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第Ⅰ部分 当今的软件开发过程及其缺点，可信赖软件的挑战第1章 当前的软件开发方法 3

1.1 软件开发：需要一种新的模式 4

1.2 软件开发策略和生命周期模型 6

1.2.1 构建—修改模型 7

1.2.2 瀑布模型 8

1.2.3 快速原型模型 9

1.2.4 增广模型 10

1.2.5 极限编程 11

1.2.6 螺旋模型 11

1.2.7 面向对象编程 12

1.2.8 迭代开发或演化模型 13

1.2.9 各种生命周期模型的比较 14

1.3 软件过程的改进 14

1.3.1 RUP 14

1.3.2 CMM 15

1.3.3 ISO 9000-3软件开发指导标准 16

1.3.4 RUP、CMM和ISO 9000的比较 18

1.4 ADR方法 18

1.5 健壮软件开发过程的7个要素 19

1.6 健壮软件开发模型 20

第2章 可信赖软件的挑战：软件环境中的健壮设计 25

2.1 软件可靠性：神话和现实 26

2.1.1 软件和工业产品之间的异同点 26

2.1.2 比较软件和硬件的可靠性 27

2.1.3 软件不可靠的原因 29

2.2 传统质量控制系统的局限性 30

2.3 日本质量管理系统和田口方法 30

2.4 用于健壮设计的田口方法的本质 35

2.4.1 信号与噪音之比 36

2.4.2 质量损失函数 37

2.4.3 健壮设计的概念 38

2.5 软件可靠性的挑战：可信赖软件的设计 39

2.6 健壮软件开发模型：实践中的DFTS过程 41

第3章 软件质量度量 47

3.1 评估软件的质量 48

3.2 经典的软件质量度量 48

3.3 全面质量管理 49

3.4 通用的软件质量度量 50

3.4.1 度量方法 50

3.4.2 软件测试过程中的质量度量 51

3.4.3 软件复杂性度量 52

3.4.4 软件学 53

3.4.5 周期复杂性 54

3.4.6 函数点度量 55

3.4.7 可用性和客户满意度量 56

3.5 当前的度量和建模技术 57

3.6 体系结构设计和评估的新度量 58

3.7 体系结构设计的常见问题 59

3.8 OOAD中的模式度量 60

第4章 可信赖软件的金融预期 65

4.1 为什么DFTS要进行不同的金融分析 66

4.2 成本和质量：以前和现在 66

4.3 软件质量的成本 69

4.3.1 分析质量成本的优点 69

4.3.2 质量任务的成本 70

4.3.3 软件质量成本的分类 71

4.3.4 建立CoSQ报告系统 76

4.3.5 质量投资的回报 77

4.3.6 CoSQ分析的价值 78

4.3.7 CoSQ计划的缺点 78

4.4 整个生命周期的软件质量成本 78

4.5 CoSQ和ABC 83

4.5.1 软件组织中的ABC 83

4.5.2 在软件企业中开始ABC 84

4.5.3 ABC的优点 84

4.6 软件中的质量损失函数 85

4.7 DFTS投资的金融评估 86

4.7.1 DFTS评估指标 86

4.7.2 为DFTS活动建立一个金融评估框架 86

第5章 DFTS的组织基础体系和领导 93

5.1 企业采用DFTS的挑战 94

5.2 DFTS实施框架 94

5.2.1 第1步：让管理层知道并参与 96

5.2.2 第2步：公布高级管理层的决定和许诺 98

5.2.3 第3步：认识DFTS活动的潜在缺陷 98

5.2.4 第4步：为注重质量的企业奠定基础 105

5.2.5 第5步：建立企业的基础体系 107

5.2.6 第6步：理解主要参与者的作用 107

5.2.7 第7步：设计支持的企业结构 113

5.2.8 第8步：进行有效的交流 115

5.2.9 第9步：建立适当的奖励系统 116

5.2.10 第10步：核算软件质量的成本 117

5.2.11 第11步：在整个企业内规划和开展学习活动 117

5.2.12 第12步：实施DFTS模型 118

5.2.13 第13步：对学习和提高的监控和反馈 119

5.2.14 第14步：加固改进和收益 120

