基于CMMI的软件过程改进及风险管理研究.pdf

黑龙江大学 硕士学位论文 基于cmmi的软件过程改进及风险管理研究 姓名：刘健 申请学位级别：硕士 专业：情报学 指导教师：吴大刚 20090420 中文摘要 中文摘要 今天的软件企业所面对的市场和几年前有很大不同，对于软件企来说，他们 要提供更高、更快、更稳定的软件，才能使自己立于不败之地，这即是机遇也是 挑战，如何在危机四伏的环境中抓住机遇接受挑战，是软件企业的重要议题。为 解决在软件企业中影响软件项目、过程或产品的风险制定准则可以积极管理风险， 将风险的影响尽要能降低。本课题研究的主要目的是为了给那些负责软件系统开 发的人，提供更有效的方法以应对c m m i 过程改进及其中存在的风险，通过对 c m m i 改进过程的实践与分析，构建企业软件过程改进模型，并结合国际上通用 的风险管理方法，提升软件企业，软件工程师，软件系统的风险控制能力，从实 践过程出发，力争为上述主体提供更宽的视角和积极的态度对软件过程进步完善 及改进的同时，规避风险，并尽可能在分析的基础上在尽可能提供更合适的解决 方案，为软件企业的发展与成功出一份力。 关键词：软件能力成度集成：过程改进：风险管理：风险控制 黑龙江大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h e r ea l es om a n yd i f f i c u l t i e sf o rt h es o f t w a r ec o m p a n i e st o f a c i n gt h a naf e w y e a r sa g o ，t h e yh a v et ot h i n k i n ga b o u th o wt op r o v i d eh i g h e r ，f a s t e r , m o r es t a b l e s o f t w a r e ，t om a k et h e mi n v i n c i b l e ，t h e r ea r eo p p o r t u n i t i e sa n dc h a l l e n g e s h o wt h e s o f t w a r ee n t e r p r i s e st ot a k eo nt h ec h a l l e n g eo ft h ee n v i r o n m e n t sa tg r e a tp e r i lt os e i z e t h eo p p o r t u n i t ya r ea ni m p o r t a n ts u b j e c t i no r d e rt os o l v et h ep r o b l e mo ft h ee n t e r p r i s e s o f t w a r ep r o j e c t ，w eh a v et ot a k em o r ea c t i v e l ym a n a g er i s km e t h o d ，o fw h i c ht h er i s k o f i m p a c tc a nb er e d u c e d t h em a i np u r p o s eo ft h es t u d ys u b j e c t si no r d e rt og i v et h o s e w h oa l er e s p o n s i b l ef o rs o f t w a r es y s t e md e v e l o p m e n t , a n dt op r o v i d em o r ee f f e c t i v e w a y st od e a l 、柝t l lc m m ip r o c e s si m p r o v e m e n ta n dt h ee x i s t e n c eo fr i s k , t h r o u g ht h e p r o c e s so fc m m it oi m p r o v et h ep r a c t i c ea n da n a l y s i s ，t ob u i l de n t e r p r i s es o f t w a r e p r o c e s si m p r o v e m e