資訊系統開發模式

第 2 章 資 訊 系 統 開 發 模 式

學 習 目 標 2.1 導 論 2.2 瀑 布 模 式 2.3 漸 增 模 式 2.4 雛 型 模 式 2.5 螺 旋 模 式 2.6 同 步 模 式 2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 2.8 敏 捷 軟 體 開 發 2.9 MDA 發 展 生 命 週 期 2.10 結 論 本 章 大 綱

學 習 目 標 詳 讀 本 章, 你 至 少 能 瞭 解 : 資 訊 系 統 開 發 模 式 之 演 進 與 時 代 背 景 目 前 有 哪 些 常 用 之 資 訊 系 統 開 發 模 式 各 種 資 訊 系 統 開 發 模 式 之 特 色 應 用 程 序 及 適 用 情 況 資 訊 系 統 之 特 性 及 其 適 用 的 開 發 模 式 如 何 選 擇 一 個 較 適 當 的 資 訊 系 統 開 發 模 式

2.1 導 論 資 訊 系 統 開 發 模 式 或 稱 為 軟 體 流 程 模 式 是 資 訊 系 統 開 發 活 動 的 一 系 列 步 驟 及 執 行 程 序 系 統 開 發 依 循 系 統 化 邏 輯 化 的 步 驟 進 行 時, 有 利 於 標 準 規 範 與 政 策 之 推 行 和 建 立, 開 發 的 過 程 將 更 有 效 率 更 能 確 保 品 質, 也 更 容 易 管 理 不 同 的 資 訊 系 統 開 發 模 式, 適 用 於 不 同 情 況 的 系 統 開 發, 圖 2-1 描 述 資 訊 系 統 開 發 模 式 之 演 進 這 些 模 式 中, 前 兩 者 已 幾 乎 無 人 使 用, 本 章 將 依 序 介 紹 後 八 種 系 統 開 發 模 式

圖 2-1 資 訊 系 統 開 發 模 式 之 演 進 漸 增 模 式 (Mills, 1972) 螺 旋 模 式 (Mills et al., 1986; 雛 型 模 式 Boehm, 1988) (Bally et al., 1977) RUP (Jacobson et al., 1999) 同 步 模 式 (Aoyama, 1996) 敏 捷 軟 體 開 發 (Beck et al., 2001) MDA (OMG, 2001) 瀑 布 模 式 (Royce, 1970) 階 段 模 式 (Benington, 1956) 編 碼 與 修 正 模 式 1950 1960 1970 1980 1990 2000

2.2 瀑 布 模 式 (1/3) 瀑 布 模 式 是 一 種 系 統 開 發 之 方 法, 該 方 法 把 系 統 開 發 的 過 程 分 成 幾 個 階 段, 每 個 階 段 清 楚 定 義 要 做 哪 些 工 作 及 交 付 哪 些 文 件, 各 個 階 段 循 序 執 行 且 僅 循 環 一 次 當 問 題 較 小 或 較 單 純 時, 劃 分 的 階 段 可 能 少 至 三 個, 例 如 分 析 設 計 實 施 等 階 段 ( 如 圖 2-2); 若 面 對 較 大 或 較 複 雜 之 問 題 時, 其 階 段 可 能 再 被 細 分 成 更 多 個 階 段, 例 如 可 能 擴 充 至 十 個 階 段 ( 如 表 2-1 圖 2-3)

圖 2-2 三 個 階 段 之 瀑 布 模 式 分 析 設 計 實 施

表 2-1 大 略 與 詳 細 之 資 訊 系 統 開 發 階 段 分 析 設 計 實 施 1. 可 行 性 分 析 2. 需 求 分 析 3. 系 統 分 析 4. 概 念 性 設 計 5. 細 部 設 計 6. 程 式 編 輯 與 單 元 測 試 7. 整 合 測 試 8. 安 裝 與 系 統 測 試 9. 教 育 訓 練 10. 操 作 與 維 護

圖 2-3 十 階 段 之 瀑 布 模 式 可 行 性 分 析 需 求 分 析 教 育 訓 練 操 作 與 維 護

2.2 瀑 布 模 式 (2/3) 瀑 布 模 式 除 了 在 階 段 劃 分 上 較 有 彈 性 外, 該 模 式 也 提 供 兩 個 主 要 的 加 強 項 目 : 1. 若 在 各 階 段 發 現 錯 誤, 可 允 許 階 段 間 之 回 饋, 如 此 能 儘 早 修 正 以 減 少 系 統 修 改 或 重 做 之 成 本 2. 各 階 段 明 確 定 義 應 做 之 工 作 及 須 交 付 之 文 件, 使 系 統 開 發 之 工 作 更 明 確 及 容 易 掌 握

圖 2-4 瀑 布 模 式 的 系 統 開 發 程 序 明 確 的 完 整 的 需 求 最 終 系 統 使 用 者

2.2 瀑 布 模 式 (3/3) 瀑 布 模 式 的 問 題 : 1. 在 專 案 開 始 時, 需 求 須 完 全 且 清 楚 地 描 述 2. 所 有 需 求 在 各 階 段 均 需 同 時 考 量, 且 系 統 開 發 須 在 一 個 週 期 內 完 成 3. 在 程 式 編 輯 前 過 於 強 調 完 整 的 分 析 與 設 計 文 件, 故 一 旦 需 求 變 更, 文 件 將 需 大 幅 修 改 4. 系 統 開 發 週 期 較 長 且 過 程 中 使 用 者 參 與 不 足 5. 程 式 編 輯 於 系 統 開 發 週 期 較 後 階 段 才 開 始, 故 風 險 較 高, 且 失 敗 之 成 本 亦 高

2.3 漸 增 模 式 (1/3) 漸 增 模 式 是 一 種 系 統 開 發 之 方 法, 該 方 法 把 需 求 分 成 幾 個 部 分, 然 後 依 漸 增 開 發 計 畫 將 每 個 部 分 需 求 之 開 發 訂 為 一 個 開 發 週 期, 每 個 週 期 可 依 序 或 平 行 開 發 每 個 週 期 之 階 段 清 楚 定 義 要 做 哪 些 工 作 及 交 付 哪 些 文 件, 每 個 階 段 循 序 進 行 且 僅 循 環 一 次

