第7章 太阳能光伏发电系统的安装施工与检查测试
太阳能光伏发电系统是涉及多种专业领域的高科技发电系统，不仅要进行合理可靠、经济实用的优化设计，选用高质量的设备、部件，还必须进行认真、规范的安装施工和检测调试。系统容量越大，电流电压越高，安装调试工作就越重要。否则，轻则会影响光伏发电系 统的发电效率，造成资源浪费，重则会频繁发生故障，甚至损坏设备。另外还要特别注意在 安装施工和检测全过程中的人身安全、设备安全、电气安全、结构安全及工程安全问题，做到规范施工、安全作业，安装施工人员要通过专业技术培训合格，并在专业工程技术人员的现场指导和参与下进行作业。 7.1 太阳能光伏发电系统的安装施工
太阳能光伏发电系统的安装施工分为两大类，是太阳能电池方阵在屋顶或地面的安装，及配电柜、逆变器、避雷系统等电器设备的安装;二是太阳能电池组件间的连线及各设备之 间的连接线路铺设施工。光伏发电系统安装施工的主要内容如图7-1所示。
7.1.1 太阳能光伏发电系统的安装施工 1.安装位置的确定
在光伏发电系统设计时，就要在计划施工的现场进行勘测，确定安装方式和位置，测量安装场地的尺寸，确定电池组件方阵的朝向方位角和倾斜角。太阳能电池方阵的安装地点不能有建筑物或树木等遮挡物，如实在无法避免，也要保证太阳能方阵在上午9 时到下午16时能接收到阳光 。太阳能电池方阵与方阵的间距等都应严格按照设计要求确定。 2.电池方阵基础与支架的施工
首先进行场地平整挖坑，按设计要求的位置制作浇注光伏电池方阵的支架基础。基础预埋件要平整牢固。
当要在屋顶安装电池方阵时，要使基座预埋件与屋顶主体结构的钢筋牢固焊接或连接， 如果受到结构限制无法进行焊接或连接的，应采取措施加大基座与屋顶的附着力，并采用面介绍的铁线拉紧法或支架延长固定法等加以部分按照国家标准《屋面工程质量验收规范》渗水、漏雨现象发生。
太阳能电池方阵支架应釆用热镀锌钢材或普通角钢制作，沿海地区可考虑采用不诱钢等 耐腐蚀钢材制作。支架的焊接制作质量要符合国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205-2001)的要求。普通钢材支架的全部及热镀锌钢材支架的焊接部位，要进行涂防锈漆等防腐处理。太阳能电池支架与基础之间应焊接或安装牢固。 3.电池组件的安装
(1)太阳能光伏电池组件在存放、搬运、安装等过程中，不得碰撞或受损，特别要注意防止组件玻璃表面及背面的背板材料受到硬物的直接冲击。 (2)组件安装前应根据组件生产厂家提供的出厂实测技术参数和曲线，对电池组件进行分组，将峰值工作电流相近的组件串联在一起，将峰值工作电压相近的组件并联在一起，以充分发挥电池方阵的整体效能。
(3)将将分好组的组件依次摆放到支架上，并用螺丝穿过支架和组件边框的固定孔，将组件与支架固定。
(4)按照方阵组件串并联的设计要求，用电缆将组件的正负极进行连接。对于接线盒直接带有连接线和连接器的组件，在连接器上都标注有正负极性，只要将连接器接插件直接插接即可。电缆连接完毕，要用绑带、钢丝卡等将电缆固定在支架上，以免长期风吹摇动造成电缆磨损或接触不良。
(5)安装中要注意方阵的正负极两输出端，不能短路，否则可能造成人身事故或引起火灾。在阳光下安装时，最好用黑塑料薄膜、包装纸片等不透光材料将太阳能电池组件遮盖， 以免输出电压过高影响连接操作或造成施工人员触电的危险。
(6)安装斜坡屋顶的建材一体化太阳能电池组件时，互相间的上下左右防雨连接结构必须严格施工，严禁漏雨、漏水，外表必须整齐美观，避免光伏组件扭曲受力。屋顶坡度超过10°时，要设置施工脚踏板，防止人员或工具物品滑落。严禁下雨天在屋顶面施工。
(7)太阳能电池组件安装完毕之后要先测量总的电流和电压，如果不合乎设计要求，就应该对各个支路分别测量。当然为了避免各个支路互相影响，在测量各个支路的电流与电压时，各个支路要相互断开。 7.1.2 光伏控制器和逆变器等电气设备的安装 1.控制器的安装
小功率控制器安装时要先连接蓄电池，再连接太阳能电池组件的输入，最后连接负载或逆变器，安装时注意正负极不要接反。中、大功率控制器安装时，由于长途运输的原因，要先检查外观有无损坏，内部连接线和螺钉有无松动等，中功率控制器可固定在墙壁或者摆放 在工作台上，大功率控制器可直接在配电室内地面安装。控制器若需要在室外安装时，必须 符合密封防潮要求。控制器接线时要将工作开关放在关的位置，先连接蓄电池组输出引线，再连接太阳能电池方阵的输出引线，在有阳光照射时闭合开关，观察是否有正常的直流电压 和充电电流，一切正常后，可进行与逆变器的连接。 2.逆变器的安装
逆变器在安装前同样要进行外观及内部线路的检查，检查无误后先将逆变器的输入开关断开，再与控制器的输出接线连接。接线时要注意分清正负极极性，并保证连接牢固。接线完毕，可接通逆变器的输入开关，待逆变器自检测正常后，如果输出无短路现象，则可以打开输出开关，检查温升情况和运行情况，使逆变器处于试运行状态。 逆变器的安装位置确定可根据其体积、重量大小分别放置在工作台面、地面等，若需要在室外安装时，必须符合密封防潮要求。 7.1.3 防雷与接地系统的安装施工 1.防雷器的安装 (1)安装方法。
