1. 简述瀑布模型、增量模型、螺旋模型（含原型方法），并分析优缺点（从项目特点、风险特征、人力资源利用角度思考）

1.1 瀑布模型

• 瀑布模型是一个软件开发架构，于1970年被温斯顿·罗伊斯（Winston Royce）提出。其核心思想是按工序将问题化简，将功能的实现与设计分开，便于分工协作，即采用结构化的分析与设计方法将逻辑实现与物理实现分开。
  

• 瀑布模型的优点：

  • 降低软件开发的复杂程度，提高软件开发过程的透明性，提高软件开发过程的可管理性。
  • 推迟软件实现，强调在软件实现前必须进行分析和设计工作。
  • 以项目的阶段评审和文档控制为手段有效地对整个开发过程进行指导，为项目提供了按阶段划分的检查点，保证了阶段之间的正确衔接，能够及时发现并纠正开发过程中存在的缺陷，使产品达到预期的质量要求。
  • 当前一阶段完成后，只需要去关注后续阶段。
  • 可在迭代模型中应用瀑布模型。
  • 定义了软件开发基本流程与活动。

• 瀑布模型的缺点：

  • 强调过程活动的线性顺序。
  • 缺乏灵活性，尤其无法解决软件需求不明确或不准确的问题。
  • 风险控制能力较弱。
  • 瀑布模型中的软件活动是文档驱动的，当阶段之间规定过多的文档时，会极大地增加系统的工作量。
  • 管理人员如果仅仅以文档的完成情况来评估项目完成进度，往往会产生错误的结论。
  • 只有在项目生命周期的后期才能看到结果。
  • 瀑布模型的突出缺点是不适应用户需求的变化。
  • 资源调配问题：知识技能需求不同，人员数量要求不同。

1.2 增量模型

• 增量模型融合了瀑布模型的基本成分(重复应用)和原型实现的迭代特征，该模型采用随着日程时间的进展而交错的线性序列，每一个线性序列产生软件的一个可发布的“增量”。当使用增量模型时，第1个增量往往是核心的产品，即第1个增量实现了基本的需求，但很多补充的特征还没有发布。客户对每一个增量的使用和评估都作为下一个增量发布的新特征和功能，这个过程在每一个增量发布后不断重复，直到产生了最终的完善产品。

• 增量模型首先对系统最核心或最清晰的需求进行分析、设计、实现、测试并集成到系统中，再按优先级逐步实现后续需求。
  

• 增量模型的优点：

  • 增强客户对系统的信心；
  • 降低系统失败风险；
  • 提高系统可靠性；
  • 提高系统的稳定性和可维护性。
  • 人员分配灵活，刚开始不用投入大量人力资源。如果核心产品很受欢迎，则可增加人力实现下一个增量。
  • 增量能够有计划地管理技术风险。

• 增量模型的缺点：

  • 建立初始模型时，作为增量基础的基本业务服务的确定有一定难度。
  • 增量粒度难以选择。
  • 由于各个构件是逐渐并入已有的软件体系结构中的，所以加入构件必须不破坏已构造好的系统部分，这需要软件具备开放式的体系结构。
  • 在开发过程中，需求的变化是不可避免的。增量模型的灵活性可以使其适应这种变化的能力大大优于瀑布模型和快速原型模型，但也很容易退化为边做边改模型，从而使软件过程的控制失去整体性。
  • 如果增量包之间存在相交的情况且未很好处理，则必须做全盘系统分析，这种模型将功能细化后分别开发的方法较适应于需求经常改变的软件开发过程。

1.3 螺旋模型（含原型方法）

• 螺旋模型将瀑布模型和快速原型模型结合起来，强调了其他模型所忽视的风险分析，特别适合于大型复杂的系统。

• 螺旋模型四象限：

  • 确定目标：确定软件项目目标；明确对软件开发过程和软件产品的约束；制定详细的项目管理计划；根据当前的需求和风险因素，制定实施方案，并进行可行性分析，选定一个实施方案，并对其进行规划。
  • 识别和解决风险：明确每一个项目风险，估计风险发生的可能性、频率、损害程度，并制定风险管理措施规避这些风险。
  • 工程实现：针对每一个阶段的任务要求执行开发和测试活动。
  • 准备下一轮迭代：客户使用原型，反馈修改意见；根据客户的反馈，对产品及其开发过程进行评审，决定是否进入螺旋线的下一个回路。

• 原型和原型方法：

  • 原型指模拟某种最终产品形态的原始模型。
  • 原型方法指在获得一组基本需求后，通过快速分析构造出一个小型的软件系统原型，满足用户的基本要求。
  • 用户通过使用原型系统，提出修改意见，从而减少用户与开发人员对系统需求的误解，使需求尽可能准确。
  • 原型方法主要用于明确需求，但也可以用于软件开发的其他阶段。

