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第一部分 当今软件开发过程与不足之处，以及可信软件的挑战1

第1章 当今软件开发方法论1

1.1软件开发：需要一种新模式2

1.2软件开发策略和生命周期模型5

1.2.1构建-修复模型6

1.2.2瀑布模型7

1.2.3快速原型模型7

1.2.4增量模型8

1.2.5极限编程10

1.2.6螺旋模型10

1.2.7面向对象编程11

1.2.8迭代开发或渐进模型13

1.2.9不同软件生命周期模型比较13

1.3软件过程改进13

1.3.1 Rational统一过程14

1.3.2能力成熟度模型14

1.3.3 ISO9000-3软件开发指导准则15

1.3.4比较RUP、CMM和ISO 900017

1.4 ADR法18

1.5健壮性软件开发过程的七要素18

1.6健壮性软件开发模型19

1.7关键点20

1.8补充资料21

1.9 Internet练习21

1.10问题回顾21

1.11 问题和项目讨论22

1.12参考文献22

第2章 开发可信软件的挑战：软件开发环境下的健壮性设计23

2.1软件可靠性：神话与现实23

2.1.1软件开发和产品制造之间的相似和不同之处24

2.1.2软件和硬件可靠性比较25

2.1.3引发软件不可靠性的原因26

2.2传统质量控制体系的局限性27

2.3日本质量管理体系和田口法28

2.4健壮性设计中田口法的本质33

2.4.1信噪比概念34

2.4.2质量损耗函数概念35

2.4.3健壮性设计概念36

2.5软件可靠性挑战：可信软件设计37

2.6健壮性软件开发模型：实践中的DFTS过程39

2.7关键点41

2.8补充资料42

2.9 Internet练习42

2.10问题回顾43

2.11问题和项目讨论43

2.12参考文献44

第3章 软件质量度量标准45

3.1软件质量度量方式45

3.2经典软件质量度量标准46

3.3全面质量管理47

3.4通用软件质量度量48

3.4.1度量标准方法48

3.4.2软件测试过程中的质量度量标准49

3.4.3软件复杂度度量标准50

3.4.4软件科学51

3.4.5圈复杂度52

3.4.6功能点度量标准53

3.4.7可用性和客户满意度度量标准54

3.5目前的度量标准和技术模型55

3.6架构设计和评估中的新度量标准57

3.7架构设计中普遍存在的问题58

3.8 OOAD中的度量标准模式59

3.9关键点60

3.10补充资料60

3.11 Internet练习61

3.12问题回顾61

3.13问题和项目讨论61

3.14参考文献61

第4章 可信软件经济观点63

4.1为什么DFTS需要不同的经济分析方法63

4.2成本和质量：过去和现在64

4.3软件质量成本66

4.3.1质量成本分析优点67

4.3.2质量任务成本67

4.3.3软件质量成本的分类69

4.3.4建立CoSQ汇报系统73

4.3.5质量投资回报效益74

4.3.6贴现现金流法75

4.3.7 CoSQ分析价值75

4.3.8 CoSQ计划中的误区75

4.4软件生命周期中的软件质量成本76

4.5 CoSQ和作业基准成本法80

4.5.1软件企业组织中的ABC80

4.5.2启动软件企业组织中的ABC81

4.5.3 ABC优点81

4.6软件质量损耗函数82

4.7 DFTS投资的经济评估82

4.7.1 DFTS评估度量标准83

4.7.2为DFTS计划建立经济评估框架83

4.8关键点85

4.9补充资料85

4.10 Internet练习85

4.11问题回顾86

4.12问题讨论86

4.13问题87

4.14参考文献88

第5章 DFTS企业组织化结构和领导力管理89

5.1部署DFTS的企业组织面临的挑战89

5.2 DFTS执行框架90

5.2.1第1步：树立管理意识并引入DFTS92

5.2.2第2步：与高级管理层沟通达成共识并获取他们的承诺94

5.2.3第3步：识别DFTS计划的潜在误区94

5.2.4第4步：为建立关注质量的企业奠定哲学基础101

5.2.5第5步：构建企业组织化基础设施103

5.2.6第6步：理解关键人员角色103

5.2.7第7步：设计支持性的企业组织结构111

5.2.8第8步：建立有效沟通的机制111

5.2.9第9步：建立合理的奖励机制112

5.2.10第10步：确定软件质量成本113

5.2.11第11步：规划并启动整个企业组织范围内的学习过程114

5.2.12第12步：执行DFTS模型114

5.2.13第13步：监控学习和改进过程并获取反馈115

5.2.14第14步：巩固改进过程和所积累的经验117

5.2.15 第15步：整合并推广计划117

5.3汇总118

5.4关键点118

5.5补充资料121

5.6 Internet练习121

5.7问题回顾121

5.8问题和项目讨论122

5.9参考文献123

