Nhập môn Công nghệ học Phần mềm · HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-I.1 Nhập môn Công nghệ học Phần mềm (Introduction to Software Engineering) Department

HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-I.1

Nhập môn Công nghệ học Phần mềm

(Introduction to Software Engineering)

Department of Software Engineering Faculty of Information Technology

Hanoi University of Technology TEL: 04-8682595 FAX: 04-8692906

Email: [email protected]


Cấu trúc môn học

• 45 tiết + 1 Đồ án môn học • Cần những kiến thức căn bản về CNTT • Cung cấp những nguyên lý chung về

Công nghệ học Phần mềm (CNHPM) • Cung cấp kiến thức để học các môn

chuyên ngành hẹp như Phân tích và thiết kế phần mềm, Xây dựng và đánh giá phần mềm, Quản trị dự án phần mềm,...


Cấu trúc môn học (tiếp)

• Nội dung: gồm 6 phần với 11 chương – Giới thiệu chung về CNHPM (3 buổi) – Quản lý dự án PM (2b) – Yêu cầu người dùng (1b) – Thiết kế và lập trình (2b) – Kiểm thử và bảo trì (2b) – Chủ đề nâng cao và tổng kết (1b+1b)

• Đánh giá: Thi hết môn + Đồ án môn học


Tài liệu tham khảo

• R. Pressman, Software Engineering: A Practioner’s Approach. 5th Ed., McGraw-Hill, 2001

• R. Pressman, Kỹ nghệ phần mềm. Tập 1, 2, 3. NXB Giáo dục, Hà Nội, 1997 (Người dịch: Ngô Trung Việt)

• I. Sommerville, Software Engineering. 5th Ed., Addison-Wesley, 1995

• K. Kawamura, Nhập môn Công nghệ học Phần mềm. NXB Kinki-Kagaku, Tokyo, 2001 (Tiếng Nhật)


Phần I Giới thiệu chung về CNHPM Chương 1: Bản chất phần mềm

1.1 Định nghĩa chung về phần mềm 1.2 Kiến trúc phần mềm 1.3 Các khái niệm 1.4 Đặc tính chung của phần mềm 1.5 Thế nào là phần mềm tốt ? 1.6 Các ứng dụng phần mềm


1.1. Định nghĩa chung về phần mềm

• Phần mềm (Software - SW) như một khái niệm đối nghĩa với phần cứng (Hardware - HW), tuy nhiên, đây là 2 khái niệm tương đối

• Từ xưa, SW như thứ được cho không hoặc bán kèm theo máy (HW)

• Dần dần, giá thành SW ngày càng cao và nay cao hơn HW


Các đặc tính của SW và HW HW

• Vật “cứng” • Kim loại • Vật chất • Hữu hình • Sản xuất công nghiệp bởi máy móc là chính

• Định lượng là chính • Hỏng hóc, hao mòn

SW • Vật “mềm” • Kỹ thuật sử dụng • Trừu tượng • Vô hình • Sản xuất bởi con người là chính

• Định tính là chính • Không hao mòn


Định nghĩa 1: Phần mềm là

• Các lệnh (chương trình máy tính) khi được thực hiện thì cung cấp những chức năng và kết quả mong muốn

• Các cấu trúc dữ liệu làm cho chương trình thao tác thông tin thích hợp

• Các tư liệu mô tả thao tác và cách sử dụng chương trình


SW đối nghĩa với HW

• Vai trò SW ngày càng thể hiện trội • Máy tính là . . . chiếc hộp không có SW • Ngày nay, SW quyết định chất lượng một hệ thống máy tính (HTMT), là chủ đề cốt lõi, trung tâm của HTMT

• Hệ thống máy tính gồm HW và SW


Định nghĩa 2

Trong một hệ thống máy tính, nếu trừ bỏ đi các thiết bị và các loại phụ kiện thì phần còn lại chính là phần mềm (SW)

• Nghĩa hẹp: SW là dịch vụ chương trình để tăng khả năng xử lý của phần cứng của máy tính (như hệ điều hành - OS)

• Nghĩa rộng: SW là tất cả các kỹ thuật ứng dụng để thực hiện những dịch vụ chức năng cho mục đích nào đó bằng phần cứng


SW theo nghĩa rộng

• Không chỉ SW cơ bản và SW ứng dụng • Phải gồm cả khả năng, kinh nghiệm thực tiễn và kỹ năng của kỹ sư (người chế ra phần mềm): Know-how of Software Engineer

• Là tất cả các kỹ thuật làm cho sử dụng phần cứng máy tính đạt hiệu quả cao


Phần mềm là gì ? Nhóm các Kỹ thuật,

Phương pháp luận

Nhóm các chương trình

Nhóm các tư liệu

Kinh nghiệm kỹ sư, know-how


Nhóm các kỹ thuật, phương pháp luận

• Các khái niệm và trình tự cụ thể hóa một hệ thống

• Các phương pháp tiếp cận giải quyết vấn đề • Các trình tự thiết kế và phát triển được chuẩn

hóa • Các phương pháp đặc tả yêu cầu, thiết kế hệ thống, thiết kế chương trình, kiểm thử, toàn bộ quy trình quản lý phát triển phần mềm


• Là phần giao diện với phần cứng, tạo thành từ các nhóm lệnh chỉ thị cho máy tính biết trình tự thao tác xử lý dữ liệu

• Phần mềm cơ bản: với chức năng cung cấp môi trường thao tác dễ dàng cho người sử dụng nhằm tăng hiệu năng xử lý của phần cứng (ví dụ như OS là chương trình hệ thống)

• Phần mềm ứng dụng: dùng để xử lý nghiệp vụ thích hợp nào đó (quản lý, kế toán, . . .), phần mềm đóng gói, phần mềm của người dùng, . . .

Nhóm các chương trình


Nhóm các tư liệu

• Những tư liệu hữu ích, có giá trị cao và rất cần thiết để phát triển, vận hành và bảo trì phần mềm

• Để chế ra phần mềm với độ tin cậy cao cần tạo ra các tư liệu chất lượng cao: đặc tả yêu cầu, mô tả thiết kế từng loại, điều kiện kiểm thử, thủ tục vận hành, hướng dẫn thao tác


Những yếu tố khác

• Sản xuất phần mềm phụ thuộc rất nhiều vào con người (kỹ sư phần mềm). Khả năng hệ thống hóa trừu tượng, khả năng lập trình, kỹ năng công nghệ, kinh nghiệm làm việc, tầm bao quát, . . .: khác nhau ở từng người

• Phần mềm phụ thuộc nhiều vào ý tưởng (idea) và kỹ năng (know-how) của người/nhóm tác giả


1.2 Kiến trúc phần mềm 1.2.1 Phần mềm nhìn từ cấu trúc phân cấp • Cấu trúc phần mềm là cấu trúc phân cấp

(hierarchical structure): mức trên là hệ thống (system), dưới là các hệ thống con (subsystems)

• Dưới hệ thống con là các chương trình • Dưới chương trình là các Modules hoặc

Subroutines với các đối số (arguments)


Kiến trúc phần mềm System

Subsystem Subsystem

Program Program

Module Module Subroutine

Master files

Temporary files

Arguments Arguments

Job unit

Jobstep unit

Member unit Common Module

≈

≈


1.2.2 Phần mềm nhìn từ cấu trúc và thủ tục

• Hai yếu tố cấu thành của phần mềm – Phương diện cấu trúc – Phương diện thủ tục

• Cấu trúc phần mềm: biểu thị kiến trúc các chức năng mà phần mềm đó có và điều kiện phân cấp các chức năng (thiết kế cấu trúc)

• Thiết kế chức năng: theo chiều đứng (càng sâu càng phức tạp) và chiều ngang (càng rộng càng nhiều chức năng, qui mô càng lớn)


Cấu trúc phần mềm

Fuction A

Function B Function C

Function D Function E Function F

Cấu trúc chiều ngang (Horizontal structure)

Cấu trúc chiều đứ

ng (Vertical structure)


Thủ tục (procedure) phần mềm

• Là những quan hệ giữa các trình tự mà phần mềm đó có

• Thuật toán với những phép lặp, rẽ nhánh, điều khiển luồng xử lý (quay lui hay bỏ qua)

• Là cấu trúc lôgic biểu thị từng chức năng có trong phần mềm và trình tự thực hiện chúng

• Thiết kế cấu trúc trước rồi sang chức năng


1.3 Các khái niệm

• Khi chế tác phần mềm cần nhiều kỹ thuật – Phương pháp luận (Methodology): những chuẩn mực cơ bản để chế tạo phần mềm với các chỉ tiêu định tính

– Các phương pháp kỹ thuật (Techniques): những trình tự cụ thể để chế tạo phần mềm và là cách tiếp cận khoa học mang tính định lượng

• Từ phương pháp luận triển khai đến kỹ thuật


Các khái niệm (Software concepts)

• Khái niệm tính môđun (modularity concept)

• Khái niệm chi tiết hóa dần từng bước (stepwise refinement concept)

• Khái niệm trừu tượng hóa (abstraction concept): về thủ tục, điều khiển, dữ liệu

• Khái niệm che giấu thông tin (information hiding concept)

• Khái niệm hướng đối tượng (object oriented)


Từ phương pháp luận phần mềm sang kỹ thuật phần mềm

Tính Môđun

Chi tiết hóa dần

Trừu tượng hóa (Che giấu t.tin)

Phân tích cấu trúc

Thiết kế cấu trúc

Lập trình cấu trúc

Dữ liệu trừu tượng

Hướng đối tượng Khái niệm phần mềm


1.3.1 Tính môđun (Modularity) • Là khả năng phân chia phần mềm thành các môđun ứng với các chức năng, đồng thời cho phép quản lý tổng thể: khái niệm phân chia và trộn (partion and merge)

• Hai phương pháp phân chia môđun theo chiều – sâu (depth, thẳng đứng): điều khiển phức tạp dần – rộng (width, nằm ngang): môđun phụ thuộc dần

• Quan hệ giữa các môđun: qua các đối số (arguments)


Chuẩn phân chia môđun

Tính độc lập kém

dần

Điều khiển phức tạp dần

SW Phân chia chiều rộng

Phân chia chiều sâu

Cấu trúc rộng chiều ngang

Cấu trúc sâu chiều đứng


1.3.2 Chi tiết hóa từng bước Cách tiếp cận từ trên xuống (top-down

approach)

Ngôn ngữ chương trình

Chi tiết hóa

từng bước

Thế giới bên ngoài

Đặc tả yêu cầu

Trừu tượng hóa mức cao: Thế giới bên ngoài, trạng thái chưa rõ ràng

Trừu tượng hóa mức trung gian: Xác định yêu cầu và đặc tả những định nghĩa yêu cầu

Trừu tượng hóa mức thấp: Từng lệnh của chương trình được viết bởi ngôn ngữ thủ tục nào đó


Ví dụ: Trình tự giải quyết vấn đề từ mức thiết kế chương trình đến mức lập trình

• Bài toán: từ một nhóm N số khác nhau tăng dần, hãy tìm số có giá trị bằng K (nhập từ ngoài vào) và in ra vị trí của nó

• Giải từng bước từ khái niệm đến chi tiết hóa từng câu lệnh bởi ngôn ngữ lập trình nào đó

• Chọn giải thuật tìm kiếm nhị phân (pp nhị phân)


Cụ thể hóa thủ tục qua các chức năng

Bài toán đã cho Nhập giá trị K

Nhận giá trị nhóm N số

Tìm kiếm giá trị (pp nhị phân)

In ra vị trí (nếu có)


Cụ thể hóa bước tiếp theo

Tìm kiếm giá trị (pp nhị phân)

Xác lập phạm vi mảng số

Lặp lại xử lý tìm kiếm giá trị K trong phạm vi tìm kiếm

Tìm vị trí giữa phân đôi mảng

So sánh K với giá trị giữa

Đặt lại phạm vi tìm kiếm

Lặp lại tìm kiếm K trong phạm vi tìmkiếm


Mức mô tả chương trình (bằng PDL) Bắt đầu Đọc K Nhận giá trị cho mảng 1 chiều A(I), (I =1, 2, . . . ,.N) MIN = 1 MAX = N DO WHILE (Có giá trị bằng K không, cho đến khi MIN > MAX) Lấy MID = (MIN + MAX) / 2 IF A(MID) > K THEN MAX = MID - 1 ELSE IF A(MID) < K THEN MIN = MID + 1 ELSE In giá trị MID ENDIF ENDIF ENDDO KếtThúc


1.3.3 Khái niệm Che giấu thông tin

• Để phân rã phần mềm thành các môđun một cách tốt nhất, cần tuân theo nguyên lý che giấu thông tin: “các môđun nên được đặc trưng bởi những quyết định thiết kế sao cho mỗi môđun ẩn kín đối với các môđun khác” [Parnas1972]

• Rất hữu ích cho kiểm thử và bảo trì phần mềm


Khái niệm Trừu tượng hóa

• Abstraction cho phép tập trung vấn đề ở mức tổng quát, gạt đi những chi tiết mức thấp ít liên quan

• 3 mức trừu tượng – Trừu tượng thủ tục: dãy các chỉ thị với chức năng đặc thù và giới hạn nào đó

– Trừu tượng dữ liệu: tập hợp dữ liệu mô tả đối tượng dữ liệu nào đó

– Trừu tượng điều khiển: Cơ chế điều khiển chương trình không cần đặc tả những chi tiết bên trong

• Ví dụ: Mở cửa. Thủ tục: Mở gồm . . .; Dữ liệu: Cửa là . . .


1.4 Đặc tính chung của phần mềm • Là hàng hóa vô hình, không nhìn thấy được • Chất lượng phần mềm: không mòn đi mà có

xu hướng tốt lên sau mỗi lần có lỗi (error/bug) được phát hiện và sửa

• Phần mềm vốn chứa lỗi tiềm tàng, theo quy mô càng lớn thì khả năng chứa lỗi càng cao

• Lỗi phần mềm dễ được phát hiện bởi người ngoài


Đặc tính chung của phần mềm (tiếp)

• Chức năng của phần mềm thường biến hóa, thay đổi theo thời gian (theo nơi sử dụng)

• Hiệu ứng làn sóng trong thay đổi phần mềm • Phần mềm vốn chứa ý tưởng và sáng tạo của

tác giả/nhóm làm ra nó • Cần khả năng “tư duy nhị phân” trong xây dựng, phát triển phần mềm

• Có thể sao chép rất đơn giản


1.5 Thế nào là phần mềm tốt ?

Hiệu suất xử lý Các chỉ tiêu cơ bản

Tính dễ hiểu

Thời gian (Phần cứng phát triển)

Yếu tố

khái niệm phần mềm tốt

Đặc trưng gần đây


1.5.1 Các chỉ tiêu cơ bản

• Phản ánh đúng yêu cầu người dùng (tính hiệu quả - effectiveness)

• Chứa ít lỗi tiềm tàng • Giá thành không vượt quá giá ước lượng

ban đầu • Dễ vận hành, sử dụng • Tính an toàn và độ tin cậy cao


1.5.2 Hiệu suất xử lý cao

• Hiệu suất thời gian tốt (efficiency): – Độ phức tạp tính toán thấp (Time

complexity) – Thời gian quay vòng ngắn (Turn Around

Time: TAT) – Thời gian hồi đáp nhanh (Response time)

• Sử dụng tài nguyên hữu hiệu: CPU, RAM, HDD, Internet resources, . . .


1.5.3 Tính dễ hiểu

• Kiến trúc và cấu trúc thiết kế dễ hiểu • Dễ kiểm tra, kiểm thử, kiểm chứng • Dễ bảo trì • Có tài liệu (mô tả yêu cầu, điều kiện kiểm thử, vận hành, bảo trì, FAQ, . . .) với chất lượng cao

Tính dễ hiểu: chỉ tiêu ngày càng quan trọng


1.6 Các ứng dụng phần mềm

• Phần mềm hệ thống (System SW) • Phần mềm thời gian thực (Real-time SW) • Phần mềm nghiệp vụ (Business SW) • Phần mềm tính toán KH&KT (Eng.&Scie. SW) • Phần mềm nhúng (Embedded SW) • Phần mềm máy cá nhân (Personal computer SW) • Phần mềm trên Web (Web-based SW) • Phần mềm trí tuệ nhân tạo (AI SW)


Chương 2: Khủng hoảng phần mềm

(Software Crisis) 2.1 Khủng hoảng phần mềm là gì ? 2.2 Những vấn đề (khó khăn) trong sản xuất phần mềm


2.1 Khủng hoảng phần mềm là gì?

• 10/1968 tại Hội nghị của NATO các chuyên gia phần mềm đã đưa ra thuật ngữ “Khủng hoảng phần mềm” (Software crisis). Qua hàng chục năm, thuật ngữ này vẫn được dùng và ngày càng mang tính cấp bách

• Khủng hoảng là gì ? [Webster’s Dict.] – Điểm ngoặt trong tiến trình của bất kỳ cái gì; thời điểm,

giai đoạn hoặc biến cố quyết định hay chủ chốt – Điểm ngoặt trong quá trình diễn biến bệnh khi trở nên

rõ ràng bệnh nhân sẽ sống hay chết • Trong phần mềm: Day dứt kinh niên (chronic affliation, by

Prof. Tiechrow, Geneva, Arp. 1989)


Khủng hoảng phần mềm là gì? (tiếp) Là sự day dứt kinh niên (kéo dài theo thời gian hoặc thường tái diễn, liên tục không kết thúc) gặp phải trong phát triển phần mềm máy tính, như

• Phải làm thế nào với việc giảm chất lượng vì những lỗi tiềm tàng có trong phần mềm ?

• Phải xử lý ra sao khi bảo dưỡng phần mềm đã có ? • Phải giải quyết thế nào khi thiếu kỹ thuật viên phần mềm?

• Phải chế tác phần mềm ra sao khi có yêu cầu phát triển theo qui cách mới xuất hiện ?

• Phải xử lý ra sao khi sự cố phần mềm gây ra những vấn đề xã hội ?


