杨芙清院士：深度解析中国软件工程的概况、研究方向和人才培养

杨芙清院士以“中国软件工程历程与发展”为题作报告，她从软件工程概况、中国软件工程、若干重要研究方向和人才培养等四个方面对软件工程的发展历程和基本问题进行了深入剖析。她介绍，当前工程博士的培育方式体现了校企深度融合、协同创新的成果，在此过程中学校构建了开放式、国际化的培养环境。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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延伸阅读

杨芙清：中国软件工程26年

 

 

杨芙清院士 原CCF副理事长

主持人：各位来宾、女士们、先生们大家下午好！受计算机协会和本届大会的委托，我主持今天下午的大会，我是刘爱民，能够在中国计算机事业创建50年之际，主持今天下午的大会感到非常荣幸。

今天下午大会首先请杨芙清院士做讲演，他讲演的题目是中国软件工程26年。

杨芙清：今天是计算机事业50年庆典，参加这个会议感到非常高兴，一晃就50年弹指一挥间。上午很多院士已经讲了计算机事业的50年，我是搞软件工程的，软件的起步跟计算机同时起步，因为我国开始研究自主创新软硬件配套。软件工程是1980年开始，所以我说中国软件工程26年。中国软件工程是软件产业的支柱学科，软件工程是1980年开始，软件产业是1982年由国家科委首先组织软件界的人讨论怎么样建设综合的软件产业，所以我今天跟大家汇报的就是有关这方面的内容。

我讲的内容有三方面，一个是软件工程的历史回顾、中国软件工程的二十六年、中国软件产业的发展。软件与软件工程，软件是客观世界中问题空间与解空间的具体描述，是追求表达能力强、更符合人类思维模式，具有易构造性和易演化性的计算模型。软件工程是应用计算机科学理论和技术，以及工程管理原则和方法，按预算和进度来实现满足用户要求的软件产品的定义、开发、发布和维护的工程，或以之为研究对象的学科。

软件的本质特性是构造性和演化性。软件是典型的知识产品，是客观世界中问题空间与解空间的具体描述，所以软件是有结构的，构造性是软件的本质特性。软件既然是客观事物的反映，是知识的提炼体现和固化，客观世界在不断发展，新需求、新技术不断出现，因而软件系统要不断升级和演化，因此演化性和构造性都是软件的本质特性。 软件工程主要研究什么？主要研究软件过程和软件的开发范型，来寻找理论与方法以及工程管理技术，同时要控制软件的质量和软件开发的效率，这些都需要CASE工具环境的支撑。

软件技术发展主要的驱动力是什么？从三角度来说，从操作系统发展的角度来看，随着计算机环境的变化，软件技术在更大范围内促进了资源共享。从软硬件异构性角度来看，为了尽可能平滑地桥接异构性，增加互操作性，为了屏蔽计算机软件异构性发明了操作系统，为了屏蔽操作系统的异构性发展了中间软件，我为了屏蔽中间件的多样性和异构性发展了Web技术，因此软件技术的发展本身就是一个不断桥接异构性的过程，实质上是解决概念和处理逻辑之间的问题。从软件生产方式的角度来看，为了尽可能多的凝练共性，降低开发应用软件的复杂度，提高软件开发效率和质量，而发展了软件的技术。所以从操作系统编程系统发展中间件，一直到现在大家追求的终端用户编程等都是期望软件开发能够从手工作坊式的软件开发方式，转变为软件工业化的生产技术，这里面很重要的技术就是软件的构件技术。

第三说一下软件工程发展的主要历程，从60年代到90年代，60年代还是手编程序，当时应用在不断的发展，手编程序需要大量的人参与，所以出现了软件危机，软件工程被正式提出来。开始注重程序结构的研究，程序设计语言和编辑系统得到了应用。到了70年代出现了结构化分析和设计方法，程序设计方法学成为研究热点，到80年代CASE工具和环境的研制成为热点，面向对象技术开始出现并逐步流行。到了90年代软件复用和软件构件技术得到广泛的应用。这图是软件工程的里程碑，从图上可以看到，从模型、工具、过程几个角度来看，各自发展的线速，所以软件工程技术，在这时候成了多线变形交叉发展的事态，而且每个线路有自己的里程碑。

