基于歸因理論的軟件工程化管理影響因素研究

摘要：隨著航天工程開始推行軟件工程化管理，軟件工程研制越來越趨于成熟，軟件工程化管理已經成為工程軟件質量的重要保障?；跉w因理論，對軟件工程化管理的影響因素進行分析，從內因和外因兩個方面，結合實踐經驗，利用6模式3維度法對軟件工程化管理進行總結和分析。建議利用外因激勵，結合內因驅動，逐步推進軟件工程化管理，以更有效地提升軟件工程研制能力，實現工程軟件質量穩定可靠的目標。

關鍵詞：軟件工程化管理；歸因理論；軟件研制能力；工程軟件質量

0 引言

軟件工程是計算機技術的一項核心技術，隨著科學技術的持續推進，軟件工程向高集成、智能化方向持續發展。在我國軟件產業從手工作坊到工業化生產的歷程中，我國學者取得了優異的成績，形成了自己的軟件技術知識產權。自20世紀90年代始，我國航天工程開始推行軟件工程化管理。時至今日，航天軟件研制過程日趨成熟，軟件工程化管理起到重要作用。

軟件工程化管理是把軟件研發放在“輸入—過程—結果”這個經過策劃的工程“流水線”上，以任務要求為依據，制訂研制計劃，以研發人員為實施主體，以軟件產品為實施對象，按計劃對要開展軟件研制過程的項目進行管理。

實施軟件研制的過程受很多因素影響，歸因理論是一個對決策影響和問題分析有良好預判的方法，且鮮有將行為學理論和工程行為相結合的思考。本文利用歸因理論找到影響軟件工程研制的因素，并結合實踐經驗，從內因和外因兩個方面進行分析，旨在找到更切實有效的管理方法，提升軟件工程研制能力，讓軟件工程化管理在過程改進中發揮更大的作用。

1 理論模型

歸因理論由社會心理學家海德于1958年提出。歸因是指人們對自己或他人的行為進行分析，推論這些行為的原因的過程。歸因方式影響后續行為方式和動機強弱。運用歸因理論分析事件的原因有兩種情況：一是內因，二是外因。通常，把成功歸因于內因，即因自身能力走向成功；把失敗歸因于外因，即因外部困難導致失敗。這兩種不同的歸因會對問題解決產生重大影響。如果通過提升內因解決問題，易形成長久的成功；從外因解決問題，能更快地獲得解決問題的動力，但持久性不足。

分析歸因前，要考慮一些前提影響，包括工程動機、工程要求及工程內在驅動因素。內因指影響結果的內在原因。影響軟件工程的內因包括：團隊研發能力的高低、努力的程度及團隊對工程任務的態度等。外因指影響結果的外部原因。影響軟件工程的外因包括：項目申請的壓力、項目合同的質量要求及項目同期開展數量增長的現狀等。通過歸因分析，期望得到的結果是一些對工程行為有指導意義的反饋和建議。根據以上分析，建立影響軟件工程的歸因模型，如圖1所示。

2 歸因分析

2.1 前提因素

前提因素包括：工程動機、工程要求及工程內在驅動等。

（1）工程動機。主要包括：①項目申請需要；②主觀有提高軟件可靠性的意愿；③有持續改進的需求。例如，軍工軟件申請單位要求軟件質量具備GJB 5000A二級及以上資質。

（2）工程要求。主要包括：①軟件質量資質要求；②項目甲方要求；③項目難度產生的自我要求。例如，承接的某航天軟件任務要求覆蓋GJB 5000A標準。隨著軟件研發任務越來越多，項目管理水平與任務要求越來越不匹配。

（3）工程內在驅動。改變作坊式研發模式，在科學管理模式下高效研發（提高繼承性、穩定性、可靠性、快速反應能力、團隊協作能力），提升軟件工程研發能力。例如，某科研院所從單一的軟件研發能力提升到承接更多工程任務的研發能力。