Một số yếu tố • Phần mềm càng lớn sẽ kéo theo phức tạp hóa

và tăng chi phí phát triển • Đổi vai trò giá thành SW vs. HW • Công sức cho bảo trì càng tăng thì chi phí cho

Backlog càng lớn • Nhân lực chưa đáp ứng được nhu cầu phần mềm

• Những phiền hà của phần mềm gây ra những vấn đề xã hội


Những dự án lớn của NASA (National Aeronautics and Space Administration)

Tªn dù ¸n

Thêi ®iÓmph t triÓn

Tæng sèb- í c (triÖu)

GEMINI Gi÷a 1960 6

APPOLO(1 Bill. $) § Çu 1970 13

SPACESHUTTLE Cuèi 1970 45


So sánh chi phí cho Phần cứng và Phần mềm

% 100

80

60

40

20

0

-

-

-

-

+ 1955

+ 1970

+ 2000

+ 1985

Phần cứng Phát triển

Bảo trì

Phần mềm


So sánh chi phí cho các pha

3

35

78 7

67

X¸ c ®Þnh yªu cÇu 3%§ Æc t¶ 3%ThiÕt kÕ 5%LËp tr×nh 7%KiÓm thö m«®un 8%KiÓm thö tÝch hî p 7%B¶o tr× 67%


Backlog tại Nhật Bản năm 1985

15.5

24.7

32.5

18.4

9.4

D- í i 6 th¸ ng 15.5%

6 th¸ ng ®Õn 1 n¨ m 24.7%

Tõ 1 ®Õn 2 n¨ m 32.5%

Tõ 2 ®Õn 3 n¨ m 18.4%

Trªn 3 n¨ m 9.4%


Những vấn đề (khó khăn) trong

sản xuất phần mềm (1) Không có phương pháp mô tả rõ ràng định

nghĩa yêu cầu của người dùng (khách hàng), sau khi bàn giao sản phẩm dễ phát sinh những trục trặc (troubles)

(2) Với những phần mềm quy mô lớn, tư liệu đặc tả đã cố định thời gian dài, do vậy khó đáp ứng nhu cầu thay đổi của người dùng một cách kịp thời trong thời gian đó


Những vấn đề trong sản xuất phần mềm (tiếp)

(3) Nếu không có Phương pháp luận thiết kế nhất quán mà thiết kế theo cách riêng (của công ty, nhóm), thì sẽ dẫn đến suy giảm chất lượng phần mềm (do phụ thuộc quá nhiều vào con người)

(4) Nếu không có chuẩn về làm tư liệu quy trình sản xuất phần mềm, thì những đặc tả không rõ ràng sẽ làm giảm chất lượng phần mềm



(5) Nếu không kiểm thử tính đúng đắn của phần mềm ở từng giai đoạn mà chỉ kiểm ở giai đoạn cuối và phát hiện ra lỗi, thì thường bàn giao sản phẩm không đúng hạn

(6) Nếu coi trọng việc lập trình hơn khâu thiết kế thì thường dẫn đến làm giảm chất lượng phần mềm

(7) Nếu coi thường việc tái sử dụng phần mềm (software reuse), thì năng suất lao động sẽ giảm



(8) Phần lớn trong quy trình phát triển phần mềm có nhiều thao tác do con người thực hiện, do vậy năng suất lao động thường bị giảm

(9) Không chứng minh được tính đúng đắn của phần mềm, do vậy độ tin cậy của phần mềm sẽ giảm

(10) Chuẩn về một phần mềm tốt không thể đo được một cách định lượng, do vậy không thể đánh giá được một hệ thống đúng đắn hay không



(11) Khi đầu tư nhân lực lớn vào bảo trì sẽ làm giảm hiệu suất lao động của nhân viên

(12) Công việc bảo trì kéo dài làm giảm chất lượng của tư liệu và ảnh hưởng xấu đến những việc khác



(13) Quản lý dự án lỏng lẻo kéo theo quản lý lịch trình cũng không rõ ràng (14) Không có tiêu chuẩn để ước lượng nhân lực và dự toán sẽ làm kéo dài thời hạn và vượt kinh phí của dự án Đây là những vấn đề phản ánh các khía cạnh khủng hoảng phần mềm, hãy tìm cách nỗ lực vượt qua để tạo ra phần mềm tốt!


Chương 3 Công nghệ học Phần mềm

(Software Engineering) 3.1 Lịch sử tiến triển Công nghệ học phần mềm 3.2 Sự tiến triển của các phương pháp thiết kế

phần mềm 3.3 Định nghĩa Công nghệ học phần mềm 3.4 Vòng đời của phần mềm 3.5 Quy trình phát triển phần mềm


3.1 Lịch sử tiến triển của CNHPM

• Nửa đầu 1960: ít quan tâm đến phần mềm, chủ yếu tập trung nâng cao tính năng và độ tin cậy của phần cứng

• Giữa những năm 1960: Phát triển hệ điều hành như phần mềm lớn (IBM OS/360, EC OS). Xuất hiện nhu cầu về quy trình phát triển phần mềm lớn và quy trình gỡ lỗi, kiểm thử trong phạm vi giới hạn


Lịch sử tiến triển của CNHPM (tiếp)

• Năm 1968: Tại Tây Đức, Hội nghị khoa học của NATO đã đưa ra từ “Software Engineering”. Bắt đầu bàn luận về khủng khoảng phần mềm và xu hướng hình thành CNHPM như một chuyên môn riêng

• Nửa cuối 1960: IBM đưa ra chính sách phân biệt giá cả giữa phần cứng và phần mềm. Từ đó, ý thức về phần mềm ngày càng cao. Bắt đầu những nghiên cứu cơ bản về phương pháp luận lập trình



• Nửa đầu những năm 1970: Nhằm nâng cao chất lượng phần mềm, không chỉ có các nghiên cứu về lập trình, kiểm thử, mà có cả những nghiên cứu đảm bảo tính tin cậy trong quy trình sản xuất phần mềm. Kỹ thuật: lập trình cấu trúc hóa, lập trình môđun, thiết kế cấu trúc hóa, vv

• Giữa những năm 1970: Hội nghị quốc tế đầu tiên về CNHPM được tổ chức (1975): International Conference on SE (ICSE)



• Nửa sau những năm 1970: Quan tâm đến mọi pha trong quy trình phát triển phần mềm, nhưng tập trung chính ở những pha đầu. ICSE tổ chức lần 2, 3 và 4 vào 1976, 1978 và 1979 – Nhật Bản có “Kế hoạch phát triển kỹ thuật sản xuất phần mềm” từ năm 1981

– Cuộc “cách tân sản xuất phần mềm” đã bắt đầu trên phạm vi các nước công nghiệp



• Nửa đầu những năm 1980: Trình độ học vấn và ứng dụng CNHPM được nâng cao, các công nghệ được chuyển vào thực tế. Xuất hiện các sản phẩm phần mềm và các công cụ khác nhau làm tăng năng suất sản xuất phần mềm đáng kể – ICSE tổ chức lần 5 và 6 năm 1981 và 1982 với trên

1000 người tham dự mỗi năm – Nhật Bản sang “Kế hoạch phát triển các kỹ thuật bảo trì phần mềm” (1981-1985)


Lịch sử tiến triển của CNHPM (tiếp) • Nửa cuối những năm 1980 đến nay: Từ học vấn sang nghiệp vụ! Chất lượng phần mềm tập trung chủ yếu ở tính năng suất, độ tin cậy và tính bảo trì. Nghiên cứa hỗ trợ tự động hóa sản xuất phần mềm – Nhật Bản có “Kế hoạch hệ thống công nghiệp hóa sản xuất phần mềm”(SIGMA: Software Industrialized Generator & Maintenance Aids, 1985-1990)

– Nhiều trung tâm, viện nghiên cứu CNHPM ra đời. Các trường đưa vào giảng dạy SE


Hiện nay

• Công nghiệp hóa sản xuất phần mềm bằng cách đưa những kỹ thuật công nghệ học (Engineering techniques) thành cơ sở khoa học của CNHPM

• Thể chế hóa lý luận trong sản xuất phần mềm và ứng dụng những phương pháp luận một cách nhất quán

• Tăng cường nghiên cứu và tạo công cụ trợ giúp sản xuất phần mềm


3.2 Sự tiến triển của các phương pháp thiết kế phần mềm • Phương pháp luận trong CNHPM: bắt đầu từ những năm 1970

• Trong phát triển phần mềm: nâng cao năng suất, độ tin cậy, giá thành - tính năng (productivity, reliability, cost-performance)

• Tiến triển phương pháp thiết kế: Sơ khởi, Trưởng thành, Phát triển và Biến đổi


Sơ khởi: nửa đầu 1970

• Khái niệm về tính môđun, cụ thể hóa từng bước trong phương pháp luận thiết kế

• N. Wirth: Chi tiết hóa từng giai đoạn. Thiết kế trên xuống. Lập trình môđun


Trưởng thành: nửa cuối 1970 • Phương pháp luận về quy trình thiết kế phần mềm với phương pháp phân chia môđun và thiết kế trong từng môđun.

• L.L. Constantine, 1974: Thiết kế cấu trúc hóa (phân chia môđun);

• E.W. Dijkstra, 1972: Lập trình cấu trúc hóa (trong môđun) . Phương pháp M.A. Jackson (1975) và J.D. Warnier (1974)

• Trừu tượng hóa dữ liệu: B.H. Liskov (1974);D.L. Parnas (1972)


Phát triển: nửa đầu 1980

• Triển khai các công cụ hỗ trợ phát triển phần mềm dựa trên các phương pháp và kỹ thuật đưa ra những năm 1970

• Bộ khởi tạo chương trình (program generators: pre-compiler; graphics-input editors, etc.)

• Ngôn ngữ đối thoại đơn giản (4GL, DB SQL) • Hệ trợ giúp: Hệ trợ giúp kiểm thử; Hệ trợ giúp quản lý thư viện; Hệ trợ giúp tái sử dụng


Biến đổi: nửa cuối 1980 đến nay

• Đưa ra các môi trường mới về phát triển phần mềm. Triển khai mới về kết hợp giữa CNHPM và CNH Tri thức (Knowledge Engineering)

• Triển khai những môi trường bậc cao về phát triển phần mềm; Tự động hóa sản xuất phần mềm; Chế phần mềm theo kỹ thuật chế thử (Prototyping); Lập trình hướng đối tượng - OOP; Hướng thành phần; Hỗ trợ phát triển phần mềm từ các hệ chuyên gia, vv


Hình thái sản xuất Phần mềm Đưa ra các kỹ thuật, phương pháp luận

ứng dụng thực tế vào từng quy trình

Cải biên, biến đổi vào từng sản phẩm và công cụ phần mềm (máy tính hóa từng phần)

Tổng hợp, hệ thống hóa cho từng loại công cụ (Máy tính hóa toàn bộ quy trình sản xuất phần mềm)

Hướng tới sản xuất phần mềm tự động


3.3 Định nghĩa Công nghệ học phần mềm • Bauer [1969]: CNHPM là việc thiết lập và sử dụng các nguyên tắc công nghệ học đúng đắn dùng để thu được phần mềm một cách kinh tế vừa tin cậy vừa làm việc hiệu quả trên các máy thực

• Parnas [1987]: CNHPM là việc xây dựng phần mềm nhiều phiên bản bởi nhiều người

• Ghezzi [1991]: CNHPM là một lĩnh vực của khoa học máy tính, liên quan đến xây dựng các hệ thống phần mềm vừa lớn vừa phức tạp bởi một hay một số nhóm kỹ sư


Định nghĩa CNHPM (tiếp) • IEEE [1993]: CNHPM là

(1) việc áp dụng phương pháp tiếp cận có hệ thống, bài bản và được lượng hóa trong phát triển, vận hành và bảo trì phần mềm;

(2) nghiên cứu các phương pháp tiếp cận được dùng trong (1)

• Pressman [1995]: CNHPM là bộ môn tích hợp cả quy trình, các phương pháp, các công cụ để phát triển phần mềm máy tính


Định nghĩa CNHPM (tiếp) • Sommerville [1995]: CNHPM là lĩnh vực liên

quan đến lý thuyết, phương pháp và công cụ dùng cho phát triển phần mềm

• K. Kawamura [1995]: CNHPM là lĩnh vực học vấn về các kỹ thuật, phương pháp luận công nghệ học (lý luận và kỹ thuật được hiện thực hóa trên những nguyên tắc, nguyên lý nào đó) trong toàn bộ quy trình phát triển phần mềm nhằm nâng cao cả chất và lượng của sản xuất phần mềm


Định nghĩa CNHPM (tiếp) Công nghệ học phần mềm là lĩnh vực khoa học về các phương pháp luận, kỹ thuật và công cụ tích hợp trong quy trình sản xuất và vận hành phần mềm nhằm tạo ra phần mềm với những chất lượng mong muốn [Software Engineering is a scientìic field to deal with methodologies, techniques and tools integrated in software production-maintenance process to obtain software with desired qualities]


Công nghệ học trong CNHPM ? (1) Như các ngành công nghệ học khác, CNHPM

cũng lấy các phương pháp khoa học làm cơ sở (2) Các kỹ thuật về thiết kế, chế tạo, kiểm thử và bảo

trì phần mềm đã được hệ thống hóa hóa thành phương pháp luận và hình thành nên CNHPM

(3) Toàn bộ quy trình quản lý phát triển phần mềm gắn với khái niệm vòng đời phần mềm, được mô hình hóa với những kỹ thuật và phương pháp luận trở thành các chủ đề khác nhau trong CNHPM


Công nghệ học trong CNHPM ? (tiếp) (4) Trong vòng đời phần mềm không chỉ có chế tạo

mà bao gồm cả thiết kế, vận hành và bảo dưỡng (tính quan trọng của thiết kế và bảo dưỡng)

(5) Trong khái niệm phần mềm, không chỉ có chương trình mà cả tư liệu về phần mềm

(6) Cách tiếp cận công nghệ học (khái niệm công nghiệp hóa) thể hiện ở chỗ nhằm nâng cao năng suất (tính năng suất) và độ tin cậy của phần mềm, đồng thời giảm chi phí giá thành


3.4 Vòng đời phần mềm (Software life-cycle)

• Vòng đời phần mềm là thời kỳ tính từ khi phần mềm được sinh (tạo) ra cho đến khi chết đi (từ lúc hình thành đáp ứng yêu cầu, vận hành, bảo dưỡng cho đến khi loại bỏ không đâu dùng)

• Quy trình phần mềm (vòng đời phần mềm) được phân chia thành các pha chính: phân tích, thiết kế, chế tạo, kiểm thử, bảo trì. Biểu diễn các pha có khác nhau theo từng người


Mô hình vòng đời phần mềm của Boehm Xác định yêu cầu hệ thống Kiểm chứng

Xác định yêu cầu phần mềm Kiểm chứng

Thiết kế căn bản

Kiểm chứng

Thiết kế chi tiết

Kiểm chứng

Lập trình

Gỡ lỗi

Kiểm thử

Chạy thử

Vận hành Bảo trì

Kiểm chứng lại


Suy nghĩ mới về vòng đời phần mềm

(1) Pha xác định yêu cầu và thiết kế có vai trò quyết định đến chất lượng phần mềm, chiếm phần lớn công sức so với lập trình, kiểm thử và chuyển giao phần mềm

(2) Pha cụ thể hóa cấu trúc phần mềm phụ thuộc nhiều vào suy nghĩ trên xuống (top-down) và trừu tượng hóa, cũng như chi tiết hóa

(3) Pha thiết kế, chế tạo thì theo trên xuống, pha kiểm thử thì dưới lên (bottom-up)



(4) Trước khi chuyển sang pha kế tiếp phải đảm bảo pha hiện nay đã được kiểm thử không còn lỗi

(5) Cần có cơ chế kiểm tra chất lượng, xét duyệt giữa các pha nhằm đảm bảo không gây lỗi cho pha sau

(6) Tư liệu của mỗi pha không chỉ dùng cho pha sau, mà chính là đối tượng quan trọng cho kiểm tra và đảm bảo chất lượng của từng quy trình và của chính phần mềm



(7) Cần chuẩn hóa mẫu biểu, cách ghi chép tạo tư liệu cho từng pha, nhằm đảm bảo chất lượng phần mềm

(8) Thao tác bảo trì phần mềm là việc xử lý quay vòng trở lại các pha trong vòng đời phần mềm nhằm biến đổi, sửa chữa, nâng cấp phần mềm


Các phương pháp luận và kỹ thuật cho từng pha

Tªn pha Néi dung nghiÖp vô Ph- ¬ng ph p, küthuËt

X¸c ®Þnhyªu cÇu

§ Æc t¶ yªu cÇu ng- êi dï ngX¸c ®Þnh yªu cÇu phÇn mÒm

Ph©n tÝch cÊu tróchãa

ThiÕt kÕhÖ thèng

ThiÕt kÕ c¬ b¶n phÇn mÒmThiÕt kÕ cÊu tróc ngoµi cña phÇnmÒm

ThiÕt kÕ cÊu tróc hãa

ThiÕt kÕch- ¬ngtr×nh

Lµ thiÕt kÕ chi tiÕt: ThiÕt kÕ cÊutróc bªn trong cña phÇn mÒm (®¬nvÞ ch- ¬ng tr×nh hoÆc m«®un)

LËp tr×nh cÊu trócPh- ¬ng ph p JacksonPh- ¬ng ph pWarnier

LËp tr×nh M· hãa bëi ng«n ng÷ lËp tr×nh M· hãa cÊu tróc hãa§ ¶m b¶ochÊt l- î ng

KiÓm tra chÊt l- î ng phÇn mÒm ®·ph t triÓn

Ph- ¬ng ph p kiÓmthö ch- ¬ng tr×nh

VËn hµnhB¶o tr×

Sö dông, vËn hµnh phÇn mÒm ®·ph t triÓn. BiÕn ®æi, ®iÒu chØnhphÇn mÒm

Ch- a cô thÓ


3.5 Quy trình phát triển phần mềm Common process framework - Khung quy trình chung

Umbrella activities

Framework activities - Hoạt động khung

Task sets - Tập tác vụ Tasks - Tác vụ

Milestones, deliverables

SQA points - Điểm KTCL


3.5.1 Capability Maturity Model (CMM) by SEI: Mô hình thuần thục khả năng

• Level 1: Initial (Khởi đầu). Few processes are defined. Success depends on individual effort

• Level 2: Repeatable (Lặp lại). Basic project management processes. Repeat earlier succeses on projects with similar applications

• Level 3: Defined (Xác định). Use a documented and approved version of the organization’s process for developing and supporting software


CMM (cont.)

• Level 4: Managed (Quản trị). Both SW process and products are quantitatively understood and controlled using detailed measures

• Level 5: Optimizing (Tối ưu). Continuous process improvement is enabled by quantitative feedback from the process and from testing innovative ideas and technologies

18 key process areas (KPAs) for CMM


18 KPAs of CMM LEVEL 2: Repeatable 1. SW configuration management 2. SW quality assurance 3. SW subcontract management 4. SW project tracking and oversight 5. SW project planning 6. Requirements management

7. Peer reviews 8. Intergroup coordination 9. SW product engineering 10. IntegratedSW management 11. Training program 12. Organization process definition 13. Organization process focus

LEVEL 3: Defined

14. SW quality Management 15. Quantitative process management

LEVEL 4: Managed LEVEL 5: Optimizing

16. Process change management 17. Technology change management 18. Defect prevention


3.5.2 Mô hình tuyến tính

Phân tích Thiết kế Lập trình Kiểm thử

Công nghệ học Hệ thống / Thông tin

Điển hình là mô hình vòng đời cổ điển (mô hình thác nước) Classic life cycle / waterfall model: là mô hình hay đựoc dùng nhất


Mô hình tuyến tính

• Công nghệ học Hệ thống / Thông tin và mô hình hóa (System / Information engineering and modeling): thiết lập các yêu cầu, ánh xạ một số tập con các yêu cầu sang phần mềm trong quá trình tương tác giữa phần cứng, người và CSDL

• Phân tích yêu cầu (Requirements analysis): hiểu lĩnh vực thông tin, chức năng, hành vi, tính năng và giao diện của phần mềm sẽ phát triển. Cần phải tạo tư liệu và bàn thảo với khách hàng, người dùng



• Thiết kế (Design): là quá trình nhiều bước với 4 thuộc tính khác nhau của một chương trình: cấu trúc dữ liệu, kiến trúc phần mềm, biểu diễn giao diện và chi tiết thủ tục (thuật toán). Cần tư liệu hóa và là một phần quan trọng của cấu hình phần mềm

• Tạo mã / lập trình (Code generation / programming): Chuyển thiết kế thành chương trình máy tính bởi ngôn ngữ nào đó. Nếu thiết kế đã được chi tiết hóa thì lập trình có thể chỉ thuần túy cơ học



• Kiểm thử (Testing): Kiểm tra các chương trình và môđun cả về lôgic bên trong và chức năng bên ngoài, nhằm phát hiện ra lỗi và đảm bảo với đầu vào xác định thì cho kết quả mong muốn

• Hỗ trợ / Bảo trì (Support / Maintenance): Đáp ứng những thay đổi, nâng cấp phần mềm đã phát triển do sự thay đổi của môi trường, nhu cầu


Điểm yếu của Mô hình tuyến tính

• Thực tế các dự án ít khi tuân theo dòng tuần tự của mô hình, mà thường có lặp lại (như mô hình của Boehm)

• Khách hàng ít khi tuyên bố rõ ràng khi nào xong hết các yêu cầu

• Khách hàng phải có lòng kiên nhẫn chờ đợi thời gian nhất định mới có sản phẩm. Nếu phát hiện ra lỗi nặng thì là một thảm họa!