n tm o d e l ，c o m b i n e d 谢lc o m m o ni n t e r n a t i o n a lr i s km a n a g e m e n t m e t h o d st oe n h a n c et h es o f t w a r ec o m p a n i e s ，s o f t w a r ee n g i n e e r s ，s o f t w a r es y s t e mr i s k c o n t r o la b i l i t y ，s t a r t i n gf r o mp r a c t i c e ，a n ds t r i v ef o rt h ea b o v et op r o v i d eab r o a d e r p e r s p e c t i v eo ft h em a i nb o d ya n dap o s i t i v ea t t i t u d et op r o g r e s si ni m p r o v i n gt h e s o f t w a r ep r o c e s sa n di m p r o v e da tt h es a m et i m e ，t oa v o i dr i s k sa n d ，i fp o s s i b l e ，a tt h e b a s i so ft h ea n a l y s i sa sf a ra sp o s s i b l et op r o v i d em o r es u i t a b l es o l u t i o n sf o rs o f t w a r e c o m p a n i e st od e v e l o pas t r e n g t ha n ds u c c e s s k e y w o r d s ：c m m i ；i m p r o v e m e n to fp r o c e s s ；r i s km a n a g e m e n t ；r i s kc o n t r o l ； -1 1 独创性声明 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨蕉延太堂或其他教育机构的 学位或证书而使用过的材料。 学位论文作者签名： 未- i 缕 签字嗽2 够7 年岁月厶日 学位论文版权使用授权书 本人完全了解墨蕴选太堂有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本 人授权墨蕉堑态堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编本学位论文。 学位论文作者签名：去i 谑 导师签名： 鼍吹卧 签字日期：幻7 年岁月2 。日 签字日期： 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 捌年 f 厂月2 0 日 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 课题研究的目的及意义 随着全球化的进程加快和互联网的发展，如今，人们接触的方方面面几乎都 涉及了软件。从大型企业的数据中心的商务信息管理，到汽车的防抱死刹车系统 的控制，再到家用电脑的网络浏览器，软件无所不在。但今天的软件企业所面对 的市场和几年前有很大不同，对于软件企来说，他们要提供更高、更快、更稳定 的软件，才能使自己立于不败之地，这即是机遇也是挑战，如何抓住机遇接受挑 战，是软件企业的重要议题。关注软件过程本身，就是对软件可用度，可靠度， 可行性的重视，所以，人们认识到，改进软件过程的管理是解决上述难题的突破 口，再不能忽视软件过程的影响了n 1 。需要对软件进程改进己成为大家的共识，只 有通过改进才能使软件的开发流程可控，可量化，可监督，卡内基梅隆大学软件 工程研究所( s e i ) 应美国联邦政府的要求开发c m m i 是世界上比较用的一种衡量 软件过程能力的标准，它的前身c m m 在1 9 8 1 年，由美国，用于评价软件承包商 能力并帮助其改进软件质量的方法，但仅仅关注过程本身就还远远不够。