第二部分 可信软件设计的工具和技术125

第6章 质量管理的七大基本（B7）工具125

6.1 B7工具126

6.2 DFTS背景下的B7129

6.3其他DFTS工具、技巧和方法论130

6.4流程图131

6.4.1高级流程图132

6.4.2详细流程图132

6.4.3泳道流程图133

6.5帕累托图133

6.6因果图133

6.6.1绘制确定原因的因果图135

6.6.2过程分类因果图136

6.7散点图137

6.8检查表140

6.9直方图140

6.9.1确定分布规律141

6.9.2确定是否满足规约142

6.9.3通过分层法来比较数据142

6.10图表142

6.11控制图143

6.12关键点144

6.13补充资料146

6.14问题回顾146

6.15问题讨论146

6.16参考文献146

第7章 七大MP工具：分析和解释定性及可表达化数据148

7.1 N7和七大MP工具149

7.2七大MP工具的典型应用150

7.3亲和图152

7.4相互关系图（I.D.）155

7.5树形图156

7.6优先级矩阵159

7.7矩阵图159

7.8过程决策程序图159

7.9活动网络图161

7.10七大MP工具行为技巧161

7.11关键点162

7.12补充资料162

7.13问题回顾162

7.14问题和项目讨论163

7.15 参考文献163

第8章 层次分析法165

8.1优先级、复杂性和层次分析法165

8.2多目标决策制定和AHP166

8.2.1术语168

8.2.2结构化目标层次168

8.2.3决策层次170

8.3使用专家选择的解决方案171

8.3.1第1步：头脑风暴和构建问题的层次模型171

8.3.2第2步：为目标推导出比例大小的优先次序172

8.3.3第3步：推导出与各目标相关的可选方案的优先次序174

8.3.4第4步：综合177

8.4使用手工粗略计算AHP的解决方案180

8.4.1粗略计算解决方法1180

8.4.2粗略计算解决方法2：Brassard优先次序全面分析标准法185

8.5结论187

8.6关键点188

8.7补充资料188

8.8 Internet练习188

8.9问题回顾189

8.10问题和项目讨论189

8.11问题190

8.11.1问题1：系统转化过程中的复杂度管理190

8.11.2问题2：在一高科技创业型公司中管理软件复杂度191

8.11.3问题3：病历系统中的复杂度192

8.11.4问题4：石油钻探决策系统193

8.11.5问题5：ROI问题194

8.11.6问题6：抽象的复杂度分析194

8.11.7问题7：复杂度的影响195

8.12参考文献195

第9章 软件开发过程中的复杂度、错误和Poka Yoke197

9.1作为质量控制系统的Poka Yoke198

9.2 Poka Yoke原则198

9.3导致缺陷产生的原因：差异、错误和复杂度199

9.4成功部署Poka Yoke的几种情况201

9.5作为缺陷原因的错误201

9.6控制软件开发中的复杂度203

9.7错误、检测方法和Poka Yoke205

9.8实施Poka Yoke体系206

9.9确认Poka Yoke体系208

9.10关键点209

9.11补充资料210

9.12 Internet练习211

9.13问题回顾211

9.14问题和项目讨论211

9.15 参考文献211

第10章 软件开发智能管理的5S法213

10.1 5S：迈向多产的工作环境的巨大一步214

10.2 5S系统各执行阶段215

10.2.1第1阶段：筛选/清理215

10.2.2第2阶段：整顿/井井有条215

10.2.3第3阶段：清洁/清扫215

10.2.4第4阶段：标准化215

10.2.5第5阶段：维持清洁/规范216

10.3 5S系统和DFTS过程216

10.4克服阻力219

10.5执行5S220

10.5.1第1步：管理层的介入220

10.5.2第2步：培训和执行220

10.5.3第3步：与奖励系统相关联220

10.5.4第4步：进行后续和持续的改进221

10.6关键点221

10.7补充资料222

10.8 Internet练习222

10.9问题回顾222

10.10问题和项目讨论222

10.11参考文献223

第11章 理解客户需求：软件QFD和客户心声224

11.1 QFD：起源和介绍224

11.1.1 QFD作为质量体系会有什么不同225

11.1.2 QFD历史227

11.1.3软件QFD历史227

11.1.4什么是QFD，我们为什么需要它228

11.1.5关注优先级次序230

11.1.6 QFD定义231

11.1.7 QFD实施231

11.1.8 QFD四阶段模型231

11.1.9“质量屋”矩阵233

11.2应用于软件的传统QFD问题236

11.2.1传统QFD失败之处236

11.2.2“矩阵太大了”237

11.2.3“花的时间太长”237