防雷器的安装比较简单，防雷器模块、火花放电间隙模块及报警模块等，都可以非常方便地组合并直接安装到配电箱中标准的35mm导轨上。 (2)安装位置的确定
一般来说，防雷器都要安装在根据分区防雷理论要求确定的分区交界处。B级(III级)防雷器一般安装在电缆进入建筑物的入口处，例如安装在电源的主配电柜中。C级(II级)防雷器一般安装在分配电柜中，作为基本保护的补充。D级(I级)防雷器属于精细保护级防雷，要尽可能地靠近被保护设备端进行安装。防雷分区理论及防雷器等级是根据DIN VDE 0185和IEC 61312-1等相关标准确定的。 (3)电气连接。
防雷器的连接导线必须保持尽可能短，以避免导线的阻抗和感抗产生附加的残压降。如果现场安装时连接线长度无法小于0.5m时，则防雷器的连接方式必须使用V字形方式连接(如图7-2所示)。同时，布线时必须将防雷器的输入线和输出线尽可能地保持较远距离的排布。
另外布线时要注意将已经保护的线路和未保护的线路(包括接地线)，绝对不要近距离平 行排布，它们的排布必须有一定空间距离或通过屏蔽装置进行隔离，以防止从未保护的线路 向已经保护的线路感应雷电浪涌电流。
防雷器连接线的截面积应和配电系统的相线及零线(L
1、L
2、L
2、N)的截面积相同或按照表7-1方式选取。
(4)零线和地线的连接
零线的连接可以分流相当可观的雷电流，在主配电柜中，零线的连接线截面积应不小于 16mm2，当在一些用电量较小的系统中，零线的截面积可以相应选择的较小些。防雷器接地 线的截面积一般取主电路截面积的一半，或按照表7-1方式选取。
(5)接地和等电位连接。
防雷器的接地线必须和设备的接地线或系统保护接地可靠连接。如果系统存在雷击保护等电位连接系统，防雷器的接地线最终也必须和等电位连接系统可靠连接。系统中每一个局部的等电位排也都必须和主等电位连接排可靠连接，连接线的截面积必须满足接地线的最小截面积要求。 (6)防雷器的失效保护方法。
基于电气安全的原因，任何并联安装在市电电源相对零或相对地之间的电气元件，为防止故障短路，必须在该电气元件前安装短路保护器件，例如空气开关或保险丝。防雷器也不例外，在防雷器的入线处，也必须加装空气开关或保险丝，目的是当防雷器因雷击保护击穿或因电源故障损坏时，能够及时切断损坏的防雷器与电源之间的联系，待故障防雷器修复或更换后，再将保护空气开关复位或将熔断的保险丝更换，防雷器恢复保护待命状态。
为保证短路保护器件的可靠起效，一般C级防雷器前选取安装额定电流值为32A (C类脱扣曲线)的空气开关，B级防雷器前可选择额定电流值约为63A的空气开关。
2. 接地系统的安装施工 (1)接地体的埋设
在进行配电室基础建设和太阳电池方阵基础建设的同时，在配电机房附近选择一地下无管道、无阴沟、土层较厚、潮湿的开阔地面，一字排列挖直径lm、深2m的坑2~3个(其中的1或2个坑用于埋设电气设备保护等地线的接地体，另一个坑用于单独埋设避雷针地线的接地体)，坑与坑的间距应不小于3m。坑内放入专用接地体或按照第6章中介绍内容设计制作的接地体，接地体应垂直放置在坑的中央，其上端离地面的最小高度应大于等于0.7m， 放置前要先将引下线与接地体可靠连接。
将接地体放入坑中后，在其周围填充接地专用降阻剂，直至基本将接地体掩埋。填充过程中应同时向坑内注入一定的清水，以使降阻剂充分起效。最后用原土将坑填满整实。电器、设备保护等接地线的引下线最好采用截面积35mm2接地专用多股铜芯电缆连接，避雷针的引下线可用直径8mm圆钢连接。 (2)避雷针的安装。
避雷针的安装最好依附在配电室等建筑物旁边，以利于安装固定，并尽量在接地体的埋设地点附近。避雷针的高度根据要保护的范围而定，条件允许时尽量单独接地。
7.1.4 蓄电池组的安装
在小型光伏发电系统中蓄电池的安装位置应尽可能靠近太阳能电池和控制器。在中大型光伏发电系统中，蓄电池最好与控制器、逆变器及交流配电柜等分室而放。蓄电池的安装位置要保证通风良好，排水方便，防止高温，环境温度应尽量保持在10~25°C 之间。
蓄电池与地面之间应采取绝缘措施，一般可垫木板或其他绝缘物，以免蓄电池与地面短路而放电。如果蓄电池数量较多时，可以安装在蓄电池专用支架上，且支架要可靠接地。
蓄电池安装结束后，要测量蓄电池的总电压和单只电压，单只电压大小要相等。要注意的是，接线时辨别清楚正负极，保证接线质量。
蓄电池极柱与接线之间必须紧密接触，并在极柱与连接点涂一层凡士林油膜，以防天长日久腐蚀生锈造成接触不良。 7.1.5 线缆的铺设与连接
1.太阳能光伏发电系统连接线缆铺设注意事项
①不得在墙和支架的锐角边缘铺设电缆，以免切割、磨损伤害电缆绝缘层引起短路，或切断导线引起断路。 ②应为电缆提供足够的支撑和固定，防止风吹等对电缆造成机械损伤。 ③布线的松紧度要适当，过于张紧会因热胀冷缩造成断裂。
④考虑环境因素影响，线缆绝缘层应能耐受风吹、日晒、雨淋、腐蚀等。 ⑤电缆接头要特殊处理，要防止氧化和接触不良，必要时要镀锡或锡焊处理。 ⑥同一电路馈线和回线应尽可能绞合在一起。