第二方面介绍一下中国软件工程的二十六年，为了满足中国软件产业发展的需求，中国1980恩年启动软件工程与实践，纵观这一段历史可以看到，其过程与成果与国际发展趋势一致，80年代开展软件开发方法学研究，CASE无共聚合环境的研发，软件产业开始起步，但是开发停留在手工作坊式。到了90年代，以构件技术为主线开展了前沿的研究，而且开始建立较为全面的软件工程环境，软件企业也开始使用软件工具。2000年展开网构软件技术体系的研究，建立软件构件库体系和标准和人才培养，软件企业开始尝试工业化生产技术。从这个发展历程来看，我们大致跟国际上发展一致的。

在软件工程方面代表性的研究工作，第一、软件自动化系统，这由南京大学徐家福教授领导科研团队做的工作。第二、XYZ系统，这是由中科院堂稚松院士领导的科研团队，XYZ系统是由一个时序逻辑语言XYZ/E，以及围绕该语言的一组软件工具组成，XYZE是第一个可执行的使序逻辑语言。唐院士在1990年获得国家自然科学一等奖。第三、中科院董韫美院士做的工作。第四个是青鸟工程，包括全国高等院校科研院所，以及有关的软件企业参与，该工作的主要目的为了进行软件生产手段的变革，希望通过工业化生产技术，工程化开发委方法，来从手工作坊式变为工业化生产，经过五年计划，从六五、七五、八五、到十五，在“十一五”期间在做工作。八五青鸟工程参与的单位22家338人参与，这地图表示参与的单位，不仅有高等院校，科研院所，中软公司，上海软件中心等。青鸟工程主要借鉴传统产业的经验，探索软件的生产规律，提出软件生产线的概念，希望能够支持软件工业化的生产，改善软件开发过程，提升软件产业的能力促进软件产业的合理分工。

1990年提出面向对象的基础上有三个车间、两个库，希望能够从手工作坊式，用计算机开发软件。过去软件开发出来有利于应用的使用，开发软件的人，是手工作坊式的方法，我们希望通过这工作用计算机辅助软件的开发。青鸟工程的成果举例，以2001年到2005年是基于互联网以构件库为核心的平台，包含16个支持系统和工具，涉及构件化软件开发的8个技术领域，在由资源管理层、软件建模、软件再工程、软件质量评价，软件复用过程管理，把本身库里面的一些构件，以及外部的工具集成为一个系统。青鸟工程成果的应用，从1990年初期开始，青鸟工程的成果已经在众多的软件企业得到了应用，到1998年，中国青鸟软件生产线系统、领域开发平台、应用系统开发初步统计直接经济效益超过9190万元，1999年至今以软件构件库为例，公共构件库构件总数超过29000个，自主构件总数超过4000个，构件苦企业用户超过670家，形成产值21232万元。神州数码、用了构件技术以后，安徽国税代码复用率达到76%，预期效益每年节约成本400万，联想亚信，直接效益可节约成本2250万元，这是企业直接统计的数字。

三讲一下21世纪软件技术的发展，21世纪前沿研究十分活跃，往往从某种侧面或层次对信息技术提出一种新型模式或理念，软件技术驱动力依然存在，随着计算机平台从单机、机群、局域网到互联网的转移，软件技术的发展正进入一个变革性的阶段。从资源共享与管理的角度探讨未来网格系统的应用模式，从人机交互的角度研究未来网络系统应用模式、从软件即服务的理念出发，提出了一种新型软件形态并着重探讨软件的协同性和动态性、以特定于领域的代码自动生成为基础，探讨基于中间件的软件系统的开发方法与技术。有对等计算、语义网、自治计算随需即取等，这些都是在互联网发展环境平台基础上，软件技术发展的趋势。 发展很快，但是看看中国的软件产业还存在三个问题。第一个问题基础软件所占份额尚小，在产业中的基石作用未能凸显，基础软件是软件产业的基石，是软件产业的主要核心竞争力。在中国软件产业规模中，近年来，基础软件虽有较快的增长，但所占的份额尚小，在产业中的基石作用未能凸显，所以我国虽然是软件应用大国，因为渗透各行各业，但还不会是一个软件产业的大国，更不是一个软件产业的强国。