我们不 能否认风险是存在的，而且存在于世界的各个角落，在软件发的过程中，虽然c m m i 的作为世界上比较认可的成熟度模型为许多大型软件业企业提供了实践的参考， 但由于实施过程中的偏差，人为因素，执行力度等问题，很可能导致过程改中产 生的风险，进而成为了项目成功道路上的隐患，充分认识到软件风险管的重要性， 必要性和紧迫性，进而利用正确的方法管理风险，分析分险，控制风险，进行自 我评估，才能使软件企业，在问题出现的时候得以轻松应对，将风险降到最低， 所以现在的问题不再是是否应该管理过程改进中的管理风险，而是如何管理软件 过程改进中产生的风险。 1 1 1 本课题研究的目的 导致项目延期、超出预算和软件品质下降的问题被业内人士统称为“软件危 黑龙江大学硕士学位论文 机”。大多数情况下，用传统的办法解决软件危机往往行不通，使许多软件工程师 因此一筹莫展，因为对软件风险的控制跟以往解决问题的方式并不相同，原因很 简单：即风险并不是普通问题。为解决影响软件项目、过程或产品的风险制定准 则可以积极管理风险，将风险的影响尽要能降低。本课题研究的主要目的是为了 给那些负责软件系统开发的人，提供更有效的方法以应对c m i v n 过程改进中的风 险，通过对c l v i l v l l 改进过程的实践与分析，并结合国际上通用的风险管理方法， 提升软件企业，软件工程师，软件系统的风险控制能力，从实践过程出发，力争 为上述主体提供更宽的视角和积极的态度看待风险，并尽可能在分析的基础上在 尽可能提供更合适的解决方案，为软件企业的发展与成功出一份力。 1 1 2 本课题研究的意义 与其它经济活动、工程项目相同，软件开发过程中也存在许多“未知量，由 于这些不确定因素，往往会给项目的成功开发带来一定程度上的风险，严重的情 况下，可能导致项目计划的彻底失败或不能完全达到预期目标嘲。美国卡内基梅 隆大学软件工程研究所( s e i ) 推出的软件能力成熟度模型( c 删i ) 之后，很多在 全世界软件标准领域，得到了十分广泛的认同及应用。近年来国内的很多软件企 业也渐渐开始重视c m m i ，认为只要通过了c m m i 的认证，就一定可以提供软件企业 的效率，期望最终可以通过级来达到开拓国际市场，在竞争中立于不败之地的目 的，但却往往忽视了，实施c m m i 是十分复杂和庞大的系统，其中难免会有执行走 样的时候，以至于产生风险，本课题的意义主要是，通过对c 姗i 在软件过程改进 的研究与分析以及对风险管理理论的研究的论述，引起相关软件企业对实施c i v i l 实践的风险予以重视，进一步论证风险管理在企业的实践应用过程中的问题。并 为之提供可行的方案和相关模型，并通过实际案例，力争全面分析，问题的产生， 发展，解决的全过程。最终在一定程度上解决软件企业的实际问题，提高效率， 加强管理，控制风险，增加收益。 第1 章绪论 1 2 课题研究的国内外现状 1 2 1 国内研究现状 目前我国对软件过程改进和风险管理的研究还处于起步阶段，尤其是针对其 内部的软件风险管理过程的研究更是如此，c m m 的知识体系在中国最早由国防系 统及部分大学和研究所引入。自c m m i 项目于1 9 9 8 年启动以来，在广泛综合软件工 程、系统工程以及集成化产品和过程开发的基础上，该模型得到不断地补充和完 善【3 】。而在中国最早实施c m m 的公司是m o t o r o l a 中国公司，他们在1 9 9 3 年就达到 了c m m 3 级。中国工程院院士何新贵教授带领的一个研究小组在对国内外情况和 技术资料充分调查和分析的基础上，参照s w - c m m 的总体框架，根据中国国情， 提出 c s c m m ( 中国的c m m ) ，并在大型工程中实施。c s c m m 把软件过程的进化 过程分为6 个成熟度等级，在原c m m 等级1 和2 之间插入了一个基本级，使得成熟 度等级的划分更加均匀，易于软件开发组织的升级。c s c m m 是一个框架，它试图 为提高软件过程能力的软件开发组织描述了一条改进其过程的途径。上海贝尔公 司的软件工程专家林锐2 0 0 2 年提出了“精简并行过程( s i m p l i f i e dp a r a l l e lp r o c e s s ， s p p ) ”，s p p 是基于c m m i 以及软件工程和项目管理知识而创作的一种“软件过程 改进方法和规范”。c m m i 是s p p 的主要参考标准，但是s p p 并不是对c m m i 进行简 化处理后的结果。