效方法目前已被普遍采用，但其畢竟只是具體實(shí)現(xiàn)的工具，真正的核心內(nèi)容還應(yīng)該全面地梳理管理流程的每一個(gè)細(xì)節(jié)，這樣才能真正通過(guò)配置管理工作提高軟件開發(fā)的效率和質(zhì)量。

作者簡(jiǎn)介

匡曉霞（1981-）女，河南省信陽(yáng)市人。碩士研究生學(xué)歷?，F(xiàn)為上海機(jī)電工程研究所工程師。

作者單位

上海機(jī)電工程研究所 上海市 201109