根據以上前提因素開展歸因分析。

2.2 內因

影響軟件工程的內因包括：團隊研發能力的高低、努力的程度及團隊對工程任務的態度等。

（1）團隊研發能力的高低。包括研發能力和管理能力兩個方面。

1）研發能力。由于設計師設計水平參差不齊，設計風格不統一，編程習慣和編程語言不一致，軟件兼容性和工程進度經常受到影響。軟件工程化管理可以統一設計風格，提高兼容性，控制進度，及時洞察需求或設計缺漏，標準化后的代碼模塊可以極大地提升軟件復用能力，提高研發效率。團隊的研發能力是產品保證的核心要素，通過工程化手段彌補研發能力差距，持續增強工程能力。研發能力是短期內較難改進的內在因素，且該因素較難控制，改進過程需要一定時間。能在短期內改進的一般是統一開發平臺和開發工具，盡量減少各部件之間的兼容性問題。能力提升過程和工程化推進過程是互補的過程。

2）管理能力。軟件工程涉及多部門、多崗位協作，由軟件設計人員、開發人員、測試人員、管理人員相互協調配合，以體系為依據，成就工程實現。管理能力是協作能力的綜合體現。GJB 5000A軟件成熟度模型包含7個過程域，除工程過程，通過策劃、配管、質保、需求跟蹤、監控、測量等過程域對工程管理進行約束，才能推動項目按計劃有序實現。一般管理過程占研制過程約50%的工作量，科學管理可以極大地提升軟件研發的過程效率。

某科研單位在2010年前僅具備研發較小規模應用軟件的能力，后承接某航天任務，經歷從作坊式向系統工程研發模式的改進過程。設計師的開發工具從各自選擇到統一開發，減少了接口不兼容、不穩定問題；開發平臺從Windows和Linux等統一為Linux平臺，避免數據格式讀取錯誤；對所有研發人員和管理人員開展多輪工程化培訓，并不斷明確崗位職責，細化工程工作分解結構（WBS）和風險分析，并隨著任務開展，依據開發計劃有序進行監控和測量。一系列的工作改進形成了規范的工程活動，面對同時段、多工程任務時能條不紊地開展工作。

（2）努力的程度。主要體現在工程的工作量上，包括技術工作量和管理工作量。通常，設計師更愿意把工作量投入到技術實現過程，而忽略了管理工作量。但是長期的工程實踐表明，工程初期如果在估算、策劃、風險和需求過程中投入較多的管理工作量，工程中期和后期更容易開展工程實踐，減少意外發生。尤其是首次開展軟件工程化推動項目，前期準備工作量較大，經常會引起設計師的質疑、甚至抵觸情緒。管理水平有限、管理經驗不足引發的工作量會在工程后期成為推動工程開展的阻力。

（3）團隊對工程任務的態度。包括領導作用力和提升工程能力的決心。項目組面臨日益緊迫的外部壓力，包括項目強度和質量要求，如果團隊領導下定決心要通過提升工程化能力解決項目組綜合能力，那么從工具、人員到體系，從人力、物力到資源都需要盡力配合。整個過程成效需要一定時間的檢驗，項目組能否堅持，領導及團隊的態度起著決定性作用。

2.3 外因

影響軟件工程的外因包括：項目申請的壓力、項目合同的質量要求及項目同期開展數量增長的現狀等。

（1）項目申請的壓力。目前，在軍工項目申請和競標過程中，項目甲方把GJB 5000A標準覆蓋軟件工程化管理作為一項重要指標，甚至部分項目要求不滿足GJB 5000A標準的單位不具備申請軍工軟件項目資格。

（2）項目合同的質量要求。全面推進軟件工程化管理是重大項目的質量管理要求。國家重大項目的質量要求中明確規定，軟件須遵循相關工程化管理要求， GJB 5000A二級及以上資質是推廣較為廣泛的標準之一。

（3）項目同期開展數量增長的現狀。隨著工程項目數量增多，項目復雜性增大，作坊式管理模式已經無法應對軟件產品的有效管理和控制要求，必須利用科學有效的軟件管理方法、管理工具（軟件成熟度模型）和組織架構，協同科研團組共同參與軟件研制，才能應對日益增加的客戶需求。

