软件工程的定义
将系统化、规范化、可量化方法应用于软件的开发、运行、维护，也就是将工程化方法应用于软件。和对上述方法的研究。 –IEEE
软件危机
本质原因
- 用户需求不明确
- 缺乏正确的理论指导
- 软件开发规模越来越大
- 软件开发复杂度越来越高
表现
- 软件开发进度难以预测
- 软件开发成本难以控制
- 用户对产品功能难以满足
- 软件产品质量无法保证
- 软件产品难以维护
- 软件缺少适当的文档资料
克服方法
- 提出软件生命周期的模型，发展开发与维护软件的技术与方法。
- 研制辅助开发工具，根据开发周期继承软件开发环境。
- 将人工智能和软件开发结合，实现程序设计的自动化。
软件生命周期
软件生命周期又称为软件生存周期或系统开发生命周期，是软件的产生直到报废的生命周期。 根据GB/T 8567的定义，软件生命周期分为以下6个阶段：
- 可行性分析与计划
- 需求分析
- 设计（概要设计和详细设计）
- 编码实现
- 测试
- 运行和维护
瀑布模型
按照工程次序安排开发周期，将周期分为制定计划、需求分析、软件设计、程序编写、软件测试和运行维护等六个基本活动，规定其次序并产生循环反馈。
螺旋模型
该模型是快速原型法，以进化的开发方式为中心，在每个项目阶段使用瀑布模型法。这种模型的每一个周期都包括需求定义、风险分析、工程实现和评审4个阶段，由这4个阶段进行迭代。在每一个开发阶段前引入一个非常严格的风险识别、风险分析和风险控制，它把软件项目分解成一个个小项目。每个小项目都标识一个或多个主要风险，直到所有的主要风险因素都被确定。
敏捷模型
敏捷开发以用户的需求进化为核心，最紧要的需求会被优先考虑实现，采用迭代、循序渐进的方法进行软件开发。在敏捷开发中，软件项目在构建初期被切分成多个子项目，各个子项目的成果都经过测试，具备可视、可集成和可运行使用的特征。
火车模型
发布周期固定，每个新特性启用独立的发布火车（固定的“发车”时间，特性的状态取决于该特性是否赶上最近的火车发车时间）。
SWEBoK 的 15 个知识域
软件要求
软件要求KA关注软件需求的启发，协商，分析，规范和验证。在软件行业中，人们普遍认为，当这些活动表现不佳时，软件工程项目非常容易受到攻击。软件需求表达了对软件产品的需求和限制，这些需求和约束有助于解决一些现实问题。
软件设计
设计被定义为两个限定的体系结构，组件，接口，以及其它的系统或部件的特性的过程中，并[即]过程的结果（IEEE 1991）。软件设计KA涵盖了设计过程和最终产品。软件设计过程是软件工程生命周期活动，其中分析软件需求以产生软件内部结构及其行为的描述，其将作为其构造的基础。软件设计（结果）必须描述软件体系结构 - 即软件如何分解和组织成组件以及这些组件之间的接口。它还必须描述能够构建它们的详细程度的组件。
软件构建
软件构建是指通过结合详细设计，编码，单元测试，集成测试，调试和验证来详细创建工作软件。软件构建KA包括与满足其要求和设计约束的软件程序开发相关的主题。该KA涵盖了软件构建基础; 管理软件建设; 建筑技术; 实际考虑; 和软件构建工具。
软件测试
测试是一项旨在评估产品质量并通过识别缺陷来改进产品质量的活动。软件测试涉及在有限的测试用例集上针对预期行为动态验证程序的行为。这些测试用例是从（通常非常大的）执行域中选择的。软件测试KA包括软件测试的基础知识; 测试技术; 人机界面测试与评估; 与测试有关的措施; 和实际考虑。
软件维护
软件维护包括增强现有功能，调整软件以在新的和修改的操作环境中运行，以及纠正缺陷。这些类别称为完善，自适应和纠正性软件维护。软件维护KA包括软件维护的基础知识（维护的性质和需求，维护类别，维护成本）; 软件维护中的关键问题（技术问题，管理问题，维护成本估算，软件维护测量）; 维护过程; 软件维护技术（程序理解，重新设计，逆向工程，重构，软件退役）; 灾难恢复技术和软件维护工具。
软件配置管理
系统的配置是硬件，固件，软件或这些的组合的功能和/或物理特征。它还可以被视为根据特定构建过程组合的特定版本的硬件，固件或软件项的集合，以满足特定目的。因此，软件配置管理（SCM）是在不同时间点识别系统配置的规则，用于系统地控制配置的改变，以及在整个软件生命周期中维持配置的完整性和可追溯性。软件配置管理KA涵盖SCM过程的管理; 软件配置识别，控制，状态核算，审计; 软件发布管理和交付;
软件工程管理
软件工程管理涉及规划，协调，测量，报告和控制项目或程序，以确保软件的开发和维护是系统化的，规范化的和量化的。软件工程管理KA涵盖了启动和范围定义（确定和协商要求，可行性分析以及要求的审查和修订）; 软件项目计划（过程计划，工作量估算，成本和进度，资源分配，风险分析，质量计划）; 软件项目制定（计量，报告和控制;收购和供应商合同管理）; 产品验收; 审查和分析项目绩效; 项目结束; 和软件管理工具。
软件工程过程
