軟件系統(tǒng)往往體現(xiàn)一定的功能，這些功能要符合一定的使用目的�，F(xiàn)實世界是在不斷變化的，而且變化的速度是越來越快，不變的是“變化”的主題。這一現(xiàn)實也直接影響到了實現(xiàn)實際功能的軟件系統(tǒng)，體現(xiàn)在需求、技術(shù)實現(xiàn)手段、應(yīng)用環(huán)境等多個方面，這些都直接影響到了軟件系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性。同時，由于快速變化這一事實，人們對于以后的預(yù)測能力也越來越有限，有時根本難以明確未來的需求，只能是根據(jù)環(huán)境的變化而隨時調(diào)整，因此直接導(dǎo)致了軟件生命周期越來越短這一現(xiàn)實，特別是應(yīng)用軟件，直接與這種變化緊密相連。
但是，軟件開發(fā)往往需要一定的時間，一個軟件系統(tǒng)從需求、設(shè)計、開發(fā)到投入使用，這一周期都不會很短，即從需求產(chǎn)生到實際能夠投入使用這段時間，其本身已經(jīng)成為應(yīng)用軟件自身的風險，很可能當一個軟件開發(fā)完成的時候，市場需求已經(jīng)發(fā)生了變化，開發(fā)出來的軟件已經(jīng)不適用了。軟件生命周期已經(jīng)縮短，特別是應(yīng)用軟件，隨著新業(yè)務(wù)的市場窗口變窄的趨勢，其自身的壽命周期也在縮短。快速投放市場已經(jīng)成為軟件系統(tǒng)的首要因素。另一方面，由于快速變化的外部環(huán)境給軟件產(chǎn)品帶來的風險，成本控制也成為軟件工程管理的一個重要方面，通過對需求變化的風險的評估來重新認識軟件壽命周期，以合理的成本完成軟件開發(fā)，也已經(jīng)成為對軟件產(chǎn)品管理者的一個挑戰(zhàn)。
在傳統(tǒng)的軟件工程方法中，主要使用瀑布式順序開發(fā)方法，包括需求分析和定義、系統(tǒng)設(shè)計、實現(xiàn)和單元測試、系統(tǒng)集成測試、運行維護等多個階段，這一方法的優(yōu)點是全面、嚴謹，但大的缺陷，是過程一旦啟動難以適應(yīng)變化。這一方法是基于一個重要的假設(shè)前提——能夠提出明確的需求。當面對快速變化、甚至是根本不明確的需求時，這種假設(shè)根本上不成立，因此這種傳統(tǒng)的開發(fā)方法的缺點越來越突出，特別是應(yīng)用軟件的開發(fā)，由于它與市場的聯(lián)系更加緊密，使用這種傳統(tǒng)的開發(fā)方法，已經(jīng)難以為繼。我們需要尋找一種更加快速、成本合理的軟件開發(fā)方法。
快速原型方法是這樣一種開發(fā)更加迅速、更加成本合理的開發(fā)方法。在軟件開發(fā)過程中，關(guān)鍵的步驟是確切定義出需求，明確軟件要實現(xiàn)的功能是什么，而這恰恰也是困難的過程，因為現(xiàn)在許多用戶在初期只有一個隱約的、大致的考慮，根本不可能提出具體明確的需求。這種情況下，使用快速原型進行反復(fù)交流、細化需求，成為一種更加有效的方法。一個軟件的原型，主要是模擬重要的功能和界面，但是一般不考慮運行效率，也不考慮系統(tǒng)的健壯性，出錯處理也考慮不多，它的目的只是為了實際描述概念中的結(jié)構(gòu)，使用戶能夠檢測與其概念的一致性和概念的可用性。
目前主要有兩種快速原型方法：
·丟棄原型(Throw-away prototyping)。其目標只是為了明確需求，使用簡單的開發(fā)方法，以低的成本實現(xiàn)一個可工作的系統(tǒng)，該系統(tǒng)只關(guān)注功能，不考慮開發(fā)工具、性能、容錯、未來實際運行環(huán)境等。通過反復(fù)與客戶交流和修改原型，使原型的功能能夠充分體現(xiàn)客戶需求。在明確了需求之后，原型會被丟棄。以后軟件的開發(fā)將根據(jù)明確了的需求按照傳統(tǒng)的工程化方法來開發(fā)。