⑦线缆外皮颜色选择要规范，如火线、零线和地线等颜色要加以区分。 ⑧线缆的截面积要与其线路工作电流相匹配，截面积过小，可能使导线发热，造成线路损耗过大，甚至使绝缘外皮熔化，产生短路甚至火灾。特别是在低电压直流电路中，线路损耗尤其明显。截面积过大，又会造成不必要的浪费。因此系统各部分线缆要根据各自通过电流的大小进行选择确定。
⑨当线缆铺设需要穿过楼面、屋面或墙面时，其防水套管与建筑主体之间的缝隙必须做好防水密封处理，建筑表面要处理光洁。 2. 线缆的铺设与连接
太阳能光伏发电系统的线缆铺设与连接主要以直流布线工程为主，而且串联、并联接线场合较多。因此施工时要特别注意正负极性。
(1)在进行光伏电池方阵与直流接线箱之间的线路连接时，所使用导线的截面积要满足最大短路电流的需要。各组件方阵串的输出引线要做编号和正负极性的标记，然后引入直流接线箱。线缆在进入接线箱或房屋穿线孔时，要做个如图7-3所示的防水弯，以防积水顺电缆进入屋内或机箱内。 (2)当太阳能电池方阵
(3)交流逆变器输出的电气方式有单相二线制、单相三线制、三相三线制和三相四线制等，连接时注意相线和零线的正确连接。
7.2 太阳能光伏发电系统的检查测试
太阳能光伏发电系统安装完毕后，需要对整个系统进行检查和必要的测试，使系统能够长期稳定的正常运行。 7.2.1 光伏发电系统的检查
光伏发电系统的检查主要是对各个电气设备、部件等进行外观检查，内容包括电池组件方阵、基础支架、接线箱、控制器、逆变器、系统并网装置和接地系统等。
1.电池组件及方阵的检查
检查组件的电池片有无裂纹、缺角和变色;表面玻璃有无破损、污物;边框有无损伤、变形等。
检查方阵外观是否平整、美观，组件是否安装牢固，引线是否接触良好，引线外皮有否破损等。检查组件或方阵支架是否有生锈和螺丝松动之处。 2. 直流接线箱和交流配电柜的检查
检查外壳有无腐蚀、生锈、变形。内部接线有无错误，接线端子有无松动，外部接线有无损伤。 3.控制器、逆变器的检查
检查外壳有无腐蚀、生锈、变形。接线端子是否松动，输入、输出接线是否正确。
4.接地系统的检查
检查接地系统是否连接良好，有无松动。连接线是否有损伤。所有接地是否为等电位连接。 5.配线电缆的检查
太阳能光伏发电系统中的电线电缆在施工过程中，很可能出现碰伤和扭曲等，这会导致绝缘被破坏以及绝缘电阻下降等。因此在工程结束后，在做上述各项检查的过程中，同时对相关配线电缆进行外观检查，通过检查确认电线电缆有无损伤。
7.2.2 光伏发电系统的测试 1. 电池方阵的测试
一般情况下，方阵组件串中的太阳能电池组件的规格和型号都是相同的，可根据电池组件生产厂商提供的技术参数，查出单块组件的开路电压，将其乘以串联的数目，应基本等于组件串两端的开路电压。 通常由36片或72片电池片制造的电池组件，其开路电压约为21V或42V左右。如有若干块太阳能电池组件串联，则其组件串两端的开路电压应约为21V或42V的整数倍。 测量太阳电池组件串两端的开路电压，是否基本符合，若相差太大，则很可能有组件损坏、极性接反或是连接处接触不良等问题。可逐个检查组件的开路电压及连接状况，找出故障。
测量太阳能电池组件串两端的短路电流，应基本符合设计要求，若相差较大，则可能有的组件性能不良，应予以更换。
若太阳电池组件串联的数目较多，可能开路电压很高，测量时要注意安全。 所有太阳电池组件串都检查合格后，进行太阳电池组件并联串的检查。在确认所有的太阳能电池组件串的开路电压基本上都相同，方可进行各串的并联。并联后电压基本不变，总的短路电流应大体等于各个组件串的短路电流之和。在测量短路电流时，也要注意安全，电流太大时可能跳火花，会造成设备或人身事故。
若有多个子方阵，均按照以上方法检查合格后，方可将各个方阵输出的正、负极接入汇流箱或控制器，然后测量方阵总的工作电流和电压等参数。 2.绝缘电阻的测试
为了了解太阳能光伏发电系统各部分的绝缘状态，判断是否可以通电，需要进行绝缘电阻测试。绝缘电阻的测试一般是在太阳能光伏系统施工安装完毕准备开始运行前、运行过程中的定期检查时以及确定出现故障时进行。
绝缘电阻测试主要包括对太阳能电池方阵以及逆变器系统电路的测试。由于太阳能电池方阵在白天始终有较高电压存在，在进行太阳电池方阵电路的绝缘电阻测试时，要准备一个能够承受太阳能电池方阵短路电流的开关，先用短路开关将太阳电池阵列的输出端短路。根据需要选用500V或1000V的绝缘电阻计(兆欧表)，然后测量太阳电池阵列的各输出端子对 地间的绝缘电阻。绝缘电阻值根据对地电压的不同其标准如表7-2所示。具体测试方法如图7-4所示。当电池方阵输出端装有防雷器时，测试前要将防雷器的接地线从电路中脱开， 测试完毕后再恢复原状。
逆变器电路的绝缘电阻测试方法如图7-5所示。根据逆变器额定工作电压的不同选择500V或1000V的绝缘电阻计进行测试。
逆变器绝缘电阻测试内容主要包括输入电路的绝缘电阻测试和输出电路的绝缘电阻测试。输入电路的绝缘电阻测试时，首先将太阳能电池与接线箱分离，并分别短路直流输入电路的所有端子和交流输出电路的所有输出端子，然后分别测量输入电路与地线间的绝缘电阻。逆变器的输入、输出绝缘电阻值测定标准参照表7-2。