圖 2-5 漸 增 模 式 之 系 統 開 發 程 序 需 求 分 析 漸 增 開 發 規 劃 週 期 1 週 期 2 週 期 n 其 他 發 展 階 段 其 他 發 展 階 段 其 他 發 展 階 段 漸 增 系 統 1 漸 增 系 統 2 最 終 系 統 使 用 者 : 新 發 展 的 部 分 : 再 使 用 的 部 分 : 未 完 成 的 部 分

2.3 漸 增 模 式 (2/3) 漸 增 模 式 與 瀑 布 模 式 大 致 相 同, 但 仍 有 一 些 地 方 不 同, 例 如 : 1. 系 統 被 分 成 幾 個 子 系 統 或 功 能, 各 子 系 統 可 獨 立 依 序 開 發 ; 而 瀑 布 模 式 則 是 各 個 子 系 統 需 同 時 開 發 2. 系 統 開 發 可 由 多 個 週 期 完 成, 每 個 週 期 表 示 不 同 版 本 之 系 統, 因 為 每 個 週 期 均 有 程 式 編 輯 及 上 線 實 施, 使 用 者 均 有 參 與, 故 漸 增 模 式 之 風 險 較 低

2.3 漸 增 模 式 (3/3) 漸 增 模 式 適 用 於 下 列 情 況 : 1. 組 織 的 目 標 與 需 求 可 完 全 且 清 楚 地 描 述 2. 預 算 須 分 期 編 列, 將 系 統 做 整 體 規 劃, 往 後 再 分 期 執 行 3. 當 組 織 需 要 時 間 來 熟 悉 與 接 受 新 科 技 時, 應 用 漸 增 模 式 有 充 裕 的 時 間 來 學 習 與 轉 移 技 術

2.4 雛 型 模 式 (1/) 雛 型 模 式 是 一 種 系 統 開 發 方 法, 該 方 法 先 針 對 使 用 者 需 求 較 清 楚 的 部 分 或 資 訊 人 員 較 能 掌 握 之 部 分, 依 分 析 設 計 與 實 施 等 步 驟 快 速 開 發 雛 型 開 發 過 程 中, 強 調 盡 早 以 雛 型 作 為 使 用 者 與 資 訊 人 員 需 求 溝 通 與 學 習 之 工 具, 雙 方 透 過 雛 型 之 操 作 與 回 饋, 釐 清 修 改 及 擴 充 需 求, 並 藉 以 修 改 與 擴 充 雛 型 上 述 步 驟 反 覆 進 行, 直 到 系 統 符 合 雙 方 約 定 為 止

圖 2-6 雛 型 模 式 之 系 統 開 發 程 序 及 參 與 人 員

2.4 雛 型 模 式 (2/) 雛 型 模 式 之 主 要 特 性 與 原 則 如 下 : 1. 強 調 雛 型 之 快 速 開 發 及 使 用 者 高 度 參 與 2. 強 調 以 雛 型 作 為 使 用 者 及 系 統 開 發 者 之 需 求 溝 通 與 學 習 機 制 3. 從 需 求 最 清 楚 的 部 分 著 手 開 發 雛 型, 並 透 過 使 用 者 對 雛 型 之 操 作 與 回 饋, 反 覆 修 改 與 擴 充, 每 次 反 覆 時 間 間 隔 ( 週 期 ) 要 盡 可 能 縮 短

2.4 雛 型 模 式 (3/) 雛 型 模 式 的 潛 在 問 題 : 1. 因 強 調 以 雛 型 演 進 代 替 完 整 之 分 析 與 設 計, 故 系 統 文 件 較 不 完 備, 程 式 亦 可 能 較 難 維 護 短 期 而 言, 可 能 較 能 滿 足 使 用 者 需 求 ; 但 對 長 期 而 言, 系 統 較 易 失 敗 2. 因 缺 乏 整 體 之 規 劃 分 析 與 設 計, 故 較 不 適 用 於 大 型 及 多 人 參 與 之 系 統 開 發 專 案 雛 型 模 式 有 兩 種 常 見 之 應 用 策 略 : 演 進 式 雛 型 策 略 用 後 丟 棄 式 雛 型 策 略

2.4.1 演 進 式 雛 型 策 略 演 進 式 雛 型 策 略 主 要 係 將 所 有 需 求 看 成 一 個 整 體, 從 需 求 最 清 楚 的 部 分 先 快 速 經 歷 一 系 統 開 發 週 期, 以 完 成 初 版 雛 型 系 統 之 開 發 再 利 用 該 雛 型 與 使 用 者 溝 通, 以 確 定 修 改 和 擴 充 需 求, 並 藉 以 作 為 下 一 週 期 雛 型 演 進 之 依 據 該 週 期 不 斷 地 反 覆 進 行, 直 到 雛 型 系 統 符 合 雙 方 約 定 為 止

圖 2-7 演 進 式 雛 型 策 略 之 系 統 開 發 程 序

2.4.2 用 後 丟 棄 式 雛 型 策 略 (1/2) 用 後 丟 棄 式 雛 型 策 略 一 般 是 以 一 種 快 而 粗 糙 的 方 式 建 立 雛 型, 以 促 使 使 用 者 能 夠 盡 快 藉 由 與 雛 型 之 互 動 來 決 定 需 求 項 目, 或 允 許 資 訊 人 員 藉 以 研 發 問 題 之 解 決 方 法 與 資 訊 科 技 之 應 用 等 這 種 雛 型 因 為 用 後 即 丟, 所 以 不 需 要 考 慮 雛 型 系 統 之 運 用 效 率 與 可 維 護 性, 也 不 需 要 考 慮 容 錯 的 能 力