3.5.3 Mô hình chế thử (Prototyping model)

Nghe Khách trình bày

Tạo / sửa bản mẫu

Khách kiểm tra bản mẫu


Mô hình chế thử: Khi nào ?

• Khi mới rõ mục đích chung chung của phần mềm, chưa rõ chi tiết đầu vào hay xử lý ra sao hoặc chưa rõ yêu cầu đầu ra

• Dùng như “Hệ sơ khai” để thu thập yêu cầu người dùng qua các thiết kế nhanh

• Các giải thuật, kỹ thuật dùng làm bản mẫu có thể chưa nhanh, chưa tốt, miễn là có mẫu để thảo luận gợi yêu cầu của người dùng


3.5.4 Mô hình phát triển ứng dụng nhanh (Rapid Application Development:

RAD) • Là quy trình phát triển phần mềm gia tăng, tăng dần từng bước (Incrimental software development) với mỗi chu trình phát triển rất ngắn (60-90 ngày)

• Xây dựng dựa trên hướng thành phần (Component-based construction) với khả năng tái sử dụng (reuse)

• Gồm một số nhóm (teams), mỗi nhóm làm 1 RAD theo các pha: Mô hình nghiệp vụ, Mô hình dữ liệu, Mô hình xử lý, Tạo ứng dụng, Kiểm thử và đánh giá (Business, Data, Process, Appl. Generation, Test)


Mô hình phát

triển ứng dụng

nhanh Business Modeling

Data Modeling

Process Modeling

Application Generation

Testing & Turnover

60 - 90 days

Business Modeling

Data Modeling

Process Modeling


Testing & Turnover

Business Modeling

Data Modeling

Process Modeling


Testing & Turnover

Team #1

Team #2

Team #3


RAD: Business modeling

Luồng thông tin được mô hình hóa để trả lời các câu hỏi:

– Thông tin nào điều khiển xử lý nghiệp vụ ? – Thông tin gì được sinh ra? – Ai sinh ra nó ? – Thông tin đi đến đâu ? – Ai xử lý chúng ?


RAD: Data and Process modeling

• Data modeling: các đối tượng dữ liệu cần để hỗ trợ nghiệp vụ (business). Định nghĩa các thuộc tính của từng đối tượng và xác lập quan hệ giữa các đối tượng

• Process modeling: Các đối tượng dữ liệu được chuyển sang luồng thông tin thực hiện chức năng nghiệp vụ. Tạo mô tả xử lý đễ cập nhật (thêm, sửa, xóa, khôi phục) từng đối tượng dữ liệu


RAD: Appl. Generation and Testing

• Application Generation: Dùng các kỹ thuật thế hệ 4 để tạo phần mềm từ các thành phần có sẵn hoặc tạo ra các thành phần có thể tái dụng lại sau này. Dùng các công cụ tự động để xây dựng phần mềm

• Testing and Turnover: Kiểm thử các thành phần mới và kiểm chứng mọi giao diện (các thành phần cũ đã được kiểm thử và dùng lại)


RAD: Hạn chế ? • Cần nguồn nhân lực dồi dào để tạo các nhóm cho

các chức năng chính • Yêu cầu hai bên giao kèo trong thời gian ngắn phải có phần mềm hoàn chỉnh, thiếu trách nhiệm của một bên dễ làm dự án đổ vỡ

• RAD không phải tốt cho mọi ứng dụng, nhất là với ứng dụng không thể môđun hóa hoặc đòi hỏi tính năng cao

• Mạo hiểm kỹ thuật cao thì không nên dùng RAD


3.5.5 Các mô hình tiến hóa: gia tăng, xoắn ốc, xoắn WINWIN, ...

• Phần lớn các hệ phần mềm phức tạp đều tiến hóa theo thời gian: môi trường thay đổi, yêu cầu phát sinh thêm, hoàn thiện thêm chức năng, tính năng

• Các mô hình tiến hóa (evolutionary models) có tính lặp lại. Kỹ sư phần mềm tạo ra các phiên bản (versions) ngày càng hoàn thiện hơn, phức tạp hơn

• Các mô hình: incremental, spiral, WINWIN spiral, concurrent development model


Mô hình gia tăng (The incremental model)

• Kết hợp mô hình tuần tự và ý tưởng lặp lại của chế bản mẫu

• Sản phẩm lõi với những yêu cầu cơ bản nhất của hệ thống được phát triển

• Các chức năng với những yêu cầu khác được phát triển thêm sau (gia tăng)

• Lặp lại quy trình để hoàn thiện dần


Mô hình gia tăng

Ph©n tÝch ThiÕt kÕ LËp tr×nh KiÓm thö

System/info. Engineering

Calendar time




Gia tăng 1

Gia tăng 2

Gia tăng 3

Gia tăng 4

Xuất xưởng 2

Xuất xưởng 1

Xuất xưởng 3

XX 4


Mô hình xoắn ốc (spiral)

Giao tiếp khách hàng

Lập kế hoạch Phân tích rủi ro

Kỹ nghệ

Xây dựng & Xuất xưởng

Khách hàng đánh giá

Bảo trì

Nâng cấp

Làm mới

Khái niệm


Mô hình xoắn ốc (tiếp)

• Giao tiếp khách hàng: giữa người phát triển và khách hàng để tìm hiểu yêu cầu, ý kiến

• Lập kế hoạch: Xác lập tài nguyên, thời hạn và những thông tin khác

• Phân tích rủi ro: Xem xét mạo hiểm kỹ thuật và mạo hiểm quản lý

• Kỹ nghệ: Xây dựng một hay một số biểu diễn của ứng dụng


Mô hình xoắn ốc (tiếp)

• Xây dựng và xuất xưởng: xây dựng, kiểm thử, cài đặt và cung cấp hỗ trợ người dùng (tư liệu, huấn luyện, . . .)

• Đánh giá của khách hàng: Nhận các phản hồi của người sử dụng về biểu diễn phần mềm trong giai đoạn kỹ nghệ và cài đặt


Mô hình xoắn ốc: Mạnh và yếu?

• Tốt cho các hệ phần mềm quy mô lớn • Dễ kiểm soát các mạo hiểm ở từng mức tiến

hóa • Khó thuyết phục khách hàng là phương

pháp tiến hóa xoắn ốc có thể kiểm soát được

• Chưa được dùng rộng rãi như các mô hình tuyến tính hoặc chế thử


Mô hình xoắn ốc WINWIN

• Nhằm thỏa hiệp giữa người phát triển và khách hàng, cả hai cùng “Thắng” (win-win) – Khách thì có phần mềm thỏa mãn yêu cầu chính – Người phát triển thì có kinh phí thỏa đáng và thời

gian hợp lý

• Các hoạt động chính trong xác định hệ thống: – Xác định cổ đông (stakeholders) – Xác định điều kiện thắng của cổ đông – Thỏa hiệp điều kiện thắng của các bên liên quan


Mô hình xoắn ốc WINWIN

1. Xác định mức tiếp của cổ đông

2. Xác định điều kiện thắng của cổ đông

3a. Hòa hợp điều kiện thắng 3b. Thiết lập mục tiêu mức tiếp và các ràng buộc, dự kiến

4. Đánh giá tiến trình và dự kiến sản phẩm, giải quyết rủi ro

5. Xác định mức tiếp của sản phâm và quy trình, kể cả phân chia nhỏ

7. Xét duyệt và đánh giá 6. Kiểm định sản phẩm và quy trình


Mô hình phát triển đồng thời (The concurrent development model)

• Xác định mạng lưới những hoạt động đồng thời (Network of concurrent activities)

• Các sự kiện (events) xuất hiện theo điều kiện vận động trạng thái trong từng hoạt động

• Dùng cho mọi loại ứng dụng và cho hình ảnh khá chính xác về trạng thái hiện trạng của dự án

• Thường dùng trong phát triển các ứng dụng khách/chủ (client/server applications): system and componets are developed concurrently


3.5.6 Mô hình theo thành phần (Component-based model)

• Gắn với những công nghệ hướng đối tượng (Object-oriented technologies) qua việc tạo các lớp (classes) có chứa cả dữ liệu và giải thuật xử lý dữ liệu

• Có nhiều tương đồng với mô hình xoắn ốc • Với ưu điểm tái sử dụng các thành phần qua Thư viện / kho các lớp: tiết kiệm 70% thời gian, 80% giá thành, chỉ số sản xuất 26.2/16.9

• Với UML như chuẩn công nghiệp đang triển khai


Mô hình theo thành phần

Giao tiếp khách hàng

Lập kế hoạch Phân tích rủi ro

Kỹ nghệ Xây dựng & Xuất xưởng

Khách hàng đánh giá

Xác định thành phần ứng viên

Tìm thành phần từ thư viện

Lấy thành phần nếu có

Xây dựng thành phần nếu kh.có

Đặt thành phần vào thư viện

Xây dựng bước lặp thứ n của hệ thống


3.5.7 Mô hình hình thức (Formal model)

• Còn gọi là CNHPM phòng sạch (Cleanroom SE) • Tập hợp các công cụ nhằm đặc tả toán học phần mềm máy tính từ khâu định nghĩa, phát triển đến kiểm chứng

• Giúp kỹ sư phần mềm phát hiện và sửa các lỗi khó

• Thường dùng trong phát triển SW cần độ an toàn rất cao (y tế, hàng không, . . .)


Mô hình hình thức: Điểm yếu ?

• Cần nhiều thời gian và công sức để phát triển

• Phí đào tạo cao vì ít người có nền căn bản cho áp dụng mô hình hình thức

• Khó sử dụng rộng rãi vì cần kiến thức toán và kỹ năng của khách hàng


3.5.8 Các kỹ thuật thế hệ 4 (Fourth generation techniques)

• Tập hợp các công cụ cho phép xác định đặc tính phần mềm ở mức cao, sau đó sinh tự động mã nguồn dựa theo đặc tả đó

• Các công cụ 4GT điển hình: ngôn ngữ phi thủ tục cho truy vấn CSDL; tạo báo cáo; xử lý dữ liệu; tương tác màn hình; tạo mã nguồn; khả năng đồ họa bậc cao; khả năng bảng tính; khả năng giao diện Web; vv


4GT: How ? • Từ thu thập yêu cầu cho đến sản phẩm: đối thoại giữa khách và người phát triển là quan trọng

• Không nên bỏ qua khâu thiết kế. 4GT chỉ áp dụng để triển khai thiết kế qua 4GL

• Mạnh: giảm thời gian phát triển và tăng năng suất • Yếu: 4GT khó dùng hơn ngôn ngữ lập trình, mã

khó tối ưu và khó bảo trì cho hệ thống lớn ⇒ cần kỹ năng của kỹ sư phần mềm

• Tương lai: 4GT với mô hình theo thành phần


3.5.9 Sản phẩm và quy trình (Product and process)

• Quy trình yếu thì sản phẩm khó mà tốt, song không nên coi trọng quá mức vào quy trình hoặc quá mức vào sản phẩm

• Sản phẩm và quy trình cần được coi trọng như nhau


Bài tập Phần I và Đồ án I • Xem lại các khái niệm, mô hình của phần mềm và

CNHPM • Đồ án môn học I (cho 13 nhóm, nạp báo cáo, tư liệu tìm được trên Web và thư viện): – Tìm hiểu và viết báo cáo, trình bày về mô hình

phát triển phần mềm (10 mô hình / 10 nhóm) – Chuẩn ISO 9001 cho SE – Chuẩn CMM (www.sei.com) – Các kỹ thuật lập trình (cấu trúc, mô đun, . . .)

HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-II.1

Phần II

Phương pháp Quản lý Dự án CNTT

Chương 4

Quản lý dự án CNTT Bộ môn Công nghệ Phần mềm

Khoa Công nghệ Thông tin Đại học Bách Khoa Hà Nội


Nội dung trình bày

Tổng quan Lập kế hoạch quản lý Tổ chức dự án Quản lý rủi ro Phát triển nhóm Quản lý chất lượng Lập kế hoạch làm việc chi tiết Kiểm soát và lập báo cáo dự án Quản lý vấn đề và kiểm soát thay đổi Quản lý cấu hình Hoàn tất dự án

I. Tổng quan

Phương pháp Quản lý Dự án CNTT


Mục tiêu

Để hiểu về

Khái niệm về dự án và quản lý dự án

Tại sao các dự án lại thất bại

Các dự án CNTT có gì đặc biệt


Các định nghĩa về quản lý dự án

Một dự án:

♦là riêng biệt, độc lập ♦có điểm bắt đầu và điểm kết thúc ♦có sản phẩm cụ thể cuối cùng ♦là duy nhất, hoặc về sản phẩm hoặc về môi trường của nó


Tại sao các dự án lại thất bại? hay điều gì khiến một dự án thành công?

Quản lý dự án là để đưa ra một sản phẩm cuối cùng: • đúng hạn • trong phạm vi ngân sách hay nguồn tài chính cho

phép • phù hợp theo các đặc tả • với một mức độ chất lượng để phục vụ các nhu cầu

kinh doanh và đáp ứng các tiêu chuẩn chuyên môn và kỳ vọng của công tác quản lý


Định nghĩa về dự án bị thất bại Một dự án mà:

Không đạt được các mục tiêu của dự án, và/hoặc

Bị vượt quá ngân sách ít nhất 30%

Không rõ các mục tiêu: 18%

Không quen thuộc với phạm vi và sự phức tạp của dự án: 17%

thiếu thông tin: 21% quản lý dự án không tốt: 32%

lý do khác: 12%

Tại sao dự án thất bại ?


Những nguyên nhân thất bại

Do nhà cung cấp phần cứng/phần mềm kém

Nhân viên kinh doanh cao cấp trong nhóm làm việc không hiệu quả

Quản lý dự án tồi

Công nghệ là quá mới đối với tổ chức

Ước tính và lập kế hoạch tồi

Các mục tiêu của dự án không được nêu ra đầy đủ

0 10 20 30 40 50 60 % đáp ứng

số liệu 1994


0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Để tránh thất bại

Cải tổ việc quản lý dự án

Nghiên cứu khả thi

Tăng số thành viên tham gia

Tăng các phương sách từ bên ngoài

Không phải những lý do trên

%

Đáp ứng


Các hoạt động dự án

Nguồn

Các đầu vào khác

các yêu cầu Các kết quả bàn giao của dự án

Các đầu ra khác

Quản lý Dự án

Những yêu cầu của người quản lý

.....và quản lý dự án không phải là thực hiện dự án!

Thực hiện dự án không có nghĩa là Quản trị dự án!


Các thuộc tính đặc trưng của dự án IT Các kết quả bàn giao có thể là ít hữu hình và ít quen

thuộc hơn so với các loại dự án khác Phạm vi có thể khó kiểm soát Đội dự án thường có những kỹ năng, kinh nghiệm, thái

độ và kỳ vọng trái ngược nhau Dự án có thể bị căng thẳng để đạt được các mục tiêu

kinh doanh Dự án có thể được kết nối với những sự thay đổi quan

trọng về tổ chức Các yêu cầu, phạm vi, và lợi nhuận chính xác có thể rất

khó xác định Sự thay đổi nhanh chóng về công nghệ có thể làm cho

nền tảng của dự án trở nên lỗi thời


Cấu trúc Phương pháp QLDA

qu¶n lý ngêi thùc hiÖn hîp ®ång phô

qu¶n lý çn bé dù ¸n

qu¶n lý sù thay ®èi vÒ tæ chøc

qu¶n lý rñi ro

Qu¶n l ý chÊt lîng

qu¶n lý çc vÊn ®Ò vµ kiÓm so¸t sù thay dæi

Qu¶n lý cÊu h×nh

§Þnh nghÜa dù ¸n

LËp KÕ ho¹ch

dù ¸n

Qu¶n lý vµ kiÓm so¸t dù ¸n

KÕt thóc

dù ¸n


10 quy tắc vàng Quản lý dự án thành công chính là vấn đề về con người

♦ nhưng không được quên quản trị Khám phá các nguồn hỗ trợ và chống đỡ Sự hiện diện có thể là dối trá - xem xét lịch trình ẩn đằng sau Phải hiểu rằng những con người khác nhau thì có những cách nhìn khác

nhau ♦ hãy đặt mình vào địa vị của họ

Thiết lập kế hoạch của bạn sao cho có thể chỉnh sửa dễ dàng Đối mặt với từng sự kiện như là nó đã có từ trước Sử dụng quản trị để hỗ trợ cho các mục đích của dự án Thời gian mục tiêu đối với từng nhiệm vụ không được giống như đã nêu

trong kế hoạch Đọc lại phạm vi và các mục tiêu của dự án mỗi tuần 1 lần Không ngạc nhiên!

II. Lập kế hoạch quản lý

Quản lý dự án CNTT


Các mục tiêu

Sau khi kết thúc phần này bạn sẽ: Hiểu được sự cần thiết của việc lập kế hoạch và

các bước của việc lập kế hoạch quản lý

Có thể lập ra một kế hoạch quản lý toàn diện ở một mức độ chi tiết hợp lý đối với dự án và đây chính là bước mở đầu của dự án

Có thể đưa ra cho khách hàng về sự cần thiết của việc lập kế hoạch quản lý


Lập kế hoạch quản lý Xác định ranh giới của dự án

♦ đội lập kế hoạch, văn bản/thông tin hiện có Xây dựng các lựa chọn tiếp cận dự án

♦ chiến lược thực hiện và các phương pháp luận tổ chức dự án

Xây dựng các ước tính ban đầu Xây dựng cơ sở hạ tầng nguồn

♦ môi trường làm việc Xây dựng cơ sở hạ tầng của dự án

♦ quản lý cấu hình, chất lượng, rủi ro, sự kiện, sự thay đổi, kiểm soát dự án, lập báo cáo, và lập kế hoạch

Lập thành văn bản về kế hoạch quản lý


Các vai trò và trách nhiệm của dự án

Ban điều hành Chiến lược kinh doanh Không Không Ban chỉ đạo điều hành dự án phê chuẩn từ lúc bắt đầu dự án Nhà tài trợ d/a luôn sẵn sàng đầu vào về phạm vi, từ lúc bắt đầu d/a hỗ trợ dự án mục tiêu, lợi ích Giám đốc dự án quản lý chiến xem xét và từ lúc bắt đầu d/a dự án phê chuẩn Quản lý dự án quản lý hoạt động chịu trách nhiệm Trong thời gian dự án về kết quả thực hiện dự án Nhóm trưởng dự án chịu trách nhiệm hỗ trợ người trong suốt thời gian về nhiệm vụ dự án quản lý dự án lập kế hoạch quản lý Cán bộ dự án hoàn thành nhiệm vụ None trong suốt thời gian hoạt động dự án

Vai trò Trách nhiệm Vai trò trong viẹc lập kế hoạch quản lý

thời gian thực hiện


Xây dựng & Thông qua kế hoạch quản lý

Các lợi ích khi lập kế hoạch quản lý

Khởi đầu sai lệch

Kh«ng ®¸p øng ®îc sù mong ®îi cña nhµ tµi trî vµ/hoÆc çc môc tiªu

Bị nhầm lẫn

Thông tin nghèo nàn

§¸p øng çc môc tiªu cña nhµ tµi trî G©y dùng lßng tin cña ®èi t¸c

ThiÕt lËp híng lµm viÖc chung

Bao qu¸t ®îc çc th¸ch thøc

Më ra çc kªnh th«ng tin liªn l¹c

B¾t ®Çu dù ¸n víi mét ph¬ng thøc cã hÖ thèng

những rủi ro gặp phải khi không lập kế hoạch quản lý


Çc môc tiªu

§éi dù ¸n

Giá trị của các mục tiêu rõ ràng

Thiết lập sự mong đợi của nhà tài trợ dự án và các nhà đầu tư

Đưa ra điểm mục tiêu để hướng dẫn đội dự án

Cho phép bạn xác định thời điểm dự án kết thúc!


