第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
从上世纪末以来，随着科学技术的不断进步，国民经济的提升和社会发展的动力已经与计算机科学技术息息相关，而信息技术在其中的作用也变得尤为重要，信息技术已经逐渐从国民经济的支撑保障变为推动社会生产效率、影响社会发展全局的重要环节。其基础性、战略性、先导性产业而受到了全世界越来越多国家和地区的重视。软件技术更是因为作为信息技术的核心，起到无可比拟的作用，各国软件生产效率，研制技术能力的高低已经作为对各国经济技术发展水平考核的一个重要的标准，作为贯穿于整个软件研制全周期过程中最重要的环节，软件的质量更是软件开发研制过程中所使用的各种开发技术和验证方法的最终体现[1]。我国从上世纪末期以来就非常重视软件行业的发展，为了能够保障软件行业快速稳定的发展，从而创造出更大的价值，继而连续出台了一系列制度，用来鼓励和支持软件行业，这一新兴产业的发展，保障其能够在最佳环境中高速蓬勃发展。
我国国民经济在 21 世纪初发展非常迅猛，各行各业均能够在这一时期飞速发展，同样的，软件行业也保持了高效稳定而且健康的发展趋势，有数据统计，“十一五”期间，软件行业收入年均增速高达 31%。而在我国整体经济增长放缓变慢的背景下，部分行业止步不前甚至是濒临退出的风险时，计算机行业尤其是软件，仍然可以持续保持较好的势头，保持了有效的生机，并且还在稳定增长。2016 年，我国软件行业共实现业务收入 4.9 万亿，同比增长高达 14.9%[2]。截至2018 年，全国软件和信息技术服务业规模以上企业 3.78 万家，累计完成软件业务收入 6.3 亿元，依然能够保持 14.2%的较大增幅。
近年来软件行业业务收入及增长情况如下图 1-1 所示：
.........................
1.2 国内外现状与趋势
通过对国内外软件发展的情况进行总结，对于软件的发展，业界将它分类为了三个不同阶段的发展，首先是在 1970 年左右，软件行业主要是应用了结构化的标准，按照前人的固有格式和定例，对软件进行研发。其次是在 1980 年左右，软件行业经历了较大的变化，开始向过程为重点的研发方式转化，在这一时期中，软件能力成熟度模型（CMM）被首次提出，个体软件的开发模式和以组织为单位的群体开发模式逐渐做出了区分，并逐步在开发过程中加入了软件工程化的概念；第三阶段则是加入了构建重用和面向对象的发展理念，是目前业界和学术界都得以公认的发展阶段。
美国卡耐基梅隆大学软件工程研究院（SEI）于二十世纪八十年代末提出了通过控制和改进软件过程的思路来提高产品质量的思想，并提出了 CMMI 模型的构想，在全球软件业得到了广泛应用并受到良好的效果，其中，宋英姿和杜宇迪分别提出，目前国际上主流的两个质量管理流派正是 ISO9000 质量管理体系和CMMI 模型[5][6]。Jones Capers 提到，在 SEI 发布了 CMMI 之后，用于软件项目上 CMMI 的投资，其回报率可以达到在五倍到八倍之间[7]。
对于软件的质量进行系统管理从而达到对项目进行管理，首先这一做法还是再西方很多大型软件企业进行了试点随后得到了广泛应用，有很多的企业根据应用成果形成了带有企业自身特点的管理手册，这也是一种体系文件的初步模型，这一做法可以保证软件的研发工作更加具体化以及规范化，并可以通过制度有效的保障软件质量[8]。
这种做法在开始在我国应用可以追溯到 1980 年左右，为了对军用软件的研制进行约束，进行制度化、标准化的研发并有效保证军用软件产品的质量，我国开始从上世纪八十年代组织业内相关软件研制领头企业对软件开发制定相关约束标准及规范，即中国军用标准（GJB）。在标准中对软件开发、软件质量保证、软件范围等进行了一系列的约束，目标是在保证软件研制质量的前提下尽可能的提高软件研制效率，更好的为军用软件服务，但是随着软件规模的逐步增长，原有软件开发过程中繁杂的约定、复杂的流程渐渐变成了人为制约软件生产率的瓶颈，造成军用软件开发效率低下，开发流程复杂，开发人员苦不堪言。
.............................
第二章 相关理论概述
2.1 软件质量管理知识介绍
虽然在软件研制过程中，软件质量管理是其中非常重要的一个环节，但截至目前为止，由于软件的不可视，不直观等特点，软件质量管理并没有一个统一的标准定义或是被一致认可的定义，从事软件质量管理的人员对于软件质量仍然存在许多自己的看法，还未有一个独立的研究领域来说明软件质量管理的特性[11]。下面介绍了软件质量管理过程中需要了解的一些内容。
PDCA 循环（又称“戴明环”），主要工作分为以下四项，PLAN、DO、CHECK、ACTION，它代表了一个可以进行持续改进的质量模型，这个质量模型同样可以很好的利用到软件过程的改进和监控之中[12]。戴明环具体实施过程如下图 2-1 所示：
..............................