软件工程KA关注软件生命周期过程的定义，实施，评估，测量，管理和改进。涵盖的主题包括流程实施和变更（流程基础架构，流程实施和变更模型以及软件流程管理）; 流程定义（软件生命周期模型和流程，流程定义，流程适应和流程自动化的符号）; 过程评估模型和方法; 测量（过程测量，产品测量，测量技术和测量结果的质量）; 和软件处理工具。
软件工程模型和方法
软件工程模型和方法KA解决了涵盖多个生命周期阶段的方法; 其他KAs涵盖特定生命周期阶段的特定方法。涵盖的主题包括建模（软件工程模型的原理和属性;语法与语义与不变量;前置条件，后置条件和不变量）; 模型类型（信息，结构和行为模型）; 分析（分析正确性，完整性，一致性，质量和相互作用;可追溯性;以及权衡分析）; 和软件开发方法（启发式方法，形式方法，原型方法和敏捷方法）。
软件质量
软件质量是许多SWEBOK V3 KAs中普遍存在的软件生命周期问题。此外，软件质量KA还包括软件质量的基础知识（软件工程文化，软件质量特性，软件质量的价值和成本以及软件质量改进）; 软件质量管理流程（软件质量保证，验证和确认，审核和审核）; 和实际考虑（缺陷表征，软件质量测量和软件质量工具）。
软件工程专业实践
软件工程专业实践关注软件工程师必须具备的专业，负责和道德的软件工程知识，技能和态度。软件工程专业实践KA涵盖专业性（专业行为，专业协会，软件工程标准，雇佣合同和法律问题）; 道德准则; 小组动态（团队合作，认知问题复杂性，与利益相关者互动，处理不确定性和模糊性，处理多元文化环境）; 和沟通技巧。
软件工程经济学
软件工程经济学KA关注的是在业务环境中做出决策，以使技术决策与组织的业务目标保持一致。涵盖的主题包括软件工程经济学的基本原理（提案，现金流量，货币时间价值，计划视野，通货膨胀，折旧，替代和退休决策）; 非营利性决策（成本效益分析，优化分析）; 估计，经济风险和不确定性（估算技术，风险决策和不确定性）; 和多属性决策（价值和衡量尺度，补偿和非补偿技术）。
计算基础
计算基础KA涵盖了提供软件工程实践所需的计算背景的基础主题。涵盖的主题包括问题解决技术，抽象，算法和复杂性，编程基础，并行和分布式计算的基础知识，计算机组织，操作系统和网络通信。
数学基础
数学基础KA涵盖了提供软件工程实践所必需的数学背景的基础主题。涵盖的主题包括集合，关系和功能; 基本命题和谓词逻辑; 证明技术; 图形和树木; 离散概率; 语法和有限状态机; 和数论。
工程基础
工程基础KA涵盖了提供软件工程实践所必需的工程背景的基础主题。涵盖的主题包括经验方法和实验技术; 统计分析; 测量和指标; 工程设计; 仿真与建模; 和根本原因分析。
CMMI 的五个级别
- Level 1 - Initial：完成级，软件过程是无序的，有时甚至是混乱的，对过程几乎没有定义，成功取决于个人努力。管理是反应式的。
- Level 2 - Managed：管理级，建立了基本的项目管理过程来跟踪费用、进度和功能特性。制定了必要的过程纪律，能重复早先类似应用项目取得的成功经验。
- Level 3 - Defined：定义级，已将软件管理和工程两方面的过程文档化、标准化，并综合成该组织的标准软件过程。所有项目均使用经批准、剪裁的标准软件过程来开发和维护软件，软件产品的生产在整个软件过程是可见的。
- Level 4 - Quantitatively Managed：量化管理级，分析对软件过程和产品质量的详细度量数据，对软件过程和产品都有定量的理解与控制。管理有一个作出结论的客观依据，管理能够在定量的范围内预测性能。
- Level 5 - Optimizing：优化级，过程的量化反馈和先进的新思想、新技术促使过程持续不断改进。
CMMI
CMMI（Capability Maturity Model Integration），能力成熟度模型集成，是一套融合多学科的、可扩充的产品集合，用来引导一个组织的过程改进，帮助企业对软件工程过程进行管理和改进。
其所依据的想法是：只要集中精力持续努力去建立有效的软件工程过程的基础结构，不断进行管理的实践和过程的改进，就可以克服软件开发中的困难。主要关注点就是：成本效益、明确重点、过程集中和灵活性四个方面。
CMMI自出道以来，它所达到的目标就没有变过，第一个是质量，第二个是时间表，第三就是要用最低的成本。不过特别强调的是，CMMI不是传统的、仅局限于软件开发的生命周期，它应该被运用于更广泛的一个范畴——工程设计的生命周期。TSP的建立，也是为了支持CMMI的这样一个系统。那么CMMI究竟是什么呢？它并不是一个过程，也不是告诉你怎么去做一件事情。如果用一句话来概括什么是CMMI，它就是各个进程的一个关键的元素，在很多领域里面一个集成的点。它是这样的一个基本架构，能够用来度量你的有效性和实用性；能够找出这样的一些机会，继续改进的机会，包括在商业目标、策略还有降低项目的风险等方面。