软件工程课后答案

软件工程第一章作业1.1什么是计算机软件？软件的特点是什么？答：计算机软件指计算机系统中的程序及其文档。软件的特点是：A软件是一种逻辑实体，而不是有形的系统元件，其开发成本和进度难以准确得估算；B软件是被开发的或被设计的，没有明显的制造过程，一旦开发成功，只需复制即可，但其维护的工作量大；C软件的使用没有硬件那样的机械磨损和老化问题。1.2简述软件的分类，并举例说明。答：在《计算机科学技术百科全书》中，将软件分为系统软件、支撑软件和应用软件3类。A系统软件：系统软件居于计算机系统中最靠近硬件的一层，其他软件一般都通过系统软件发挥作用。系统软件与具体的应用领域无关。例如：编译程序、操作系统等。B支撑软件：支撑软件是支撑软件的开发和维护的软件。例如：数据库管理系统、网络软件、软件工具、软件开发环境等。C应用软件：应用软件是特定应用领域专用的软件。例如：工程/科学计算软件、嵌入式软件、产品线软件、Web应用软件、人工智能软件。1.4什么是软件工程？答：在《计算机科学技术百科全书》中软件工程是应用计算机科学、数学及管理科学等原理，开发软件的工程。1.5简述软件工程的基本原则。答：软件工程原则包括围绕工程设计、工程支持和工程管理提出的以下4条基本原则：第一条：围绕适宜的开发模型；第二条：采用合适的设计方法；第三条：提供高质量的工程支撑；第四条：重视软件工程的管理。1.6软件生存周期分哪几个阶段？分别简述各个阶段的任务。答：软件生存周期有计算机系统工程、需求分析、设计、编码、测试、运行和维护6个阶段。A计算机系统工程的任务是确定待开发软件的总体要求和范围，以及该软件与其他计算机系统元素之间的关系，进行成本估算，做出进度安排，并进行可行性分析，即从经济、技术、法律等方面分析待开发的软件是否有可行的解决方案，并在若干个可行的解决方案中做出选择。B需求分析主要解决待开发软件要“做什么”的问题，确定软件的功能、性能、数据、界面等要求，生成软件需求规约。C软件设计只要解决待开发软件“怎么做”的问题。软件设计通常可分为系统设计和详细设计。系统设计的任务是设计软件系统的体系结构，包括软件系统的组成成分、各成分的功能和接口、成分间的连接和通信，同时设计全局数据结构。详细设计的任务是设计各个组成成分的实现细节，包括局部数据结构和算法等。D编码阶段的任务是用某种程序设计语言，将设计的结果转换为可执行的程序代码。E测试阶段的任务是发现并纠正软件中的错误和缺陷。测试主要包括单元测试、集成测试、确认测试和系统测试。F软件完成各种测试后就可交付使用，在软件运行期间，需对投入运行的软件进行维护，即可发现了软件中潜藏的错误或需要增加新的功能或使软件适应外界环境的变化等情况出现时，对软件进行修改。1.9简述各类软件过程模型的特点。答：典型的软件过程模型有：瀑布模型、演化模型（增量模型、原型模型、螺旋模型）、喷泉模型、基于构件的开发模型和形式方法模型等。A瀑布模型中，上一阶段的活动完成并经过评审后才能开始下一阶段的活动，其特征是：接受上一阶段活动的结果作为本阶段活动的输入；依据上一阶段活动的结果实施本阶段应完成的活动；对本阶段的活动进行评审；将本阶段活动的结果作为输出。B增量模型将软件的开发过程分成若干个日程时间交错的线性序列，每个线性序列产生软件的一个可发布的增量版本，后一个版本是对前一个版本的修改和补充，重复增量发布的过程，直至产生最终的完善产品。C原型模型从软件工程师与客户的交流开始，其目的是定义软件的总体目标，标识需求。然后快速制定原型开发的计划，确定原型的目标和范围，采用快速设计的方式对其建模，并构建模型。被开发的原型应交付给客户使用，并收集客户的反馈意见，这些反馈意见可在下一轮迭代中对原型进行改进。在前一个原型需要改进，或者需要扩展其范围的时候，进入下一轮原型的迭代开发。D螺旋模型将原型模型实现的迭代特征与瀑布模型中控制的和系统化的方面结合起来，不仅体现了这两种模型的优点而且还增加了风险分析。