2.2 能力成熟度模型（CMMI）介绍
CMM 翻译为“能力成熟度模型”，其英文全称为 Capability Maturity Model for Software，英文缩写为 SW-CMM，简称 CMM。它的核心思想是将软件全生命周期视为一个完整的全过程。它致力于在软件研制组织和研制过程中将工程和管理相结合，在项目策划、项目管理、度量分析、质量保证、需求分析、软件开发等各个过程有机地结合到一起。并据此对软件开发和维护全阶段进行监控，使软件研制过程更加标准化、科学化。建立一个有效的软件过程体系，使软件研制能够更好地实现项目目标[13]。
目前，CMM 认证可以作为国际上软件研制单位的一张名片或者通行证，因为它同样代表了企业软件研制能力。通过 CMM 的评估认证不是目标，它只是推动软件企业在软件产品的研制、管理、服务中不断优化和改进的手段，一种持续提升并完善软件企业能力的过程。而在 1997 年 SEI 修正了这一模型，对不同模型中加以整合，从许多不同领域中选取了不同模型的最佳实践，集成为统一的模型，供公司和企业全方位而且全面地进行过程改进。因此 CMMI 是一套融合多学科的，可扩充的产品集合，其英文全称加入了 intergration 这一集成的概念，是涵盖了从产品需求提出、设计、开发、编码、测试、交付运行等多个过程元素，是过程改进的有机结合，旨在为各类组织包括软件企业、系统集成企业实现过程改进和提高其对产品或服务的开发，提高软件的质量。
CMMI 框架是利用逐步向上升级的 5 个层级，用以评估和认定一个公司或企业软件研制的现状和过往：其中初始级是最初始状态，甚至是杂乱无章或者是一片混沌的过程。已管理级是有一定经验的软件过程，可以用已经完成的经验来开发。已定义级是已经建立了标准化的模式，在前人的经验中选取合理的不同完全现有的开发工作。量化管理级是通过大量已经采集到的数据和经验，并且能够通过数据对软件全过程进行大致的预测。而优化级则是对软件过程可以持续的改进和完善。对于任何企业、公司所实施的软件过程，都必然会有一部分非常成熟的经验甚至可以在行业中都名列前茅的特点，然而，凡事又不可能尽善尽美，也必然还存在很多缺陷和不完善的制度或者方法。但按照 CMMI 模型，无论再成熟的企业单位或者是初始起步的新手菜鸟，大体上对于软件研制流程必然属于该框架中五个层级的一种。因此，当一个软件研制单位只有在确切的对自身有一个准确的定位后才可能更准确的对应相应的层级解决具体问题，而不会再解决问题的过程中浪费更多的时间。在能力持续进行提升的过程中，体现在 CMMI 模型中就是层级的提升，在过程改进中只能一步一步上上一层级晋升，而之前层级中完成的工作还需进行巩固并优化。
..............................
第三章 软件质量保证流程及活动综述 ............................... 20
3.1 软件项目立项准备 ............................. 20
3.1.1 概述 ......................... 20
3.1.2 人员与职责 .......................................... 20
第四章 软件质量保证在软件开发中的实施应用 .............................. 33
4.1 项目基本情况介绍 ................................... 33
4.2 软件项目启动 ...................................... 34
4.3 进行软件估计 .............................. 36
第五章 总结与展望 ............................. 55
第四章 软件质量保证在软件开发中的实施应用
4.1 项目基本情况介绍
我们选择了 XXX 适配器控制软件来运行 GJB5000A 三级体系，适配器控制软件是运行于电控单元上 MCU（80C32E）的控制软件，负责完成所有控制功能，包含任务调度、通讯、电机控制、状态采集等，软件的系统构成图如下图 4-1 所示：
.......................
第五章 总结与展望
本文首先通过对国内外软件质量发展现状、CMMI、GJB5000A 中质量保证相关知识的阐述，介绍了本文的研究背景和意义。其次通过自身本地化GJB5000A体系中质量保证方法流程的介绍，进一步明确了软件质量管理体系和方法在日常项目开发和应用中通过管理和技术的融合，在项目的具体实施过程中对航天嵌入式软件进行基于 GJB5000A 体系中质量保证方法的应用，获得了清晰具体的项目数据，明确了 GJB5000A 质量保证方法在项目实际实施应用中的好处，但在未来组织仍需持续获得改进和提升的空间，提高软件研制能力，进一步提高自身的竞争力。
但是，软件质量管理的路还很漫长，在软件组织中建立一个良好的管理体系和管理组织并非易事，为了贯彻 GJB5000A 标准，所带来的管理成本、人力成本的增加是显而易见的，实行 GJB5000A 需要配置专门的责任部门和质量人员，同时需要花费大量的精力去了解、适应体系再到进一步落实体系，往往需要耗费大量的时间去完成。而且，管理部门和开发人员之间的沟通交流也未必顺畅，这就导致了管理效率也未必能得到提升。再就是很多软件组织对于标准、体系的理解不够深入，为了建立体系编写大量的流程，找不到软件组织管理的核心问题，“为了过程而过程”，并没有真正的让体系运行起来，出现管理和技术“两张皮”的问题。同时，虽然 GJB5000A 模型为软件研制单位提供了一系列经过充分验证的、可重复的软件开发过程，但由于该模型非常繁杂，涉及到的过程域众多，且未提供具体的实施方法，一切还需要软件研制单位进行摸索，同样也是未来需要解决的问题之一。
在未来，软件产品中的质量保证过程是软件工程化管理中必不可少的过程，对软件进行系统而全面的管理必将提升软件在市场中的竞争力，从而推进我国航天、军工产业软件行业大步向前发展。
参考文献(略)