一、汽车电子行业软件工程化现状

进入21世纪以来，汽车行业随着IT技术、互联网的迅猛发展产生了深刻变革。汽车逐步由单纯的硬件、零部件装配发展为软件、硬件结合的商品，汽车的智能属性逐步强化。据统计，2015年汽车软件类零件成本已占整车成本的35%，预计2030年将达到50%（详见图1）。

图1 汽车电子占汽车成本比重（数据来源-中国产业信息网）

伴随而来的是，国内汽车电子电气召回事件占比也有了显著增加。2004年-2018年期间，电子电气系统或零部件引发的召回高达580次，占到总召回的27.24%，相关质量问题已经成为汽车厂家的重点研究方向（详见图2）。

图2 2004年-2018年中国汽车召回（电子电器统计）

而现阶段国内车企针对软件的质量管理，仍然主要由汽车电子软件供应商采用传统表格、文档等工具对开发的交付物以及研发过程进行管理，当项目的规模上升以后，存在着工作量、项目进度、缺陷情况、变更情况等项目数据难以统计等缺点，并且由于软、硬件开发质量管理流程差异极大，整车制造企业无法掌控软件开发过程中质量、时程、费用等核心数据，对整车的研制具有非常大的不确定性，也不利于整体产品质量保证的跟踪。

为此，在2016年，国际汽车工作组（IATF）发布IATF 16949:2016，明确汽车行业内各组织的质量管理体系要求，在新版本的标准中增加了针对嵌入式软件开发过程必须的相关质量要求，由此标志着“软件定义汽车”的时代已经到来。当前，软件已成为引导汽车行业第四次变革的决定性因素，汽车软件的质量管理成为国内外主要车企的重点研究方向。由于软件研制自身的特点，以及汽车软件与硬件极高的关联性，同时软件的质量在很大程度上关系到车辆驾驶的安全性。因此，在国内外汽车相关企业开展汽车软件质量管理时均容易面临以下困境：

1) 汽车软件质量指标很难量化、难以衡量。软件质量分为内部、外部质量，其中内部质量指从软件设计和开发角度出发的源代码、系统结构构架、文档过程管理质量；外部质量按照ISO9126定义，通常从功用性、可靠性、可用性、效率、可维护性、可移植性进行衡量，很难制定具体、量化的质量标准，无法从软件的最终状态进行确认，评价方法没有形成行业标准。

2) 汽车软件质量管理需要贯穿软件开发全过程。如通过“软件集成测试”、“系统集成测试”确认软件的可靠性、可用性，整车制造企业项目研发人员、质量管理人员没有软件开发的专业知识难以开展具体过程的质量确认。

3) 在软件项目开发过程中，往往重视项目进度，忽视项目质量。若整车制造企业无法管控软件开发过程中的质量，一旦出现软件质量问题，往往引起项目开发时程延期、开发成本上升等情况，对整车制造企业产生严重影响。

近年来，随着国内软件开发公司的发展壮大，为解决以上困境，针对汽车软件质量管理的国际标准也快速得到导入和应用，其中导入和应用最为广泛的国际标准分别是CMMI和ASPICE相关标准规范。下文主要以ASPICE标准规范为主开展介绍。

二、ASPICE标准概述

ASPICE是车载汽车电子软件的开发过程标准，于2005年由AutoSIG发布，之前用于欧洲整车厂对供应商进行软件过程评估，广泛用于整车厂以及供应商企业自身的过程能力改进以及对风险的评估。ASPICE的联盟成员有AUDI AG、BMW AG、Fiat Auto S.p.A 等，而国内近几年才引入此开发标准。

ASPICE定义了8类共32个过程，8类过程分别为系统工程过程(SYS)、软件工程过程(SWE)、获取过程(ACQ)、供应过程(SPL)、支持过程(SUP)、管理过程(MAN)、重用管理过程(REU)、过程改进过程(PIM)，并跟踪实践的程度分为5个等级，含已执行级、已管理级、已定义级、可预测级和创新级。