两者都是用于指导软件过程改进的方法论，c m m i 主要描述“应 当做什么才能使软件过程能力达到c m m i 的某种级别“ ，而s p p 贝i 论述“应当怎样 做才能使软件过程能力达到c m m l 3 级水平“ 。近年来中国经济发展十分迅速，在软 件产业上也取得了许多骄人的成绩，随着软件企业规模与业务量的扩大，软件项目 在管理能力上出现了许多力不从心的现象，如何才能使软件的质量更高，企业的效 率更高，除了应用软件过程改进模型外，f 1 7 0 年代出现软件危机以来，我国学术界和 企业界对软件风险管理工具和技术的研究都倾注了大量的人力、财力和物力，多 年来来也取得了许多成果。但一个不争的事实是，仅有这些并没有达到期望的效 果。开始意识到，没有良好有序的风险控制，任何新技术都是无法得以真正的实 施的。s a p 的教授贝内特说，中国软件项目有3 0 4 5 在完成之前就己经失败了，一 气 黑龙江大学硕士学位论文 半以上项目的完成都超过了预算和进度的2 0 0 。我国对风险评估的研究台于8 0 年 代末，并在g j b 9 0 0 中规定了定性风险评估的工作内容 4 1 。直蛩 2 0 0 2 年下半年，才 面市一本翻译的软件风险管理专著【5 】。此后，国内一些学者出版了一系列相关著作， 包括项目风险管理、现代项目风险管理方法与实践等书。同时，代表国内 风险管理研究前沿的学术期刊也相继发表，其中2 0 0 2 年，文献【6 】研究了基于r e 的 软件系统进度风险评估；2 0 0 3 年，文献【7 】针对中小企业，给出了软件项目开发成功 率的模型；文献【8 】提出了信息管理系统风险管理优化和集成的思路；2 0 0 4 年，文献 p j 给出了一个定量三级风险评估的模型；文献 1 0 】总结了国内外软件项目风险管理 研究的成果。上述理论研究着重于单个技术在软件风险管理领域中的应用，仍未 形成具体的系统方法体系。在应用研究领域，文献【1 1 】主要论述了在项目实施的前 期决策的时候，应该听听“反对的声音“ ，反映了风险管理中风险识别思想，还站 从企业的角度提出软件及开发商选择的问题和实施要点，反映了风险控制的思想， 笔者虽然没有以风险管理体系阐述防范风险的过程，但为实施m r pi i ，引进风险 管理思想提供了很多素材；文献 1 2 】认为企业采用e r p 管理模型面临着三个层次的 风险：外部风险、流程风险和决策信息风险，并提出了实施过程中的表现形式即 软件风险、实施风险和转变风险。另外，作为软件工程领域权威标准的国家“质 量管理和质量保证标准“ ( g b t 1 9 0 0 - 2 0 0 0 ) ，也只在第一部分“选择和使用指南 的关于产品安全性的项目中提到了风险因素，同时在第三部分“软件开发、供应 和维护中的使用指南“ 的合同评审部分中提到了风险辨识和风险管理相关问题。 总体来说，我国的软件过程改进中的软件风险管研究尚处在起步阶段，软件风险 管理工作开展得不够广泛，在项目实践中进行完整的规范化的风险管理工作还很 不足。国内对软件项目风险管理的研究还停留在学习和吸收国外已有理论和方法 的基础上，近年来逐渐有文章见诸期刊，如张珞玲、李师贤对m i s 项目开展了一些风 险管理的研究【1 3 】；张李义提出一种信息系统开发的动态风险模糊估测方法【1 4 】；鞠彦 兵等提出一种基于证据理论的软件开发风险评估方法【1 5 】；潘陈勇从生命周期的角度 提出了软件开发动态风险管理的研究方法【l6 】另外，方德英以i t 项目风险管理为题， 提出一种风险管理体系，在s e i 风险管理框架中加入了组织保障体系旧焦鹏对软 第1 章绪论 i 件项目全生命周期的风险评估方法与应用作了详细探讨【1 8 】。 1 2 2 国外研究现状 国外对软件项目的风险问题研究始于1 9 6 9 年，由美国国防部牵头。在这个阶 段，人们已经初步意识到了软件问题的重要性，但由于计算机以及软件的使用范 围较小，软件风险引发的问题尚未完全显现，还没有对其开展完全意义上的科学 研究。1 9 8 1 年，美国国防部开始提供了大量预算来分析和管理软件项目中技术风 险。1 9 8 5 年，颁布了软件开发标准( d o d s t d 2 1 6 7 ) ，具体描述了在软件系统风险 管理中，建立了一个标准的软件开发方法。针对软件过程中具体的方法规定了软 件系统风险的分析以及管理程序，要求开发商在软件开发计划中创建和完善风险 管理程序进行控制风险的活动，包括发现风险域并确定相应的风险因素、对风险 因系进行评估、对各项资源进行配置以降低风险、对降低风险的方法进行分析等。 