2.4.2 用 後 丟 棄 式 雛 型 策 略 (2/2) 用 後 丟 棄 式 雛 型 策 略 若 用 於 具 高 困 難 度 之 技 術 或 設 計 的 專 案, 可 以 藉 由 快 速 的 雛 型 開 發 與 檢 討, 探 索 出 問 題 之 解 決 方 法 或 資 訊 科 技 應 用 的 可 行 性 用 後 丟 棄 雛 型 策 略 僅 實 施 在 風 險 程 度 最 高 的 地 方, 例 如 在 使 用 者 需 求 或 解 決 問 題 之 知 識 概 念 與 資 訊 科 技 整 合 最 不 清 楚 的 情 況, 而 其 他 情 況 則 盡 可 能 地 採 用 演 進 式 雛 型 策 略, 因 為 雛 型 之 丟 棄 也 意 謂 著 成 本 的 浪 費 2-24

2.5 螺 旋 模 式 (1/6) 螺 旋 模 式 之 軟 體 開 發 程 序 是 基 於 瀑 布 模 式 應 用 於 政 府 大 型 軟 體 專 案 之 經 驗, 經 多 次 修 改 而 成 其 執 行 由 三 個 步 驟 形 成 一 週 期 : 1. 找 出 系 統 的 目 標 可 行 之 實 施 方 案 與 限 制 2. 依 目 標 與 限 制 評 估 方 案 3. 由 剩 下 之 相 關 風 險 決 定 下 一 步 驟 該 如 何 進 行 此 週 期 反 覆 進 行, 直 到 系 統 開 發 完 成 為 止

圖 2-8 螺 旋 模 式 之 開 發 程 序 累 積 成 本 決 定 目 標 可 行 方 案 及 限 制 經 過 各 步 驟 進 展 風 險 分 析 方 案 評 估 風 險 識 別 與 分 析 回 顧 承 諾 分 割 發 展 計 畫 整 合 與 測 試 計 畫 計 劃 下 階 段 需 求 計 畫 生 命 週 期 計 畫 風 險 分 析 風 險 分 析 風 險 分 析 雛 型 1 雛 型 2 雛 型 3 可 操 作 雛 型 模 擬 模 型 標 竿 作 業 觀 念 軟 體 需 求 軟 體 產 品 設 計 需 求 驗 證 設 計 確 認 及 驗 證 實 施 驗 收 測 試 整 合 & 測 試 單 元 測 試 細 部 設 計 編 碼 發 展 驗 證 下 一 階 層 之 產 品

2.5 螺 旋 模 式 (2/6) 步 驟 一 : 找 出 系 統 的 目 標 可 行 之 實 施 方 案 與 限 制 1. 找 出 系 統 的 目 標 系 統 目 標 之 評 核 因 素 很 多, 例 如 系 統 的 績 效 功 能 與 容 忍 改 變 之 能 力 等 2. 找 出 系 統 之 實 施 方 案 系 統 實 施 方 案 會 因 問 題 而 異, 例 如 找 出 之 實 施 方 案 有 設 計 方 案 A 設 計 方 案 B 重 用 購 買 等 3. 實 施 方 案 之 限 制 實 施 方 案 之 限 制 可 能 為 專 案 之 成 本 時 程 系 統 介 面 等

2.5 螺 旋 模 式 (3/6) 步 驟 二 : 依 目 標 與 限 制 評 估 方 案 主 要 是 找 出 各 方 案 之 不 確 定 處 並 設 法 解 決, 其 步 驟 如 下 : 1. 找 出 不 確 定 的 部 分, 也 就 是 專 案 風 險 之 重 要 來 源 2. 解 決 風 險 來 源 可 用 雛 型 模 擬 標 竿 (Benchmarking) 參 考 點 檢 查 (Reference Checking) 問 卷 分 析 模 式 上 述 方 式 之 綜 合 或 其 他 技 術 以 解 決 風 險 選 擇 風 險 解 決 方 法 時, 應 考 慮 成 本 效 益

2.5 螺 旋 模 式 (4/6) 步 驟 三 : 由 剩 下 之 相 關 風 險 決 定 下 一 步 驟 若 績 效 或 使 用 者 介 面 風 險 將 強 力 影 響 程 式 開 發 或 內 部 介 面 控 制, 則 下 一 步 驟 可 能 是 採 取 演 進 式 雛 型 策 略 若 該 雛 型 使 用 性 佳 且 夠 強 韌 (Robust), 足 以 當 作 未 來 系 統 發 展 之 基 礎, 則 往 後 的 步 驟 將 是 一 系 列 的 雛 型 演 進 假 如 先 前 之 雛 型 已 解 決 所 有 的 績 效 或 使 用 者 介 面 之 風 險, 且 程 式 開 發 及 介 面 控 制 之 風 險 獲 得 掌 控, 則 下 一 步 將 遵 循 基 本 的 瀑 布 模 式, 亦 可 適 當 地 修 飾 以 整 合 漸 增 模 式

2.5 螺 旋 模 式 (5/6) 螺 旋 模 式 之 特 色 與 應 用 原 則 : 1. 在 高 風 險 部 分 之 設 計 尚 未 穩 定 前, 規 格 之 發 展 不 需 要 一 致 詳 盡 或 正 式, 以 避 免 不 必 要 之 設 計 修 改 2. 在 開 發 之 任 一 階 段, 螺 旋 模 式 可 選 擇 整 合 雛 型 模 式 以 降 低 風 險 3. 當 找 到 更 吸 引 人 之 方 案 或 需 解 決 新 風 險 時, 螺 旋 模 式 可 整 合 重 做 或 回 到 前 面 之 階 段

