基于GJB5000A的機載軟件配置管理技術(shù)

王絲雨

（中國直升機設(shè)計研究所 江西省景德鎮(zhèn)市 333001）

當(dāng)前軍用飛機呈現(xiàn)系列化、多用途的發(fā)展趨勢，通過軟件來實現(xiàn)的功能越來越多，以及對裝備安全和任務(wù)執(zhí)行效果的要求不斷提高，對于機載軟件的質(zhì)量要求也在不斷提高。然而軍用軟件具有生命周期長，需求變更較頻繁等特點，由此可能會帶來軟件版本交叉復(fù)雜等問題，同時由變更引起的代碼、文檔等一系列變化給軟件開發(fā)過程管理也帶來了一定的難度，因此需要有效開展軟件配置管理，以加強對軟件開發(fā)過程的控制，使軟件開發(fā)全生命周期得到管理。

GJB5000A-2008 軍用軟件研制能力成熟度模型參照美國卡耐基梅隆大學(xué)所屬的軟件工程研究所發(fā)布的軟件能力成熟度集成模型CMMI1.2版本，進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋镜鼗图舨谩？傃b備部于2008年頒布并實施推廣該標(biāo)準(zhǔn)，以提高軍工企業(yè)軟件研制與管理能力[1]。

1 配置管理概述

配置管理簡而言之就是管理軟件的變化，是一種標(biāo)識、組織和控制修改的技術(shù)[2]，是貫穿于整個軟件生命周期的活動。在軟件項目建立的初期階段，項目組開始策劃配置管理活動并建立配置管理系統(tǒng)，隨著項目的進(jìn)展建立并發(fā)布基線。其目的是通過執(zhí)行版本控制、變更控制等規(guī)程，以及使用配置管理軟件，來保證所有配置項的完整性和可追蹤性，以使得軟件開發(fā)的混亂減到最小。

2 軍用機載欽件配置管理現(xiàn)狀

軍用機載軟件的研制存在型號節(jié)點緊、研制項目多、人力資源不足、生命周期長等特點。總裝備部從 2008 年開始實施并推廣GJB5000A-2008 軍用軟件研制能力成熟度模型，雖然配置管理經(jīng)過了十余年的發(fā)展，但目前依然存在軟件更改控制不嚴(yán)格、軟件版本錯誤、基線控制不嚴(yán)格等問題。這給項目的進(jìn)展帶來了風(fēng)險，也給日后使用和維護(hù)帶來一定的安全隱患，因此解決這些問題成為當(dāng)前配置管理活動的主要任務(wù)。

3 配置管理實踐

軟件配置管理實踐的過程主要包括：

（1）構(gòu)建配置管理庫（含配置管理工具）：為了控制配置項，在項目啟動時需要設(shè)置配置庫。包括軟件開發(fā)庫、受控庫與產(chǎn)品庫，從而控制工作產(chǎn)品。

配置管理工具是進(jìn)行有效的配置管理的重要手段，配置管理組利用配置管理工具建立配置管理環(huán)境，可以實現(xiàn)對多種級別的權(quán)限進(jìn)行設(shè)置、配置項出入庫和變更管理、生成配置狀態(tài)記錄等。

（2）識別和標(biāo)識配置管理項：配置管理組根據(jù)項目的大小和重要度級別，參照本單位質(zhì)量體系及型號要求，選擇配置管理對象。配置項包括各類管理文檔、技術(shù)文檔、源程序、目標(biāo)程序以及各種數(shù)據(jù)等。