3. 绝缘耐压的测试
对于太阳能电池方阵和逆变器，根据要求有时需要进行绝缘耐压测试，测量太阳能电池方阵电路和逆变器电路的绝缘耐压值。测量的条件和方法与上面的绝缘电阻测试相同。
进行太阳能电池方阵电路的绝缘耐压测试时，将标准太阳电池方阵的开路电压作为最大使用电压，对太阳能电池方阵电路加上最大使用电压的1.5倍的直流电压或1倍的交流电压, 测试时间为lOmin左右，检查是否出现绝缘破坏。绝缘耐压测试时一般要将防雷器等避雷装置取下或者从电路中脱开，然后进行测试。
在对逆变器电路进行绝缘耐压测试时，测试电压与太阳能电池方阵电路的测试电压相同, 测试时间也为lOmin，检查逆变器电路是否出现绝缘破坏。 4.接地电阻的测试
接地电阻一般使用接地电阻计进行测量，接地电阻计还包括一个接地电极引线以及两个辅助电极。接地电阻的测试方法如图7-6所示。测试时要将接地电极与两个辅助电极的间隔 各为20m左右，并成直线排列。将接地电极接在接地电阻计的E端子，辅助电极接在电阻计的P端子和C端子，即可测出接地电阻值。接地电阻计有手摇式、数字式及钳型式等，详细使用方法可参考具体机型的使用说明书。
5.控制器的性能测试
对于有条件的场合最好对控制器的性能也进行一下全面检测，验证其是否符合GB/T 19064—2003规定的具体要求。
对于一般的离网光伏系统，控制器的主要功能是防止蓄电池过充电和过放电。在与光伏系统连接前，最好先对控制器单独进行测试。可使用合适的直流稳压电源，为控制器的输入端提供稳定的工作电压，并调节电压大小，验证其充满断开、恢复连接及低压断开时的电压是否符合要求。有些控制器具有输出稳压功能，可在适当范围内改变输入电压，测量输出是否保持稳定。另外还要测试控制器的最大自身耗电是否满足不超过其额定工作电流的1%的要求。
若控制器还具备智能控制、设备保护、数据采集、状态显示、故障报警等功能，也可进行适当的检测。 对于小型光伏系统或确认控制器在出厂前已经调试合格，并且在运输和安装过程中并无任何损坏，在现场也可不再进行这些测试。
第8章 维护
周四上午2#211的34节，下午在1#202的78节
在软件产品被开发出来并交付用户使用之后，就进入了软件的运行维护阶段。 这个阶段是软件生命周期的最后一个阶段。
大型软件的维护成本高达开发成本的4倍左右。
8.1软件维护的定义
在软件已经交付使用之后，为了改正错误或满足新的需要而修改软件的过程。 四项活动：改正性维护，适应性维护，完善性维护(一半以上)，预防性维护。
8.2软件维护的特点
8.2.1结构化维护与非结构化维护差别巨大
1. 非结构化维护
2. 结构化维护
8.2.2维护的代价高昂
维护工作量的一个模型：
M=P+K*exp(c-d)
M是维护用的总工作量，P是生产性工作量，K是经验系数，c是复杂程度(非结构化设计和缺少文档都会增加软件的复杂程度)，d是维护人员对软件的熟悉程度。
8.2.3维护的问题很多
1.
2.
3.
4.
5.
理解别人写的程序通常非常困难; 没有文档或文档资料显著不足; 不能指望开发人员详细说明软件; 设计时未考虑将来的修改; 维护不是一项吸引人的工作。
8.3软件维护过程
1. 维护组织
未必建立正式的维护组织，但是非正式的委托责任是绝对必要的。
在维护活动开始之前就明确维护责任是十分必要的，可以大大减少维护过程中可能出现的混乱。
2. 维护报告
即软件修改报告。
3. 维护的事件流
4. 保存维护记录
5. 评价维护活动
8.4软件的可维护性
定义：维护人员理解、改正、改动或改进这个软件的难易程度。
8.4.1决定软件可维护性的因素
1. 可理解性
定义：外来读者理解软件的结构、功能、接口和内部处理过程的难易程度。
2. 可测试性
可以用程序复杂度来度量它的可测试性。
3. 可修改性
耦合、内聚、信息隐藏、局部化、控制域与作用域的关系等，都影响软件的可修改性。
4. 可移植性
定义：把程序从一种计算环境(硬件配置和操作系统)转移到另一种计算环境的难易程度。
5. 可重用性
定义：同一事物不做修改或稍加改动就在不同环境中多次重复使用。
大量使用可重用的软件构件开发软件，可以提高软件的可维护性。
8.4.2文档
软件系统的文档可以分为以下2类：
1. 用户文档：功能描述，安装文档，使用手册，参考手册，操作员指南等。
2. 系统文档：系统设计、实现、测试等文档。
习题8
1. 软件的可维护性与哪些因素有关?在软件开发过程中应该采取哪些措施来提高软件产品的可维护性?
2. 假设自己的任务是对一个已有的软件做重大修改，而且只允许从下述文档中选取两份： (a)程序的规格说明; (b)程序的详细设计结果(自然语言描述加上某种设计工具表示); (c)源程序清单(其中有适当数量的注解)。
应选取哪两份文档?为什么这样选取?打算怎样完成交给自己的任务?
3. 分析预测在下列系统交付使用以后，用户可能提出哪些改进或扩充功能的要求。如果由自己来开发这些系统，在设计和实现时将采取哪些措施，以方便将来的修改?