11.2.4“我们早就知道了”238

11.3软件的现代化QFD239

11.3.1 Blitz QFD240

11.3.2七大管理和规划工具240

11.3.3客户满意度和价值240

11.4 Blitz QFD过程241

11.4.1第1步：关键的项目目标243

11.4.2第2步：关键客户群243

11.4.3第3步：关键过程步骤244

11.4.4第4步：去现场244

11.4.5第5步：客户需求是什么245

11.4.6第6步：对客户需求进行结构化248

11.4.7第7步：客户需求结构分析248

11.4.8第8步：对客户需求进行优先级排序249

11.4.9第9步：实现经过优先次序排序的客户需求250

11.4.10后期部署：（只）对重要关系进行详细分析251

11.4.11“质量屋”及其扩展252

11.4.12 6 Sigma项目253

11.4.13后续工作：应用、发展和改进过程253

11.4.14快速开发253

11.4.15关键链项目管理的进度部署254

11.5实现软件QFD254

11.5.1 QFD中的人员因素254

11.5.2 QFD所面临的挑战与陷阱255

11.5.3如何实现软件QFD257

11.6结论257

11.7关键点259

11.8补充资料260

11.9 Internet练习260

11.10问题回顾261

11.11问题和项目讨论262

11.12参考文献263

11.13关于作者267

第12章 软件设计过程中的创新：TRIZ和普氏概念选择法268

12.1 DFTS创新需求268

12.2创造力和TRIZ269

12.3软件开发中的TRIZ275

12.4 TRIZ、 QFD和田口法277

12.5头脑风暴278

12.6普氏概念选择法279

12.7作为知识产权成果的软件281

12.8关键点283

12.9补充资料283

12.10 Internet练习284

12.11问题回顾284

12.12问题和项目讨论284

12.13参考文献284

第13章 软件中的风险评估以及故障模式和影响分析286

13.1 FMEA：故障模式和影响分析286

13.2要在早期应用FMEA289

13.3软件故障树分析292

13.4软件故障模式及其原因294

13.5 DFTS各阶段风险识别和评估295

13.6关键点296

13.7补充资料297

13.8 Internet练习297

13.9问题回顾297

13.10问题和项目讨论297

13.11参考文献297

第14章 对象、组件技术及其他软件开发工具299

14.1企业级业务应用中所面对的几种主要挑战299

14.2面向对象分析、设计和编程300

14.3基于组件的软件开发技术306

14.4极限编程的生产率309

14.5 N版本编程的可靠性309

14.5.1 NVP的优势310

14.5.2 NVP的劣势311

14.6现代化编程环境311

14.7计算机自动化编程的趋势314

14.8关键点316

14.9补充资料317

14.10 Internet练习317

14.11问题回顾317

14.12问题和项目讨论317

14.13参考文献317

第三部分 可信软件设计319

第15章 可信软件质量测量和数据统计方法319

15.1可信软件320

15.2微软公司的可信计算计划321

15.3软件开发过程中的统计过程控制322

15.4软件架构的统计方法327

15.5关键点330

15.6补充资料330

15.7 Internet练习330

15.8问题回顾330

15.9问题和项目讨论331

15.10问题331

15.11参考文献331

第16章 健壮性软件背景介绍332

16.1软件规约过程332

16.2何为健壮性软件335

16.3让软件健壮的需求336

16.4软件健壮性指标337

16.5关键点338

16.6补充资料339

16.7 Internet练习339

16.8问题回顾339

16.9问题和项目讨论339

16.10问题339

16.11参考文献340

第17章 用于健壮性软件的田口法及其优化341

17.1用于健壮性软件设计的田口法341

17.2工程设计实例344

17.3软件设计与开发实例346

17.4用于田口参数设计实验中的正交矩阵350

17.5可信软件设计应用352

17.6关键点352

17.7补充资料353

17.8 Internet练习353

17.9问题回顾353

17.10问题讨论353

17.11问题353

17.12参考文献353

第18章 确认、验证、测试和评估可信度355

18.1持续的开发生命周期355

18.2验证357

18.3确认360

18.4测试和评估363

18.5关键点366

18.6补充资料367

18.7 Internet练习367

18.8问题回顾367

18.9问题和项目讨论367

18.10问题368

18.11参考文献368

第19章 可信度的集成、扩展和维护369