Các bước xác định phạm vi dự án

Xem xét lại các văn bản hiện có

Lập danh sách các văn bản/ thông tin chưa đầy đủ hay còn thiếu Tiến hành phỏng vấn và/hoặc hội thảo để thu thập các thông tin còn thiếu Phân loại các thông tin cụ thể liên quan đến các cam kết, lịch trình và các kết quả bàn giao Tiếp tục kết hợp chặt chẽ các chi tiết vào kế hoạch quản lý Đạt được thoả thuận


“Báo cáo phạm vi dự án” được xây dựng Các lợi ích của dự án được lập thành văn bản rõ ràng

Xác định được các kết quả chính và các tiêu thức để hoàn thành dự án

Xác định rõ các hạn chế, giả thuyết, điểm bên trong và bên ngoài

ích lợi của việc xác định phạm vi


Các tiêu thức của Xác định tốt

Rõ ràng không có ngôn từ nhập nhằng không có ngôn ngữ marketing và bán hàng không có từ viết tắt

Ngắn gọn 25 từ hoặc ít hơn nêu “là gì” chứ không phải “như thế nào”

Đầy đủ Trình bày phạm vi, lịch trình, nguồn Sử dụng các động từ hành động


PM

đội chủ chốt

đội mở rộng

văn phòng dự án

Nhà tài trợ dự án

ban điều hành dự án

đội quản lý

Tổ chức dự án


Kết quả bàn giao đáp ứng tiêu chuẩn

Tối thiểu hoá các rủi ro dự án

Kế hoạch làm việc được xây dựng phù hợp với mẫu

Tiến trình được đo lường, ghi chép và báo cáo

Các trở ngại được xác định và chỉ ra

Đảm bảo quy trình kiểm soát dự án...


Theo dõi & xem xét các dữ liệu mục tiêu

Rà xét các kết quả bàn giao

Báo cáo và phân tích tiến trình

Tái định hướng dự án khi cần thiết

Lựa chọn phần mềm quản lý dự án

Quy trình báo cáo và kiểm soát dự án


Các chính sách

Các thủ tục hành chính

Các tiêu chuẩn

Sổ tay quản trị


Ban chỉ đạo và nhà tài trợ phải phê chuẩn:

Phạm vi của dự án

Phương pháp luận được sử dụng

Thành phần của đội dự án

Ước tính kỹ lưỡng về thời gian và chi phí

Quy trình đối với việc quản lý dự án


Các yếu tố thành công

Một kế hoạch quản lý hiệu quả Mô tả các tiêu thức thành công của một dự án; Phác thảo khung thời gian, ngân sách, và các kết quả bàn

giao chủ yếu ở mức chất lượng thiết kế; Xác định phưong pháp tiếp cận và khung thời gian tổng

quan đối với việc thực thi dự án; Xác định nguồn nhân lực cần thiết để thực hiện công việc dự

án; và, Xác định cơ sở hạ tầng cần thiết của dự án để kiểm soát dự

án có hiệu quả.


Điểm chủ yếu để hiểu một dự án là ♦ lập ra một cấu trúc hay một khuôn khổ cho tất cả cácvăn bản quản lý dự án

Nền tảng vững chắc cho quản lý dự án ♦Truyền thông

Kế hoạch quản lý là nền tảng cho việc quản lý một dự án

Các điểm chủ chốt đã học


III. Tổ chức dự án



Các mục tiêu tổ chức dự án

Vào cuối phần này, người tham dự khoá học có thể:

Hiểu được tầm quan trọng của một tổ chức tốt

Thiết lập được cơ cấu đội dự án hiệu quả

Phân định vai trò và trách nhiệm

Thiết lập một quy trình quản trị dự án hữu hiệu


Các kết quả chuyển giao từ tổ chức dự án

Xác định “những người có ảnh hưởng” của dự án Xác định những lĩnh vực chủ yếu có lực cản Tác động qua lại yêu cầu đối với dự án trước khi thành lập bất cứ

uỷ ban hay hội đồng nào Danh sách các thành viên tiềm năng trong ban điều hành dự án

Biểu đồ tổ chức dự án: - cấu trúc quản lý dự án - cấu trúc đội dự án

Vai trò và trách nhiệm dự án

Mô tả công việc dự án Các quyền hạn của Hội đồng

Tên các thành viên trong đội dự án


Quy trình tổ chức dự án

Xác định vị trí

dự án trong tổ chức

Thiết kế tổ chức dự án

Lập thành văn bản vai trò và

trách nhiệm của dự án

Xây dựng mô tả công việc và quyền lợi của các vị trí

Lựa chọn đội dự án

Step 1

Step 2

Step 3

Step 4 Step 5


Ví dụ về cấu trúc Quản lý dự án

Ban điều hành dự án Chủ tịch = nhà tài trợ dự án

Quản lý đơn vị nghiệp vụ Quản lý bảo đảm chất lượng

Quản lý dự án

nhóm trưởng nhóm trưởng quản lý nhóm nhóm trưởng

nhóm trưởng nhóm trưởng nhóm trưởng

Quản lý văn phòng dự án


Những điểm chính:

Cơ cấu tổ chức dự án

Cơ cấu và con người là vô cùng quan trọng đối với sự thành công của dự án ♦ giám đốc dự án điều hành nhóm quản lý ♦ các mối quan hệ cần phải được thiết lập

Vai trò kiểm soát dự án phải luôn có trong nhiệm vụ kiểm soát và quản trị ♦ không cần thiết phải có cán bộ làm việc full time ♦ không thể được thực hiện bởi quản trị viên/giám đốc dự án


Vai trò và trách nhiệm của dự án

nhà tài trợ dự án “Người đứng đầu”, chủ sở hữu và nhà tài chính của dự án

giám đốc dự án đại diện cho nhà tài trợ dự án

ban chỉ đạo giám sát hoạt động dự án, hỗ trợ trong việc lập phương hướng để đưa ra quyết định

nhóm nghiệp vụ thừa nhận các kết quả bàn giao chủ yếu về nghiệp vụ

quản lý dự án điều phối dự án tổng thể, quản lý và giám sát (có sự hỗ trợ hành chính từ văn phòng dự án)

nhóm trưởng hàng ngày quản lý và kiêm soát tiến triển theo kế hoạch làm việc chi tiết

các thành viên nhóm hoàn thành nhiệm vụ

vai trò Trách nhiệm


Các yêu cầu về mô tả

Ngắn gọn và súc tích

Xác định rõ:

♦Các mục đích và mục tiêu cơ bản

♦Những trách nhiệm cơ bản

♦ Số thành viên

♦Họp thường kỳ


Văn phòng dự án là gì? Là trung tâm của:

Họp

Điều phối, kết hợp

Theo dõi

Giám sát, điều hành

Duy trì và thông báo các thông tin của dự án


Nhiệm vụ và trách nhiệm của văn phòng dự án

ph©n tÝch xu híng

s¬ ®å tæ chøc

kiÓm so¸t thay ®æi lËp b¸o ço

vÒ thùc tr¹ng

lËp b¶ng biÓu

®a ra çc gi¶i ph¸p sö dông

çc nguån duy tr×

kÕ ho¹ch

ng©n sach dù ¸n

lËp th viÖn vÒ çc v¨n b¶n tµi liÖu

lËp b¸o ço theo thêi gian

®a ra çc kÕt qu¶ kh«ng cÇn thÈm ®Þnh

gi¸m s¸t thêi gian

híng dÉn lËp kÕ ho¹ch

theo dâi lÞch tr×nh

dÞch thuËt


Tổ chức dự án - Các điểm chính đã học

Nhà tài trợ có trách nhiệm cao đối với tổ chức Hỗ trợ tích cực từ ban điều hành Phân định rõ trách nhiệm, thẩm quyền, trách nhiệm

giải trình Trao đổi hợp lý giữa cán bộ kỹ thuật và cán bộ chức

năng Hoàn thành công việc dự án với nguồn lực ít nhất Dòng thông tin liên lạc hiệu quả Tỉ lệ cán bộ so với người quản lý nhỏ Tối giản các mức báo cáo, loại trừ các yêu cầu không

cần thiết

Các nhân tố thành công đối với một cơ cấu tổ chức dự án mạnh:


IV. Quản lý rủi ro



Những mục tiêu của phần này

Hiểu được sự cần thiết của quản lý rủi ro trong suốt quá trình thực hiện dự án

Có thể thực hiện việc phân tích và đánh giá rủi ro của dự án

Có thể thiết lập quy trình quản lý rủi ro hiệu quả


Định nghĩa rủi ro

Những sự kiện có thể làm phá vỡ một dự án

Những điều không chắc chắn, những khoản nợ hay những điểm yếu có thể làm cho dự án không đi theo đúng kế hoạch đã định

Có thể quản lý được

Rủi ro là:


Các lý do cần có quản lý rủi ro

Tất cả các dự án đều phụ thuộc vào rủi ro

Tiến trình sẽ không đúng theo kế hoạch trong một số giai đoạn của dự án

Rủi ro không thể được loại trừ triệt để


Định nghĩa quản lý rủi ro

Quy trình quản lý rủi ro nhằm giảm tối thiểu

ảnh hưởng của những sự cố không biết trước

cho dự án bằng cách xác định và đưa ra những

giải pháp tình huống trước khi có những hậu

quả xấu xảy ra


Giảm thiểu ảnh hưởng của các sự cố không biết trước cho dự án

Nâng cao xác suất thực hiện thành công dự án

Tạo ra ý thức kiểm soát Có được các giải pháp hiệu quả và kịp thời

Giá trị của quản lý rủi ro


Khi nào cần quản lý rủi ro

Lập kế hoạch quản lý Khi trách nhiệm đối với dự án sẵn sàng

thực thi Khi khôi phục một dự án đã bỏ dở Trong suốt quá trình rà xét dự án khi có sự sai lệch lớn so với kế hoạch xảy

ra


Quy trình quản lý rủi ro

Xác định mức rủi ro ban đầu của dự án lập thành

văn bản các rủi ro cụ

thể tiến hành phân tích ảnh hưởng rủi ro

xây dựng và triển khai kế hoạch quản lý

rủi ro

giám sát và cập nhật các tài liệu rủi ro

Xác định Phân tích Quản lý Giám sát

bước 1

bước 2

bước 3

bước 4


Hoạt động ngăn ngừa (ví dụ)

Đưa ra đào tạo bổ sung cho các lập trình viên (để giảm rủi ro tiềm năng) hoặc

Thuê hợp đồng với các lập trình viên có nhiều kinh nghiệm (loại bỏ rủi ro tiềm năng)

Đội dự án có thể bị chậm so với lịch trình trong giai đoạn xây dựng phần mềm vì các nhà lập trình đang ở trong giai đoạn rất khó mã các chương trình hơn dự đoán. Xác suất khoảng 30 % là nhân viên hiện tại không thể đáp ứng các sự kiện sắp tới đúng hạn. Hành động ngăn ngừa có thể gồm:


Hành động dự phòng

Phải: Dựa trên những thừa nhận từ thực

tiễn (ví dụ: các nguồn sẵn có) Các thành viên trong nhóm phải hiểu

được (và uỷ ban điều hành) Phải được kiểm tra khi tính khả thi

bị nghi ngờ


Các điểm chính đã học Chương trình quản lý rủi ro hiệu quả

Tập trung vào việc phòng ngừa hơn là chữa trị

Bao gồm đánh giá rủi ro theo thời kỳ trong suốt vòng đời của dự án

Kết hợp chặt chẽ một quy trình liên tục về xác định rủi ro, phân tích, quản lý và rà xét

Nhận biết giá trị của quyền hạn....... không đi quá giới hạn và kết thúc không chính xác! Sự hợp lý của quản lý rủi ro chuẩn sẽ không tốn

những nỗ lực vô lý.


V. Phát triển nhóm



Xây dựng nhóm - Các mục tiêu

Xây dựng hiểu biết của bạn về các đặc tính của nhóm làm việc hiệu quả

Xác định các phương pháp để xây dựng nhóm có hiệu quả


Nhóm hiệu quả Các mục đích được thống nhất Nhóm tin tưởng vào vai trò và mục tiêu Chấp thuận về các mục tiêu dự án và chất

lượng dự án. Truyền thông đối lưu hiệu quả Các ý tưởng được trao đổi và triển khai Đưa ra các giải pháp hiệu quả Mối quan hệ hợp tác và hỗ trợ giữa các thành

viên của nhóm


thành lập xung kích Quy chuẩn thực hiện

xây dựng nhóm

lịch trình của từng thành viên

hợp tác cam kết

Quy trình xây dựng nhóm

thực hiện nhóm


Xây dựng nhóm - các điểm chính đã học

Mục tiêu rõ ràng

Trách nhiệm rõ ràng

Thông tin liên lạc hiệu quả

Phản hồi có tính xây dựng

Lãnh đạo linh hoạt

Cán bộ đủ khả năng

Xác định với nhóm

Nhóm làm việc thành công được xây dựng trên cơ sở:


VI. Quản lý chất lượng



Hai Định nghĩa về Chất lượng

Thích hợp với mục đích

Giảm tối đa sự lãng phí bằng cách thực hiện đúng ngay từ lần đầu


Thoả mãn nhu cầu

mục đích

thực hiện phương pháp

Cân bằng chất lượng


Các khái niệm chất lượng chủ chốt

Đạt được về chất lượng phải đựoc lên kế hoạch - không tuỳ tiện

Đạt được về chất lượng xuất phát từ bảo đảm chất lượng và kiểm soát chất lượng

Đạt được chất lượng phụ thuộc vào sự hỗ trợ quản lý


Quản lý chất lượng

1.Lập kế haọch chất lượng

2.Thiết lập khung đảm bảo chất

lượng

3. Tiến hành các hoạt động kiểm soát chất lượng

4. Triển khai các họat động hiệu

chỉnh


Những điểm chủ chốt đã học

Cam kết quản lý Người sử dụng tham gia Cấu trúc của phương pháp tiếp cận Các yêu cầu chất lượng có thể đo lường được Thẩm định các phương pháp, kiểm soát, quy trình

và sản phẩm của dự án Thông tin liên lạc và một kế hoạch có chất lượng tốt sẽ mô tả việc làm

thế nào để tất cả những điều này được quản lý

Các nhân tố quản lý chất lượng hiệu quả:


VII. Lập kế hoạch làm việc chi tiết



Các mục tiêu đối với phần này

Giải thích mối quan hệ giữa Kế hoạch hoạt động (một phần của kế hoạch quản lý) và Kế hoạch làm việc

Nhìn vào các yếu tố cuả một kế hoạch: Tài liệu về nhiệm vụ Các phụ thuộc Các nguồn lực

Để giải thích chu kỳ lập kế hoạch làm việc

Để nhấn mạnh tầm quan trọng của ranh giới công việc

Nêu bật đặc điểm của một kế hoạch làm việc tốt


Làm thế nào để tạo một kế hoạch làm việc

Tách các giai đoạn thành từng hoạt động

Tách các hoạt động thành từng nhiệm vụ

Các nhiệm vụ nhỏ dễ dàng ước tính và quản lý hơn từng giai đoạn lớn

Các nhiệm vụ cần:

♦ thường không nhỏ hơn 7 người/giờ làm việc

♦ thường không nhiều hơn 70 người/giờ làm việc

♦ thường không sử dụng nhiều hơn 2 nguồn

♦ thường xuyên có một văn bản nhiệm vụ xác định


Giai ®o¹n Møc 1

ho¹t ®éng ho¹t ®éng Møc 2

nhiÖm vô

nhiÖm vô

nhiÖm vô

nhiÖm vô

Møc 3...

Cấu trúc phân chia công việc (WBS)


Lập kế hoạch - Xây dựng WBS

Mục tiêu nghiệp vụ

kế hoạch hoạt động

định nghĩa kế hoạch

Các hoạt động cần đạt được các kết quả bàn giao mốc đã được xác định trong WBS

Kết quả bàn giao

Xác định kết quả bàn giao


Nhiệm vụ phải được xác định là:

Xác định nhiệm vụ

được thiết kế để đưa ra kết quả bàn giao (như là một phần của một hoạt động)

trách nhiệm của một cá nhân

có hạn

♦ xác định tiêu thức đối với việc bắt đầu và kết thúc

đơn vị công việc có thể quản lý được

dễ hiểu

có thể đo lường được


Xác định các nhiệm vụ phụ thuộc Không bị cản trở do các nguồn trong giai đoạn này

Hỏi “Công việc gì cần hoàn thành trước khi nhiệm vụ này có thể bắt đầu?”

Hỏi “Những nhiệm vụ gì có thể được thực hiện khi công việc này kết thúc?”

Giảm tối đa một chuỗi dài các nhiệm vụ phụ thuộc

Thực hiện các nhiệm vụ song song với nhau khi có thể

Xem xét những khoảng cách

Xem xét sự chồng chéo

Chuyển các thông tin phụ thuộc vào thành một công cụ lập kế hoạch


Chỉ định nguồn lực cho các nhiệm vụ

Các nguyên tắc cơ bản

Sử dụng hợp lý nguồn Kinh nghiệm & kỹ năng đáp ứng

nhu cầu nhiệm vụ không bỏ qua những cán bộ thiếu

kinh nghiệm Sự sẵn sàng không phải là một kỹ năng


Các nguồn của dự án được cam kết để đạt được mục tiêu của dự án. các nguồn được Quản trị viên dự án tổ chức và chỉ đạo để đạt được mục tiêu của dự án trong phạm vi chi phi và lịch trình cho phép.

Các loại nguồn tiêu biểu bao gồm:

Nguồn lực của dự án là những gì?

Con người - là những người được lựa chọn cho đội dự án. Họ thể hiện các kinh nghiệm và kỹ năng sẵn sàng để hoàn thành mục tiêu.

Thiết bị - Thiết bị cần thiết cho dự án. Nó có thế bao gồm từ những thiết bị lớn đến máy tính và những công cụ kiểm tra đặc biệt.

Văn phòng phẩm - là những đồ dùng cần thiết cho dự án. Nó có thể bao gồm những thứ từ giấy và bút chì đến đĩa mềm và các đồ vật khác.

Tài chính - các nguồn tài chính là tiền đôla và các cam kết cần thiết để thu được khi cần thiết, nguồn thu nhập của dự án.


Lên lịch trình nên... Giảm tối đa thời gian bỏ phí Tận dụng tối đa các nguồn Dàn xếp chỗ thừa và chỗ thiếu của các nguồn Xem xét các hạn chế của:

♦ các nhiệm vụ phụ thuộc ♦ các nguồn sẵn có

Là một quy trình lặp lại ♦ thời gian biểu của quy trình ♦ rà xét thời gian biểu ♦ sửa thời gian biểu ♦ lập lại thời gian biểu

Hoàn thành với một công cụ lên lịch trình tự động


10 đặc điểm của một kế hoạch làm việc tốt 1 Chia nhỏ một giai đoạn lớn và phức tạp (tức là kế hoạch quản lý)

thành nhiều nhiệm vụ có thể quản lý được 2 Xác định phạm vi và mục tiêu của từng nhiệm vụ 3 Xác định những nguồn nào cần để thực hiện từng nhiệm vụ 4 Xác định thời gian cần sử dụng nguồn của từng nhiệm vụ 5 Xác định thời điểm bắt đầu và kết thúc của từng nhiệm vụ 6 Bao gồm các ước tính thực tế 7 Giảm tối đa sự thất thường của công việc khi sử dụng từng nguồn 8 Kết hợp chi phí của các nhiệm vụ và dự phòng 9 Tiêu chuẩn hoá dự án để có thể giám sát được 10 Đưa ra việc bảo trì đơn giản và cập nhật các công việc thực tế


Các nhân tố thành công Những điều đã học được

Một kế hoạch làm việc tốt xác định được các mục tiêu và phạm vi của lượng công việc có thể quản lý được

Nó xác định sự nỗ lực, nguồn và lịch trình sẽ đáp ứng nhu cầu của từng mục tiêu

Nó rất thực tế và bao gồm phần dự phòng

Nó sử dụng các nguồn hiệu quả và hợp lý

Nó thiết lập một tiêu chuẩn để kiểm tra tiến trình công việc

Nó rất dễ duy trì vì luôn sẵn có nhiều thông tin


VIII. Kiểm soát và lập báo cáo dự án



Lập báo cáo và kiểm soát dự án - các mục tiêu Để có thể : Chứng minh sự cần thiết trong việc lập báo cáo và kiểm

soát dự án hiệu quả và giải thích các lợi ích Để nhận biết các phương pháp và kỹ năng khác nhau có thể

được sử dụng cho việc lập báo và kiểm soát dự án Đánh giá tầm quan trọng của việc trình bày các thông tin

hhiện trạng hợp lý cho các thính giả khác nhau Đánh giá tầm quan trọng cuả một chu kỳ kiểm soát dự án

được xác định.