2.5 螺 旋 模 式 (6/6) 螺 旋 模 式 包 容 了 現 有 軟 體 流 程 模 式 之 大 部 分 優 點, 且 其 風 險 導 向 之 方 法 解 決 了 許 多 系 統 開 發 模 式 所 存 在 之 問 題 在 某 些 條 件 下, 螺 旋 模 式 相 當 於 某 一 現 有 之 流 程 模 式 例 如 : 1. 若 專 案 在 使 用 者 介 面 或 綜 合 績 效 需 求 方 面 屬 於 低 風 險, 且 在 預 算 及 時 程 控 制 方 面 屬 於 高 風 險, 則 這 些 風 險 之 考 量 會 使 螺 旋 模 式 之 執 行 相 當 於 瀑 布 模 式 或 漸 增 模 式 2. 若 專 案 在 預 算 及 時 程 控 制 大 型 系 統 之 整 合 或 需 求 變 動 方 面 之 風 險 較 低, 且 在 使 用 者 介 面 或 使 用 者 決 策 支 援 需 求 方 面 之 風 險 較 高, 則 這 些 風 險 之 考 量 會 使 螺 旋 模 式 之 執 行 類 似 於 雛 型 模 式

2.6 同 步 模 式 (1/) 同 步 模 式 源 自 於 製 造 業 的 同 步 工 程, 目 的 在 縮 短 開 發 時 間 加 速 版 本 之 更 新 同 步 模 式 是 基 於 三 個 主 要 的 構 想 來 達 到 縮 短 時 程 的 目 標 : 1. 多 個 團 隊 同 時 開 發 這 種 多 組 人 同 時 工 作 的 方 式 稱 為 活 動 同 步 (Activity Concurrency)

2.6 同 步 模 式 (2/) 2. 資 訊 同 步 不 同 團 隊 的 資 訊 互 相 交 流 與 共 享, 稱 為 資 訊 同 步 (Information Concurrency) 資 訊 同 步 有 三 個 技 巧 : 向 前 傳 遞 (Front Loading) 向 後 傳 遞 (Flying) 建 立 一 個 有 效 的 資 訊 交 換 網 路 及 支 援 群 體 工 作 的 環 境 3. 整 合 性 的 管 理 系 統 同 步 模 式 的 管 理 比 一 般 的 開 發 模 式 複 雜, 必 須 開 發 一 個 管 理 系 統 以 協 調 人 員 資 源 過 程 及 產 品 間 複 雜 的 互 動 關 係

圖 2-9 同 步 模 式 之 開 發 程 序

2.6 同 步 模 式 (3/) 同 步 模 式 的 發 展 主 要 是 為 了 因 應 商 業 套 裝 軟 體 的 市 場 競 爭 其 優 點 是 開 發 時 間 的 縮 短 可 提 高 產 品 的 競 爭 力 其 缺 點 則 是 緊 湊 的 步 驟 及 資 訊 溝 通 的 頻 繁, 使 得 專 案 管 理 的 複 雜 度 大 幅 提 高, 人 力 成 本 也 相 對 提 高, 若 沒 有 輔 以 良 好 的 工 具 及 管 理 方 法, 則 不 易 達 成 目 標

圖 2-10 同 步 開 發 與 循 序 開 發 方 法 比 較 功 能 組 :1.3 功 能 組 :1.2 功 能 組 :1.1 基 本 系 統 : 版 本 1 功 能 組 :2.2 功 能 組 :2.1 整 合 系 統 測 試 同 步 開 發 系 整 統 合 測 試 交 貨 版 本 1 版 本 2 版 本 3 循 序 開 發 功 能 組 : 版 本 1.3 功 能 組 : 版 本 1.2 功 能 組 : 版 本 1.1 功 能 組 : 版 本 1 交 貨 版 本 1 版 本 2

圖 2-11 同 步 開 發 模 式

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (1/17) RUP 模 式 於 1998 年 由 Jacobson 等 人 提 出 該 模 式 結 合 螺 旋 模 式 的 概 念, 以 反 覆 與 漸 增 的 軟 體 開 發 原 理 進 行 軟 體 發 展, 且 每 一 次 的 反 覆 後 需 產 出 一 個 可 運 作 的 系 統 版 本, 並 在 每 一 個 反 覆 週 期 中 評 估 風 險, 以 盡 早 發 現 問 題 RUP 模 式 可 由 動 態 與 靜 態 兩 個 構 面 來 說 明 系 統 開 發 專 案 之 實 施 階 段 與 核 心 工 作, 如 圖 2-12

圖 2-12 RUP 模 式 之 二 維 構 面

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (2/17) RUP 模 式 的 動 態 面 ( 水 平 軸 ) 把 軟 體 開 發 依 序 分 成 四 個 主 要 階 段 : 初 始 詳 述 建 構 與 轉 移 這 四 個 階 段 構 成 一 個 週 期, 週 期 可 反 覆 進 行, 每 個 週 期 內 之 各 階 段 也 可 視 情 況 反 覆 進 行 RUP 模 式 的 靜 態 面 結 構 ( 垂 直 軸 ) 主 要 處 理 依 邏 輯 順 序 將 軟 體 開 發 與 管 理 支 援 工 作 表 達 成 九 個 核 心 工 作 流 程 : 企 業 塑 模 需 求 分 析 與 設 計 實 作 測 試 配 置 組 態 管 理 與 變 更 管 理 專 案 管 理 環 境 等, 其 中 前 六 項 是 軟 體 工 程 工 作, 而 後 三 項 是 管 理 支 援 工 作 水 平 軸 與 垂 直 軸 交 叉 格 上 的 圖 形 面 積 代 表 其 所 對 應 工 作 之 估 計 工 作 量 或 比 率

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (3/17) 動 態 面 初 始 階 段 : 建 立 系 統 需 求 與 範 圍 接 受 準 則 並 評 估 整 體 風 險 構 想 企 業 個 案, 取 得 參 與 人 員 認 同 詳 述 階 段 : 處 理 主 要 的 技 術 工 作 與 探 討 技 術 風 險 建 構 階 段 : 建 構 一 初 步 可 運 作 的 系 統 版 本, 並 演 化 為 具 有 完 整 功 能 的 系 統 版 本 轉 移 階 段 : 依 使 用 者 回 饋 調 整 後, 將 系 統 産 品 移 交 客 戶 使 用