（3）制訂配置管理計劃：軟件配置管理計劃由軟件配置管理員根據(jù)軟件開發(fā)計劃制定，是指導(dǎo)軟件配置管理活動和軟件實施活動的依據(jù)。

（4）出入庫管理：配置項出入庫將軟件配置項納入軟件配置管理庫進(jìn)行管理，使其受到管理和控制，是使配置項有序受控的重要手段。

（5）版本管理：以版本的形式記錄配置項的變化過程，版本號的命名規(guī)則可以根據(jù)單位和項目的特點制定。

（6）更改控制：對軟件配置項的更改進(jìn)行控制，包括跟蹤受控庫中每個配置項的更改、批準(zhǔn)更改申請、更新基線等。

（7）建立和維護(hù)配置管理記錄：記錄軟件的配置狀態(tài)和管理工作，使得每個配置項的內(nèi)容和狀態(tài)都清晰。

針對目前機載軟件研制配置管理過程中存在的主要問題和難點，提出以下解決方案：

（1）正確識別、標(biāo)識配置管理項，實施分類型、分級別管理；

（2）嚴(yán)格控制軟件更改，加強軟件更改影響域分析；

（3）加強基線管理，包括基線建立、變更審批等，基線至少包括功能基線、分配基線和產(chǎn)品基線；

（4）加強版本管理，保證軟件版本的正確性、可追蹤性；

（5）加強配置管理審核，切實做好功能配置審核、物理配置審核和配置管理審核。

3.1 正確識別，標(biāo)識配置管理項

配置標(biāo)識不標(biāo)準(zhǔn)明確、配置項分類模糊、不嚴(yán)格分級受控，是目前配置項管理不到位的主要原因。針對現(xiàn)狀，需要配置管理活動明確配置項選擇范圍，規(guī)范配置標(biāo)識格式。具體方式如下：

3.1.1 配置項類型及受控級別

GJB5000A-2008軍用軟件研制能力成熟度模型中要求軟件配置項分級管理和分級受控。其中軟件配置項類型分為A類基線配置項，B類獨立配置項，C類需管理配置項。軟件配置項的受控級別包括：1級為基線控制，2級為受到管理和控制，3 級為受到管理（無版本）。根據(jù)要求，A類型配置項需進(jìn)行1級控制，B類型配置項需進(jìn)行2級控制，C類型配置項需進(jìn)行3級控制。

3.1.2 軟件配置項標(biāo)識規(guī)定

配置管理項的識別標(biāo)識應(yīng)正確全面。正確標(biāo)識配置項并有序管理配置項，需要明確配置項的標(biāo)識準(zhǔn)則。標(biāo)識格式大致包括型號、系統(tǒng)名稱、產(chǎn)品代號、標(biāo)識符等要素。例如：

文檔類配置項：

程序類配置項：

3.2 嚴(yán)格控制軟件更改

軟件的更改控制是配置管理中的重要一環(huán)，需要嚴(yán)格按照規(guī)定完成更改相關(guān)工作并履行審批手續(xù)。目前尚存在著一些問題，例如隨意更改，更改流程制度不完善，更改影響域分析不到位等問題。這需要配置管理人員、開發(fā)人員和測試人員共同協(xié)作，保證軟件更改活動符合體系文件要求。配置項的變更控制分為開發(fā)庫配置項更改控制，受控庫配置項更改控制以及產(chǎn)品庫配置項的更改控制。不同庫的配置項，其變更控制的要求不同。

軟件開發(fā)庫中的配置項如需更改，由項目配置管理組將軟件配置項出庫給軟件工程組中相關(guān)責(zé)任人進(jìn)行更改，不需審批。

軟件受控庫中的配置項如需更改，其步驟如下：

（1）由問題提出人和責(zé)任人一起提出“軟件更改申請”后提交給項目軟件負(fù)責(zé)人；

（2）項目軟件負(fù)責(zé)人或其指定人員作為分析人員對變更進(jìn)行影響域分析，分析人員參照變更申請的問題描述進(jìn)行影響分析；

（3）分析人員根據(jù)分析結(jié)果，確定更改類型（更改類型分為程序、文檔、其他）；

（4）分析人員根據(jù)分析結(jié)果，確定更改級別（包括1類：影響到基線的變更，2類：其他類型變更）；

（5）項目軟件負(fù)責(zé)人對分析結(jié)果進(jìn)行審核；

（6）變更責(zé)任人填寫修改建議，由相關(guān)人員進(jìn)行校對，項目軟件負(fù)責(zé)人審核；

（7）根據(jù)影響分析結(jié)果和變更類型，審批配置項變更；

（8）實施軟件配置項更改。

軟件開發(fā)庫中的配置項的更改，按照更改申請、配置項出庫、更改實施、更改測試、配置項入庫等流程執(zhí)行

3.3 加強基線管理

基線是一組經(jīng)過驗證或確認(rèn)的，并作為后續(xù)工作開展依據(jù)的一個或一組工作產(chǎn)品 。按照GJB5000A-2008基線管理要求以及軟件項目的具體情況，包括功能基線、分配基線、產(chǎn)品基線等。