Các định nghĩa

Kiểm soát dự án:

Nắm bắt và quản lý tiến trình

Lập báo cáo dự án:

Truyền bá hiệu quả những kiến thức này


Quản trị viên dự án có thể: ♦ Báo cáo khách quan về thực trạng dự án

♦ Xác định những cản trở và hành động hiệu chỉnh

♦ Triển khai các giải pháp

♦ Hiểu sự ảnh hưởng của công việc tương lai

♦ Đưa ra những quyết định hợp lý dựa trên thông tin xác thực

Quản trị viên dự án, trưởng nhóm và thành viên nhóm phải: ♦ Lắng nghe tin nhắn chuyển đến

♦ Chấp nhận tin xấu và tốt ♦ Hỗ trợ tích cực các thành viên trong nhóm để vượt qua trở ngại

Lập báo cáo và kiểm soát dự án là nền tảng để quản lý dự án


Lập báo cáo hiệu quả về thực trạng và các vấn đề của toàn bộ dự án sẽ:

Trao đổi tình trạng dự án

Tập trung vào các thành tựu của các mục tiêu kinh doanh, chứ không phải vào quy trình dự án

Đưa ra thông tin chính xác tin cậy dựa trên kế hoạch dự án

Nêu bật những điểm ngoại lệ so với kế hoạch

Cung cấp thông tin kịp thời Bao gồm cả mức nỗ lực có thể chấp nhận


Dự án

Giai đoạn

Phạm vi

Nhiệm vụ

Hoạt động

Bước t/h

Mức WBS

1

2

3

4

5 Chi tiết đội dự án

Quan sát bên ngoài

Lập báo cáo - the WBS


Lập kế hoạch, theo dõi, báo cáo

Çc môc tiªu kinh doanh

KÕt qu¶ bµn giao

X¸c ®Þnh kÕt qu¶ bµn giao

kÕ ho¹ch ho¹t ®éng

x¸c ®Þnh kÕ ho¹ch

D÷ liÖu hiÖn t¹i - ®Çy ®ñ - cè g¾ng - chi phÝ KÕ ho¹ch cËp nhËt

B¸o ço thùc tr¹ng

Çc b¸o ço tõ kÕ haäch

B¸o ço çc vÊn ®Ò

X¸c ®Þnh vÊn ®Ò

tham gia cña v¨n phßng dù ¸n


Lập báo cáo và kiểm soát dự án

Replan/ Rebaseline

quản lý thực hành

kế hoạch quản lý

KH công việc chi tiết

dữ liệu tiến trình

dữ liệu hoàn thiện

khác

dữ liệu nhiệm vụ

quản lý nguồn

kiểm soát khác

giải pháp

lập báo cáo

hiện trạng

xu hướng

nguồn

tài chính

thay đổi

phiên bản

vấn đề

chất lương

phân tích hoạt động hiệu chnh

kế hoạch công việc chi tiết

theo dõi và rà xét các dữ kiện mục tiêu

rà xét các KQBG và nỗ lực

báo cáo và phân tích tiến trình

Tái định hướng dự án

Các bước


Khuôn khổ kiểm soát dự án C«ng viÖc kiÓm so¸t Møc

kiÓm so¸t B¸o ço

Ban ®iÒu hµnh

Qu¶n trÞ viªn dù ¸n

Trëng nhãm

Nhãm

B/c Ban ®iÒu hµnh

B/c Qu¶n trÞ viªn dù ¸n

B/c trëng nhãm

B/c thµnh viªn nhãm

kÕ ho¹ch qu¶n lý

kÕ ho¹ch c«ng viÖc chi tiÕt kÕ ho¹ch c«ng viÖc chi tiÕt danh môc nhiÖm vô

kÕ ho¹ch qu¶n lý


Một chu kỳ kiểm soát dự án thống nhất:

Chu kỳ kiểm soát dự án

Nêu rõ ràng chu kỳ các sự kiện cho việc lập báo cáo thực trạng

Xác định các thông tin thông thường được yêu cầu với các mức điều hành, quản lý, nhóm

Thiết lập thời gian biểu cho việc lập báo cáo yêu cầu đối với từng mức


Chu kỳ kiểm soát dự án - các yếu tố

HĐQT

Uỷ ban điều hành

Các giám đốc dự án Các nhà tài trợ kinh doanh

Chủ thực hiện

Ai Khi nào

Chủ thực hiện Quản trị viên dự án Quản lý kinh doanh

hàng tháng: thứ sáu

2 tuần 1 lần: thứ hai

2 tuần 1 lần: thứ tư

hàng tuần: thứ sáu

Các báo cáo và biên bản hiện trạng tiêu chuẩn hoá do v/phòng d/a điều phối

Các giám đốc dự án

Nhóm và Quản trị viên dự án

quản lý đơn vị kinh doanh


Các nhân tố thành công

Không sử dụng thông tin riêng biệt

Sử dụng các báo cáo thích hợp cho từng đối tượng

Nắm bắt những lợi thế của thông tin

♦ không thoả mãn

♦ không hoảng sợ


Những điểm chính: Lập báo cáo & kiểm soát dự án

Thiết lập, dự đoán chu kỳ đối với việc lập báo cáo hiện trạng

Kế hoạch thực tế, đúng lúc dựa trên thông tin được báo cáo ở mức nhóm, quản lý, điều hành

Các phương pháp trình bày đa dạng thích hợp với từng đối tượng và công việc được giao

Yêu cầu môi trường hỗ trợ về truyền thông


IX. Quản lý vấn đề và kiểm soát thay đổi



Quản lý sự thay đổi và vấn đề

Giúp các thành viên có thể: Xác định các nguyên nhân có thể

làm nên sự thay đổi trong một dự án

Hiểu tầm quan trọng và lợi ích của việc thiết lập kiểm soát sự thay đổi và các quy trình giải quyết sự kiện

Các mục tiêu


Các thành viên tham gia dự án cần được khuyến khích đối với các tài liệu về sự kiện hay các thay đổi đề xuất khi họ nêu ra

♦phản hồi, hành động, tuyên truyền nhanh chóng để giảm rủi ro

Các thành viên của nhóm cần hiểu quy trình quản lý sự thay đổi và vấn đề

Ghi chép toàn diện được yêu cầu đối với việc kiểm soát và truyền thông

♦ bao gồm tất cả các khoản mục hiện tại và đã hoàn thiện

Các phương tiện quản lý sự kiện và thay đổi hiệu quả:

Về nguyên tắc


Quản lý thay đổi và vấn đề - Tại sao?

Hai trong số những lý do thông thường nhất đối với sự thất bại của dự án:

Không nhận ra sự thay đổi và vấn đề, và

Không quản lý hiệu quả những vấn đề này


Kiểm tra • Đơn vị • Khối • Tích hợp • Chấp thuận

Programmer fine tuning • needed • nice to have

các nguồn cụ thể của dự án rà xét

kiểm soát chất lượng

chuyển đổi

Các quyết định về chính sách và

nghiệp vụ

các tổ chức bên ngoài

Xuất hiện nhà cung cấp phần mềm mới

Các đánh giá khác nhau của người sử dụng

Các yêu cầu mới và đưa ra những

khám phá Luật pháp

các nguồn thay đổi tiềm

năng


Định nghĩa thay đổi: bất cứ hoạt động nào thay đổi: phạm vi kết quả bàn giao kiến trúc cơ bản chi phí lịch trình của một dự án

Giải pháp quản lý vấn đề và thay đổi


Kiểm soát thay đổi và giải pháp cho vấn đề

Giảm rủi ro dự án nhờ quy trình hiệu quả quản lý thay đổi và vấn đề

Các thành viên nhóm hiểu được quy trình quản lý thay đổi và vấn đề

Ghi chép đầy đủ về các yêu cầu thay đổi/ vấn đề



Chi phí thay đổi

Chi phí thay đổi

Req. Design Code Test Live


Các điểm chính đã học Quản lý thay đổi và vấn đề

Việc quản lý vấn đề và thay đổi là yếu tố chủ yếu trong phạm vi kiểm soát dự án

Hệ thống quản lý thay đổi và vấn đề có thể đóng vai trò chủ đạo trong việc truyền thông dự án

Một hệ thống chính thống, hiệu quả không yêu cầu quá nhiều chi phí quản lý hành chính


X. Quản lý cấu hình



Các mục tiêu của phần này

Sau khi kết thúc phần này, bạn sẽ hiểu:

CM là gì và tại sao sự thành công của dự án phụ thuộc vào nó

Những việc thiết lập và các nhiệm vụ kế tiếp nào cần được thực hiện để triển khai CM được hiệu quả

Các công cụ CM có thể giúp như thế nào


Quản lý Cấu hình

Đa số nghĩ rằng...

Đây là vấn đề về LANs, WANs, phần cứng, ...

Đây là các hoạt động mang tính kỹ thuật cao

Nó liên quan rất ít đến quản lý dự án


Quản lý cấu hình

...thực hiện hai chức năng chính

Cung cấp việc truy cập an toàn và đơn giản đối với bản copy tổng thể về các kết quả bàn giao đã được thông qua

Kiểm soát được thực trạng của các kết quả bàn giao và mối quan hệ qua lại lẫn nhau giữa các kết quả này


Quản lý cấu hình

Cung cấp một kho chứa an toàn đối với các kết quả bàn giao

Cho phép việc kiểm soát và tiết lộ có nguyên tắc các kết quả bàn giao thông qua vòng đời của nó, với đầy đủ các dấu tích lịch sử, đảm bảo phiên bản đúng và cập nhật, đã được kiểm tra và phát hành

Kiểm soát thay đổi cuả các kết quả bàn giao, đảm bảo các kết quả này được lưu theo đúng thứ tự

Cung cấp việc lập báo cáo về hiện trạng của các kết quả bàn giao và những thay đổi của chúng

Các kỹ thuật và quy trình ...


0.1 0.2 0.n

1.1 1.2 1.n

1.0

2.0

Approved

Kiểm soát phiên bản


Bổ sung khoản mục mới (1)

Kho QL Cấu hình

Gửi mục & baseline (4)

Trả lại mục được Cập nhật (3)

Backup / lưu giữ (5)

Các báo cáo Kiểm soát (6)

Lấy mục để cập nhật (2)

Các chức năng quản lý cấu hình


Các điểm chính đã học

Tính thống nhất của tất cả các kết quả bàn giao dự án được bảo vệ

Truy cập vào các khoản mục cấu hình được kiểm soát hiệu quả, nhưng không phức tạp đối với các thành viên nhóm được uỷ quyền

Một danh sách tổng thể về các khoản mục cấu hình, với các thông tin hiện tại, luôn sẵn có, và

Các thành viên nhóm hiểu và thích ứng với quy trình quản lý cấu hình

Một quy trình quản lý cấu hình hiệu quả phải có các đặc tính sau:


XI. Hoàn tất dự án



Sau khi kết thúc phần này, bạn sẽ: Hoàn thiện dự án

Hiểu được nhân tố căn bản và phương pháp QLDA đối với giai đoạn hoàn thiện dự án

Hiểu được tầm quan trọng của Việc rà xét Sau thực hiện


Hoàn tất dự án là việc giải thể tổ chức và môi trường dự án theo phương thức đã được ấn định sau khi đã đạt được các mục tiêu của dự án và tất cả các nhiệm vụ trong kế hoạch làm việc chi tiết được hoàn thành.

Hoàn thiện dự án


Nguyên tắc

Quy trình đối với việc hoàn tất dự án cần được lập kế hoạch với sự chú ý vào từng chi tiết giống như các giai đoạn khác của dự án

Vai trò và trách nhiệm con người trải qua sự thay đổi lớn vào thời điểm cuối cùng của dự án

Các kế hoạch đối với việc hoàn tất dự án cần lên lịch các hoạt động yêu cầu của Rà xét sau thực hiện


Quy trình hoàn thiện dự án Rà xét và cập nhật kế hoạch quản lý Xây dựng kế hoạch làm việc chi tiết cho việc hoàn tất dự án Tiến hành rà xét các hoạt động Kết thúc hợp đồng với các nhà thầu phụ Chuẩn bị các báo cáo dự án cuối cùng Lập thành văn bản và lưu giữ các kết quả bàn giao dự án Đóng văn phòng dự án Giải thể tổ chức dự án Tiến hành các cuộc họp kết thúc dự án Tiến hành rà xét sau thực hiện Thiết lập lại việc phân bổ nhân sự


Tiến hành các cuộc họp kết thúc dự án

Xem xét các yêu cầu dự án các mục tiêu dự án phạm vi dự án các kết quả bàn giao chính phương pháp tiếp cận dự án lịch trình ở mức cao

Xem xét các thành quả dự án nền tảng kết quả bàn giao đặc tính nổi bật các lợi ích lớn đã đạt được

Thực trạng cuối cùng kế hoạch so với thực tế phân tích sự khác nhau và thảo

luận Xem xét các khoản mục mở danh mục nổi bật danh mục các vấn đề thay đổi Khái quát các bước tiếp theo hoàn tất lịch trình chuyển đổi các mục tiêu/ kế hoạch đối với rà

xét sau thực hiện

Lịch trình


Tiến hành rà xét sau thực hiện Quy trình và việc hoàn tất dự án

♦ tiến hành tại thời điểm kết thúc dự án • thực hiện và theo dõi trong khuôn khổ dự án

Lợi ích kinh doanh/ tính hiệu quả của dự án

♦Tiến hành vài tháng sau khi triển khai • Thực hiện và theo dõi ngoài dự án • các nhu cầu cần được thiết lập trong lịch trình hoạt động và thứ tự ưu tiên (sau dự án) của các thành viên


Rà xét sau triển khai

Thành công phụ thuộc vào việc có các mục tiêu dự án rõ ràng với các biện pháp thực hiện ♦rất khó để xác định khi nào bạn đạt được một mục tiêu không được nói rõ!

Cải tiến quy trình dự án có thể được xác

định ♦nó cũng phải được triển khai!



Kế hoạch làm việc toàn diện được xây dựng Việc đánh giá quá trình triển khai được tiến

hành Các báo cáo dự án cuối cùng được phát hành,

các kết quả bàn giao được lưu giữ Giải thể chính thức tổ chức của dự án Việc rà xét toàn diện sau triển khai được tiến

hành


Các điểm chính đã học Hoàn chỉnh dự án

Việc giải thể theo thứ tự cơ cấu dự án yêu cầu sự cẩn thận không kém việc xây dựng nên dự án

Rà xét sau thực hiện là một cơ hội tốt đối với nghiên cứu của cá nhân cũng như tổ chức

Nhưng... Nó phải được lập kế hoạch và tiến hành để đảm bảo việc tập trung tích cực vào các mục tiêu kinh doanh của dự án và tổ chức

HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2002 SE-III.1


Introduction to Software Engineering





Phần III Yêu cầu người dùng User’s Requirements

Chương 5: Phương pháp xác định yêu cầu 5.1. Kỹ thuật xác định yêu cầu 5.2. Nội dung xác định yêu cầu 5.3. Các nguyên lý phân tích yêu cầu


5.1. Kỹ thuật xác định yêu cầu phần mềm SW Requirements Engineering

• Yêu cầu phần mềm: là tất cả các yêu cầu về phầm mềm do khách hàng - người sử dụng phần mềm - nêu ra, bao gồm: các chức năng của phần mềm, hiệu năng của phần mềm, các yêu cầu về thiết kế và giao diện, các yêu cầu đặc biệt khác


• Thông thường các yêu cầu phần mềm được phân loại theo 4 thành phần của phần mềm: – Các yêu cầu về phần mềm (Software) – Các yêu cầu về phần cứng (Hardware) – Các yêu cầu về dữ liệu (Data) – Các yêu cầu về con người (People, Users)

• Mục đích: mục đích của yêu cầu phần mềm là xác định được phần mềm đáp ứng được các yêu cầu và mong muốn của khách hàng - người sử dụng phần mềm


Tại sao cần phải đặt ra yêu cầu phần mềm ?

• Khách hàng chỉ có những ý tưởng còn mơ hồ về phần mềm cần phải xây dựng để phục vụ công việc của họ, chúng ta phải sẵn sàng, kiên trì theo đuổi để đi từ các ý tưởng mơ hồ đó đến “Phần mềm có đầy đủ các tính năng cần thiết”

• Khách hàng rất hay thay đổi các đòi hỏi của mình, chúng ta nắm bắt được các thay đổi đó và sửa đổi các mô tả một cách hợp lý


5.2. Nội dung xác định yêu cầu phần mềm

Contents of Requirements Engineering • Phát hiện các yêu cầu phần mềm (Requirements

elicitation) • Phân tích các yêu cầu phần mềm và thương lượng với

khách hàng (Requirements analysis and negotiation) • Mô tả các yêu cầu phần mềm (Requirements

specification) • Mô hình hóa hệ thống (System modeling) • Kiểm tra tính hợp lý các yêu cầu phần mềm

(Requirements validation) • Quản trị các yêu cầu phần mềm (Requirements

management)


Quy trình xác định yêu cầu phần mềm

the problem Requirements

elicitation

Build a prototype

Create analysis models

Develop specification Review


The Analysis Model

Data Model

Behavioral Model

Functional Model


5.2.1. Phát hiện yêu cầu phần mềm

(Requirements Elicitation) Các vấn đề của phát hiện yêu cầu phần mềm (Problems)

• Phạm vi của phần mềm (Scope) • Hiểu rõ phần mềm (Understanding) • Các thay đổi của hệ thống (Volatility)


Phương pháp phát hiện yêu cầu phần mềm Requirements Elicitation Methodology

• Xác định các phương pháp sử dụng phát hiện các yêu cầu phần mềm: phỏng vấn, làm việc nhóm, các buổi họp, gặp gỡ đối tác, v.v.