(1) 储蓄系统
为方便储户，某银行拟开发计算机储蓄系统。储户填写的存款单或取款单由业务员输入系统，如果是存款，系统记录存款人姓名、住址、存款类型、存款日期、利率等信息，并印出存款单给储户;如果是取款，系统计算利息并印出利息清单给储户。
(2) 机票预订系统
为方便旅客，某航空公司拟开发一个机票预订系统。旅行社把预订机票的旅客信息(姓名、性别、工作单位、身份证号码、旅行时间、旅行目的地等)输入进该系统，系统为旅客安排航班，印出取票通知和账单，旅客在飞机起飞的前一天凭取票通知和账单交款取票，系统校对无误即印出机票给旅客。
(3) 患者监护系统
目前住院病人主要由护士护理，这样做不仅需要大量护士，而且由于不能随时观察危重病人的病情变化，还可能会延误抢救时机。某医院打算开发一个以计算机为中心的患者监护系统。
医院对患者监护系统的基本要求是随时接收每个病人的生理信号(脉搏、体温、血压、心电图等)，定时记录病人情况以形成患者日志，当某个病人的生理信号超出医生规定的安全范围时向值班护士发出警告信息，此外，护士在需要时还可以要求系统印出某个指定病人的病情报告。
第8章 软件维护
软件投入使用后就进入软件维护阶段。维护阶段是软件生存周期中时间最长的一个阶段，所花费的精力和费用也是最多的一个阶段。 8.1软件维护的内容
软件维护内容有四种：校正性维护，适应性维护，完善性维护和预防性维护。
1.校正性维护
在软件交付使用后，由于在软件开发过程中产生的错误并没有完全彻底的在测试中发现，因此必然有一部分隐含的错误被带到维护阶段来。这些隐含的错误在某些特定的使用环境下会暴露出来。为了识别和纠正错误，修改软件性能上的缺陷，应进行确定和修改错误的过程，这个过程就称为校正性维护。校正性维护占整个维护工作的20%左右。
2.适应性维护
随着计算机的飞速发展，计算机硬件和软件环境也在不断发生变化，数据环境也在不断发生变化。为了使应用软件适应这种而修改软件的过程称为适应性维护。这种维护活动占整个维护活动的25%。
3.完善性维护
在软件漫长的运行时期中，用户往往会对软件提出新的功能要求与性能要求。这是因为用户的业务会发生变化，组织机构也会发生变化。为了适应这些变化，应用软件原来的功能和性能需要扩充和增强，为达到这个目的而进行的维护活动称为完善性维护，占整个维护活动的50%。
4.预防性维护
为了提高软件的可维护性和可靠性而对软件进行的修改称为预防性维护。这是为以后进一步的运行和维护打好基础，占整个维护工作的4%。 8.2 维护的特点
8.2.1非结构化维护和结构化维护
软件的开发过程对软件的维护过程有较大的影响。若不采用软件过程的方法开发软件，则软件只有程序而无文档，维护工作非常难，这就是一种非结构化的维护。若采用软件工程的方法开发软件，则各阶段都有相应的文档，这容易进行维护工作，这是一种结构化的维护。 1.非结构化维护
因为只有源程序，而文档很少或没有文档，维护活动只能从阅读、理解、分析源程序开始。这是软件工程时代以前进行维护的情况。 2.结构化维护
用软件工程思想开发的软件具有各阶段的文档，这对于理解和掌握软件功能、性能、系统结构、数据结构、系统接口和设计约束有很大作用。这种维护对减少精力、减少花费、提高软件维护效率有很大的作用。 8.2.2维护的困难性
软件维护的困难性是由于软件需求分析和开发方法的缺陷。软件生存周期中的开发阶段没有严格而又科学的管理和规划，就会引起软件运行时的维护困难。表现在以下几个方面： 1.读懂别人的程序是困难的。 2.文档的不一致性。
由于开发过程中文档管理不严所造成的，在开发过程中经常会出现修改程序却遗忘了修改与其相关的文档，使得文档前后不一致。 3.软件开发和软件维护在人员和时间上的差异
由于维护阶段持续时间很长，正在运行的软件可能是十几、二十年前开发的，开发工具、方法、技术与当前的工具、方法、技术差异很大，这又是维护困难的另一因素。 4.软件维护不是一项吸引人的事
由于维护工作的困难性，维护工作经常遭受挫折，而且很难出成果，不像软件开发工作那样吸引人。
8.2.3软件维护的费用
软件维护的费用在总费用中的比重是不断增加的。七十年代占35%~40%，八十年代上升到40%~60%，九十年代上升到70%~80%。软件维护费用不断上升，这只是软件维护有形的代价，无形的代价是要占用更多的资源，并在维护时对软件的改动，引入了潜在的故障，从而降低了软件的质量。用于软件维护工作的活动可分为生产性活动和非生产性活动两种。生产性活动包括分析评价、修改设计和编写程序代码等。非生产性活动包括理解程序代码功能、解释数据结构接口特点和设计约束。
维护活动总的工作两由下式表示：M=P+K×exp(C-D)
其中：M表示维护工作的总工作量;
P表示生产性活动工作量;
K表示经验常数;
C表示复杂性程度;
D表示维护人员对软件的熟悉程度;
上式表明，若C越大，D越小，那么维护工作量将成指数增加;C增加表示软件因未用软件工程方法开发，从而使得软件为非结构化设计，文档缺少，程序复杂性高。D表示维护人员不是原来的开发人员，对软件熟悉程度低，重新理解软件花费很多时间。 8.3维护任务的实施 8.3.1维护的组织
为了有效地进行软件维护，应事先开始组织工作，建立维护机构。这种维护机构通常以维护小组形式出现。维护小组分为临时维护小组和长期维护小组。 8.3.2维护的流程
软件维护的流程如下：
(1)制定维护申请报告。
(2)审查申请报告并批准。
(3)进行维护并做详细记录。
(4)复审。 1.制定维护申请报告
所有软件维护申请报告应按照规定的方式提出。该报告也称为软件问题报告。它是维护阶段的一种文档，由申请维护的用户填写。维护申请报告是一种由用户产生的文档，在软件维护组织内部还要制定一份软件修改报告，该报告是维护阶段的另一种文档。
提出维护申请报告之后，由维护机构来评审维护请求。评审工作很重要，通过评审回答要不要维护，从而可以避免盲目的维护。 2.维护过程
一个维护申请提出之后，经评审需要维护则按下列过程实施维护：
(1)首先确定要进行维护的类型。
(2)对校正性维护从评价错误的严重性开始。
(3)对适应性维护和完善性维护。
(4)实施维护任务。不管维护类型如何，大体上要开展相同的技术工作。这些工作包括修改软件设计、必要的代码修改、单元测试、集成测试、确认测试以及复审。每种维护类型的侧重点不一样。
