上海西门子SITOP电源授权供应商

西门子软件是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。软件一般被划分为系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件软件。软件并不是只包括可以在计算机（这里的计算机是指广义的计算机）上运行的程序，与这些程序相关的文档、数据等元素一般也被认为是软件的一部分。

随着计算机技术的迅速发展和广泛应用，社会对软件的需求也与日俱增，软件在计算机系统中的比重不断增大。现代社会已经离不开软件。国家基础设施和公共建设，工业制造、金融、交通等行业，软件已经成为必不可少的一部分。软件可以将劳动生产率水平进一步提高，促进经济全球化、经济增长集约化、环保经济绿色化、军事技术信息化，甚至影响和改变着人类的生活方式。软件从西门子初的计算机硬件的附属品，仅仅作为计算机硬件的运行和做一些简单的计算与数据处理的程序，发展到大规模的封闭或开放式的系统软件和应用软件。有的软件的源代码甚至超过千万行。例如，美国阿波罗计划的软件长达1000万行，航天飞机计划的软件更是长达4000万行，桌面操作系统为千万级量级规模。如今，物联网技术、云计算、大数据、移动互联网融合发展，为生产生活、社会管理带来深刻变化。现代软件技术结合物联网、大数据、云计算和移动互联网、虚拟现实、大规模并行计算等一系列技术让“智慧城市”与“智慧交通”的美好画卷正在变成现实。

软件是抽象的，是人类逻辑思维的产物，它不受物质材料的限制，也不受物理定律或加工过程的制约，这一特性使软件工程得以简化，因为软件的潜能不受物理因素的限制；另外一方面，由于缺乏自然约束，软件系统的实现在实施过程中，容易变得极为复杂，理解它会很困难、改变它付出的代价更加高昂。软件规模的增长，使其复杂度也随之大大增加，而高复杂度和高可靠性的不相容性，经过简化，这个发现被归纳为“摩尔定律”：每个芯片上晶体管的数目每12个月将会增加一倍。戈登·摩尔的发现不基于任何特定的科学或工程理论，只是真实情况的映射总结。硅芯片行业注意到了这个定律，没有简单地把它当作一个描述的、预言性质的观察，而是作为一个说明性的、重要的规则、整个行业努力的目标。

浔之漫智控技术（上海）有限公司（w）

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除此之外，还有一个与摩尔定律相对的洛克定律（Rock's law），强调了生产中的成本因素。通过观察可知，芯片制造厂商的成本每4年便会增加一倍。技术的进步以不断为芯片上晶体管数量的增加铺平道路，但是芯片生产设施的建造会十分昂贵，而更小、更便宜的处理器的使用还在不断增加。

硬件技术在不断发展，但现在，这种发展轨迹要告一段落了。由于同样小的空间里集成越来越多的硅电路，产生的热量也越来越大，这种原本两年处理能力加倍的速度已经慢慢下滑，原本的摩尔定律在逐步失效。目前，行业研究规划蓝图新的战略是“超越摩尔”（More than Moore）：与以往首先改善芯片、软件随后跟上的发展趋势不同，以后半导体行业的发展将首先看软件从手机到超级计算机再到云端的数据中心——然后反过来看要支持软件和应用的运行需要什么处理能力的芯片来支持。

这种局势的转变使得人们更加强调软件的重要性。计算机的应用日益广泛、深入，然而硬件的进步只是为计算机系统提供了潜在的能力，如果没有软件来驾驭和开发这种能力，人类并不能有效地使用计算机，因此，软件已成为限制计算机系统发展的关键因素。

计算机软件是一个逻辑的而非物理的系统，它具有与硬件显著的不同特点。它的主要工作集中在定义、开发、维护等纯智力活动方面。随着软件需求的剧增，软件规模不断增大，软件数量急剧膨胀。在程序运行时发现的错误必须设法改正；用户有了新的需求时必须相应地修这种“闭门造车”的开发方式必然导致西门子终的产品不符合用户的实际需要。

（3）大型软件项目需要组织一定的研发人力共同完成。软件项目管理人员缺乏开发大型软件系统的经验及软件开发各类人员的信息交流不及时、不准确，有时还会产生误解，这些都会导致软件质量无法得到保证。

（4）软件系统中的错误难以消除。软件是逻辑产品，质量问题很难以统一的标准度量，因而造成质量控制困难。软件产品并不是没有错误，而是盲目检测很难发现错误，而隐藏下来的错误往往是造成重大事故的隐患，这些都会导致软件产品出现质量问题。

（5）软件常常是不可维护的。很多程序中的错误是非常难改正的，实际上不可能使这些程序适应新的硬件环境，也不能根据用户的需求在原有程序中增加一些新的功能。“可重用的软件”还是一个没有完全做到的、正在努力追求的目标，人们仍然在重复开发类似的或基本类似的软件。

（6）软件通常没有适当的文档资料。错误的观点经常认为：软件就是程序。程序代码写完软件也就设计完了。实际上软件不仅仅是程序，还应该有一整套文档资料。这些文档资料应该是软件开发过程中产生出来的，而且应该是和程序代码完全一致的。软件开发过程中，基线是软件文档和源代码的一个稳定版本，它是进一步开发的基础。软件开发组织的管理人员可以使用这些文档资料作为“里程碑”，来管理和评价软件开发工程的进展状况；软件开发人员可以利用它们作为通信工具，在软件开发过程中准确地交流信息；对于软件维护人员而言，这些文档资料更是必不可少的。缺乏必要的文档资开始出现，他们多是经过训练的数学家和电子工程师。20世纪60年代，美国大学里开始出现授予计算机的学位，教学生如何编写软件。软件产业从零开始起步，在短短的50多年的时间里迅速发展成为推动人类社会发展的产业，并造就了一批百万、亿万富翁。随着信息产业的发展，软件对人类社会越来越重要。