• Tìm kiếm các nhân sự (chuyên gia, người sử dụng) có những hiểu biết sâu sắc nhất, chi tiết nhất về hệ thống giúp chúng ta xác định yêu cầu phần mềm

• Xác định “môi trường kỹ thuật - technical environment” • Xác định các “ràng buộc lĩnh vực domain constraints” • Thu hút sự tham gia của nhiều chuyên gia, khách hàng để chúng ta có được các quan điểm xem xét phần mềm khác nhau từ phía khách hàng

• Thiết kế các kịch bản sử dụng của phần mềm


Sản phẩm (output) của “phát hiện yêu cầu phần mềm”

• Bảng kê (statement) các đòi hỏi và chức năng khả thi của phần mềm

• Bảng kê phạm vi ứng dụng của phần mềm • Mô tả môi trường kỹ thuật của phần mềm • Bảng kê tập hợp các kịch bản sử dụng của phần mềm • Các nguyên mẫu xây dựng, phát triển hay sử dụng trong phần mềm (nếu có)

• Danh sách nhân sự tham gia vào quá trình phát hiện các yêu cầu phần mềm - kể cả các nhân sự từ phía công ty- khách hàng


5.2.2. Phân tích các yêu cầu phần mềm và thương lượng với khách hàng

Software Engineering

Group Customer Group


Requirements Analysis and Negotiation • Phân loại các yêu cầu phần mềm và

sắp xếp chúng theo các nhóm liên quan

• Khảo sát tỉ mỉ từng yêu cầu phần mềm trong mối quan hệ của nó với các yêu cầu phần mềm khác

• Thẩm định từng yêu cầu phần mềm theo các tính chất: phù hợp, đầy đủ, rõ ràng, không trùng lặp


Requirements Analysis and Negotiation

• Phân cấp các yêu cầu phần mềm theo dựa trên nhu cầu và đòi hỏi khách hàng / người sử dụng

• Thẩm định từng yêu cầu phầm mềm để xác định chúng có khả năng thực hiện được trong môi trường kỹ thuật hay không, có khả năng kiểm định các yêu cầu phần mềm hay không

• Thẩm định các rủi ro có thể xảy ra với từng yêu cầu phần mềm


Requirements Analysis and Negotiation

• Đánh giá thô (tương đối) về giá thành và thời gian thực hiện của từng yêu cầu phần mềm trong giá thành sản phẩm phần mềm và thời gian thực hiện phần mềm

• Giải quyết tất cả các bất đồng về yêu cầu phần mềm với khách hàng / người sử dụng trên cơ sở thảo luận và thương lượng các yêu cầu đề ra


5.2.3. Đặc tả yêu cầu phần mềm • Đặc tả các yêu cầu phần mềm là công việc

xây dựng các tài liệu đặc tả, trong đó có thể sử dụng tới các công cụ như: mô hình hóa, mô hình toán học hình thức (a formal mathematical model), tập hợp các kịch bản sử dụng, các nguyên mẫu hoặc bất kỳ một tổ hợp các công cụ nói trên

• Chất lượng của hồ sơ đặc tả đánh giá qua các tiêu thức – Tính rõ ràng, chính xác – Tính phù hợp – Tính đầy đủ, hoàn thiện


Requirements Specification • Các thành phần của hồ sơ đặc tả

– Đặc tả phi hình thức (Informal specifications) được viết bằng ngôn ngữ tự nhiên

– Đặc tả hình thức (Formal specifications) được viết bằng tập các ký pháp có các quy định về cú pháp (syntax) và ý nghĩa (sematic) rất chặt chẽ

– Đặc tả vận hành chức năng (Operational specifications) mô tả các hoạt động của hệ thống phần mềm sẽ xây dựng

– Đặc tả mô tả (Descriptive specifications) – đặc tả các đặc tính đặc trưng của phần mềm


Requirements Specification

• Đặc tả chức năng (Operational Specifications): thông thường khi đặc tả các chức năng của phần mềm người ta sử dụng các công cụ tiêu biểu sau – Biểu đồ luồng dữ liệu (Data Flow Diagrams) – Máy trạng thái hữu hạn (Finite State

Machines – Mạng Petri (Petri nets)


Requirements Specification

• Đặc tả mô tả (Descriptive Specifications) – Biểu đồ thực thể liên kết (Entity-

Relationship Diagrams) –Đặc tả Logic (Logic Specifications) –Đặc tả đại số (Algebraic Specifications)


Biểu đồ luồng dữ liệu (DFD) • Hệ thống (System): tập hợp các dữ liệu

(data) được xử lý bằng các chức năng tương ứng (functions)

• Các ký pháp sử dụng: Thể hiện các chức năng (functions) Thể hiện luồng dữ liệu Kho dữ liệu Vào ra dữ liệu và tương tác giữa hệ thống và người sử dụng


Ví dụ mô tả biểu thức toán học bằng DFD

+

*

* +

b a a d

c

(a+b)*(c+a*d)


Ví dụ đặc tả các chức năng của thư viện qua DFD

Cã s¸ch

T×m theo chñ ®Ò

Yªu cÇu tõ ngêi mîn

Kho s¸ch

Danh s¸ch t¸c gi¶

Danh s¸ch tªn s¸ch

Danh s¸ch chñ ®Ò

Chñ ®Ò yªu cÇu §a ra Tªn s¸ch

Danh s¸ch ngêi mîn

Th«ng tin vÒ s¸ch

S¸ch

Chñ ®Ò

Tªn t¸c gi¶

Tªn s¸ch

LiÖt kª çc tªn s¸ch liªn quan ®Õn chñ ®Ò

Tªn s¸ch; Tªn ngêi mîn

S¸ch

Tªn s¸ch, t¸c gi¶ Tªn ngêi mîn


Các hạn chế của DFD • ý nghĩa của các ký pháp sử dụng được

xác định bởi các định danh lựa chọn của NSD Ví dụ của chức năng tìm kiếm: If NSD nhập vào cả tên tác giả và tiêu đề sách Then tìm kiếm sách tương ứng, không có thì thông báo lỗi Elseif chỉ nhập tên tác giả Then hiển thị danh sách các sách tương ứng với tên tác giả đã nhập và yêu cầu NSD lựa chọn sách Elseif chỉ nhập tiêu đề sách Then . . . Endif


• Trong DFD không xác định rõ các hướng thực hiện (control aspects)

Biểu đồ DFD này không chỉ rõ đầu vào

là gì để thực hiện chức năng D và đầu ra là gì sau khi thựchiện chức năng D.

A

B

C

D F

E


– Chức năng D có thể cần cả A, B và C – Chức năng D có thể chỉ cần một trong A, B

và C để thực hiện – Chức năng D có thể kết xuất kết quả cho một trong E và F

– Chức năng D có thể kết xuất kết quả chung cho cả E và F

– Chức năng D có thể kết xuất kết quả riêng cho cả E và F

A

B

C

D F

E


• DFD không xác định sự đồng bộ giữa các chức năng / mô-đun – A xử lý dữ liệu và B được hưởng (nhận)

các kết quả được xử lý từ A – A và B là các chức năng không đồng bộ

(asynchronous activities) vì thế cần có buffer để ngăn chặn tình trang mất dữ liệu

A B


Finite State Machines (FSM) FSM chứa • Tập hữu hạn các trạng thái Q • Tập hữu hạn các đầu vào I • Các chức năng chuyển tiếp

ON OFF

High pressure alarm

High temp. alarm

Restart

QIQ →×:δ


Đặc tả các yêu cầu phần mềm bằng FSM

• Xem xét ví dụ về thư viện với các giao dịch như sau: – Mượn sách / Trả sách – Thêm đầu sách / Loại bỏ đầu sách – Liệt kê danh sách các đầu sách theo tên

tác giả hay theo chủ đề – Tìm kiếm sách theo các yêu cầu của người mượn

– Tìm kiếm sách quá hạn trả, . . .


Đặc tả . . .

• Các yêu cầu đặc biệt của thư viện: –Độc giả không được mượn quá một số lượng sách nhất định, trong một thời gian nhất định

–Một số sách không được mượn về –Một số người không được mượn một số loại sách nào đó, . . .


Các đối tượng – Tên sách Mã quyển Nhân viên phục vụ Người mượn • Chúng ta cần có tập hợp (danh sách) các tiêu đề

sách, danh sách các tác giả cho từng quyển sách, danh sách các chủ đề liên quan của các quyển sách

• Ta có tập hợp các sách (mỗi đầu sách có thể có nhiều quyển sách trong thư viện). Mỗi quyển sách có thể có 1 trong 5 trạng thái sau:

• (AV) - Available được phép mượn, (CO) - (BR) - đã mượn (Check Out; Borrow), (L): Last, (R): Remove


• FSM đặc tả các trạng thái

CO AV BR

L R

ii. Có thể có hạn chế về số sách được mượn cho 1 nhóm độc giả hoặc mọi độc giả, . . .


Mô hình đặc tả : Mô hình thực thể liên kết

• Mô hình khái niệm cho phép đặc tả các yêu cầu logic của hệ thống, thường được sử dụng trong các hệ thống dữ liệu lớn

ER Model – Thực thể – Quan hệ – Thuộc tính

Biểu đồ thực thể


• Thực thể – tập hợp các thông tin liên quan cần được xử lý trong phần mềm

Thực thể có thể có mối quan hệ: – person owns car

Person Owns Car


• Thực thể có các thuộc tính • Thuộc tính: Tính chất của một thực thể hoặc một đối tượng dữ liệu – đặt tên cho 1 mẫu (instance) của đối tượng dữ liệu – mô tả mẫu (instance) – tạo liên kết (reference) đến các mẫu khác

Car

Ford

Blue

ID

Automobile Company

Ford

Tập các thuộc tính của 1 đối tượng dữ liệu được xác định thông qua ngữ cảnh của bài toán


• Quan hệ – chỉ ra mối liên quan gữa các đối tượng dữ liệu

Bookstore Orders Books 1 N

Cardinality : chỉ ra định lượng của mối quan hệ

1:1 one-to-one 1:N one-to-many M:N many-to-many

Modality : 0 – có thể có, có thể không có quan hệ

1 – bắt buộc có quan hệ

Customer Is

provided with

Repair Action 1 N


Ví dụ ERD mô tả thư viện Area

Title

Author

Deals with

Written by

Belongs to Copy

holds Was held by

Borrower

state

1 M

N N

N

Text

1

ER diagram for a library limit


Các yêu cầu của một đặc tả tốt • Đẽ hiểu với người dùng • Có ít điều nhập nhằng • Có ít quy ước khi mô tả, có thể tạo đơn giản • Với phong cách từ trên xuống (topdown) • Dễ triển khai cho những pha sau của vòng đời: thiết kế hệ thống và thiết kế chương trình và giao diện dễ làm, đảm bảo tính nhất quán, . . .


5.3. Các nguyên lý phân tích yêu cầu sử dụng

• Nguyên lý I. Mô hình hóa dữ liệu – Xác định các đối tượng dữ liệu – Xác định các đặc tính của các đối tượng dữ liệu

– Thiết lập các mối quan hệ giữa các đối tượng dữ liệu


Các nguyên lý phân tích yêu cầu sử dụng

• Nguyên lý II. Mô hình hóa các chức năng

– Xác định các chức năng chuyển đổi đối tượng dữ liệu

–Chỉ ra luồng dữ liệu đi qua hệ thống như thế nào

– Biểu diễn bộ phận sản sinh dữ liệu và bộ phận tiêu thụ dữ liệu



• Nguyên lý III. Mô hình hóa hành vi

–Chỉ ra các trạng thái (states) khác nhau của hệ thống

–Đặc tả các hiện tượng (events) làm hệ thống thay đổi trạng thái



• Nguyên lý IV. Partition the Models Tinh lọc từng mô hình để biểu diễn

các mức trừu tượng thấp hơn • Lọc đối tượng dữ liệu • Tạo ra phân cấp chức năng • Biểu diễn hành vi (behavior) ở các mức chi tiết khác nhau



• Nguyên lý V. Bản chất (Essence) Hãy bắt đầu bằng cách tập trung vào bản chất của vấn đề chứ không xem xét những chi tiết cài đặt (begin by focusing on the essence of the problem without regard to implementation details)

New Tool: Unified Modeling Language (UML)!

HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-IV.1







Phần IV Thiết kế và Lập trình

Design and Programming

Chương 6: Phương pháp thiết kế hệ thống

6.1. Thiết kế hệ thống là gì? 6.2. Phương pháp thiết kế hệ thống


6.1. Thiết kế hệ thống là gì?

• Là thiết kế cấu hình phần cứng và cấu trúc phần mềm (gồm cả chức năng và dữ liệu) để có được hệ thống thỏa mãn các yêu cầu đề ra

• Có thể xem như Thiết kế cấu trúc (WHAT), chứ không phải là Thiết kế Logic (HOW)


Quy trình thiết kế hệ thống

• Phân chia mô hình phân tích ra các hệ con • Tìm ra sự tương tranh (concurrency)

trong hệ thống • Phân bố các hệ con cho các bộ xử lý hoặc

các nhiệm vụ (tasks) • Phát triển thiết kế giao diện • Chọn chiến lược cài đặt quản trị dữ liệu


Quy trình thiết kế hệ thống (tiếp)

• Tìm ra nguồn tài nguyên chung và cơ chế điều khiển truy nhập chúng

• Thiết kế cơ chế điều khiển thích hợp cho hệ thống, kể cả quản lý nhiệm vụ

• Xem xét các điều kiện biên được xử lý như thế nào

• Xét duyệt và xem xét các thỏa hiệp (trade-offs)


Các điểm lưu ý khi thiết kế hệ thống

(1) Có thể trích được luồng dữ liệu từ hệ thống: đó là phần nội dung đặc tả yêu cầu và giao diện

(2) Xem xét tối ưu tài nguyên kiến trúc lên hệ thống rồi quyết định kiến trúc

(3) Theo quá trình biến đổi dữ liệu, hãy xem những chức năng được kiến trúc như thế nào


Các điểm lưu ý (tiếp)

(4) Từ kiến trúc các chức năng theo (3), hãy xem xét và chỉnh lại, từ đó chuyển sang kiến trúc chương trình và thiết kế chi tiết

(5) Quyết định các đơn vị chương trình theo các chức năng của hệ phần mềm có dựa theo luồng dữ liệu và phân chia ra các thành phần

(6) Khi cấu trúc chương trình lớn quá, phải phân chia nhỏ hơn thành các môđun


Các điểm lưu ý (tiếp)

(7) Xem xét dữ liệu vào-ra và các tệp dùng chung của chương trình. Truy cập tệp tối ưu

(8) Hãy nghĩ xem để có được những thiết kế trên thì nên dùng phương pháp luận và những kỹ thuật gì ?


Thiết kế hệ thống

• Thiết kế hệ thống – Thiết kế hệ thống phần cứng [(1), (2)] – Thiết kế hệ thống phần mềm [(3)-(7)]

• Thiết kế hệ thống phần mềm – Thiết kế tệp (file design) [(7)] – Thiết kế chức năng hệ thống [(3)-(6)]


6.2 Phương pháp thiết kế hệ thống

• Phương pháp thiết kế cấu trúc hóa (Structured Design) của Constantine

• Ngoài ra còn các phương pháp khác, như Phương pháp thiết kế tổng hợp (Composite Design) của Myers


Thiết kế cấu trúc hóa

• Bắt nguồn từ modularity, top-down design, structured programming

• Còn xem như Phương pháp thiết kế hướng luồng dữ liệu (Data flow-oriented design)

• Quy trình 6 bước: (1) tạo kiểu luồng thông tin; (2) chỉ ra biên của luồng; (3) ánh xạ DFD sang cấu trúc chương trình; (4) xác định phân cấp điều khiển; (5) tinh lọc cấu trúc; (6) chọn mô tả kiến trúc


Thiết kế cấu trúc hóa

(1) Môđun và tham số (2) Lưu đồ bong bóng và cấu trúc phân cấp

Lưu đồ bong bóng (Bubble chart) Cấu trúc phân cấp (Hierarchical structured chart)

(3) Phương pháp phân chia STS (Source/Transform/Sink) và TR (Transaction)

(4) Phân tích cấu trúc hóa (5) Chuẩn phân chia môđun


(1) Môđun

• Dãy các lệnh nhằm thực hiện chức năng (function) nào đó

• Có thể được biên dịch độc lập • Môđun đã được dịch có thể được môđun

khác gọi tới • Giao diện giữa các môđun thông qua các biến tham số (arguments)


(2a) Lưu đồ bong bóng (Bubble chart)

• Biểu thị luồng xử lý dữ liệu • Ký pháp

Tên chức năng

Tên dữ liệu Tên dữ liệu

(Dữ liệu vào) (Dữ liệu ra) (Bong bóng)


(2b) Cấu trúc phân cấp (Hierarchical structured chart)

• Là phân cấp biểu thị quan hệ phụ thuộc giữa các môđun và giao diện (interface) giữa chúng

• Các quy ước: – Không liên quan đến trình tự gọi các môđun, nhưng ngầm định là từ trái qua phải

– Mỗi môđun xuất hiện trong cấu trúc 1 lần, có thể được gọi nhiều lần

– Quan hệ trên dưới: không cần nêu số lần gọi


Hierarchical structured chart

• Các quy ước (tiếp): – Tên môđun biểu thị chức năng (“làm gì”), đặt tên

sao cho các môđun ở phía dưới tổng hợp lại sẽ biểu thị đủ chức năng của môđun tương ứng phía trên

– Biến số (arguments) biểu thị giao diện giữa các môđun, biến số ở các môđun gọi/bịgọi có thể khác nhau

– Mũi tên với đuôi tròn trắng biểu thị dữ liệu, đuôi tròn đen (hồng) biểu thị flag

– Chiều của mũi tên là hướng truyền tham số


Hierarchical structured chart

Module A

Module B Module C Module D

Module E

1

Luồng dữ liệu

Luồng flag


(3) Phương pháp phân chia STS, TR

• Thiết kế cấu trúc: – Phương pháp phân chia STS

(Source/Transform/Sink: Nguồn/Biếnđổi/Hấpthụ)

– Phương pháp phân chia TR (Transaction) • Minh họa phân chia chức năng theo

bong bóng của DFD (biểu đồ luồng dữ liệu)


(3a) Phương pháp phân chia STS

1) Chia đối tượng “bài toán” thành các chức năng thành phần

Bài toán Problem

F1 F2

F3 F4

F5


Quyết định luồng dữ liệu chính

2) Tìm ra luồng dữ liệu chính đi qua các chức năng: từ đầu vào (Input) tới đầu ra (Output)

F1

F2

F3

F4 F5

INPUT

OUTPUT

Luồng dữ liệu chính


Quyết định bong bóng và dữ liệu

3) Theo luồng dữ liệu chính: thay từng chức năng bởi bong bóng và làm rõ dữ liệu giữa các bong bóng

F2 F3 F4 F5 F1 Data1 Data2 Data3 Data4 Data5 Data6

INPUT OUTPUT


Từ sơ đồ bong bóng sang sơ đồ phân cấp

4) Xác định vị trí trừu tượng hóa tối đa đầu vào và đầu ra


INPUT OUTPUT Trừu tượng hóa tối đa đầu vào

Trừu tượng hóa tối đa đầu ra

Source Module Transform Module Sink Module


5) Chuyển sang sơ đồ phân cấp


INPUT OUTPUT Trõu tîng hãa

tèi ®a ®Çu vµo Trõu tîng hãa tèi ®a ®Çu ra

Source Module Transform Module Sink Module

Control Module

Source Module

Transform Module

Sink Module

0

1 2 3


6) Xác định các tham số giữa các môđun dựa theo quan hệ phụ thuộc

Module 0

Module 1 Module 2 Module 3

0

1 2 3

3 3 5

5


7) Với từng môđun (Source, Transform, Sink) lại áp dụng cách phân chia STS lặp lại các bước từ 1) đến 6). Đôi khi có trường hợp không chia thành 3 mô đun nhỏ mà thành 2 hoặc 1

8) Tiếp tục chia đến mức cấu trúc lôgic khi môđun tương ứng với thuật toán đã biết thì dừng. Tổng hợp lại ta được cấu trúc phân cấp: mỗi nút là 1 môđun với số nhánh phía dưới không nhiều hơn 3


(3b) Phương pháp phân chia TR • Khi không tồn tại luồng dữ liệu chính, mà dữ liệu vào có đặc thù khác nhau như những nguồn khác nhau xem như các Giao dịch khác nhau

• Mỗi giao dịch ứng với 1 môđun xử lý nó • Phân chia môđun có thể: theo kinh nghiệm;

theo tính độc lập môđun; theo số bước tối đa trong 1 môđun (ví dụ < 50) và theo chuẩn


(4) Phân tích cấu trúc hóa

• Xác định luồng dữ liệu • Luồng tuyến tính thì theo phân chia STS • Luồng phân nhánh thì theo phân chia