19.1完成开发生命周期369

19.2集成370

19.3扩展371

19.4维护372

19.5关键点375

19.6补充资料375

19.7 Internet练习375

19.8问题回顾375

19.9问题和项目讨论375

19.10问题376

19.11参考文献376

第四部分 综合运用：DFTS计划部署377

第20章 为DFTS进行的组织准备377

20.1反复思索378

20.2转型计划中的领导力挑战385

20.3评估关键组织化元素386

20.3.1建立领导承诺386

20.3.2了解领导角色387

20.3.3评估战略关系388

20.3.4确保整个企业组织参与388

20.3.5了解客户关注的需求388

20.3.6评估现有质量管理能力389

20.4关键点389

20.5补充资料391

20.6 Internet练习391

20.7问题回顾391

20.8问题和项目讨论391

20.9参考文献392

第21章 DFTS计划启动393

21.1 DFTS和PICS框架394

21.2规划395

21.3执行396

21.3.1第11步：启动整个企业组织范围内的学习过程396

21.3.2第12步：执行DFTS技术：学习和应用过程398

21.4控制401

21.4.1第13步：反馈控制体系404

21.4.2项目管理409

21.5安全保证410

21.5.1第14步：总结改进过程和所积累的经验410

21.5.2第15步：整合并推广计划410

21.6在小型软件公司和“电子山寨”中的使用情况415

21.7下一个是什么416

21.8关键点417

21.9补充资料418

21.10 Internet练习418

21.11问题回顾419

21.12问题讨论419

21.13参考文献420

第五部分 6个研究案例424

第22章 雷神电子系统公司（RES）的软件质量成本（CoSQ）应用424

22.1简介424

22.2 RES及其改进计划424

22.3软件质量成本425

22.3.1 RES的CoSQ模型425

22.3.2 CoSQ数据收集426

22.4经验教训426

22.4.1 CoSQ模型使用教训426

22.4.2使用CoSQ数据来了解改进的影响426

22.4.3 CoSQ成本和收益429

22.4.4 CoSQ追踪记录制度化429

22.5研究案例启迪429

22.6参考文献430

第23章 IT项目群整合431

23.1第一部分：挑战431

23.1.1迭代过程的五个阶段432

23.1.2客观性、主观性和质量434

23.2第二部分：一个新的合理方法434

23.2.1第1步：设计435

23.2.2第2步：复杂度结构化——关注目标435

23.2.3第3步：度量方式435

23.2.4第4步：综合439

23.2.5第5步：优化440

23.3风险442

23.4扩展443

23.5小结444

23.6参考文献445

第24章 为全新产品定义客户需求：用于创新软件的QFD446

24.1简介446

24.1.1价值定义447

24.1.2为什么不问447

24.1.3创新产品448

24.2全新需求定义448

24.2.1客户需求定义方法448

24.3工具453

24.3.1 QFD的七大管理和规划工具453

24.3.2思考过程454

24.4最后几步455

24.5阻力层次456

24.6结论458

24.7致谢458

24.8参考文献458

24.9关于作者460

第25章 Jurassic QFD：集成服务和产品质量功能部署461

25.1 MD Robotics公司介绍461

25.2为什么要用QFD462

25.2.1 QFD历史462

25.2.2 Kano需求463

25.3佛罗里达冒险岛环球工作室在场景制作中的QFD应用464

25.3.1 QFD模板465

25.3.2客户心声分析465

25.3.3情绪信息实施468

25.3.4肢体动作实施470

25.3.5工程需求实施471

25.4小结472

25.5关于作者473

25.6参考文献473

第26章 QFD项目：使用Blitz QFD更好地管理软件开发项目475

26.1简介475

26.1.1失败476

26.1.2部分成功476

26.1.3 QFD定义476

26.1.4正确启动477

26.2新开发过程中的问题477

26.2.1没有条理的开发是低效的477

26.2.2有条理的开发是有效的478

26.3关注QFD项目的价值480

26.4小结489

26.5致谢490

26.6参考文献490

26.7关于作者492

第27章 QFD2000：集成QFD和其他改进新产品开发过程的质量管理方法493

27.1新产品需求493

27.2质量和新产品的开发494

27.2.1现代质量工具495

27.2.2新产品开发过程496

27.3 QFD资料和其他质量管理方法499

27.4关于作者504

27.5参考文献504

术语表506