问题二、缺乏具有国际竞争力的跨国燃烧企业集团，我国软件企业自主创新能力不够强，缺少品牌产品，还没有形成面向领域的专业化软件企业集团。2006年中国软件产业年鉴上看出，统计2005年中美软件企业前三强软件销售额对比，中国软件企业前三强是华为、海尔、中兴，如果我是搞软件的话，软件都不是我们以为的软件企业，当然华为是很强的软件企业，华为年产值19亿美元，美国软件前三强，IBM613亿美元，所以这方面可以看到差距很大，有待形成具有国际竞争力的跨国软件企业集团。

问题三、软件人才结构性的矛盾突出。产业发展的品牌化需要相对应的人才质量，但是现在高管人才供给匮乏，缺少高层次高素质的创新型人才。产业发展规模化需要相对应的人才规模，现在离产业发展需求的人才规模还有较大的差距。产业发展多元化，需要高层次，实用型，复合交叉型的人才。现在缺少面向产业，适应社企业需求，工程能力强的人才，学生我进入企业学要有一到两年的转型，才能真正适应企业的工作，形成企业人才滞后的现象。

怎么办？要坚持自主创新，协调发展模式来推进软件工程技术和产业的持续发展。国家的需求是前提，这里面提出来几条，******和***总理提的关于自主创新，关于人才培养和产业发展都是代表着国家需求。协调发展的模式是政产学研结合，在政府的组织下产学研结合，昨天计算所的50周年庆典上张效祥院士的讲话，以及今天庆祝中国计算机事业50年，大家提出计算机事业能够发展就是一个大协作，是政府的引力下，产学研结合的结果，政府在这里要加强宏观管理，营造良好的政策环境。学术界和研究院所，对软件的需求，人才的结构，人才的培养，以及自主创新体系的建设问题上要很好的解决，要很好解决产业的结构模式，组织模式和生产方式，产学研结合，这样才能真正协调发展，推进软件产业的发展。

提三个对策，对策一、坚持自主创新，突破基础软件，推广构件技术。要集中资源大力发展基础软件。基础软件的基础性是应用软件开发与运行的基础，它的关键性反映基础软件是保障国家政治、经济、军事等方面信息化的安全。基础软件具有垄断性，拥有大量用户的软件必然在市场上形成垄断，使得后期的同类产品很难超越，基础软件垄断厂商能对构成竞争的应用软件厂商进行有效的制约。高转移成本性，用户选择新的基础软件的转移成本，要有协调成本、购置成本，学习成本所组成，所以它很容易被锁定与控制。根据这些特性，一定要发展自主的基础软件，来提高我国信息产业核心竞争力，来规避民族软件产业的风险，为国家信息化保驾护航，从这里看到基础软件是软件产业的基石。

从美国、日本、印度三国来看，基础软件在软件产业的基石作用，美国掌握了绝大部分通用基础软件核心技术与产品，分享全球软件产业约40%市场份额，日本研发绝大部分嵌入式基础软件核心技术与产品，拥有全球软件产业10%的市场份额，印度原先忽视基础软件的研发，所以落后于注重嵌入式基础软件的研发而后来居上的韩国，在这条线上，紫色是韩国，蓝色是印度，所以从这上面可以看到，后来发现这问题，重视基础软件开发以后，又重新超越韩国，所以从这里可以看到基础软件的重要性。

第二要建设我国自主的软件平台，这里包括通用的软件平台和领域的软件平台。

第三推广构件技术，突破软件工业化生产关键技术。软件工业化生产关键技术比如软件复用与软件构件技术，需求工程技术，可信计算技术等，这些都是当前关注加以研究的关键技术。