TR


(5) Chuẩn phân chia môđun

• Tính độc lập: Độ kết hợp (coupling) và Độ bền vững (strength)

• 5 tiêu chuẩn của Myers – Decomposability – Composability – Understandability – Continuity – Protection


Đặc trưng của thiết kế cấu trúc hóa

• Dễ thích ứng với mô hình vòng đời thác nước do tính thân thiện cao

• Thiết kế theo tiến trình, không hợp với thiết kế xử lý theo lô (batch system)

• Dùng phân chia - kết hợp để giải quyết tính phức tạp của hệ thống

• Topdown trong phân chia môđun • Kỹ thuật lập trình hiệu quả


Chương 7: Kỹ thuật thiết kế chương trình

7.1 Thiết kế chương trình là gì ? 7.2 Phương pháp thiết kế chương trình 7.3 Công cụ thiết kế


7.1 Thiết kế chương trình là gì ?

• Là thiết kế chi tiết cấu trúc bên trong của phần mềm: thiết kế tính năng từng môđun và giao diện tương ứng

• Cấu trúc ngoài của phần mềm: thiết kế hệ thống

• Trình tự xử lý bên trong: Thuật toán (giải thuật, Algorithm); Logic


7.2 Phương pháp thiết kế chương trình

• Không có trạng thái mờ (fuzzy), để đảm bảo thiết kế cấu trúc trong đúng đắn

• Ngôn ngữ lập trình phù hợp • Triển khai đúng đắn đặc tả chức năng

các môđun và chương trình nhờ phương pháp luận thiết kế chi tiết

• Dùng quy trình thiết kế dễ chuẩn hóa từng bước


Kỹ thuật thiết kế chương trình

• Kỹ thuật thiết kế mô hình hệ phần mềm – Hướng tiến trình (process) : Kỹ thuật thiết kế cấu trúc điều khiển

– Hướng cấu trúc dữ liệu (data): Kỹ thuật thiết kế cấu trúc dữ liệu

– Hướng sự vật / đối tượng (object): Kỹ thuật thiết kế hướng đối tượng


7.2.1 Lập trình cấu trúc hóa • Khái niệm cơ bản: tuần tự, nhánh (chọn), lặp; cấu trúc mở rộng, tiền xử lý, hậu xử lý

• Những điểm lợi khi thiết kế thuật toán – Tính độc lập của môđun: chỉ quan tâm vào-

ra – Làm cho chương trình dễ hiểu – Dễ theo dõi chương trình thực hiện – Hệ phức tạp sẽ dễ hiểu nhờ tiếp cận phân cấp


Loại bỏ GOTO

• GOTO dùng để làm gì? – Cho phép thực hiện các bước nhảy đến một nhãn nhất định

• Tại sao cần loại bỏ GOTO ? – Phá vỡ tính cấu trúc của lập trình cấu trúc hóa

• Phương pháp loại bỏ GOTO • Có thể loại bỏ GOTO trong mọi trường hợp? • Thế nào là “kỹ năng lập trình cấu trúc”


Lưu ý khi thiết kế chương trình

• Phụ thuộc vào kỹ năng và kinh nghiệm của người thiết kế

• Cần chuẩn hóa tài liệu đặc tả thiết kế chi tiết

• Khi thiết kế cấu trúc điều khiển của giải thuật, vì theo các quy ước cấu trúc hóa nên đôi khi tính sáng tạo của người thiết kế bị hạn chế, bó buộc theo khuôn mẫu đã có


7.2.2 Lưu đồ cấu trúc hóa

• Tác dụng của lưu đồ (flow chart) • Quy phạm (discipline) • Trừu tượng hóa thủ tục • Lưu đồ cấu trúc hóa

– Cấu trúc điều khiển cơ bản – Chi tiết hóa từng bước giải thuật – Thể hiện được trình tự điều khiển thực hiện


Lưu đồ Nassi-Shneiderman (NS chart by IBM)

a- Nối (concatination) b- Chọn (selection)

c- Đa nhánh (CASE) d- Lặp (repetition)

Xử lý 1

Xử lý 2

ĐIều kiện Y N Xử lý 1 Xử lý 2

ĐIều kiện

Xử lý 1 Xử lý 2

Xử lý 3

TT1

TT2 TT3 DO WHILE (Đkiện)

Xử lý REPEAT UNTIL (Đkiện)

Xử lý


Lưu đồ Phân tích bài toán (PAD chart by Hitachi)

a- Nối (concatination) b- Chọn (selection)

c- Đa nhánh (CASE) d- Lặp (repetition)

WHILE Đkiện Xử lý

Xử lý 1

Xử lý 2

Xử lý 1

Xử lý 2

Điều kiện

Xử lý 1 Xử lý 2 Xử lý 3 Xử lý 4

TT1

TT2

TT3

TT4

Đ I ề u

k i ệ n

UNTIL Đkiện Xử lý

Trục chính


7.2.3 Về Phương pháp Giắc-sơn (Jackson’s method) • JSP: Jackson Structured Programming • Các ký pháp:

– Cơ sở (elementary) – Tuần tự (sequence) – Lặp – Rẽ nhánh


Trình tự thiết kế chung

• Thiết kế cấu trúc dữ liệu (Data step) • Thiết kế cấu trúc chương trình (Program

step) • Thiết kế thủ tục (Operation step) • Thiết kế đặc tả chương trình (Text step)


7.2.4 Về Phương pháp Wa-ny (Warnier’s method)

• Khái niệm chung • Trình tự thiết kế

– Thiết kế dữ liệu ra – Thiết kế dữ liệu vào – Thiết kế cấu trúc chương trình – Thiết kế lưu đồ – Thiết kế lệnh thủ tục – Thiết kế đặc tả chi tiết


Chương 8: Kỹ thuật lập trình

8.1 Lịch sử phát triển của ngôn ngữ lập

trình 8.2 Cấu trúc chương trình - Cấu trúc dữ liệu dễ hiểu - Cấu trúc thuật toán dễ hiểu 8.3 Các công cụ lập trình


8.1 Lịch sử ngôn ngữ lập trình • Các ngôn ngữ thế hệ thứ nhất:

– Ngôn ngữ lập trình mã máy (machine code) – Ngôn ngữ lập trình assembly

• Các ngôn ngữ thế thế thứ hai: – FOTRAN, COBOL, ALGOL, BASIC – Phát triển 1950-1970

• Các ngôn ngữ thế hệ thứ ba – Ngôn ngữ lập trình cấp cao vạn năng (cấu trúc) – Lập trình hướng đối tượng – Lập trình hướng suy diễn – logic

• Các ngôn ngữ thế hệ thứ tư – Truy vấn – Các ngôn ngữ hỗ trợ quyết định


8.2 Cấu trúc dữ liệu dễ hiểu

• Nên xác định tất cả các cấu trúc dữ liệu và các thao tác cần thực hiện trên từng cấu trúc dữ liệu

• Việc biểu diễn/khai báo các cấu trúc dữ liệu chỉ nên thực hiện ở những mô đun sử dụng trực tiếp dữ liệu

• Nên thiết lập và sử dụng từ điển dữ liệu khi thiết dữ liệu


Cấu trúc thuật toán dễ hiểu • Algorithm • Structured coding và 9 điểm lưu ý:

– Tuân theo quy cách lập trình – Một đầu vào, một đầu ra – Tránh GOTO, trừ khi phải ra khỏi lặp và dừng – Dùng comments hợp lý – Dùng tên biến có nghĩa, gợi nhớ – Cấu trúc lồng rõ ràng – Tránh dùng CASE / switch nhiều hoặc lồng nhau – Mã nguồn 1 chương trình / môđun nên viết trên 1 trang – Tránh viết nhiều lệnh trên 1 dòng


IF THEN / IF THEN ELSE

ĐK Công việc1

Công việc 2

=0

≠0 PASCAL if điều kiện then begin công việc 1 end; else begin công việc 2 end

Ngôn ngữ C

if (điều kiện)

{ công việc 1}

else

{công việc 2}


CASE / switch

Ngôn ngữ C switch (<bthức>) { case <gtrị1>: <việc1>;[break;] case <gtrị2>: <việc2>; [break;] case <gtrịN>: <việcN>; [break;] [default : <việcN+1>; [break;] ] }

PASCAL CASE <biểu thức> OF gtrị1: <việc 1>; gtrị2: <việc 2>; ........... gtrịN: <việc N>; ELSE <việc N+1>; END;


FOR TO / DOWNTO

Bắt đầu

KThúc

Biến điều khiển = Giá trị đầu

Biến điều khiển > Giá trị cuối

Thực hiện <Công việc>

Biến điều khiển = giá trị tiếp theo của biến điều khiển)


PASCAL

FOR biếnđkhiển := GTđầu TO GTCuối DO

begin

<việc>

end;

Ngôn ngữ C for ( [biểuthức1] ; [biểuthứcĐK]; [biểuthức2] ) { <việc>; } Đặc biệt: có các lệnh thoát break; continue; exit


DO WHILE

Bắt đầu

KThúc

Công việc

Biểu thức Logic Sai

Đúng


• Kiểm tra điều kiện trước khi thực hiện • Lỗi thường gặp: Lặp vô hạn

PASCAL While BiểuthứcBoolean DO begin <Công việc> end;

Ngôn ngữ C while (<biểuthứcĐK>) { <Công việc>; }


REPEAT UNTIL

Bắt đầu

Kthúc

Công việc

Biểu thức Logic Sai

Đúng


• Có sự khác nhau giữa hai ngôn ngữ?

PASCAL Repeat <Công việc> until Biểu_thức_Boolean;

Ngôn ngữ C do { <Công việc>; } while (<biểuthứcĐK>);


Chú thích trong chương trình • Tại sao cần đặt các chú thích trong chương

trình ? • Vị trí đặt các chú thích trong chương trình

– Thành phần/ Module – Lớp – Hàm/thủ tục – Các vị trí đặc biệt khác

• Một số quy định khi đặt chú thích: – Ngắn gọn – Gợi nhớ


8.3 Các công cụ lập trình • Environments: DOS, WINDOWS,

UNIX/LINUX • Editors, Compilers, Linkers, Debuggers • TURBO C, PASCAL • MS C, Visual Basic, Visual C++, ASP • UNIX/LINUX: C/C++, gcc (Gnu C

Compiler) • JAVA, CGI, perl • C#, .NET

HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.1







Phần V Kiểm thử và Bảo trì

Test and Maintenance Chương 9: Phương pháp kiểm thử

9.1 Khái niệm kiểm thử 9.2 Phương pháp thử 9.3 Kỹ thuật thiết kế trưòng hợp thử 9.4 Phương pháp thử các môđun


9.1 Khái niệm kiểm thử Định nghĩa kiểm thử: • Là mấu chốt của đảm bảo chất lượng phần mềm

• Là tiến trình (và là nghệ thuật) nhằm phát hiện lỗi bằng việc xem xét lại đặc tả, thiết kế và mã hoá.

• Kiểm thử thành công là phát hiện ra lỗi; kiểm thử không phát hiện ra lỗi là kiểm thử dở (Sue A.Conger- The New SE)


Những khó khăn khi kiểm thử

• Nâng cao chất lượng phần mềm nhưng không vượt quá chất lượng khi thiết kế: chỉ phát hiện các lỗi tiềm tàng và sửa chúng

• Phát hiện lỗi bị hạn chế do thủ công là chính

• Dễ bị ảnh hưởng tâm lý khi kiểm thử • Khó đảm bảo tính đầy đủ của kiểm thử


6 điểm lưu ý khi kiểm thử

(1) Chất lượng phần mềm do khâu thiết kế quyết định là chủ yếu, chứ không phải khâu kiểm thử

(2) Tính dễ kiểm thử phụ thuộc vào cấu trúc chương trình

(3) Người kiểm thử và người phát triển nên khác nhau


6 điểm lưu ý khi kiểm thử (tiếp)

(4) Dữ liệu thử cho kết quả bình thường thì không có ý nghĩa nhiều, cần có những dữ liệu kiểm thử mà phát hiện ra lỗi (5) Khi thiết kế trường hợp thử, không chỉ dữ liệu kiểm thử nhập vào, mà phải thiết kế trước cả dữ liệu kết quả sẽ có (6) Khi phát sinh thêm trường hợp thử thì nên thử lại những trường hợp thử trướcđó để tránh ảnh hưởng lan truyền sóng


Tương ứng giữa vòng đời dự án và kiểm thử

Đối tượng và phạm vi

Đặc tả chức năng/ Thiết kế lô gíc

Thiết kế Vật lý

Cấu trúc CT và đặc tả môđun

Mã hoá môđun CT

Kiểm thử chấp nhận

Kiểm thử hệ thống

Kiểm tích hợp

Kiểm ĐVCT

Kiểm hồi quy


9.2 Phương pháp thử: thử tĩnh

• Kiểm thử trên bàn hay Kiểm thử tĩnh: giấy và bút trên bàn, kiểm tra logic, lần từng chi tiết ngay sau khi lập trình xong

• Đi xuyên suốt (walk through) • Thanh tra (inspection)


Kiểm thử trên máy

• Gỡ lỗi bằng máy (machine debug) hay kiểm thử động: Dùng máy chạy chương trình để điều tra trạng thái từng động tác của chương trình

• 9 bước của trình tự kiểm thử bằng máy


Trình tự kiểm thử bằng máy (1) Thiết kế trường hợp thử theo thử trên

bàn (2) Trường hợp thử phải có cả kết quả kỳ

vọng sẽ thu được (3) Dịch chương trình nguồn và tạo môđun

tải để thực hiện (4) Khi trường hợp thử có xử lý tệp vào-

ra, phải làm trước trên bàn việc xác định miền của các tệp


Trình tự kiểm thử bằng máy (tiếp)

(5) Nhập dữ liệu đã thiết kế cho trường hợp kiểm thử

(6) Điều chỉnh môi trường thực hiện môđun tải (tạo thủ tục đưa các tệp truy cập tệp vào chương trình)

(7) Thực hiện môđun tải và ghi nhận kết quả (8) Xác nhận kết quả với kết quả kỳ vọng (9) Lặp lại thao tác (5)-(8)


9.3 Kỹ thuật thiết kế trường hợp thử

• Kỹ thuật thiết kế trường hợp thử dựa trên đặc tả bề ngoài của chương trình: Kiểm thử hộp đen (Black box test): WHAT ?

• Kỹ thuật thiết kế trường hợp thử dựa trên đặc tả bên trong của chương trình: Kiểm thử hộp trắng (white box test): HOW ?

• Kiểm thử Top-Down hay Bottom-Up


Kiểm thử hộp đen

• Phân đoạn tương đương • Phân tích giá trị biên • Đoán lỗi

Black Box Results Input

Black box Data Testing Strategy


Phương pháp phân đoạn tương đương (Equivalence Partition)

• Mục đích: giảm số lượng test bằng cách chọn các tập dữ liệu đại diện

• Thực hiện: Chia dữ kiệu vào thành các đoạn, mỗi đoạn đại diện cho một số dữ liệu => việc kiểm thử chỉ thực hiện trên đại diện đó

• ưu điểm: Test theo mức trừu tượng hơn là trường. áp dụng: màn hình, menu hay mức quá trình


Phương pháp phân tích giá trị biên (Boundary value analysis)

• Là 1 trường hợp riêng của phân đoạn • Thí dụ: nếu miền dữ liệu là tháng thì giá trị 0 hay >12 là không hợp lệ

• Thường sử dụng trong kiểm thử môđun


• Dựa vào trực giác và kinh nghiệm • Thí dụ lỗi chia cho 0. Nếu môđun có

phép chia thì phải kiểm thử lỗi này • Nhược điểm: không phát hiện hết lỗi

Phương pháp đoán lỗi (Error Guessing)


Phương pháp đồ thị nguyên nhân - kết quả (Cause-effect Graphing)

Mã tuần tự Phủ định and Or Do

Until


Kiểm thử hộp trắng

• Bó các lệnh • Bó các rẽ nhánh • Bó các điều kiện • Bó các điều kiện - rẽ nhánh

Results Input

White Box Data Testing Strategy


Trình tự thiết kế

• Kiểm thử môđun • Kiểm thử tích hợp - Kiểm thử tích hợp trên xuống - Kiểm thử tích hợp dưới lên - Kiểm thử hồi qui


9.4 Kỹ thuật kiểm thử môđun

• Kiểm thử tích hợp môđun – Kiểm thử dưới lên (Bottom-up Test) – Kiểm thử trên xuống (Top-down Test) – Kiểm thử cột trụ (Big bung Test) – Kiểm thử kẹp (Sandwich Test)


Bottom-up Test

• Các môđun mức thấp được tổ hợp vào các chùm thực hiện một chức năng con

• Viết trình điều khiển phối hợp vào/ ra và kiểm thử

• Kiểm thử chùm/bó • Loại bỏ trình điều khiển và chuyển lên mức trên


Bottom-up Test (Tiếp)

Mức 4

Mức 3

Mức 2

Mức 1


Top-down Test • Môđun điều khiển chính được dùng như

trình điều khiển kiểm thử, gắn các nút con trực tiếp vào nó

• Thay các nút con bằng các môđun thực tại (theo chiều sâu / ngang)

• Kiểm thử từng môđun được gắn vào • Các 1 nút thử xong được thử tiếp nút khác • Kiểm thử hồi quy


Top-down Test (tiếp)

Mức 1

Mức 2

Mức 3

Mức 4


Big bung Test

• Tích hợp không tăng dần • Tất các các môđun đều được tổ hợp trước

• Toàn bộ chương trình được kiểm thử tổng thể

• Khó khăn: khó cô lập lỗi, khi chữa xong lỗi này có thể lỗi mới lại phát sinh


Sandwich Test

• Tích hợp trên xuống cho các mức trên cấu trúc chương trình

• Tích hợp dưới lên cho các mức phụ thuộc


Kiểm thử hệ thống

• Kiểm thử phục hồi: bắt buộc phần mềm hỏng nhiều cách để kiểm chứng phục hồi

• Kiểm thử an toàn: kiểm chứng cơ chế bảo vệ

• Kiểm thử gay cấn • Kiểm thử hiệu năng


Chương 10: Phương pháp bảo trì

Maintenance Methods

10.1 Bảo trì là gì? 10.2 Trình tự nghiệp vụ bảo trì 10.3 Những vấn đề về bảo trì hiện nay


10.1 Bảo trì là gì? • Định nghĩa: Bảo trì là công việc tu sửa, thay đổi phần mềm đã được phát triển (chương trình, dữ liệu, JCL, các loại tư liệu đặc tả, . . .) theo những lý do nào đó

• Các hình thái bảo trì: bảo trì để – Tu chỉnh – Thích hợp – Cải tiến – Phòng ngừa


Bảo trì để tu sửa

• Là bảo trì khắc phục những khiếm khuyết có trong phần mềm

• Một số nguyên nhân điển hình – Kỹ sư phần mềm và khách hiểu nhầm nhau – Lỗi tiềm ẩn của phần mềm do sơ ý của lập trình hoặc

khi kiểm thử chưa bao quát hết – Vấn đề tính năng của phần mềm: không đáp ứng được

yêu cầu về bộ nhớ, tệp, . . . Thiết kế sai, biên tập sai . . .