美国政府通过联邦经济研究与发展中心、软件工程研究所( s o f t w a r ee n g i n e e r i n g i n s t i t u t e ，s e i ) 等开发了一套评估国防供应商软件开发能力的方法，使得软件风险 管理理论和方法有了进一步的发展。s e i 是一个美国政府资助的研究和开发中心， 由美国国防部支持并由卡内基梅隆大学具体操作【1 9 】。1 9 8 9 年，r o b e r tn c h a r e t t e 的两本专著提供了一些基本的风险管理理论、方法和工具，虽然可操作性不强，但 为以后的相关研究提供了一些借鉴【2 0 1 。同时期出版的巴里博姆( b a r r yb o e h m ) 的著 作，被认为是软件项目风险管理的理论基础【2 1 , 2 2 , 2 3 】。与此同时，软件风险问题得以 明确的提出并逐步受到广泛的重视；软件风险管理的理论基础和框架已具一定的 雏形，并有了一些基本的风险管理方法以及风险控制工具，但可操作性不强，且 系统的科学的管理方法还没有真正形成。s e i 和美国宇航局( n a t i o n a la e r o n a u t i c s a n ds p a c ea d m i n i s t r a t i o n ，n a s a ) 的软件认证技术中心( s o f t w a r ea s s u r a n c e t e c h n o l o g yc e n t e r , s a t c ) 对软件项目风险管理展开了广泛而深入的研究。从1 9 9 6 年到2 0 0 0 年，全球有1 0 1 2 个组织进行了c m m 评估，其中2 6 7 为美国官方和军 方合同训2 4 】。1 9 9 6 年，s e i 提出了软件风险影响纲要，并在此基础上建立了软件 风险费用模型。该模型主要集中在两个基本领域，一是确定评估软件风险的 黑龙江大学硕士学位论文 c o c o m o i i 费用估计工具；二是用c o c o m oi i 开发确定风险管理投资回报的方 法。这些可用来估计减轻风险所需费用和风险发生时的代价。1 9 9 6 年，s e i 开发 了一套比较完善的软件风险管理方法体系( s o i t w a r e 硒s km a n a g e m e n t ，s i h m ) 。s r m 方法贯穿于软件系统的生命周期，包括软件系统的采购、开发和维护。s r m 方法 的框架由软件能力成熟度模型、软件采办能力成熟度模型以及它们支持的实践方 法和基本构想组成。其中实践方法包括：软件风险评估( s o i t w a r e 硒s ke v a l u a t i o n , s r e ) 、持续风险管理( c o n t i n u o u s 融s km a n a g e m e n t ，c r m ) 和团队风险管n ( t e a m 础s km a n a g e m e n t ，t r m ) ；基本构想包括风险管理程序、风险分类方法、风险诊断 和风险管理指南【2 5 】。s r e 自1 9 9 1 年起就在s e i 中发展演化，并广泛应用在美国国 防部和其它政府组织的5 0 多个部门。c r m 和t r m 是对已经得到证实的风险进行 管理的两种方法，以达到将风险减小到最低程度的目的，但还缺少应用的一般性 和普遍性，需要进一步的改进。s r m 方法体系是迄今为止能够系统管理软件风险 的最好办法【2 6 1 。软件项目风险管理研究的重心在美国，一些欧洲国家也有研究 2 7 1 。 1 3 课题的研究思路、主要内容和创新点 1 3 1 研究思路 本文从软件工程理论和风险管理理论入手，详细论述了软件成熟度模型c m m i 的过程改进内容，以及如何利用风险管理理论对过程风险进行控制，结合实例，并提 出了解决相关问题的建议，通过过程改进活动，使更多的软件过程以制度化的形式 达到稳定，于是，该组织的综合软件能力就升到一个更高的成熟度平台上【2 羽。 图卜1 论文结构 第一章在查阅对大量文献的基础上，了解c m m i 与风险管理的背景材料，论 述以过程改进与风险管理以研究对象的主要目的及意义。同时，说明课题研究的 国内外现状等。 第二章阐述c m m i 相关的基本理论知识点，包括c m m i 的历史，主要的内容、 过程域、评估方法以及较前一版本的改进之处等，是后文立论的基础和研究的根 本 _ 发点和落脚点。 