ASPICE致力于汽车软件开发流程能力的提高和能力确定，是专门用于汽车软件开发领域的流程标准，除了评估零部件供应商的质量外，这套评估体系也同时为整车厂提高自己的开发水平提供指南。ASPICE的32个过程中有16个过程被称为重点过程(VDA Scope)，目前的软件质量审核多数围绕这16个过程进行，如下图所示。

图3  ASPICE过程域

同时，ASPICE对于跟踪和一致性的要求很高，这些要求包含V模型左侧工作产品之间的跟踪和一致性、V模型左侧工作产品和对应右侧的工作产品之间的跟踪和一致性、V模型右侧测试结果和测试用例之间的跟踪，这样的双向跟踪用于需求覆盖度分析、需求实现、测试用例创建以及测试的实现状态跟踪，可以很好的帮助整车厂与零部件供应商确认并跟踪自身的软件开发情况，但是如果采用表格来跟踪，往往会出现维护困难、容易出错、开发周期变长等缺点，无法有效的发挥标准对于软件开发与工程化的效能。 

三、VISSLM Studio平台在ASPICE中应用

VISSLM Studio软件研发管理平台是上海创景信息科技有限公司自主研发的全生命周期管理系统，平台的研制基于ASPICE、CMMI、ISO26262等标准的管理思想和要求，集成了软件工程化的最佳实践，能够将汽车电子软件研发过程产生的工作产品纳入到统一的平台中管理起来，方便实现从需求到设计，从设计到测试验证的状态跟踪，从而保证软件产品质量，提升管理工作效率，降低项目风险，全面高效的达到ASPICE标准的要求，平台的系统架构图如下图所示。

图4 VISSLM Studio平台系统架构图

VISSLM Studio平台采用流行的B/S架构，提供了从项目启动、项目策划和监控、需求分析及设计、软件编码、软件测试到项目结束的项目全生命周期的管理，具体功能如下：

Ÿ 提供软件项目策划和项目监控功能，提供项目立项管理、工作分解结构定义与裁剪、项目估算、项目进度计划管理、项目问题跟踪和项目报告生成等功能。

Ÿ 提供需求管理功能，支持条目化的需求定义、需求版本管理、需求基线管理、需求追溯管理，对需求状态进行跟踪和统计，自动生成需求跟踪矩阵。

Ÿ 提供测试管理功能，支持基于测试计划来管理测试活动，包括测试计划定义、测试范围分析、测试用例设计、周期方式的测试执行等。

Ÿ 提供评审管理功能包含评审检查单定义、评审活动和评审缺陷跟踪等。

Ÿ 提供软件质量保证功能，支持质量保证检查单定义、过程活动的质量保证审核、不符合项跟踪、质量保证报告等。

Ÿ 提供配置管理功能，支持配置管理策划、配置库库管理、基线管理、配置审计和配置状态纪实等功能。

Ÿ 提供变更管理功能，通过配置项的变更管理审批流程，保证配置项变更的严格性及可控性。

Ÿ 提供决策管理功能，支持组织级自定义决策评价准则模板，包括评价过程应考虑的因素和因素的权重等。

Ÿ 平台内嵌组织资产库，组织资产库包含过程活动模板库库、检查单库、数据模板库、文档模板库，是企业的宝贵财富。   

参考文献：

[1]蔡睿智.浅谈电动汽车与智能网联汽车[J].数字通信世界,2019.

[2]陈苏.嵌入式软件外部质量评价方法设计[J].测试技术学报,2019.

[3]俞庆华.汽车行业新版质量管理标准IATF16949:2016正式发布[J].汽车零部件,2017.

[4]周晓翠.基于ASPICE的汽车软件开发流程实践[J].汽车实用技术,2020.

[5]ISO/IEC 9126-1991.Software and systems engineering[S].Geneva Switzerland:ISO,1991:

[6]陈经新.基于ASPICE的某汽车软件质量管理体系研究[D].湖南大学.

[7]陶金龙等.TATF16949:2016关于嵌入式软件产品的新要求[J].质量与认证,2017.