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (4/17) 靜 態 面

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (5/17) 靜 態 面 之 企 業 塑 模 企 業 塑 模 (Business Modeling) 工 作 流 程 之 目 的 是 為 了 瞭 解 系 統 要 部 署 的 目 標 組 織 (Target Organization) 之 未 來 結 構 (Structure) 與 動 態 (Dynamics), 瞭 解 其 目 前 問 題 與 找 出 可 能 的 改 善 方 式, 確 保 客 戶 終 端 使 用 者 與 開 發 者 對 目 標 組 織 有 共 同 的 瞭 解, 及 導 出 系 統 需 求 以 支 援 目 標 組 織 等, 並 產 出 企 業 模 型 為 達 該 目 的, 企 業 模 型 需 描 述 如 何 發 展 目 標 組 織 的 願 景, 基 於 該 願 景 訂 定 目 標 組 織 的 企 業 模 型 之 流 程 角 色 與 責 任 ; 該 企 業 模 型 由 企 業 使 用 個 案 模 式 與 企 業 物 件 模 式 所 組 成

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (6/17) 靜 態 面 之 需 求 需 求 (Requirement) 工 作 流 程 之 目 的 是 建 立 與 維 護 客 戶 及 其 他 參 與 者 對 系 統 應 做 什 麼 (What) 與 為 何 做 (Why) 之 認 同, 提 供 系 統 開 發 者 較 好 理 解 的 系 統 需 求 ; 定 義 系 統 範 圍, 提 供 基 準 以 供 規 劃 反 覆 發 展 的 技 術 內 容 ; 提 供 基 準 以 供 估 算 系 統 開 發 之 成 本 與 時 程, 及 針 對 使 用 者 之 需 求 與 目 標 定 義 系 統 之 使 用 者 介 面 等 為 達 該 目 的, 需 求 必 須 描 述 如 何 定 義 系 統 的 願 景, 再 將 願 景 轉 換 成 使 用 個 案 模 式, 定 義 系 統 之 細 部 軟 體 需 求, 描 述 如 何 應 用 需 求 屬 性 以 幫 助 管 理 系 統 的 範 圍 與 需 求 變 更 等

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (7/17) 靜 態 面 之 分 析 與 設 計 分 析 與 設 計 (Analysis and Design) 工 作 流 程 之 目 的 是 將 需 求 轉 換 成 如 何 實 作 系 統 之 規 格 為 達 到 該 目 的, 分 析 與 設 計 須 描 述 對 需 求 之 瞭 解, 及 如 何 藉 由 選 擇 最 佳 的 實 施 策 略 將 需 求 轉 換 成 系 統 設 計 在 專 案 初 期 須 建 立 強 韌 的 系 統 結 構, 以 供 設 計 一 個 容 易 瞭 解 建 立 與 演 化 的 系 統, 接 著 調 整 設 計 以 符 合 實 作 環 境 及 績 效 強 韌 性 可 擴 充 性 測 試 性 與 其 他 品 質 之 要 求 等

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (8/17) 靜 態 面 之 實 作 實 作 (Implementation) 工 作 流 程 之 目 的 是 以 子 系 統 之 組 織 階 層 (Layers) 定 義 程 式 碼 之 組 織, 以 元 件 實 作 類 別 與 物 件, 對 各 元 件 進 行 單 元 測 試, 將 個 別 實 作 者 或 團 隊 之 成 果 整 合 成 可 執 行 的 系 統 等 實 作 僅 侷 限 於 個 別 元 件 之 單 元 測 試, 而 系 統 測 試 與 整 合 測 試 是 屬 於 測 試 之 工 作 範 圍

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (9/17) 靜 態 面 之 測 試 測 試 (Test) 工 作 流 程 之 目 的 是 發 現 與 紀 錄 軟 體 產 品 的 瑕 疵 與 問 題, 向 管 理 者 報 告 軟 體 品 質, 經 由 具 體 的 系 統 展 示 評 估 在 設 計 與 需 求 規 格 所 做 的 假 設, 驗 證 軟 體 是 否 能 依 設 計 運 作, 驗 證 需 求 是 否 有 被 適 當 的 實 作 等 測 試 與 其 他 RUP 模 式 之 工 作 流 程 有 一 些 有 趣 的 差 異, 例 如 需 求 分 析 與 設 計 實 作 等 三 項 工 作 流 程 主 要 針 對 軟 體 產 品 之 完 整 性 一 致 性 與 正 確 性, 而 測 試 工 作 流 程 主 要 針 對 軟 體 產 品 是 否 有 哪 些 遺 漏 不 正 確 或 不 一 致 的 情 況

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (10/17) 靜 態 面 之 配 置 配 置 (Deployment) 工 作 流 程 之 目 的 是 測 試 軟 體 在 最 終 作 業 環 境 之 運 作 (β 測 試 ), 包 裝 軟 體 以 便 交 付 配 送 軟 體 安 裝 軟 體 訓 練 終 端 使 用 者 與 銷 售 人 員 移 轉 (Migrating) 現 有 軟 體 或 轉 換 (Converting) 資 料 庫 等 這 些 活 動 之 實 行 會 因 不 同 的 產 業 專 案 規 模 大 小 交 付 方 式 企 業 環 境, 而 有 差 異

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (11/17) 靜 態 面 之 組 態 管 理 與 變 更 管 理 組 態 管 理 與 變 更 管 理 (Configuration and Change Management) 工 作 流 程 之 目 的 是 追 蹤 與 維 護 專 案 資 產 在 演 進 過 程 之 完 整 性 (Integrity) 在 軟 體 發 展 生 命 週 期 中, 會 製 作 許 多 有 價 值 的 產 出, 這 些 是 重 要 的 投 資, 也 是 重 要 的 資 產, 因 此 必 須 被 安 全 地 看 管, 且 隨 時 可 以 被 重 用 這 些 產 出 在 反 覆 發 展 過 程 中 會 被 一 再 更 新, 因 此 版 本 必 須 被 妥 善 管 理, 包 括 每 個 版 本 之 存 放 位 址 如 何 存 取 為 何 被 修 改 目 前 之 狀 態 與 負 責 管 理 之 人 員 等