第三章论述了什么是软件过程、过程评估以及基于c m m i 的过程改进，从多 个角度说明了，为什么需要过程改进，以及软件企业的目标与过程的关系，以及 为什么过程改进如此重要等等。 第四章应用软件过程改进之后，问题依旧存在怎么办，如何实施软件风险控 制，使可能存在的风险降到最低，为软件企业，节省宝贵的时间、金钱、人力成 本，成为这一章着重讨论的问题。 第五章利用a s p 程序开发一套基于c m m i 过程改进与风险控制系统，通过 对需求分析，数据库设计，实施项目过程，改进软件过程，风险管理过程的分析， 7 黑龙江大学硕士学位论文 在一定程度上解决软件问题，应用前文提到的理论内容，统筹安排，使软件效用 最大化。 第六章，根据当前国内企业实施c m m i 过程改进以及风险管理的情况，通过 分析出现问题的原理，提供相应的解决办法以供参考。 1 3 2 主要研究内容 本文主要以利用c m m i 对软件过程进行改进为出发点，对过程改进以及在过程 改进中遇到的风险问题进行理论研究，提出基于过程改进的风险管理模型，并利用 实践开发案例对过程改进，风险管理中遇到的问题，加以概括。 主要工作如下： ( 1 ) 讨论课题研究背景及意义，对软件过程改进以及过程中存在的软件风险 管理的现状、存在的不足及软件风险管理的必要性进行了研究，以时间为顺序介 绍并梳理了国内外过程改进与风险管理的研究现状、研究内容及主要创新点。 ( 2 ) 对软件过程定义、特征及种类进行讨论，分析了影响过程改进管理能力 的关键问题。在对c m m i 以及过程改进模型进行深入研究的基础上，提出了改进 的软件过程改进模型，使软件的开发流程可控，可量化，可监督。 ( 3 ) 着重论述了用什么方法来管理软件风险，软件风险的能力如何评估，以 及如何提高管理软件风险的能力，迸一步分析了影响风险管理能力的关键因素。 针对经典软件风险管理模型进行深入研究的基础上，提出了改进的软件风险管理 模型。 ( 4 ) 通过对过程改进以及风险评估与风险管理的关系以及风险评估模型的特 点；在定性分析模型、基于对评估模型进行比较分析的基础上，设计了一套办法 管理系统，通过对系统的前台、后台、数据库以及各个模块的设计明确如何改进 以及风险分析，评估，管理的过程总体结构。 1 3 3 本文创新点 在参考大量相关文献的基础上，建立了软件过程改进模型剪裁，针对软件企 第1 章绪论 业当前情况，即要c 删i 过程域和相关实践进行剪裁，又要按照实际情况补充c m m i 模型中没有的过程域和实践，设计出适合本企业的软件过程规范，是基于c m m i 以 及软件工程和项目管理知识进行设计，它由众多的过程管理规范和相关文档模板 组成，这主要应用于国内i t 企业进行持续的改进其软件过程能力，按照软件工程 的时间周期理论比较系统的论述了参与过程改进的软件企业各个要素，以及相对 全面的论述了如何改进、如何评论、如何增效和如何控制成本等主要改进步骤。 近年来，基于c 删i 的软件过程改进逐渐被国内软件企业所认同，相关过程改 进的学术研究有了很大程度上的进展，但随着应用c m m i 的软件企业越来越多，问题 也变得越来越多，为什在国外应用良好的软件成熟度标准c m m i ，在国内实施的时候， 却走了样呢，本文在研究了软件成熟度模型的基础上，对过程改进中的风险层面内 容，进行了详细的分析，我国软件企业在过程改进中的项目风险管理的整体水平 存在的不足提出应对方案。主要表现在以下几个方面： ( 1 ) 我国在软件风险管理的研究和实践等领域起步较晚，虽然现在软件风险 管理己经开始受到大多数软件企业的重视，但往往都停留在表面，缺乏落实具体 管理制度的方法； ( 2 ) 国内软件企业主要依靠项目管理人员的个人经验，实行以定性分析为主 的风险管理。因此，风险管理水平参差不齐，具有一定的随意性，实际效果往往 不能得到正确评价和对待，难以在较大范围内推广； ( 3 ) 由于在项目风险管理过程中缺乏定量分析方法的使用，因此有关项目资 料和数据的收集具有盲目性，从而导致该领域的知识不能得到有效的积累，影响 了管理水平的提高； 针对上述软件企业在项目风险管理的不足，提出了一套比较系统的风险管理 方法，主要从针对经典软件风险管理模型进行深入研究的基础上，提出了改进的 软件风险管理步骤。 克林( k i l i n s j ) 和罗森堡( r o s e n b e r g n ) 通过研究发现，任何事物的发展过 程存在的共性之一就是风险。