E喷泉模型是一种支持面向对象开发的过程模型。类及对象是面向对象方法中的基本成分。在分析阶段，标识类及对象，定义类之间的关系，建立对象-关系模型和对象-行为模型。在设计阶段，从实现的角度对分析模型进行调整和扩充。在编码阶段，用面向对象语言实现类及对象，通过消息机制实现对象之间的通信，完成软件的功能。在面向对象方法中，分析模型和设计模型采用相同的符号表示体系，开发的各个活动没有明显的边界，各个活动经常重复，迭代地交替进行。F基于构件的开发模型，基于构件的开发是指利用预先包装的构建来构造应用系统。构件可以是组织内部开发的构建，也可以是商业化的、现存的软件构件。G形式化方法是建立在严格数学基础上的一种软件开发方法。软件开发的全过程中，从需求分析、规约、设计、编程、系统集成、测试、文档生成，直至维护等各个阶段，凡是采用严格的数学语言，具有精确的数学语义的方法，都称为形式化方法。形式化方法用严格的数学语言和语义描述功能和设计规约，通过数学的分析和推导，易于发现需求的歧义性、不完整性和不一致性，易于对分析模型、设计模型和程序进行验证。通过数学的演算，使得从形式化功能规约到形式化设计规约，以及从形式化设计规约到程序代码转换成为可能。1.10敏捷软件开发的特点是什么？答：敏捷软件开发的特点有4个：A个人和交互高于过程和工具；B可运行软件高于详尽的文档；C与客户协作高于合同谈判；D对变更及时做出反应高于遵循计划。1.12简述敏捷软件开发的原则。答：敏捷软件开发必须遵循的12条原则如下；A最优先的是通过尽早地和不断地提交有价值的软件来使客户满意；B欢迎变化的需求，即使该变化出现在开发的后期，为了提升对客户的竞争优势，Agile过程利用变化作为动力；C以几周到几个月为周期，尽快、不断地发布可运行软件；D在整个项目过程中，业务人员和开发人员必须天天一起工作；E以积极向上的员工为中心建立项目组，给予他们所需要的环境和支持，对他们的工作予以充分的信任；F项目组内效率最高、最有效的信息传递方式是面对面的交流；G测量项目进展的首要依据是可运行的软件；H敏捷过程提倡可持续的开发，项目发起者、开发者和用户应能长期保持恒定的速度；I应该时刻关注技术上的精益求精和好的设计，以增强敏捷性；J简单化是必不可少的，这是尽可能减少不必要工作的艺术；K最好的构架、需求和设计出自于自我组织的团队；L团队要定期反思怎样才能更加有效，并据此调整自己的行为。第2、3章2.1简述系统工程的任务。答：系统工程是一个问题求解的活动，其目的是分析基于计算机的系统的功能、性能等要求，并把它们分配到基于计算机系统的各个系统元素中，确定它们的约束条件和接口。主要任务包括：（1）识别用户要求；（2）系统建模与模拟；（3）成本估算及进度安排；（4）可行性分析；（5）生成系统规格说明。2.2基于计算机的系统由哪些元素组成？答：组成基于计算机系统的元素主要有：软件、硬件、人员、数据库、文档和规程。2.3简述可行性分析的任务。答：可行性分析主要从经济、技术、法律等方面分析所给出的解决方案是否可行，能否在规定的资源和时间的约束下完成。（1）经济可行性主要进行成本效益分析，从经济角度，确定系统是否值得开发。包括成本、效益、货币的时间价值、投资回收期和纯收入。（2）技术可行性主要根据系统的功能、性能、约束条件等，分析在现有资源和技术条件下系统能否实现。技术可行性分析通常包括风险分析、资源分析和技术分析。（3）法律可行性主要研究系统开发过程中可能涉及到的合同、侵权、责任以及各种与法律相抵触的问题。3.1需求工程的重要性是什么？举出身边由于需求分析失败而造成整个项目失败的例子。答：重要性是应用已证实有效的技术、方法进行需求分析，确定客户需求、帮助分析人员理解问题，评估可行性，协商合理的解决方案，无歧视地规约方案，确认规约以及将规约转换到可行性的系统时的管理要求，通过合理的工具和符号系统地描述待开发系统以及其行为特征和相关约束，形成需求文档，并对用户不断变化的需求演进给予支持。