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (12/17) 靜 態 面 之 專 案 管 理 專 案 管 理 (Project Management) 工 作 流 程 之 目 的 是 提 供 管 理 軟 體 專 案 的 架 構, 提 供 實 務 準 則 以 供 規 劃 人 員 訓 練 執 行 與 監 督 專 案, 提 供 管 理 風 險 的 架 構 然 而,RUP 模 式 並 不 含 括 所 有 專 案 管 理 之 議 題, 例 如 不 包 括 人 員 預 算 合 約 管 理 等 ; 而 針 對 反 覆 發 展 之 方 面, 例 如 規 劃 整 個 專 案 生 命 週 期 的 反 覆 與 某 一 個 特 定 的 反 覆 風 險 管 理 監 督 專 案 反 覆 與 衡 量 之 進 展 等

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (13/17) 靜 態 面 之 環 境 環 境 (Environment) 工 作 流 程 之 目 的 是 以 一 些 流 程 與 工 具 支 援 軟 體 開 發 之 組 織, 這 包 括 選 擇 與 取 得 工 具 裝 配 與 配 置 工 具 以 適 合 組 織 處 理 組 態 與 改 善 技 術 服 務 以 支 援 流 程 等

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (14/17) 塑 模 元 件 RUP 模 式 用 四 種 塑 模 元 件 來 描 述 每 個 核 心 流 程 工 作 : 1. 工 作 人 員 工 作 人 員 (Worker) 是 參 與 專 案 的 人 們 在 專 案 中 所 扮 演 的 角 色 (Role)( 例 如 系 統 分 析 師 專 案 經 理 等 ), 它 定 義 每 位 參 與 者 在 專 案 中 所 做 之 流 程 工 作 應 具 備 的 才 能 與 應 負 的 責 任 一 位 參 與 者 可 以 扮 演 一 個 或 多 個 角 色, 且 不 同 的 人 可 能 扮 演 相 同 的 角 色

2. 活 動 2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (15/17) 塑 模 元 件 一 項 活 動 (Activity) 是 一 位 特 定 工 作 人 員 在 其 角 色 上 所 執 行 的 一 個 工 作 單 元 活 動 有 清 楚 的 目 標, 通 常 會 產 生 或 更 新 工 作 產 出 ( 例 如 模 式 類 別 或 計 畫 ) 每 個 活 動 至 少 會 分 配 給 一 位 工 作 人 員, 且 須 定 義 工 作 人 員 所 應 執 行 的 工 作, 及 活 動 完 成 後 對 專 案 會 產 生 哪 些 有 意 義 的 結 果, 例 如 有 哪 些 產 出 等

2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (16/17) 塑 模 元 件 3. 工 作 流 程 一 個 工 作 流 程 (Workflow) 是 一 連 串 活 動 的 組 合, 而 且 這 些 活 動 會 產 生 有 價 值 或 有 意 義 的 結 果 工 作 流 程 通 常 會 描 述 活 動 之 順 序, 顯 示 工 作 人 員 所 參 與 之 活 動 及 彼 此 間 之 互 動, 而 且 這 些 活 動 有 順 序 地 組 合 能 產 生 有 價 值 或 有 意 義 的 產 出

4. 產 出 2.7 Rational 統 一 流 程 模 式 (17/17) 塑 模 元 件 一 項 產 出 (Artifact) 是 經 由 活 動 或 工 作 流 程 所 製 造 修 改 或 使 用 的 一 件 資 訊 產 出 是 專 案 的 實 際 產 品, 也 就 是 在 產 生 最 終 產 品 的 過 程 中, 專 案 所 產 生 或 使 用 的 東 西, 它 可 以 是 工 作 人 員 在 執 行 活 動 時 的 輸 入 資 訊, 也 可 能 是 輸 出 資 訊 或 結 果 工 作 產 出 可 能 是 企 業 個 案 (Business Case) 或 軟 體 結 構 文 件 (Software Architecture Document) 等 ; 產 出 可 以 用 多 種 方 式 表 達, 包 括 語 言 圖 形 模 式 多 媒 體 等

2.8 敏 捷 軟 體 開 發 (1/7) 一 群 不 同 軟 體 開 發 方 法 的 領 域 代 表 於 2001 年 共 同 推 出 敏 捷 宣 言 (Agile Manifesto) 其 主 要 目 的 為 提 出 一 套 較 傳 統 軟 體 開 發 方 式 更 為 簡 捷 且 快 速 的 軟 體 開 發 概 念, 此 即 敏 捷 軟 體 開 發 (Agile Software Development)

2.8 敏 捷 軟 體 開 發 (2/7) 敏 捷 軟 體 開 發 的 主 要 開 發 理 念 和 價 值 觀 如 下 (Beck et al., 2001): 個 體 與 互 動 勝 於 流 程 與 工 具 可 運 作 的 軟 體 勝 於 全 面 性 的 文 件 與 客 戶 的 協 同 合 作 勝 於 契 約 談 判 因 應 變 化 勝 於 遵 循 計 畫 目 前 有 多 種 軟 體 開 發 方 法, 包 括 動 態 系 統 開 發 方 法 精 實 軟 體 開 發 和 極 限 編 程 等, 皆 以 上 述 敏 捷 軟 體 開 發 概 念 為 基 礎

2.8 敏 捷 軟 體 開 發 (3/7) 動 態 系 統 開 發 方 法 此 方 法 之 開 發 過 程 主 要 以 反 覆 與 漸 增 的 方 式 進 行, 並 強 調 使 用 者 在 開 發 過 程 中 的 參 與 在 開 發 過 程 中, 動 態 系 統 開 發 方 法 會 隨 需 求 改 變 而 反 覆 調 整, 目 的 在 於 準 時 且 於 預 算 內 將 軟 體 開 發 完 成, 因 此 主 要 應 用 於 時 程 緊 湊 且 預 算 有 限 之 專 案