(5)“救火”维护。在发生重大问题时，需要立即解决的问题。
3.维护的复审
在维护任务完成后，要对维护任务进行复审。 8.3.3维护技术
有两类维护技术，它们是面向维护的技术和维护支援技术。
1.面向维护的技术
面向维护的技术涉及软件开发的所有阶段。
2.维护支援技术
维护支援技术包括下列方面的技术：
.信息收集;
.错误原因分析;
.维护方案评价;
.软件分析与理解;
.代码与文档修改;
.修改后的确认;
.远距离的维护; 8.3.4维护的副作用 维护的目的是为了延长软件的寿命并让创造更多的价值，经过一段时间的维护，软件中的错误减少了，功能增强了。但修改软件会造成软件的错误，这种因修改软件而造成的错误或其他不希望出现的情况称为维护的副作用。
维护的副作用有编码副作用、数据副作用、文档副作用三种。
1.编码副作用
在使用程序设计语言修改源代码时可能引入错误。
2.数据副作用
在修改数据结构时，有可能造成软件设计与数据结构不匹配，因而导致软件错误。
3.文档副作用
对数据流、软件结构、模块逻辑或任何其他有关特性进行修改时，必须对相关技术文档进行相应修改，否则会导致文档与程序功能不匹配、缺省条件改变、新错误信息不正确等错误，使文档不能反映软件当前的状态。
【大 中
8.4 软件可维护性
软件的维护是十分困难的，为了使软件能易于维护，必须考虑使软件具有可维护性。 8.4.1可维护性定义
软件可维护性的定义：软件能够被理解、校正、适应及增强功能的容易程度。
软件的可维护性、可使用性、可靠性是衡量软件质量的几个主要特性，也是用户十分关心的几个问题。
软件的可维护性是软件开发阶段的关键目标。影响软件可维护性的因素较多，设计、编码及测试中的疏忽和低劣的软件配置，缺少文档等都对软件的可维护性产生不良影响。软件可维护性可用下面七个质量特性来衡量，即可理解性、可测试性、可修改性、可靠性、可移植性、可使用性和效率。对于不同类型的维护,这七种特性的侧重点也是不相同。 8.4.2可维护性的度量
目前有若干对软件可维护性进行综合度量的方法，但要对可维护性作出定量度量还是困难的。还没有一种方法能够使用计算机对软件的可维护性进行综合性的定量评价。
下面是度量一个可维护的软件的七种特性时常采用的方法，即质量检查表、质量测试、质量标准。
质量检查表是用于测试程序中某些质量特性是否存在的一个问题清单。
质量测试与质量标准则用于定量分析和评价程序的质量。由于许多质量特性是相互抵触的，要考虑几种不同的度量标准去度量不同的质量特性。 8.4.3提高可维护性的方法
从下面五个方面来阐述如何提高软件的可维护性：
1.建立明确的软件质量目标
如果要程序满足可维护性七个特性的全部要求，那么要付出很大的代价，甚至是不现实的，但有些可维护性是相互促进的，因此要明确软件所追求的质量目标。
2.使用先进的软件开发技术和工具 利用先进的软件开发技术能大大提高软件质量和减少软件费用。面向对象的软件开发方法就是一个非常实用而强有力的软件开发方法，用面向对象方法开发出来的软件系统，稳定性好，比较容易修改，比较容易理解，易于测试和调试，因此，可维护性好。
3.建立明确的质量保证
质量保证是指为提高软件质量所做的各种检查工作。质量保证检查是非常有效的方法，不仅在软件开发的各阶段中得到了广泛应用，而且在软件维护中也是一个非常主要的工具。为了保证可维护性，以下四类检查是非常有用的：
(1)在检查点进行检查。
(2)验收检查。
(3)周期性的维护检查。 (4)对软件包的检查。
4.选择可维护的语言
程序设计语言的选择对维护影响很大。低级语言很难掌握，很难理解，因而很难维护。一般来说，高级语言比低级语言更容易理解，第四代语言更容易理解，容易编程，程序容易修改，改进了可维护性。
5.改进程序的文档
程序文档是对程序功能、程序各组成部分之间的关系、程序设计策略、程序实现过程的历史数据等的说明和补充。程序文档对提高程序的可阅读性有重要作用。为了维护程序，人们必须阅读和理解程序文档。
一、名词解释
1.校正性维护
2.适应性维护 3.完善性维护
4.预防性维护
5.软件可维护性 6.软件维护的副作用
二、填空题
1.维护阶段是软件生存周期中时间最长的阶段，也是花费精力和费用________的阶段。 2.在软件交付使用后，由于在软件开发过程中产生的错误没有完全彻底在开发阶段发现，必然有一部分隐含错误带到_________阶段。
3.采用手工方法开发软件只有程序而无文档，维护困难，这是一种___________维护。 4.软件维护费用增加的主要原因是维护的_________非常低。 5.软件维护工作的活动分为生产性活动和__________活动。
6.所有软件维护申请报告要按规定方式提出，该报告也称_________报告。
7.有两类维护技术：在开发阶段使用来减少错误，提高软件可维护性的面向维护技术;在维护阶段用来提高维护的效率和质量的_______技术。
三、选择题
1.在生存周期中，时间长、费用高、困难大的阶段是( )。 A.需求分析 B.编码 C.测试 D.维护 2.为适应软硬件环境变化而修改软件的过程是( )。
A.校正性维护 B.适应性维护 C.完善性维护 D.预防性维护 3.软件维护困难的主要原因是( )。
A.费用低 B.人员少 C.开发方法的缺陷 D.维护难 4.软件维护费用高的主要原因是( )。
A.生产率高 B.生产率低 C.人员多 D.人员少 5.维护阶段的文档是( )。
A.软件需求说明 B.操作手册 C.软件问题报告 D.测试分析报告 6.产生软件维护的副作用，是指( )。
A.开发时的错误 B.隐含的错误 C.因修改软件而造成的错误 D.运行时误操作 7.维护中，因误删除一个标识符而引起的错误是( )副作用。 A.文档 B.数据 C.编码 D.设计 8.可维护性的特性中相互促进的是( )。
A.可理解性和可测试性 B.效率和可移植性 C.效率和可修改性 D.效率和结构好 9.可维护性的特性中，相互矛盾的是( )。
A.可修改性和可理解性
B.可测试性和可理解性 C.效率和可修改性 D.可理解性和可读性
四、简答题
1.软件维护有哪些类型? 2.软件维护的特点是什么? 3.软件维护的流程是什么? 4.软维护的副作用有哪些?