据美国g a r t n e rg r o u p 公司2 0 0 0 年对i t 业的调 查每年实施的i t 项目中大约有4 0 失败，而每个项目年平均成本为1 0 0 万美元，因 9 黑龙江大学硕士学位论文 此，i t 项目风险管理较之传统项目的风险管理更值得关注。一些风险管理的研究 成果大多是针对某具体风险，而且基本上都是在工程项目管理领域，专门针对 软件项目的研究还很少，对软件项目风险的系统研究就更是不足了。因此本文首 先分析了基于c m m i 的软件过程改进的基本特征，据此具体阐述基于c m m i 的软件过 程风险管理：包括c m m i 中的过程域、过程表示方法、通用实践、特殊实践、过程 改进方法、改模型、软件风险、识别风险、控制风险，最后利用一套b c 的o s 信 息系统对风险管理应对策略，进行详细论述。 第2 章c m m i 与相关概念综述 第2 章c m m i 与相关概念综述 2 1c m ml 简介 1 9 8 1 年，美国卡内基梅隆大学软件工程研究所( s e i ) ，应美国联邦政府的要 求开发了一种用于评价软件承包商能力并帮其改善质量的方法。w a t t sh u m p h r e y 将成熟框架带到了s e i 并增加了成熟度等级的概念，将这些原理应用于软件开发， 发展成为软件过程成熟度框架，它提供了一个评估软件开发过程的管理及工程能 力的标准。 1 9 8 7 年，基于w a t t sh u m p h r e y 等人的工作，s e i 的m a r yp a u k 等人建立了第 一个c m m ( c a p a b i l i t ym a t u r i t ym o d e l ) ，即c m m 软件。1 9 9 3 年，s e i 推出了c m m i 1 。 自1 9 9 1 年起c m m 系统标准陆续发展应用于许多专业领域，较著名的包含了系 统工程、软件工程、软件采购、及整合的产品与流程发展( i n t e g r a t e dp r o c e s s p r o d u c td e v e l o p m e n t ) 等模式。由于使用单位快速增加及实务应用需要而于2 0 0 0 年整合软件工程、系统工程、集成产品开发等专业领域而发表了整合式模式c m m i v 1 0 版，于2 0 0 2 年加入委外作业管理后而为v 1 1 版。 虽然这些模式已经许多企业被认可，同时也意识到c 删i 会对不同产业中的组 织有益，然而使用多个模式本身也是有问题的。许多组织想要将它们的改善成果 扩展到组织中的其它模块中去，然而每个模块使用的特定专业领域模式的差异， 包含架构、内容与方法，在很大程度上限制这些组织改善成功的能力。再者，就 训练、评鉴和改善活动而言，成本是昂贵的。c m m i 项目的目的正是为了解上述使 用多种能力成熟度模式的问题。c m m i 产品团队初始的任务是整合三个模式： ( 1 ) 软件能力成熟度模式( s w - c m m ) 2 0 版草案c ( 2 ) 系统工程能力模式( s e c m ) ( 3 ) 整合产品发展能力成熟度模式( i p d c 删) 0 9 8 版 c m m i 承认组织之间存在着很大的差别。他们的客户不同，使用的工具不同， 人员智力与专业背景不同，从事的项目属于不同的类型，规模有大有小，要求也 1 l一 黑龙江大学硕士学位论文 各不相同。因而，任何实施c m m i 的组织应当以自己的方式走向成熟”1 。将这些模 式整合成单一的改善架构，以供需要进行过程改进的企业使用。 选择这三个束源模式，是西为它们被广泛的采用于软件及系统工程企业中， 以及它们对组织流程改善的不同方式。采用具普遍性且被重视的模式作为源数据， 产品团队创造组紧密结台的整合模式，此模式既能被目前使用来源模式者采_ i 】， 又能被那些对能力成熟度模式概念尚生疏者所采用。因此，c m m i 是s w c 删、s e c m 与 i p d c m m 的演进结果。发展成为统一的整合模式，不仅是单纯地将现有的模式组 合起来。进而提升改进的流程的效率，c 洲ij “品吲队建立可容纳多剃，专业领域， 并有足够弹性以支持不同米源模式方法的架构 圈21 能力成熟度模式家族的历史 c m m i 的基础源模型包括：软件c m m 2o 版本，e i a 7 3 l 系统工程，以及i p d c m m ( i p d ) 09 8 a 版本。