软件研制过程中会产生大量有价值的数据,但难以存储和利用。同时历史项目开发产生的过程数据对于未来相关软件的研制具有非常重要的意义。因此如果能够采用一种有效的方法将软件的需求设计、开发设计和开发测试等过程数据采集并结合特定的模型分析方法进行分析将可以极大地提升软件的质量和可靠性。但当前缺乏有效的系统化的软件过程方法和工具来采集软件生命周期中的过程大数据。鉴于我国航天等高可靠软件逐步向模型驱动的软件研制过程转变以及课题组多年来从事于航空航天等高可靠软件工程工具的研发工作,在模型驱动的软件开发方法得到了学术界和工业界的极大认可的背景下,图形化模型驱动的软件研制逐步成为高可靠软件质量保障的主流工具。而基于这种技术能够有效地采集软件过程数据,进一步结合云计算技术和软件质量度量方法可以极大地支撑CMMI模型的演进过程。本课题从如下方面开展研究工作:首先论文对相关的支撑系统和技术进行了综合的分析研究和扩展分析给出了系统扩展设计的相关单元结构接口分析特征。其次针对课题组研制的模型驱动的工程工具支撑的软件生命周期的阶段以及各阶段包含的图形体系特征,分析、总结、提炼了3类软件过程大数据并具体映射为模型工具支持的各类属性和功能集合。接下来设计了符合原有系统管理过程的阶段性软件工程文档模板和文档内包含的属性及内容,对文档内数据结合建模数据的云端有效存储格式、上传方式进行了设计并实现了相应功能。再针对系统中后续基于模型的代码自动生成工作的需求,设计了图形模型向XML文档的转换功能。此外,针对模型类大数据通过采用已有各类可靠性预测模型基于给定样本数据进行了分析和测试,逐步证明了系统数据集合、数据传输、数据存储和数据预测连续过程的有效性。最后给出了一个模型驱动的软件过程大数据采集管理系统的需求及详细设计过程包括操作类、业务类和过程管理类数据文档的提取功能、模型描述文档生成功能、相关文档的上传和下载功能、建模人员评价功能和可靠性预测功能并最终实现。经过案例测试证明了本文提出的方法技术算法及系统功能的有效性和正确性。