5.可维护性度量的质量特性有哪些? 6.提高可维护性有哪些方法? 参考答案
二、填空题
1.最多 2.维护 3.非结构化 4.生产率 5.非生产性 6.软件问题 7.维护支援
三、选择题
1.D 2.B 3.C 4.B 5.C 6.C 7.C 8.A 9.C
第7章 CIO与绩效考核
本章小结
本章主要介绍了企业组织的构成，并且为了更加清楚地认识现在网络经济下组织结构的变化，我们从探讨传统的组织结构的形式和特点入手，分析比较了网络经济知识管理下组织结构的变革，并给出了适应知识管理的企业组织结构重组的具体方式。
绩效考核是一个综合的管理体系，是企业组织中人力资源管理的核心。本章从绩效、绩效管理、绩效评估的方法研究、绩效评估的主客体研究等方面介绍了设计一个科学的绩效管理体系要重点把握的相关理论。
最后通过一个案例来说明CIO可以为企业组织创造的增值服务。
(一)学习目标与要求
通过本章的学习，要求考生了解企业及其分类;了解企业经营管理与企业信息化关系;了解典型的企业管理信息系统;了解企业信息资源管理的对象、特点、任务和过程;了解政府信息资源的分类、特点，结合实际了解政府信息资源管理内涵。
本章重点：企业及其信息化;企业管理信息系统;典型的企业信息化案例;政府信息资源分类与特点;典型的政府信息资源管理案例。
本章难点：企业信息资源管理和政府信息资源管理案例。
(二)考核内容
7.1企业信息资源管理 7.2政府信息资源管理
(三)考核知识点和考核要求 1.识记
(1)企业及其分类
企业是指从事生产、流通或服务等经济活动，通过满足社会效益而获得利益，实行自主经营、自负盈亏、自我发展、自我约束制度的法人实体和市场竞争主体。
市场经济下企业应具有独立自主性、自负盈亏性和市场导向性等特点。具备应变力、创新力、竞争力、发展力、内在冲动力等能力，以应付来自市场的任何变化。
现代企业多种多样，按照不同的方法，可以对企业进行分类：
(a)按承担经济责任划分：个人(独资)企业、合伙企业、无限责任公司、有限责任公司、股份有限公司等。
(b)按所有制划分：全民所有制企业、集体所有制企业、股份合作制企业、中外合资企业、中外合作企业、外资企业、私营企业等。
(c)按产出性质划分：工业企业、商业企业、运输业、服务业等。
(d)按产业性质划分：第一产业企业(农业、矿业……)、第二产业企业(制造业、建筑业……)、第三产业企业(服务业……)等。
(e)按生产、产品及销售形态划分：传统企业、传统E化企业、虚拟企业等。 (f)按生产规模划分：大型企业、中小型企业。
(g)按业务范围划分：国际化(也称全球化)或跨国企业、外贸企业、国内企业等。
生产同类产品的所有企业构成了产业。信息产业包括信息产品制造业、信息内容生产业、信息服务业等。 (2)企业经营管理的内外部环境
企业通过其生产运作向市场提供自己的产品或服务，以期在满足公益(消费者需求和国家税收)的同时，也得到最大的收益。持续经营和利润最大化是企业追求的永恒目标。下图描述了在市场经济下，企业自主经营所面临的内外部环境。能否实现利润最大化的目标，取决于消费者需求情况、同质性企业竞争情况、供给情况、政府的法规、政策与服务和企业自身条件(生产能力)等企业的内外部环境因素。
政府工商 税务 法规 公共服务……供给市场劳务市场资本市场生产资料市场技术市场信息服务市场企业目标：利润=收入-成本-税收企业管理生产运作·经营战略·产品研发·生产计划·市场营销·……竞争者同质性企业消费市场(产品或服务)·一级市场(直销)·二级市场(商业企业)消费者 图1 市场经济下企业经营管理的内外部环境
所以，经营一个企业，首先要在尽可能多而准确地把握企业内外部(特别是市场)信息的基础上，确定适宜的发展战略。进而，通过对其人力资源、财务和生产运作等进行科学的管理提供社会需要的好产品或服务，才可能在激烈的市场竞争下生存与发展。掌握信息的数量多少、质量高低、速度快慢，进而能否制定出好的企业经营战略规划、生产计划，已经成为企业生存发展的关键。
(3)企业信息化内涵和任务 1)企业信息化
企业信息化是指企业在生产、经营、管理、决策等各个方面应用信息技术，深入开发和广泛利用内外部信息资源，不断提高其经营管理效率和水平，进而提高企业经济效益和竞争力的活动。
企业的核心竞争力由战略、客户、资源和运作等方面的能力组成，它决定着企业的生存与发展。
企业信息化是一个循序渐进、持续不断的过程，是一个信息技术与企业管理不断融合相互进化的过程，也是一个高投入、高产出且高风险的过程。
最重要的工作是：企业需要围绕其经营战略，制定信息化规划，建立相应的信息化组织，指导信息化建设活动。 2)企业信息资源
网络、信息系统和信息是企业信息化进而实现战略目标的重要资源——企业信息资源。 (a)企业网络
包括企业内网、外网和公网，即借助ISP利用TCP/IP、防火墙、虚拟专用网(VPN)等技术搭建安全可靠的企业内部网(Intranet)、外部网(Extranet)和互联网(Internet)。公众可以通过Internet访问，了解企业、电子商务、接受服务、参与设计等;合作伙伴(如供应商)利用Extranet共享信息，协同商务;员工则利用Intranet实现网上办公、知识管理、协同工作等。它们构成企业的信息基础设施。
(b) 企业信息系统 常用的信息系统有：
OA(Office Automation，办公自动化) CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计) CAPP(Computer Aided Process Planning，计算机辅助工艺流程设计) CAM(Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造) PDM(Products Data Management，产品数据管理) ERP(Enterprise Resource Planning，企业资源规划) CRM(Customer Relation Management，客户关系管理) SCM(Supply Chain Management，供应链管理) EC(Electronic Commerce，电子商务)
EIP(Enterprise Information Portal，企业信息门户) DSS(Decision Support System，决策支持系统) EIS(Executive Information System，经理信息系统) (c) 企业信息