3 結果分析及建議

3.1 結果分析

根據上述內外因分析，結合6模式3維度法進行歸因分析。其中，6模式為：能力高低、努力程度、態度、項目增長現狀、項目壓力和質量要求。歸因分析表見表1。

綜合上述內外因影響分析，得出以下結果：

（1）期望。通過軟件工程化管理提高軟件過程改進能力。實現工程研制流程、軟件研發平臺和工具、研發人員管理標準化，減少內耗，提高效率，促使軟件工程質量符合質量檢查標準，滿足驗收要求。

（2）行為。合理安排組織架構，制定嚴謹有效的體系文件，由各崗位人員依據體系要求，按計劃有序開展研制工作。研發流程符合工程化理念，開展工業化生產模式。

（3）反饋。如果從內因和外因兩個方面解決能力提升問題，軟件工程化水平應得到正向回饋。實際上，開展軟件工程化管理近10年的結果，驗證了應對高強度研發任務仍能有條不紊。該過程始于最初的任務激勵要求，持續于內在需求和努力。由此可見，從內因和外因兩方面入手，能夠有效解決軟件工程化管理能力提升問題。

需要注意的是，研發能力和技術工作量都是穩定、內在和不可控的，要改進這兩個因素困難較大。一旦有所提升，也是穩定的能力。管理能力、管理工作量、領導作用力和決心都是不穩定、內在和可控的，要改進這4個因素有一定的困難，作為內在因素，如果有所提升，也是核心能力的進步。項目增長現狀、項目壓力和質量要求都是穩定、外在、不可控的，這3個因素只能接受并作為工程驅動力來努力改進。

3.2 建議

管理能力能通過培訓和學習提高，相對研發能力更容易改善，且作為內在因素，其是可以持續的能力。研發能力短期內可以通過統一平臺、統一工具、規范編程來提高軟件的規范化和標準化。努力程度和態度可以通過主觀能動性調動，尤其領導態度起到決定性作用。這些內在因素的改進可以有效提升團隊軟件工程能力，再結合外部壓力，就能更快地實現工程目的。通過實際操作也不難發現，外部壓力可以更快地調動軟件工程化進程。但是，如果要持續推進過程改進，僅通過外部因素很難真正提高工程能力。

例如，某研究所從應對質量檢查和質量資質認證開始啟動工程化工作，但是僅為了應對檢查補充“證據”的過程，不僅對工程研制能力提升沒有幫助，而且會出現疲于應對的問題。后續經過試點項目整改，且堅持推進近10年，目前該研究所已經將所有軍工軟件全覆蓋GJB 5000A標準，軟件研制過程基本工程化、規范化，節省較多人力，明顯提高了開發效率，能快速應對突發任務要求。

因此，結合實際，首先，應明確工程要求和質量要求，這是推動工程化的外部動力；其次，從內在因素出發，改進研發能力，提升管理能力，加強領導作用力；最后，努力將設計、工具、繼承性、測試與安全等多項內容聯系在一起。尤其面對同時段、多任務情況時，考慮利用科學的工程管理方法提高產品質量和研發效率。不能僅把關注度放在單一軟件功能的實現上，而忽略了系統實現對軟件產品的影響。保證軟件研制各環節合理可控，實現軟件研發現代化管理和可持續性發展。

４ 結語

軟件工程化管理是滿足任務需求、保障軟件產品質量的重要手段，也是解決工程過程問題的依據?；跉w因理論，從影響軟件工程化管理的內因和外因兩方面出發，結合6模式3維度法對軟件工程化管理進行總結和分析。研究表明：利用外部因素的壓力能盡快促成工作開始，并調動工作積極性。同時，要從能力、態度和努力程度等方面關注內部因素，解決持續穩定的能力，其中努力改進工程管理能力是較易實現且更有核心競爭力的內在能力。打造切實可行的軟件工程能力，是保證軟件產品質量穩定可靠的根本。總之，克服內在困難，認清內在需要，結合外部動力，才能讓軟件工程化管理發揮最大效能，提高軟件工程能力，保障軟件工程產品質量。

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收稿日期：2022-09-05

作者簡介：

王潔（1978—），女，高級工程師，研究方向：軟件工程化管理。