基線生成和發(fā)布步驟如下：

（1）基線責(zé)任人申請建立基線，填寫《基線建立申請表》，并提交項目CCB；

（2）項目CCB審批《基線建立申請表》；

（3）項目配置管理組按照《基線建立申請表》中的審核項目對基線進(jìn)行物理審核，填寫審核結(jié)論，并發(fā)送給項目軟件負(fù)責(zé)人，由項目軟件負(fù)責(zé)人將審核中發(fā)現(xiàn)的問題記錄在《項目問題列表》中，同時指定項目配置管理組跟蹤解決；

（4）審核通過后，項目配置管理組完成基線的創(chuàng)建，及時更新《配置狀態(tài)記錄表》，并通過郵件通知利益相關(guān)方。

3.4 加強版本管理

由于軍用機載軟件的生命周期長項目多、狀態(tài)多， 軟件版本易出錯，因此需要加強軟件的版本管理。

其主要方式包括：

（1）根據(jù)開發(fā)計劃制定配置管理計劃，明確需納入開發(fā)庫、受控庫及產(chǎn)品庫的配置項；

（2）項目配置管理員應(yīng)全程跟蹤項目進(jìn)程，參與例會，參與各階段評審等，了解項目過程中的各配置項是否發(fā)生更改；

（3）使用配置管理工具，建立三庫；

（4）嚴(yán)格履行出入庫手續(xù)和軟件更改手續(xù)。

3.5 加強配置管理審核

配置審核是為了驗證一個配置項或構(gòu)成基線的一組配置項是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或需求所進(jìn)行的一種審核。依據(jù)配置審核的內(nèi)容，配置審核分成：配置管理審核、功能配置審核、物理配置審核三種類型。

均需在軟件配置管理計劃中明確審核的時間點和頻度，要求：

（1）每年定期進(jìn)行兩次配置管理審核；

（2）產(chǎn)品發(fā)布前進(jìn)行功能配置審核；

（3）軟件配置項入庫時進(jìn)行物理配置審核。

以某軍用飛機主機研究所為例，配置管理審核的過程包括：

（1）所級配置管理組和所級質(zhì)量保證人員制定《配置管理審核計劃》；

（2）按照《配置管理審核計劃》中審核內(nèi)容進(jìn)行審核，形成《配置管理審核報告》并發(fā)送給項目 CM組和項目軟件負(fù)責(zé)人；

（3）由所級配置管理組負(fù)責(zé)跟蹤問題直至關(guān)閉。

功能配置審核時，項目配置管理組參加項目的軟件驗收，與驗收組一起完成軟件項目的功能配置審核，驗證配置項的所測試功能特征是否已達(dá)到其功能基線文檔中所規(guī)定的需求，且操作和支持文檔是否完備和滿意。

物理配置審核的過程包括：

（1）項目配置管理組在各軟件配置項入庫時按照《軟件入庫申請單》中物理配置審核內(nèi)容進(jìn)行物理配置審核：

（2）將審核未通過的《軟件入庫申請單》發(fā)送至項目軟件負(fù)責(zé)人，由項目軟件負(fù)責(zé)人將審核中發(fā)現(xiàn)的不符合項記錄在《項目問題列表》中，并指定項目配置管理組負(fù)責(zé)跟蹤直至關(guān)閉。

4 總結(jié)

GJB5000A-2008軍用軟件研制能力成熟度模型適用于對組織的軟件研制能力進(jìn)行評價和對軟件過程進(jìn)行評估和改進(jìn)。本文在說明GJB5000A-2008對于軟件配置管理的要求的同時，還結(jié)合軍用飛機主機研發(fā)工作，羅列了進(jìn)行配置管理中所面臨的例如更改控制不嚴(yán)、基線控制不嚴(yán)以及版本控制出錯等問題，并提出了例如做好配置項識別與標(biāo)識，加強更改控制和版本控制，加強基線管理等解決方案。以此來維護(hù)工作產(chǎn)品的完整性，規(guī)范了開發(fā)過程，使軍用機載軟件更加安全、可靠。