– Thiếu chuẩn hóa trong phát triển phần mềm (trước đó)


Bảo trì để tu sửa (tiếp)

• Kỹ nghệ ngược (Reverse Engineering): dò lại thiết kế để tu sửa

• Những lưu ý – Mức trừu tượng – Tính đầy đủ – Tính tương tác – Tính định hướng


Bảo trì để thích hợp • Là tu chỉnh phần mềm theo thay đổi của môi trường bên ngoài nhằm duy trì và quản lý phần mềm theo vòng đời của nó

• Thay đổi phần mềm thích nghi với môi trường: công nghệ phần cứng, môi trường phần mềm

• Những nguyên nhân chính: – Thay đổi về phần cứng (ngoại vi, máy chủ,. . .) – Thay đổi về phần mềm (môi trường): đổi OS – Thay đổi cấu trúc tệp hoặc mở rộng CSDL


Bảo trì để cải tiến

• Là việc tu chỉnh hệ phần mềm theo các yêu cầu ngày càng hoàn thiện hơn, đầy đủ hơn, hợp lý hơn

• Những nguyên nhân chính: – Do muốn nâng cao hiệu suất nên thường hay cải tiến phương thức truy cập tệp

– Mở rộng thêm chức năng mới cho hệ thống – Cải tiến quản lý kéo theo cải tiến tư liệu vận hành và

trình tự công việc – Thay đổi người dùng hoặc thay đổi thao tác


Bảo trì để cải tiến (tiếp)

• Còn gọi là tái kỹ nghệ (re-engineering) • Mục đích: đưa ra một thiết kế cùng chức năng nhưng có chất lượng cao hơn

• Các bước thực hiện: – Xây dựng lưu đồ phần mềm – Suy dẫn ra biểu thức Bun cho từng dãy xử lý – Biên dịch bảng chân lí – Tái cấu trúc phần mềm


Bảo trì để phòng ngừa

• Là công việc tu chỉnh chương trình có tính đến tương lai của phần mềm đó sẽ mở rộng và thay đổi như thế nào

• Thực ra trong khi thiết kế phần mềm đã phải tính đến tính mở rộng của nó, nên thực tế ít khi ta gặp bảo trì phòng ngừa nếu như phần mềm được thiết kế tốt


Bảo trì để phòng ngừa (tiếp)

• Mục đích: sửa đổi để thích hợp với yêu cầu thay đổi sẽ có của người dùng

• Thực hiện những thay đổi trên thiết kế không tường minh

• Hiểu hoạt động bên trong chương trình • Thiết kế / lập trình lại • Sử dụng công cụ CASE


10.2 Trình tự nghiệp vụ bảo trì

• Quy trình bảo trì là gì ? Đó là quá trình trong vòng đời của phần mềm, cũng tuân theo các pha phân tích, thiết kế, phát triển và kiểm thử từ khi phát sinh vấn đề cho đến khi giải quyết xong

• Thao tác bảo trì: Gồm 2 loại – Tu chỉnh cải đã có (loại 1) – Thêm cái mới (loại 2)


Sơ đồ bảo trì Hiểu phần mềm đã có

Loại bảo trì?

Chỉnh phần mềm đã có

Kiểm thử tính nhất quán

Kiểm thử sau bảo trì

Tạo biểu quản lý bảo trì

Phát triển phần mềm mới 2

1


Hiểu phần mềm đã có

• Theo tài liệu nắm chắc các chức năng • Theo tài liệu chi tiết hãy nắm vững đặc tả

chi tiết, điều kiện kiểm thử, . . . • Dò đọc chương trình nguồn, hiểu trình tự xử lý chi tiết của hệ thống

3 việc trên đều là công việc thực thi trên bàn


Tu sửa phần mềm đã có

• Bảo trì chương trình nguồn, tạo các môđun mới và dịch lại

• Thực hiện kiểm thử unit và tu chỉnh những mục liên quan có trong tư liệu đặc tả

• Chú ý theo sát tác động của môđun được sửa đến các thành phần khác trong hệ thống


Phát triển phần mềm mới

• Khi thêm chức năng mới phải phát triển chương trình cho phù hợp với yêu cầu

• Cần tiến hành từ thiết kế, lập trình, gỡ lỗi và kiểm thử unit

• Phản ảnh vào giao diện của phần mềm (thông báo, phiên bản, . . .)


Kiểm chứng tính nhất quán bằng kiểm thử kết hợp

• Đưa đơn vị (unit) đã dược kiểm thử vào hoạt động trong hệ thống

• Điều chỉnh sự tương tích giữa các môđun • Dùng các dữ liệu trước đây khi kiểm thử để kiểm thử lại tính nhất quán

• Chú ý hiệu ứng làn sóng trong chỉnh sửa


Kiểm tra khi hoàn thành bảo trì

• Kiểm tra nội dung mô tả có trong tư liệu đặc tả

• Cách ghi tư liệu có phù hợp với mô tả môi trường phần mềm mới hay không ?


Lập biểu quản lý bảo trì

• Cần quản lý tình trạng bảo trì • Lập biểu quản lý tình trạng bảo trì

– Ngày tháng, giờ – Nguyên nhân – Tóm tắt cách khắc phục – Chi tiết khắc phục, hiệu ứng làn sóng – Người làm bảo trì – Số công


10.3 Những vấn đề lưu ý để bảo trì

Phương pháp cải tiến thao tác bảo trì: • Sáng kiến trong quy trình phát triển phần mềm

• Sáng kiến trong quy trình bảo trì phần mềm

• Phát triển những kỹ thuật mới cho bảo trì


Sáng kiến trong quy trình phát triển phần mềm

(1) Chuẩn hóa mọi khâu trong phát triển phần mềm

(2) Người bảo trì chủ chốt tham gia vào giai đoạn phân tích và thiết kế

(3) Thiết kế để dễ bảo trì


Sáng kiến trong quy trình bảo trì phần mềm

(1) Sử dụng các công cụ hỗ trợ phát triển phần mềm

(2) Chuẩn hóa thao tác bảo trì và thiết bị môi trường bảo trì

(3) Lưu lại những thông tin sử bảo trì (4) Dự án nên cử một người chủ chốt của

mình làm công việc bảo trì sau khi dự án kết thưc giai đoạn phát triển


Phát triển những kỹ thuật mới cho bảo trì

• Công cụ phần mềm hỗ trợ bảo trì • Cơ sở dữ liệu cho bảo trì • Quản lý tài liệu, quản lý dữ liệu, quản lý chương trình nguồn, quản lý dữ liệu thử, quản lý sử bảo trì

• Trạm bảo trì tính năng cao trong hệ thống mạng lưới bảo trì với máy chủ thông minh

HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-VI.1







Phần VI Chương 11

Các chủ đề khác trong SE • ước lượng chi phí phần mềm (SE Cost

Estimation) • Quản lý chất lượng (Quality Management) • Cải tiến quá trình (Process Improvement) • Các chủ đề tiên tiến khác (Advanced

topics)


I. ước lượng chi phí phần mềm (SE Cost Estimation)

1) Năng suất (Productivity) 2) Các kỹ thuật ước đoán (Estimation

Techniques) 3) Mô hình chi phí thuật toán (Algorithmic

Cost Model) 4) Nhân lực và thời gian dự án (Project

duration and staffing)


Năng suất (Productivity)

• Năng suất là số đơn vị đầu ra trên số giờ làm việc

• Trong SE, năng suất có thể ước lượng bởi một số thuộc tính chia cho tổng số nỗ lực để phát triển:

- Số đo kích thước (thí dụ số dòng lệnh) - Số đo chức năng (số chức năng tạo ra trên

1 khoảng thời gian )


Các kỹ thuật ước đoán (Estimation Techniques)

• Mô hình chi phí thuật toán: sử dụng các thông tin có tính lịch sử (thường là kích thước)

• ý kiến chuyên gia • Đánh giá tương tự: chỉ áp dụng khi có nhiều dự án trong cùng một lĩnh vực

• Luật Parkinson: chi phí phụ thuộc thời gian và số nhân công

• Giá để thắng thầu: phụ thuộc khả năng KH


Mô hình chi phí thuật toán (Algorithmic Cost Model)

• Nguyên tắc: Dùng một phương trình toán học để dự đoán (Kitchenham 1990a) dạng:

Cố gắng = C x PMs x M với: - C là độ phức tạp - PM là số đo năng suất - M là hệ số phụ thuộc và quá trình, năng suất - s được chọn gần với 1, phản ánh độ gia tăng

của yêu cầu với các dự án lớn


Chú ý: - Rất khó dự đoán PM vào giai đoạn đầu - Việc dự đoán C và M là khách quan và có thể

thay đổi từ người này sang người khác. 1) Mô hình COCOMO (Boehm 1981): Mô hình

COCOMO tuân theo PT trên, với các lựa chọn sau: - Đơn giản: PM = 2,4 (KDSI)1,05 x M - Khiêm tốn: PM = 3,0 (KDSI)1,12 x M - Lồng nhau: PM = 3,6 (KDSI)1,20 x M với KDSI là số lệnh nguồn theo đơn vị nghìn

Mô hình chi phí thuật toán (tiếp)


2) Mô hình định cỡ (calibrate model): sử dụng một mô hình ước đoán có hiệu quả, do vậy cần có 1 CSDL về phân lịch và các cố gắng của một dự án trọn vẹn.

Nó có thể dùng kết hợp với mô hình COCOMO 3) mô hình chi phí thuật toán trong lập kế hoạch dự

án - Có thể dùng để đánh giá chi phí đầu tư nhằm giảm

chi phí - có 3 thành phần phải xem xét trong khi tính chi

phí DA.

Mô hình chi phí thuật toán (tiếp)


(1) Chi phí phần cứng của HT (2) Chi phí phương tiện, thiết bị (máy tính, phần mềm)

trong phát triển HT (3) Chi phí của các nỗ lực yêu cầu Chi phí phần mềm (Software Cost) được tính: SC = Basic Cost x RELY x TIME x STOR x TOOL x

EXP x lương TB 1 người/tháng với: STOR là không gian lưu trữ, TIME là thời gian cần thiết, TOOL là công cụ, EXP là kinh nghiệm, RELY là độ tin cậy (có thể chọn là 1,2)


Nhân lực và thời gian dự án (Project duration and staffing)

• Mô hình COCOMO cũng dự đoán lịch cho một DA trọn vẹn:

- Dự án đơn giản: TDEV = 2.5 (PM)0.38

- Dự án trung bình: TDEV = 2.5 (PM)0.35

- Dự án lồng: TDEV = 2.5 (PM)0.32

với TDEV là tổng thời gian cần thiết cho một DA


II.Quản lý chất lượng (Quality Management)

1) Đảm bảo chất lượng quá trình 2) Xem xét lại chất lượng 3) Các chuẩn phần mềm 4) Các chuẩn tài liệu 5) Độ đo phần mềm 6) Độ đo chất lượng sản phẩm


Đảm bảo chất lượng quy trình • Đảm bảo chất lượng quy trình là một khái niệm đa chiều. chưa có định nghĩa rõ ràng. Nhìn chung khái niệm này có thể xem như là phát triển SP phải đáp ứng được đặc tả của nó (Crossby, 1979)

Đặc tả phải hướng về đặc trưng SP mà KH muốn Chúng ta không biết đặc tả thế nào về chất lượng Đặc tả phần mềm luôn luôn không đầy đủ

• Quản lý chất lượng là đáp ứng 3 loại hoạt động sau: Đảm bảo chất lượng Kế hoạch chất lượng: chọn thủ tục tương ứng, chuẩn và kích thước

Điều khiển chất lượng: các thủ tục và chuẩn phải được tôn trọng


Đảm bảo chất lượng quy trình(tiếp)

Định nghĩa Quá trình

Phát triển sản phẩm

KĐ chất lượng sản phẩm

Quá trình cải tiến

Chất lượng Quá trình chuẩn hoá

C

K

Chất lượng dựa vào quá trình


Xem xét lại chất lượng

• Là phương pháp chính để khẳng định chất lượng của quá trình sản xuất

• 3 kiểu xem xét: - Thanh tra thiết kế hay chương trình - Xem xét tiến triển - Xem xét chất lượng


Xem xét lại chất lượng (tiếp)

Lựa chọn đội ngũ

Sắp xếp vị trí và thời gian

Phân bố tài liệu

Xem xét

xem xét đầy đủ


Các chuẩn phần mềm • Vai trò quan trọng của ĐBCLPM là

chuẩn hoá các sản phẩm và quá trình • Tầm quan trọng:

Cung cấp SP tương ứng và thực tế Cung cấp các framework để cài đặt cá quá trình ĐBCL Đảm bảo tính liên tục: công việc thực hiện bởi 1 người có thể thực hiện tiếp bởi người khác


Độ đo phần mềm (Software Metric)

• Độ đo phần mềm là một kiểu độ đo liên quan đến HT phần mềm, quá trình hay TL, Thí dụ như số dòng lệnh, số thông báo lỗi khi cung cấp SP

• Hai lớp độ đo: Độ đo ĐK và độ đo dự đoán

Quá trình PM Sản phẩm PM

Độ đo ĐK Độ đo Dự đoán

Các quyết định QL


Các chuẩn tài liệu

• Tài liệu là 1 phần quan trọng trong SE để theo dõi, để hiểu và để làm

• 3 kiểu chuẩn tài liệu: – Các chuẩn của quá trình lập tài liệu: Qui định chuẩn khi tạo tài liệu

– Chuẩn TL: Chuẩn để quản trị chính TL đó – Chuẩn trao đổi TL: Dùng trong trao đổi qua

E-mail, copy hay lưu trữ trong CSDL


Độ đo chất lượng SP

• Việc biểu diễn, đánh giá độ đo bằng các số liệu hơn là kinh nghiệm

• Độ đo chất lượng TK (xem chất lượng TK trong phần IV: tính liên kết, độ liên kết, dễ hiểu và thích hợp)

• Độ đo chất lượng CT: chiều dài mã, độ phức tạp, mức lồng điều kiện, . . .


III. Cải tiến Quy trình (Process Improvement)

• Chất lượng quy trình và sản phẩm • Mô hình hoá và phân tích quy trình • Độ đo • Mô hình thuần thục khả năng SEI • Phân loại quy trình


• Cải tiến quy trình có nghĩa hiểu quy trình tồn tại và thay đổi quy trình này để nâng cao chất lượng SP hay giảm chi phí & thời gian phát triển

• Không đơn giản là chấp nhận 1 phương pháp hay công cụ đặc biệt nào hay sử dụng 1 mô hình quy trình đã sử đâu đó

• Quá trình Cải tiến quy trình phải được xem xét như 1 hoạt động đặc biệt trong 1 tổ chức hoặc 1 phần của tổ chức lớn


Sơ đồ khái quát của Quá trình cải tiến quy trình

Phân tích Quy trình

Xác định Các cải tiến

Xác định các thay đổi

Đào tạo đội ngũ

Hiệu chỉnh Các thay đổi

Mô hình Quy trình

Lập kế hoạch

Kế hoạch đào tạo

Mô hình xem xét lại Phản hồi


Quá trình cải tiến quy trình (tiếp) • Phân tích quy trình: xem xét quy trình đã tồn tại, tạo ra mô hình quy trình để lập TL và hiểu quy trình đó

• Xác định cải tiến: sử dụng kết quả phân tích để xác định chất lượng, lập lịch hay chi phí những pha gay cấn

• Xác định thay đổi: Thiết lập các thủ tục, phương pháp, công cụ mới và tích hợp với các cái đã tồn tại

• Đào tạo: không đào tạo quy trình sẽ thất bại • Hiệu chỉnh thay đổi: các thay đổi có tác dụng ngay với HT


• Xem chương trước

Chất lượng quy trình và sản phẩm


Mô hình hoá và phân tích quy trình • Vai trò: nghiên cứu các quy trình đang tồn tại và

phát triển mô hình trừu tượng cho các quy trình này (thâu tóm các đặc trưng)

• Phân tích là nghiên cứu để hiểu mối liên quan giữa các phần của quy trình. Điểm xuất phát là mô hình hình thức đã sử dụng

• Kỹ thuật: Hỏi và phỏng vấn Kỹ thuật Ethnographic: dùng để hiểu bản chất của phát triển phần mềm như các hoạt động của con người


Mô hình hoá (tiếp) Các ký pháp dùng trong mô hình: Activity (hoạt động): biểu diễn bởi hình chữ nhật tròn Process (quá trình): tập các hoạt động, biểu diễn bởi hình chữ nhật tròn có bóng mờ Deliverable (phân phối): biểu diễn bởi 1

hình chữ nhật có bóng mờ. Nó là đầu ra của 1 hoạt động Condition (điều kiện): biểu diễn bởi 1 hình chữ nhật. Nó là tiền hay hậu điều kiện Role (vai trò): biểu diễn bởi hình tròn


Mô hình hoá (tiếp)

Exception (Ngoại lệ): Hộp bao kép. Việc thay đổi do một sự kiện nào đó Communication (Giao tiếp): Biểu diễn bởi Trao đổi thông tin giữa con người với nhau

hay với HT


Độ đo quy trình • Độ đo của 1 quy trình là các dữ liệu định lượng về quy trình phần mềm (Tập các độ đo là chủ yếu cho quá trình cải tiến quy trình –Humphey, 1989).

• Phân loại: – Thời gian để thực hiện 1 quy trình đặc biệt – Tài nguyên yêu cầu cho 1 quy trình đặc biệt – Số các biến cố

• Khó khăn: Cái nào là cần định lượng đo đếm. Tuy nhiên có thể xem: mục đích (Goals, Câu hỏi, Độ đo)


Mô hình thuần thục khả năng (của SEI)

• Viện CNPM (SEI) Carnegie-Melon-University đề xuất. Mô hình SEI phân quá trình phần mềm thành 5 mức khác nhau: Mức khởi đầu: 1 tổ chức không quản lý thực sự các thủ tục hay DA. Phần mềm có thể phát triển song không thể dự đoán trước (ngân sách, thời gian, . . .)

Mức lặp: 1 tổ chức có thể có quản lý hình thức về đảm bảo chất lượng, các thủ tục điều khiển cấu hình. Tổ chức có thể lặp lại các DA cùng kiểu

Mức có định nghĩa: ở mức này, một tổ chức có định nghĩa các qua trình của mình mà như vậy có 1 cơ sở cho quá trình cải tiến chất lượng. Các thủ tục hình thức đảm bảo rằng các quá trình đã định là sẽ được tuân thủ


Mô hình thuần thục khả năng SEI (tiếp)

Mức được quản trị: 1 tổ chức đã định nghĩa các quá trình và 1 CT để thu thập dữ liệu về chất lượng. Số đo quá trình và thủ rục được sưu tập cho quá các hoạt động của quá trình cải tiến

Mức tối ưu: Đã thoả thuận tiếp tục quá trình cải tiến. Quá trình này có ngân sách và kế hoạch để thực hiện và là phần tích hợp của quá trình tổ chức


Phân loại quy trình

• Việc phân loại độ chín của các quy trình như trên thường áp dụng cho các DA lớn

• Phân loại: Quy trình không hình thức : các quá trình mà

mô hình không định nghĩa 1 cách chặt chẽ Quy trình được quản lý: mô hình quá trình được định nghĩa (định hướng) Quy trình có phương pháp: một số phương

pháp phát triển đã được định nghĩa Quy trình cải tiến:


IV. Các chủ đề tiên tiến khác • Phương pháp hình thức (Formal methods) • Công nghệ học phần mềm phòng sạch

(Cleanroom SE) • CNHPM hướng thành phần (CBSE) • CNHPM khách/chủ (Client/Server SE) • Kỹ nghệ Web (Web Engineering) • Tái kỹ nghệ (Re-engineering) • CNHPM dựa trên máy tính (CASE) (Chi tiết xem trong các tài liệu)


• Dịch chuyển mã nguồn

• Cấu trúc lại CT • Tái lập DL • Kỹ nghệ ngược

Tái kỹ nghệ phần mềm (Software Re-engineering)


Phát triển và tái kỹ nghệ

Đặc tả hệ thống Thiết kế và Cài đặt Hệ thống mới

Forward Engineering

Hệ thống đang tồn tại

Hiểu và dịch chuyển Hệ thống

Hệ thống được tái tạo

Software Re-engineering

Documents

Nhập môn Công nghệ học Phần mềm · HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-I.1 Nhập môn Công nghệ học Phần mềm (Introduction to Software Engineering) Department