·進化原型(Evolutionary prototyping)。其目標是與客戶一起工作，從一個原始的需求的輪廓開始，逐步改進，終發(fā)展成為符合實際需要的系統(tǒng)。采用這種方法，需要考慮到軟件未來的運行環(huán)境等有關(guān)要求，這要求從一開始要對需求有一個比較清晰的認識，不能有方向性的錯誤。
市場需求和新技術(shù)發(fā)展，大的風險往往來自對需求的分析和技術(shù)實現(xiàn)手段的選擇，通過原型化方法，首先以合理的成本細化需求、試驗技術(shù)手段，把主要的風險降到低，從而在總體上降低軟件開發(fā)的風險，加快軟件產(chǎn)品的形成，降低軟件開發(fā)的成本。
快速原型方法的過程，特別是進化的原型方法，與軟件的版本升級有些類似。隨著市場需求的變化，軟件版本不斷升級，每升級一次，會增加新的功能，或者引入符合發(fā)展新趨勢的技術(shù)手段。但是每一個版本都是產(chǎn)品化的，在產(chǎn)品質(zhì)量方面都達到了相當?shù)囊�，這與軟件原型是不同的，快速原型是一個由粗到細的過程，在終形成產(chǎn)品之前，不論原型被修改了多少個版本，都還不能達到產(chǎn)品化的要求，不能對外發(fā)布。
使用快速原型方法的大困難是工程管理的問題，許多具有較強管理能力的企業(yè)對快速原型方法也感到畏懼，根本原因是其不確定性所帶來的風險。但是應(yīng)該知道，快速原型的方法，正是為了針對主要風險，分解風險，盡早地、低成本地降低風險。否則，如果一味地強調(diào)軟件開發(fā)必須以明確的需求為前提，采用傳統(tǒng)的瀑布式開發(fā)方法，則會面臨更大的市場風險，如果以不明確的需求采用傳統(tǒng)的開發(fā)方法，軟件開發(fā)本身也必然面臨著災(zāi)難性的風險。因此，快速原型方法應(yīng)該成為我們軟件開發(fā)過程中降低風險的一種有效的方法。
許多企業(yè)在新的軟件開發(fā)需求提出時，實際已經(jīng)建立了自己的信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)，也已經(jīng)開發(fā)了類似的軟件系統(tǒng)，因此在新產(chǎn)品開發(fā)中應(yīng)采用的技術(shù)手段方面，已經(jīng)不存在問題，這時的風險主要存在于不明確的需求上，此時采用進化的原型方法，比丟棄的原型方法會更有效。為了加強對原型化方法的開發(fā)過程的管理，可以在整個原型化過程中把每一次對需求的細化看作是一次版本升級，在每一次升級過程中，細化了的需求是明確的(雖然還不一定是終的)，這可以采用瀑布式開發(fā)管理方法，只是這一過程的周期會非常短，而且只要不是終版本，成本必須控制在低。從另一個角度來說，如果企業(yè)的規(guī)劃能力比較強，對整個產(chǎn)品發(fā)展、信息系統(tǒng)建設(shè)都有比較明確的思路，這對于降低單個軟件產(chǎn)品的風險非常有利，限制了產(chǎn)品的風險，為單個軟件產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)，提供了很好的基礎(chǔ)。因此，使用快速原型方法，需要充分考慮到與企業(yè)原有的規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)系，并注意對它們的影響。下圖是一種典型的快速原型方法的工作流程。
后還需要強調(diào)一點。為了是軟件工程管理能夠適應(yīng)這種快速變化的要求，使用相應(yīng)的軟件工程管理軟件是十分必要的。它主要有幾個方面的好處：
1， 建模工具和自動代碼生成工具能夠大大提高開發(fā)的速度。
2， 配置管理工具可以有效對對軟件的變更進行管理。
3， 強大的測試工具可以更加有效地覆蓋測試范圍，提高測試的效率。
4， 強化對軟件開發(fā)過程中的流程管理，加強溝通協(xié)作，提高工作效率。
5， 提高項目的績效管理水平。
越是風險高的項目，越需要引入強有力的管理工具，提高管理力度和管理水平。加強科學(xué)管理是提高風險管理水平的出路。