企业信息是指企业生产运作和管理所需的一切有用的信息。企业信息来自其内外部的五个实体：企业内部信息、消费市场信息、供给市场信息、政府监管与服务信息、同行业竞争信息。
企业信息分类：沉淀信息(长时间不变动的、作用时效长的信息)、积累信息(有较长作用时效、变化周期较长的信息)、即时信息(变化迅速的、作用时间短的信息) 3)企业信息资源管理
企业信息资源管理是以企业战略为指导，综合运用各种方法和手段对企业信息及其生产者和支持工具进行规划、组织、开发、利用和控制的过程，其目的是有效地开发和利用企业信息资源，提高企业各种业务和管理活动效率，实现企业可持续经营和利润最大化的目标。它是一项典型的组织系统工程，具体地需要完成如下工作：信息化规划、信息化组织建设、信息化项目实施、信息系统应用。
(4)典型的企业信息化案例 (5)政府信息资源内涵
政府信息资源指政府生产和收集的信息，它包括政府业务流程(办公)产生的大量的文书记录和报表数据、调查统计得到的信息等。
(6)典型政府信息化案例 2.领会
(1)企业信息资源
网络、信息系统和信息是企业信息化进而实现战略目标的重要资源——企业信息资源。 (a)企业网络
包括企业内网、外网和公网，即借助ISP利用TCP/IP、防火墙、虚拟专用网(VPN)等技术搭建安全可靠的企业内部网(Intranet)、外部网(Extranet)和互联网(Internet)。公众可以通过Internet访问，了解企业、电子商务、接受服务、参与设计等;合作伙伴(如供应商)利用Extranet共享信息，协同商务;员工则利用Intranet实现网上办公、知识管理、协同工作等。它们构成企业的信息基础设施。
(b) 企业信息系统 常用的信息系统有：
OA(Office Automation，办公自动化) CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计) CAPP(Computer Aided Process Planning，计算机辅助工艺流程设计) CAM(Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造) PDM(Products Data Management，产品数据管理) ERP(Enterprise Resource Planning，企业资源规划) CRM(Customer Relation Management，客户关系管理) SCM(Supply Chain Management，供应链管理) EC(Electronic Commerce，电子商务) EIP(Enterprise Information Portal，企业信息门户) DSS(Decision Support System，决策支持系统) EIS(Executive Information System，经理信息系统) (c) 企业信息
企业信息是指企业生产运作和管理所需的一切有用的信息。企业信息来自其内外部的五个实体：企业内部信息、消费市场信息、供给市场信息、政府监管与服务信息、同行业竞争信息。
企业信息分类：沉淀信息(长时间不变动的、作用时效长的信息)、积累信息(有较长作用时效、变化周期较长的信息)、即时信息(变化迅速的、作用时间短的信息) (2)企业信息资源管理任务和流程
企业信息资源管理是以企业战略为指导，综合运用各种方法和手段对企业信息及其生产者和支持工具进行规划、组织、开发、利用和控制的过程，其目的是有效地开发和利用企业信息资源，提高企业各种业务和管理活动效率，实现企业可持续经营和利润最大化的目标。它是一项典型的组织系统工程，具体地需要完成如下工作：信息化规划、信息化组织建设、信息化项目实施、信息系统应用。
(3)政府信息资源分类和特点 政府信息的分类：
按内容划分，可分为政治信息、军事信息、科技信息、经济信息、文化信息等;按信源划分，可分为内生信息和外生信息;按信息流通方式和传递范围划分，可分为公开信息、内部信息、保密信息;按信息种类划分，可分为政策法规信息、行业管理信息、统计信息、日常事务信息等。
政府信息资源管理具有以下特点： 1)管理目标的多样性 2)管理模式的灵活性 3)管理手段的多维性 3.应用
利用信息资源管理的观点和方法，具体而系统地考察企业和政府的信息化内涵和过程。
第2章 软件可行性研究与项目开发计划
在进行任何一项较大的工程时，首先都要进行可行性分析和研究。因为这些工程中的问题并不是都有明显的解决办法。这样就不可能在预定的时间、费用之内解决这些问题。如果这些问题没有行之有效的解决办法，贸然开发这些项目就会造成时间、人力、资源、经费的巨大浪费。同样，对软件的项目开发也存在这样的问题。
软件可行性研究的目的就是用最小的代价在尽可能最短的时间内确定该软件项目是否能够开发，是否值得去开发。
1、可行性研究的任务是什么?
(1)技术可行性
对要开发项目的功能、性能、限制条件进行分析，确定在现有的资源条件下，技术风险有多大，项目是否能够实现。
(2)经济可行性
进行开发成本的估算以及了解取得效益的评估，确定要开发的项目是否值投资开发。
(3)社会可行性
要开发的项目是否存在任何侵犯、妨碍等责任问题，要开发项目的运行方式在用户组织内是否行得通，现有管理制度、人员素质、操作方式是否可行。
百度知道：从技术、效益、社会因素等方面分析一个软件项目是否可以开发
2、可行性研究有哪些步骤?
(1)确定项目规模和目标
(2)研究正在运行的系统
(3)建立新系统的高层逻辑模型
(4)导出和评价各种方案
(5)推荐可行的方案
(6)编写可行性研究报告
3、可行性研究报告有哪些主要内容?
(1)引言
(2)可行性研究前提
(3)对现有系统的分析
(4)所建议系统的技术可行性分析
(5)所建议系统的经济可行性分析
(6)社会因素可行性分析
(7)其它可供选择方案
(8)结论意见
4、成本——效益分析可用哪些指标进行度量?
(1)货币的时间价值
(2)投资回收期
(3)纯收入
5、项目开发计划有哪些内容?
(1)项目概述
(2)实施计划
(3)人员组织及分工
(4)交付期限
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