5.2.15 第15步：集成和推广活动 120

5.3 综合 121

第Ⅱ部分 设计可信赖软件的工具和技术 129

第6章 质量的7个基本工具 129

6.1 7个基本工具 130

6.2 DFTS环境中的B7 133

6.3 其他DFTS工具、技术和方法 134

6.4 流程图 134

6.4.1 高级流程图 136

6.4.2 详细流程图 136

6.4.3 泳道流程图 136

6.5 Pareto图 136

6.6 因果图 137

6.6.1 绘制因果图，找出原因 139

6.6.2 用于过程分类的因果图 140

6.7 散布图 141

6.8 调查表 144

6.9 直方图 144

6.9.1 确定分布模式 144

6.9.2 确定是否符合规范 146

6.9.3 按层比较数据 146

6.10 图形 146

6.11 控制图 147

第7章 7MP工具：分析和理解定性数据和用言辞表达出来的数据 151

7.1 N7和7MP工具 152

7.2 7MP工具的一般应用 153

7.3 亲和图 156

7.4 关系图（I.D.） 158

7.5 树图 160

7.6 优化矩阵 162

7.7 矩阵图 163

7.8 过程决策计划图（PDPC） 163

7.9 活动网络图 164

7.10 7MP工具的行为规范 165

第8章 层次分析过程 169

8.1 优化、复杂性和层次分析过程 170

8.2 多目标决策和AHP 170

8.2.1 术语 172

8.2.2 建立目标层次结构 172

8.2.3 决策层次结构 174

8.3 案例分析8.1 MIS主管的两难选择 174

8.4 采用Expert Choice的解决方案 175

8.4.1 第1步：自由讨论，构建问题的层次结构模型 175

8.4.2 第2步：给目标确定比例标尺 176

8.4.3 第3步：根据每个目标确定选项的优先级 178

8.4.4 第4步：合成 181

8.5 利用手工计算的AHP近似方案 183

8.5.1 近似解决方法1 183

8.5.2 近似解决方法2:Brassard的优先级全面解析标准方法 189

8.6 结论 191

第9章 软件开发过程中的复杂性、错误和防差错技术 201

9.1 防差错技术作为一种质量控制系统 202

9.2 防差错技术的原则 203

9.3 导致缺陷的原因：波动、错误和复杂性 204

9.4 适合防差错技术的场合 205

9.5 导致缺陷的原因：错误 206

9.6 控制软件开发中的复杂性 207

9.7 错误、检验方法和防差错技术 209

9.8 部署防差错系统 210

9.9 找出防差错技术解决方案 213

第10章 软件开发中用于智能管理的5S 217

10.1 5S：建立高效工作环境的重要一步 218

10.2 5S系统的实施阶段 219

10.2.1 阶段1：排序／整理 219

10.2.2 阶段2：整理／使有序 219

10.2.3 阶段3：擦亮／清洁 219

10.2.4 阶段4：标准化 219

10.2.5 阶段5：持续／训练 220

10.3 5S系统和DFTS过程 220

10.4 克服阻力 223

10.5 实施5S 224

10.5.1 第1步：管理层的参与 224

10.5.2 第2步：培训和实施 224

10.5.3 第3步：建立奖励系统 224

10.5.4 第4步：连续不断的改进 225

第11章 理解顾客需求：软件QFD和VOC 229

11.1 QFD：起源和简介 230

11.1.1 QFD作为一个质量系统有什么区别？ 230

11.1.2 QFD简史 232

11.1.3 软件QFD简史 233

11.1.4 QFD是什么，为什么需要它？ 233

11.1.5 关注优先级 234

11.1.6 已定义的QFD 236

11.1.7 QFD展开部分 236

11.1.8 QFD的四阶段模型 237

11.1.9 “质量屋”矩阵 238

11.2 应用于软件的传统QFD的问题 241

11.2.1 传统QFD的问题 241

11.2.2 “矩阵太大了” 241

11.2.3 它需要的时间太长了 242