• 原型方法应用过程

• 螺旋模型的优点：

  • 设计上的灵活性,可以在项目的各个阶段进行变更。
  • 以小的分段来构建大型系统,使成本计算变得简单容易。
  • 客户始终参与每个阶段的开发,保证了项目不偏离正确方向以及项目的可控性。
  • 随着项目推进,客户始终掌握项目的最新信息 , 从而使其能够和管理层有效地交互。
  • 客户认可这种公司内部的开发方式带来的良好的沟通和高质量的产品。

• 螺旋模型的缺点：

  • 很难让用户确信这种演化方法的结果是可以控制的。
  • 建设周期长，而软件技术发展比较快，所以经常出现软件开发完毕后，和当前的技术水平有了较大的差距，无法满足当前用户需求。
  • 采用螺旋模型需要具有相当丰富的风险评估经验和专门知识，在风险较大的项目开发中，如果未能够及时标识风险，势必造成重大损失。
  • 过多的迭代次数会增加开发成本，延迟提交时间。

2. 简述统一过程三大特点，与面向对象的方法有什么关系？

2.1 RUP 统一过程模型（Rational Unified Process）三大特点：

• 基于UML
• 以架构设计为中心
• 用例驱动与风险驱动相结合的迭代增量过程

2.2 与面向对象方法的关系：

• 统一软件过程是一个面向对象且基于网络的程序开发方法论。

3. 简述统一过程四个阶段的划分准则是什么？每个阶段关键的里程碑是什么？

3.1 阶段划分

• RUP 中的软件生命周期在时间维度上被分解为四个顺序的阶段：初始阶段 (Inception)、精化阶段 (Elaboration)、构建阶段(Construction) 和产品交付阶段 (Transition)。每个阶段结束于一个主要的里程碑 (Major Milestone)，并在阶段结尾执行一次评估以确定这个阶段的目标是否已经满足。如果评估结果令人满意的话，可以允许项目进入下一个阶段。
  

3.2 四阶段及里程碑

• 初始阶段
  • 目标：为系统建立业务案例 (Business Case) 并确定项目的边界。
  • 里程碑：生命周期目标 (Lifecycle Objective) 里程碑。
    包括一些重要的文档，如：项目构想 (Vision)、原始用例模型、原始业务风险评估、一个或者多个原型、原始业务案例等。通过对文档的评审确定用例需求理解正确、项目风险评估合理、阶段计划可行等。
• 精化阶段
  • 目标：分析问题领域，建立健全的体系结构基础，编制项目计划，完成项目中高风险需求部分的开发。
  • 里程碑：生命周期体系结构 (Lifecycle Architecture) 里程碑。
    包括风险分析文档、软件体系结构基线、项目计划、可执行的进化原型、初始版本的用户手册等。通过评审确定软件体系结构已经稳定、高风险的业务需求和技术机制已经解决、修订的项目计划可行等。
• 构建阶段
  • 目标：完成所有剩余的技术构件和稳定业务需求功能的开发，并集成为产品，详细测试所有功能。
  • 里程碑：初始运行能力 (Initial Operational Capability) 里程碑。
    包括可以运行的软件产品、用户手册等，它决定了产品是否可以在测试环境中进行部署。
• 产品化阶段/移交阶段
  • 目标：确保软件对最终用户是可用的。产品化阶段可以跨越几次迭代，包括为发布做准备的产品测试，基于用户反馈的少量调整。
  • 里程碑：产品发布 (Product Release) 里程碑。
    确定最终目标是否实现，是否应该开始产品下一个版本的另一个开发周期。在一些情况下这个里程碑可能与下一个周期的初始阶段相重合。

4. 软件企业为什么能按固定节奏生产、固定周期发布软件产品？它给企业项目管理带来哪些好处？

• 使用统一过程，把整个软件开发组织成一系列固定周期的迭代，而每一次迭代都固定地包含各自的需求分析、设计、实现和测试活动，最终都会产生一个可执行的增量产品，每个阶段生命周期长度固定，每次迭代是一个完整的开发周期。因此说 UP 为企业按固定节奏生产、固定周期发布软件产品提供了依据。
• 好处：
  • 降低了在一个增量上的开支风险。如果开发人员重复某个迭代，那么损失只是这一个开发有误的迭代的花费。
  • 降低了产品无法按照既定进度进入市场的风险。通过在开发早期就确定风险，可以尽早来解决而不至于在开发后期匆匆忙忙。
  • 加快了整个开发工作的进度。因为开发人员清楚问题的焦点所在，他们的工作会更有效率。
  • 由于用户的需求并不能在一开始就作出完全的界定，它们通常是在后续阶段中不断细化的。因此，迭代过程这种模式使适应需求的变化会更容易些。