因需求分析失败而造成项目失败例子如下:项目名称：邮政资信管理系统项目功能：管理邮政方面业务的监督和管理，提高邮政的服务效率。失败原因：需求分析不足，需求内容不明确，把握不充分。3.2需求工程具体包括哪些步骤？每个步骤的具体任务是什么？答：需求工程具体步骤包括：需求获取、需求分析与协商、系统建模、需求规约、需求验证以及需求管理六个步骤。（1）需求获取在需求获取阶段系统分析人员通过与用户的交流、对现有系统的观察以及对任务进行分析，确定系统或产品范围的限制性描述、与系统或产品有关的人员及特征列表、系统的技术环境的描述、系统功能的列表以及应用于每个需求的领域限制、一组描述不同运行条件下系统或产品使用状况的应用场景以及为更好地定义需求而开发的原型。需求获取的工作产品为进行需求分析提供了基础。（2）需求分析与协商此阶段的任务是对需求进行分类组织，分析每个需求与其他需求的关系以检查需求的一致性、重叠和遗漏的情况，并根据用户的需要对需求进行排序。（3）系统建模系统建模是为了在用户和系统分析人员之间建立统一的语言和理解的桥梁，系统分析人员借助建模技术对获取的需求信息进行分析，排除错误和弥补不足，确保需求分析文档正确反映用户的真实意图。（4）需求规约软件需求规约是分析任务的最终产物，通过建立完整的信息描述、详细的功能和行为描述、性能和设计约束的说明、合适的验收标准，给出对目标软件的各种需求。需求规约作为用户和开发者之间的一个协议，在之后的软件工程各个阶段发挥重要作用。（5）需求验证此阶段的任务是对功能的正确性、完整性和清晰性，以及其他需求给予评价，保证软件需求定义的质量。（6）需求管理软件需求管理是对需求工程所有相关活动的规划和控制。换句话说，需求管理就是：一种获取、组织并记录系统需求的系统化方案，以及一个使用户与项目团队对不断变更的系统需求达成并保持一致的过程。3.3一个系统分析员应该具备哪些思想素质和基础知识？请说明理由。答：（1）强烈的责任心和事业心系统分析师由于必须保证分析的准确性，尤其是需求，所以责任更为重大。一般来说，不应以用户表述不明确，无法得到需求，或者用户需求变化太多太快作为借口，更不能因为下面的研发技术人员技术水平不如自己而责备研发技术人员，同时也需要能够为保证企业利益而说服公司领导做出正确的决策；（2）钻研精神IT行业不同于其他行业，新理念新技术新方法层出不穷，系统分析师需要能够适时适当地引进新理念新技术新方法，为企业提高生产效率，为员工降低劳动强度，为客户提供更具竞争力和更加实用的产品和服务；（3）优秀的协商谈判能力复杂的系统有许多项目相关的人员，他们之间的需求必定会出现冲突，协商的过程就是讨论需求，找出每个人都满意的折衷方案。分析人员是参与这之中的重要一份子，需要协调这之中的各方利益，这就要求分析员必须要有优秀的协商谈判能力。（4）广泛的知识面：除了具备基本的IT技能、知识外，需要广泛涉猎其他行业其他学科的知识方法，以系统工程的理念，借鉴和利用其他行业的为IT行业所用，也可以把IT行业的理念应用到其他行业；（5）精湛的技术能力：系统分析员往往需要分析可行性和解决研发人员的技术问题，因此必须具备广泛的技术涉猎面和较强的技术能力；（6）财务能力：系统分析员往往需要参与项目的招投标分析，为了保证企业的利润和客户的利益，必须进行财务核算，需要具备会计、财务，成本计算等方面的能力；（7）司法能力：与其他大部分行业一样，IT行业也受到法律的约束，任何活动必须合情合理合法，任何违背法律的项目最终都会失败，违背伦理道德的事和人最终都将失去人心。（8）超强超快的学习能力：IT行业新技术层出不穷，同时其他相关必备知识、业务知识也是瞬息万变，系统分析师要能够快速学习并快速掌握和灵活应用；（9）敏锐的观察力：由于IT行业项目的特殊性，项目复杂多变，系统分析师要能够先于其他人员发现问题、发现隐患，并提前做出规避风险的策略。3.4列出在制定需求获取策略时的3种主要考虑因素。答：（1）能否建立起顺畅的