11.2.4 我们已经知道了 242

11.3 软件的现代QFD 244

11.3.1 Blitz QFD 244

11.3.2 7个管理和规划（7MP）工具 244

11.3.3 顾客满意度和附加值 245

11.4 Blitz QFD过程 245

11.4.1 步骤1：关键项目目标 246

11.4.2 第2步：关键客户群 247

11.4.3 第3步：关键过程步骤 247

11.4.4 第4步：进入现场 247

11.4.5 第5步：顾客需求是什么？ 248

11.4.6 步骤6：构建顾客需求 251

11.4.7 步骤7：分析顾客需求的结构 251

11.4.8 步骤8：优化顾客需求 251

11.4.9 步骤9：展开优化的顾客需求 252

11.4.10 下游展开部分：只详细分析重要的关系 254

11.4.11 “质量屋”和其他 254

11.4.12 6σ项目 256

11.4.13 继续：应用、演化和改进过程 256

11.4.14 快速开发 256

11.4.15 Schedule Deployment和Critical Chain项目管理 256

11.5 实施软件QFD 257

11.5.1 QFD的人员部分 257

11.5.2 QFD的挑战和缺点 257

11.5.3 如何实施软件QFD 259

11.6 结论 260

第12章 软件设计过程中的创造性和革新：TRIZ和Pugh概念选择方法 271

12.1 DFTS需要创新 272

12.2 创新和TRIZ 272

12.3 软件开发中的TRIZ 275

12.4 TRIZ、QFD和田口方法 280

12.5 自由讨论会 281

12.6 Pugh概念选择方法 282

12.7 作为知识产权的软件 283

第13章 软件中的风险评估和故障模式与影响分析 289

13.1 FMEA：故障模式与影响分析 290

13.2 FMEA的上游应用 292

13.3 软件故障树分析 295

13.4 软件故障模式及其源头 297

13.5 DFTS的各阶段的风险识别和评估 298

第14章 对象和组件技术及其他开发技术 301

14.1 企业商用应用程序的主要挑战 302

14.2 面向对象的分析、设计和编程 302

14.3 基于组件的软件开发技术 307

14.4 提高生产率的极限编程技术 309

14.5 提高可靠性的N-Version编程技术 310

14.5.1 NVP的优点 311

14.5.2 NVP的缺点 311

14.6 现代编程环境 311

14.7 计算机编程自动化的趋势 314

第Ⅲ部分 可信赖软件的设计 321

第15章 可信赖软件的质量检验和统计方法 321

15.1 可信赖软件 322

15.2 Microsoft的可信赖计算活动 323

15.3 软件开发过程的统计过程控制 324

15.4 软件构建师的统计方法 328

第16章 健壮软件 333

16.1 软件规范过程 334

16.2 什么是健壮软件？ 336

16.3 健壮软件的要求 337

16.4 指定软件健壮性 338

第17章 田口方法和健壮软件的优化 341

17.1 健壮软件设计的田口方法 342

17.2 工程设计的一个例子 345

17.3 软件设计和开发的一个例子 347

17.4 田口参数设计试验的矩阵 350

17.5 在可信赖软件设计中的应用 352

第18章 确认、验证、测试和评估可信赖性 355

18.1 继续开发周期 356

18.2 确认 357

18.3 验证 360

18.4 测试和评估 362

第19章 可信赖性的集成、扩展和维护 369

19.1 完成开发周期 370

19.2 集成 370

19.3 扩展 371

19.4 维护 372

第Ⅳ部分 综合：DFTS计划的展开 379

第20章 DFTS的组织准备 379

20.1 考虑的时间 380

20.2 领导变革能力的挑战 385

20.3 评估关键的组织元素 386

20.3.1 作出领导承诺 387

20.3.2 解领导的作用 387

20.3.3 评估策略之间的关联 388

20.3.4 确保整个企业的参与 388