2.8 敏 捷 軟 體 開 發 (4/7) 動 態 系 統 開 發 方 法 動 態 系 統 開 發 方 法 實 施 的 過 程 分 為 : 專 案 前 (Pre-Project) 專 案 生 命 週 期 (Project Life-Cycle) 和 專 案 後 (Post-Project) 三 個 階 段 其 中, 專 案 生 命 週 期 之 主 要 工 作 可 分 為 五 個 階 段 : 1. 可 行 性 研 究 (Feasibility Study) 2. 企 業 研 究 (Business Study) 3. 反 覆 功 能 建 模 (Functional Model Iteration, FMI) 4. 反 覆 設 計 與 建 置 (Design and Build Iteration, DBI) 5. 實 施 (Implementation) 動 態 系 統 開 發 方 法 之 實 施 過 程 如 圖 2-13

2.8 敏 捷 軟 體 開 發 (5/7) 精 實 軟 體 開 發 精 實 軟 體 開 發 為 將 豐 田 生 產 系 統 (Toyota Productive System, TPS) 提 出 之 精 實 生 產 (Lean Manufacturing) 原 則 與 方 法, 應 用 於 軟 體 開 發 領 域 包 括 七 項 原 則 概 念 : 1. 消 除 浪 費 (Eliminate Waste) 2. 增 進 學 習 (Amplify Learning) 3. 延 遲 決 定 (Delay Commitment) 4. 快 速 遞 送 (Deliver Fast) 5. 團 隊 授 權 (Empower the Team) 6. 建 置 完 整 (Build Integrity In) 7. 全 盤 檢 視 (See the Whole)

2.8 敏 捷 軟 體 開 發 (6/7) 極 限 編 程 為 Kent Beck 於 1996 年 提 出 之 軟 體 開 發 方 法 與 其 他 敏 捷 軟 體 開 發 方 法 相 似, 極 限 編 程 亦 著 重 於 開 發 流 程 是 否 對 使 用 者 或 企 業 產 生 價 值, 強 調 以 有 效 率 且 富 彈 性 ( 反 覆 與 漸 增 ) 之 方 式, 開 發 高 品 質 之 軟 體 系 統

2.8 敏 捷 軟 體 開 發 (7/7) 極 限 編 程 極 限 編 程 提 出 四 項 軟 體 開 發 基 本 行 為 : 編 碼 (Coding): 系 統 開 發 過 程 中 最 重 要 的 產 出 為 可 運 作 的 程 式 碼, 程 式 碼 有 助 於 找 出 適 當 的 解 決 方 案 測 試 (Testing): 若 藉 由 小 部 分 的 測 試 可 減 少 某 些 多 餘 的 流 程, 則 藉 由 許 多 的 測 試 過 程 將 可 減 少 更 多 累 贅 的 流 程 傾 聽 (Listening): 系 統 開 發 人 員 必 須 傾 聽 使 用 者 希 望 系 統 為 其 達 成 的 需 求, 並 以 技 術 的 觀 點 回 饋 使 用 者 設 計 (Design): 系 統 開 發 過 程 若 不 經 由 設 計 可 能 無 法 釐 清 系 統 開 發 的 範 圍, 亦 導 致 系 統 內 協 同 運 作 的 元 件 過 度 相 依, 即 修 改 部 分 元 件 會 影 響 其 他 運 作 的 元 件

2.9 MDA 發 展 生 命 週 期 (1/5) 模 式 驅 動 結 構 ( Model Driven Architecture, MDA) 是 由 OMG(Object Management Group) 定 義 的 一 種 軟 體 開 發 架 構, 其 關 鍵 是 軟 體 開 發 過 程 中 每 個 階 段 ( 或 步 驟 ) 的 產 出 均 須 建 構 出 模 式, 且 該 模 式 之 產 出 為 下 一 個 階 段 的 輸 入 MDA 的 發 展 生 命 週 期 其 實 與 其 他 系 統 開 發 模 式 ( 例 如 瀑 布 模 式 或 RUP 模 式 ) 的 主 要 的 差 別 是 在 發 展 過 程 中 步 驟 之 產 出, 強 調 該 產 出 是 由 電 腦 可 理 解 的 正 規 模 式 (Formal Model) 表 達

圖 2-14 MDA 軟 體 發 展 生 命 週 期

2.9 MDA 發 展 生 命 週 期 (2/5) MDA 有 三 個 核 心 模 式 :PIM PSM 與 Code 平 台 獨 立 模 式 (PIM) PIM 是 一 種 高 階 抽 象 模 式, 該 模 式 與 開 發 技 術 獨 立 PIM 是 分 析 與 設 計 結 果 的 重 要 產 出, 主 要 根 據 需 求 塑 模 的 結 果, 從 如 何 支 援 企 業 運 作 的 觀 點 描 述 一 個 軟 體 系 統, 並 不 涉 及 描 述 系 統 開 發 與 運 作 之 平 台 PIM 必 須 以 有 完 整 定 義 (Well-Defined) 的 語 言 來 描 述, 一 個 具 有 完 整 定 義 的 語 言 具 有 完 整 定 義 的 語 法 (Syntax) 與 語 意 ( Semantics), 且 適 合 用 電 腦 來 自 動 解 譯 ( Automated Interpretation) 因 此, 以 UML 來 描 述 PIM 是 目 前 最 好 的 選 擇

2.9 MDA 發 展 生 命 週 期 (3/5) 特 定 平 台 模 式 (PSM) PSM 是 一 種 特 定 平 台 的 模 式, 也 就 是 該 模 式 相 依 於 軟 體 開 發 技 術 對 某 一 種 PSM 而 言, 可 能 僅 具 有 該 特 定 平 台 知 識 的 開 發 者 才 能 理 解 一 個 PIM 可 被 轉 成 一 至 多 個 PSM, 因 為 一 個 系 統 可 能 由 數 種 技 術 開 發 而 成, 對 每 一 個 特 定 的 技 術 平 台 需 產 生 一 個 與 其 他 技 術 分 開 的 PSM, 而 PSM 間 可 藉 由 溝 通 橋 樑 (Communication Bridge) 的 機 制 來 互 動