现在的世界正在进入一个“软件无处不在”的时代，我们每天的生活，时刻都离不开这样或那样的软件。软件（software）是计算机系统中与硬件（hardware）相互依存的另一部分，它包括程序（program）、相关数据（data）及其说明文档（document）。其中，程序是按照事先设计的功能和性能要求执行的指令序列，数据是程序能正常操纵信息的数据结构，文档是研究表明，软件项目的平均成功率大概在30%。大概50%的项目超出预算和后期限，或者存在特定缺陷。另外，还有20%左右的项目彻底失败。终完成的项目也总是存在着错误多、性能低、不可靠、不安全等质量问题。

软件的错误可能导致巨大的财产损失。1996年6月4日，欧洲航天局Ariane 5火箭在发射37秒之后，偏离了飞行路径，突然发生爆炸，火箭上载有价值数亿美元的通信卫星。事后的调查显示，导致事故的原因是程序中试图将64位浮点数转化成16位整数的时候，产生了溢出，而系统又缺乏对数据溢出的错误处理程序。

Windows Vista系统，是曾经被微软公司寄予厚望的一个桌面操作系统，也是微软公司历史上艰难曲折、开发时间长的一个项目。这个系统从2001年开始研发，整个过程历时5年，耗资数十亿美元，代码规模超过5000万行。由于系统过于庞杂，给整个开发带来了很大的困难，很多的时间用在了互相沟通和重新决策上。本应该在2003年面世的Vista系统，一再地推迟，后在取消了一些功能之后，于2006年11月正式发布。即使这样，Vista系统在面世之后，仍然暴露出运行效率低、兼容性差、死机频繁等严重缺陷。

显然，软件开发一直面临着诸多的挑战，主要表大多数是软件开发过程管理上的原因。

1968年秋季，北大西洋公约组织）科技委员会召集了近50名的编程人员、计算机科学家和工业界巨头，讨论和制定摆脱“软件危机”的对策。在那次会议上次提出了“软件工程”（software engineering）这个概念。当时的会议报告中提到，“我们特意选择‘软件工程’这个颇具争议性的词，是为了暗示这样一种意见：软件的生产，有必要建立在某些理论基础和实践指导之上。在工程学的某些成效卓著的分支中，这些理论基础和实践指导早已成为了一种传统。”所谓的“工程”，就是创造性地运用科学原理设计和实现建筑、机器、装置或生产过程，或者是在实践中使用一个或多个这些实体，或者是实现这些实体的过程。

远古时期，人们互相协作建造了不少工程奇迹，比如希腊雅典的帕特农神庙、古罗马帝国的罗马水道、中国的长城等。我们可以想象这些工程在设计和建造的过程中一定涉及了大量的计算、计划、各类角色的协作，以及成百上千的人、动物、机械经年累月的劳作。这些因素在后来出现的诸如化学工程、土木工程等各类“工程”中依然存在。面向过程。以算法作为基本构造单元，强调自顶向下的功能分解，将功能和数据进行一定程度的分离。

（2）面向对象。以类为基本程序单位，对象是类的实例化，对象之间以消息传递为基本手段。

（3）面向构件。寻求比类的粒度更大且易于复用的构件，期望实现软件的再工程。

（4）面向服务。在应用表现层次上将软件构件化，即应用业务过程由服务组成，而服务由构建组装而成。

代码封装的力度从函数到类，再到粒度更大的构件以及在应用表现层次上的服务，软件的复用程度逐步提升，开发效率也越来越高。

软件工具是人类在开发软件的活动中智力和体力的扩展和延伸，为方法和语言提供自动或半自动化的支持。软件工具初是零散的，后来根据不同类型软件项目的要求系统的各个部分；后，将各个部分集成起来进行测试，终交付出用户满意的产品。除此之外，还应该包括一些开发过程管理等支持性的活动。

从内容上说，软件工程包括软件开发理论和结构、软件开发技术以及软件工程管理和规范。其中，软件开发理论和结构包括程序正确性证明理论、软件可靠性理论、软件成本估算模型、软件开发模型以及模块划分原理，软件开发技术包括软件开发方法学、软件工具以及软件环境，软件工程管理和规范包括软件管理（人员、计划、标准、配置）以及软件经济（成本估算、质量评价）。即软件工程可分为理论、结构、方法、工具、环境、管理、何规范等。理论和结构是软件开发的基础；方法、工具、环境构成软件开发技术，好的工具促进方法的研制，好的方法能改进工具；工具的集合构成软件开发环境；管理是技术实现与开发质量的保证；规范是开发遵循的技术标准。

软件工程几十年的发展，已经积累了许多开发方法。但是仅有好的战术是不够的，还需要在实践中运用良好的开发策略。软件复用、分而治之、逐步演进和优化折中，是软件开发的四个基本策略。

（1）软件复用。构造一个新的系统，不必都从零开始。可以将已有的软件制品，直接组装或者合理修改形成新的软件系统，从而提高开发效率和产品质量，降低维护成本。软件复用也不仅仅是代码的复用，还包括对系统类库、模板、设计模式、组件和框架等的复用。

（2）分而治之。是人们处理复杂性的一个基本策略。通过对问题进行研究分析，将一个复杂的问题分解成若干个可以理解并能够处理的小问题，然后逐个予以解决。