20.3.5 理解顾客最关注的需求 388

20.3.6 评估当前质量管理能力 389

第21章 开展DFTS活动 393

21.1 DFTS和PICS架构 394

21.2 规划 394

21.3 实施 396

21.3.1 第11步：发动整个企业参与学习 396

21.3.2 设计学习课程：定制和区分 397

21.3.3 培训支持人员 397

21.3.4 第12步：实现DFTS技术：学习和应用过程 398

21.4 控制 402

21.5 安全 409

21.5.1 第14步：冻结改进和收益 409

21.5.2 第15步：集成和扩展活动 409

21.6 在小型软件公司和e-cottages中的应用 414

21.7 展望 415

第Ⅴ部分 6个案例分析 423

第22章 Raytheon电子系统组的软件质量成本 423

22.1 简介 423

22.2 RES及其改进计划 424

22.3 软件质量成本 424

22.3.1 RES的CoSQ模型 424

22.3.2 CoSQ数据收集 425

22.4 经验和教训 425

22.4.1 使用CoSQ模型的教训 425

22.4.2 用CoSQ数据理解改进的影响 426

22.4.3 CoSQ成本和收益 428

22.4.4 CoSQ跟踪的制度化 428

22.5 案例分析的含义 428

第23章 信息技术资产的分配 431

23.1 第一部分——挑战 431

23.1.1 重复过程的5个阶段 432

23.1.2 客观、主观和质量 434

23.2 第二部分——新的合理的方法 435

23.2.1 步骤1：设计 435

23.2.2 步骤2：构建复杂性——关注目标 435

23.2.3 步骤3：测量方式 436

23.2.4 步骤4：合成 439

23.2.5 步骤5：优化 440

23.3 风险 442

23.4 扩展 443

23.5 小结 445

第24章 为新产品确定顾客需求：用于新软件的QFD 447

24.1 简介 447

24.1.1 价值的定义 448

24.1.2 为什么不问顾客？ 448

24.1.3 新产品 449

24.2 定义新需求 449

24.3 工具 453

24.3.1 QFD的7个管理规划（7MP）工具 453

24.3.2 TOC的思维过程 454

24.4 最后的步骤 456

24.5 阻力的层次 456

24.6 结论 458

24.7 致谢 458

24.8 参考资料 458

24.9 作者简介 459

第25章 侏罗纪QFD：集成服务和产品质量功能展开 461

25.1 MD Robotics的公司框架 461

25.2 为什么使用QFD 462

25.2.1 QFD简史 462

25.2.2 Kano的需求 463

25.3 在佛罗里达小岛的Universal工作室遭遇三角恐龙 464

25.3.1 QFD模板 465

25.3.2 顾客呼声分析 466

25.3.3 情感展开 468

25.3.4 肢体展开 469

25.3.5 工程需求展开 472

25.4 小结 473

25.5 作者简介 474

25.6 参考资料 474

第26章 项目QFD：用Blitz QFD更好地管理软件开发项目 477

26.1 简介 477

26.1.1 故障 478

26.1.2 部分成功 478

26.1.3 已定义的QFD 478

26.1.4 启动QFD 479

26.2 新产品开发的问题 479

26.2.1 开发不连贯，效率低下 479

26.2.2 连贯开发的效率很高 480

26.3 关注项目QFD带来的价值 481

26.4 小结 489

26.5 致谢 490

26.6 参考 490

26.7 作者简介 492

第27章 QFD 2000：集成QFD和改进新产品开发过程的其他质量方法 493

27.1 新产品的要求 493

27.2 质量和新产品开发 494

27.2.1 现代质量工具 494

27.2.2 新产品开发过程 496

27.3 QFD和其他质量方法的资源 499

27.4 作者简介 504

27.5 参考 504

术语表 507