2.9 MDA 發 展 生 命 週 期 (4/5) 程 式 模 式 (Code) 每 一 個 PSM 都 需 被 轉 成 程 式 模 式 ( 簡 稱 程 式 碼 ), 因 為 一 個 PSM 相 依 於 其 開 發 技 術, 因 此 PSM 轉 成 程 式 碼 之 步 驟 非 常 直 接 若 有 多 個 PSM 則 會 轉 出 多 種 的 程 式 碼, 不 同 的 程 式 碼 間 也 須 藉 由 溝 通 橋 樑 的 機 制 來 互 動

圖 2-15 PIM 轉 PSM 轉 Code

MDA 轉 換 程 序 如 圖 2-15 2.9 MDA 發 展 生 命 週 期 (5/5) MDA 的 每 一 個 轉 換 ( 例 如 PIM PSM,PSM Code) 須 有 清 楚 的 轉 換 定 義, 且 該 轉 換 的 工 作 是 藉 由 CASE Tool 來 執 行, 也 就 是 PIM 可 藉 由 CASE Tool 轉 換 成 PSM, 再 轉 換 成 Code 轉 換 定 義 轉 換 定 義 PIM PSM Code 轉 換 工 具 轉 換 工 具 圖 2-16 MDA 之 三 個 主 要 模 式 與 轉 換 步 驟

2.10 結 論 綜 合 來 說, 系 統 開 發 模 式 之 發 展 依 其 被 提 出 之 時 間 順 序, 依 序 是 瀑 布 模 式 漸 增 模 式 雛 型 模 式 螺 旋 模 式 同 步 模 式 RUP 模 式 敏 捷 軟 體 開 發 與 MDA 模 式 由 於 被 提 出 之 先 後 順 序 不 同, 後 來 提 出 的 模 式 大 多 針 對 前 面 模 式 之 問 題 提 出 修 正 表 2-3 說 明 本 章 介 紹 之 八 種 系 統 開 發 模 式 的 基 本 假 設 或 適 用 情 況 及 其 主 要 特 徵

表 2-3 八 種 系 統 開 發 模 式 之 比 較 (1/4) 模 式 年 代 基 本 假 設 / 適 用 情 況 主 要 特 徵 1. 使 用 者 需 求 可 完 整 且 1. 開 發 階 段 有 清 楚 的 定 義, 每 階 段 均 需 考 量 瀑 布 模 式 1970 清 楚 地 描 述 2. 解 決 問 題 之 知 識 ( 例 如 模 式 或 方 法 ) 可 以 得 到 3. 軟 硬 體 之 技 術 與 支 援 完 整 的 系 統 範 圍, 且 各 階 段 僅 循 環 一 次 2. 強 調 先 有 完 整 的 設 計 與 規 劃, 再 進 行 編 碼 3. 重 視 設 計 與 規 劃 之 文 件 4. 一 階 段 的 完 成 需 經 驗 證 通 過, 才 能 進 入 下 沒 問 題 一 階 段 漸 增 模 式 1972 同 上 1. 開 發 階 段 有 清 楚 的 定 義, 把 整 個 系 統 範 圍 分 解 成 若 干 個 子 系 統, 各 子 系 統 之 開 發 可 依 序 以 瀑 布 模 式 進 行, 亦 可 平 行 進 行 再 整 合 2. 強 調 先 有 完 整 的 設 計 與 規 劃, 再 進 行 編 碼 3. 開 發 週 期 反 覆 的 進 行

表 2-3 八 種 系 統 開 發 模 式 之 比 較 (2/4) 1. 使 用 者 需 求 無 法 完 整 且 清 1. 系 統 開 發 階 段 無 清 楚 之 分 野, 且 開 發 週 期 反 楚 地 描 述 覆 地 進 行 2. 解 決 問 題 之 模 式 或 方 法 無 2. 不 強 調 先 有 完 整 的 設 計 與 規 劃 再 進 行 編 碼 雛 型 模 式 1977 法 立 即 得 到 3. 軟 硬 體 之 技 術 與 支 援 不 確 定 3. 強 調 快 速 完 成 雛 型 且 盡 早 使 用, 以 作 為 雙 方 需 求 溝 通 與 學 習 的 工 具 螺 旋 模 式 1986 適 用 於 上 述 各 情 況 1. 綜 合 上 述 各 情 況 2. 強 調 各 開 發 週 期 之 規 劃 與 風 險 評 估

表 2-3 八 種 系 統 開 發 模 式 之 比 較 (3/4) 1. 需 求 可 明 確 與 完 整 的 描 述 1. 將 開 發 工 作 分 割 並 同 時 進 行 同 2. 有 足 夠 的 人 力 參 與 2. 系 統 測 試 不 可 分 割, 且 各 功 能 組 都 要 執 步 模 1993 3. 團 隊 間 有 良 好 的 溝 通 資 訊 交 換 與 專 案 管 理 行 式 R UP 模 式 1999 適 用 於 上 述 各 情 況 1. 綜 合 上 述 各 情 況 2. 強 調 反 覆 與 漸 增 地 開 發, 及 各 開 發 週 期 之 規 劃 與 風 險 評 估 3. 強 調 流 程 工 作 產 出 與 專 案 管 理

表 2-3 八 種 系 統 開 發 模 式 之 比 較 (4/4) 敏 1. 使 用 者 需 求 於 開 發 過 程 中 不 1. 強 調 開 發 團 隊 與 使 用 者 間 協 同 合 作 捷 軟 體 開 2001 斷 變 化 2. 開 發 團 隊 與 使 用 者 需 有 良 好 溝 通 和 互 動 的 機 制 2. 強 調 反 覆 與 漸 增 的 開 發 方 式 3. 強 調 隨 時 因 應 變 化 發 M D A 模 式 2001 適 用 於 上 述 各 情 況 1. 綜 合 上 述 各 情 況 2. 每 個 階 段 的 產 出 均 須 建 構 模 式, 且 該 模 式 是 下 一 個 階 段 的 輸 入 3. 各 階 段 之 產 出 是 由 電 腦 可 理 解 的 正 規 模 式 表 達