对策二、提高企业的创新能力，使企业成为创新主体，首先要全方位的创新，实精深透做事，为企业提供创新的内部动力。所谓全方位的创新，要从理念、技术、管理、机制等几个方面推进创新，理念创新可以推进技术创新，从而研发核心产品，可以改进管理，促进产业化建立创新的机制来保持持续的创新，所以持续的创新很关键。实精渗透做事，做实做精理解需求，在做深的基础上提出新的需求，做透就是向横向发展，交叉发展，提出创新发展的新方向，这样使创新不断持续发展。政产学研相结合，为企业提供创新的外部支持，政府的作用在制定相关的法律法规，建立以公共构件库体系为核心的公共软件基础设施，组织制定和发布技术标准，研究机构和大学要研究先进的软件技术和管理方法，深入企业技术管理相关的培训、咨询和指导，而且培养高层次、实用型，符合型国际化的软件人才。企业要面向领域、结合应用，变革生产方式，提高能力，做强做大，发展成专业化的企业集团和企业联盟。

结合可以使企业兼顾三代产品，通过创新持续发展。企业和用户相结合，面向应用提出需求，企业和学研机构相结合可以关注研发孕育第三代产品，我们常说代表未来发展趋势的产品，正在基础研究过程中的产品。它参与工程化开发第二代产品，这代产品应该极具市场潜力的产品，正在工程化研发中的产品。企业和市场结合，来主持产业化，批量生产第一代产品，是传统的产品，在生产线上批量生产。政企结合营造政策环境和创新的氛围，所以结合可以使企业兼顾三代产品，通过创新持续发展。

对策三、建立软件产业的结构模式/组织模式，面向需求培育人才，通过创新实现产业跨越式发展。软件产业的结构模式，包含软件产业的技术基础，工业化生产技术支撑软件产业，以构件技术，促进软件产业的合理分工，以及软件构件业，系统集成组装与构件业，中间的一块是软件基础设施。

软件产业的组织模式，在某一领域内，以既有创造能力，又装备软件产业基础设施的龙头企业带动一批具有创新能力的中小型软件企业，形成具有国际竞争力的跨国软件企业集团。既增强产学研结合，企业之间又增强合作的模式，才能真正发展大型跨国燃烧企业。

面向产业需求创新培养模式，大量培养创新型人才。图中给的是人才数量与产业规模的关系，中国现在5.9%，中国从业人员50万人，日本占10.4%，从业人员120万人，美国占39%有240万人，从这上面可以看出，要想扩大软件产业规模，必须加快软件人才的培养，必须注重人才的质量和人才队伍的结构。中国软件人才供需情况如何？红色是软件人才的需求，蓝色是蓝色人才的供给，结论要尽快缩小人才需求和供给之间的差距。

软件人才素质要求很特殊，既要求从事软件的人细致、严谨、认真、甘于寂寞、乐于奉献，责任感强，同时要求软件人员兴趣广泛、思路开阔、善于观察自然和社会，具有创新创业精神，所以软件创意型产业是客观世界的描述，要求你具备这样的境界和能力，所以我喻之为动静结合，还要有国营的技术，良好的文化底蕴与艺术素养，所以作为一个软件人才来说，素质要求很高的。

现在软件人才队伍的结构亟待合理，软件人才需求的结构是宝塔型，软件人才目前培养供给的结构是两头小中间大，而且人才知识、能力结构问题，反映在人才培养偏重学科型，面向产业、适应企业需求，实际工程能力强的人才缺少，才有人才培养的滞后现象。要建立多层次教育体系来培养合理需求的人才结构，***总理提出普及和巩固义务教育，大力发展职业教育，提高高等教育的质量，我认为软件产业是一个宝塔型的图，有编程人员、测试人员，有设计人员，项目经理，系统设计、架构师、系统方案师等，这样有专科继续教育，在职培训，本科二学位，工学硕士与工程硕士教育，工学博士与工程博士的教育需要整个大的教育体系培养产业需要的人才。

从2002年到2006年国家批准了36所示范型软件学院，经过4年已经初见成效，而且对教育体系，高教体制改革进行了一定的探索，这方面还是值得去发展的。用******和***总理的讲话来结束我的发言，要坚持自主创新，走中国特色的软件工程技术与产业发展的道路。预祝软件工程技术，中国软件产业适应我们国家发展的发展。谢谢！