软件流程工程元模型

软件流程工程元模型（Software Process Engineering Metamodel，SPEM）是正式描述软件开发流程的的标准规范。作为 Object Management Group (OMG) 标准，SPEM 是独立于供应商、方法和框架的。1.1 版于 2005 年 1 月正式发布，而包含重大更新的 2.0 版目前正在制订中。2100433B

由对象管理组织（OMG）制定的软件过程的元模型规范。

《计算机科学技术名词 》第三版。 2100433B

软件工程模型线性顺序模型

软件工程的“线性顺序模型”也称“传统生命周期模型”，或称“瀑布模型”，是一种最早的、应用最广的、支持直线型开发的过程模型。图1是关于软件开发阶段的线性顺序模型。

线性顺序模型从系统分析开始，逐步经过各个开发阶段到软件开发完毕、交付使用止。每个阶段的变换结果是下一个阶段的变换的输入，相邻的两个阶段具有极其密切的因果关系。该模型以软件的需求能够完全被确定为前提，这种模型的特点是“一泻千里”、易“下”而几乎不可能“上”，因此又得名“瀑布模型”。

这种模型在分析和设计阶段需要建立整个系统的视图，即在初期就建立所有系统组成部分的需求，因为软件必须与系统的其他组成部分——硬件、数据库、人或其他系统进行交互，然后把这些需求的相关部分分配给软件。

这种模型具有以下几个缺点：

1、在开发过程中的每个变化会引起不小的混乱。

2、不能接收在项目开始阶段中存在的不确定性，即在需求分析阶段必须明确软件系统的全部需

求，实际上这是较难做到的。

3、需求确定后，进行一连串的设计、实现、测试过程，才能制定出软件的初始版本，软件的运行

版本只能到项目开发晚期得到。如果在这时才发现错误，则错误的后果极有可能是灾难性的，纠正错误

的代价将是非常昂贵的。

4、有些开发者往往要等待其他人员完成任务后才能进行开发工作。

5、用户如果提出修改，则代价往往很大。

软件工程模型原型模型

原型是一种原始模型，是原始的类型、形式、形状或例证的描述，是作为后期阶段的基础模型。软件工程的“原型模型”的基本思想是从用户处收集到的需求出发，初步定义软件的总体目标，然后根据总体目标进行快速设计，建造一个能够反映用户主要需求并且能够运行的软件系统原型。通过运行原型，使得用户快速了解未来软件系统的概貌，便于快速判断需求的正确性、操作的实用性，以及功能是否遗漏、是否需要改进或增强等意见，然后再设计、修改原型，再运行原型、征求用户意见，如此重复直至双方认可。原型模型的整个构造过程是一个迭代的过程，图2描述了原型模型。

原型模型可以帮助用户和开发者较快速地获取双方理解一致的需求，但不是最终交付的软件产品。原型作为参考，实际的软件开发必须在充分考虑质量和可维护性等因素以后才进行。

这种模型的优点是：

1、用户能够很早就感觉到实际系统的“模式”，开发者可以很快地建造出一些供以后实际开发的“模型”；

2、如果理想的话，原型可以作为标识软件需求的一种机制。

这种模型的缺点是：

1、用户往往把看到的原型作为软件的最初“版本”，不理解或难以理解，原型实际上是没有考虑软件的总体质量、性能、可维护性等一系列保证软件质量的因素而快速“拼凑”起来的“演示软件”，以致误解软件开发的艰难性；

2、由于很早就得到用户“认可”，开发人员往往就放松对软件开发的管理，开发者也常常进行“折中”，把“演示”功能中的不合理部分处理成软件的实际功能。

软件工程模型增量模型

在增量模型中，软件被作为一系列的增量构件来设计、实现、集成和测试。与构建大厦类似，先设计一个总体规划图，然后一层层地构造搭建整个建筑。增量模型是把整个软件系统分解为若干个软件构件，开发过程中，逐个实现每个构件，实现一个构件，展示一个构件。如果发现问题可以及早进行修正，逐步进行完善，最终获得满意的软件产品。

在使用增量模型时，第一个增量往往是实现基本需求的核心构件。该核心构件交付用户使用后，经过评价形成下一个增量的开发计划，它包括对核心构件的修改和一些新功能的发布。这个过程在每个增量发布后不断重复，直到产生最终的完善产品。

软件工程模型螺旋模型

1988年，Barry Boehm发表了“螺旋模型”，它将瀑布模型和快速原型模型结合起来，强调其他模型所忽视的风险分析，特别适合于大型复杂的系统。该模型将开发分为4个环节（见图3）：制订计划、风险分析、开发实施和用户评估。开发活动围绕这4个环节螺旋式地重复执行，直到最终得到用户认可的产品。

软件工程模型形式化方法模型

形式化方法模型包含了一组导致计算机软件的数学规约的活动，使得软件工程师能够通过使用严格的、数学的符号体系来规约、开发和验证基于计算机的软件系统。用形式化方法开发软件时，提供一种通过数学分析来消除二义性、不完整性、不一致性问题的机制。这种方法能够作为程序验证的基础，能够发现和纠正在其他情况下发现不了的问题，可以生产高正确性的软件。因此，这种方法往往用于开发航空、医疗等安全性能要求很高的软件系统，但是在商业环境中不可能成为主流开发方法。

这种模型的软件开发的特点是开发费时且费用昂贵，对开发人员的要求很高，需要具有形式化方法所必要的知识背景。 2100433B