2 0 0 2 年1 月c m m l l l 版本正式发布，立即被广泛采用。 最近，c b l m l 模式架构已经改良，以支持多个群集，以及群集与其成员模式间 分享最佳执行方法。从两个新群集开始工作：一个是针对服务( c m m if o r $ e r v i c e s ) ，另一个是针对采购( c 姗jf o ra c q u ls i t i o n ) 。虽然在c 1f o r d e v e l o p m e n t 中加入了服务发展模块，包含组件、消耗品与人员的纽台，以满足 第2 罩c m m i 与相关概念综述 服务需求，它仍不同于规划中专注于服务交付的c 砌if o rs e r v i c e s 。 十几年来c m m 的改进工作一直不断地进行，相继有多个学科领域的c m m 模 型问世，s e c m m 、s w - c m m 、和i p c m m 等。美国国防部采购与技术办公室领 导了一个由政府、企业和s e i 的代表组成的团队开发一个c m m 模型集成框架， 即c m m i ( c a p a b i l i t ym a t u r i t ym o d e li n t e g r a t i o n ，能力成熟度模型集成) 。 在2 0 0 6 年8 月发表c m m iv 1 2 版，这个版本应用“群集“ ( c o n s t e l l a t i o n s ) 概念，以一组核心组件的集合，提供高度共通内容给特定应用模式，将最佳执行 方法扩展至新领域，包含2 0 0 6 年公布的c m m i - d e v 发展模式 ( c m m i d e v e l o p m e n t )、2 0 0 7 年1 1 月发表的c m m i a c q 采购模式 ( c m m i a c q u i s i t i o n ) ，以及正在规划发展中的服务模式( c m m i - s e r v i c e ) 。此重 要改变的意义在于同步提升供需双方在发展、采购及服务等各面向的流程管理能 力，以达到双赢的效果。c m m iv 1 2 版本是经由c m m i 使用者所提出将近2 0 0 0 余 项变更请求发展而来。变更请求中，有超过7 5 0 个是与c m m i 的内容直接相关。 2 2c m mi 的过程域 成熟度 英文名称 缩写中文名称类型 等级 c a u s a la n a l y s i sa n dr e s o l u t i o nc a r 原因分析与解决方案 5 支持 c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t c m 配置管理 2 支持 d e c i s i o na n a l y s i sa n dr e s o l u t i o nd a r 决策分析与解决方案 3 支持 i n t e g r a t e dp r o j e c tm a n a g e m e n t l p m集成化项目管理3项目管理 m e a s u r e m e n ta n da n a l y s i sm a 度量分析 2 支持 o r g a n i z a t i o n a l i n n o v a t i o na n do l d 组织革新与推广 5 过程管理 d e p l o y m e n t o r g a n i z a t i o n a l p r o c e s so p d 组织过程定义 3 过程管理 d e f i n i t i o n o r g a n i z a t i o n a lp r o c e s sf o c u s o p f 组织过程焦点 3 过程管理 o r g a n i z a t i o n a l p r o c e s so p p 组织过程绩效 4 过程管理 p e r f o r m a n c e o r g a n i z a t i o n a lt r a i n i n g o t组织培训3 过程管理 p r o d u c ti n t e g r a t i o np i 产品集成 3 工程 p r o j e c tm o n i t o r i n ga n dc o n t r o l p m c 项目控制 2 项目管理 量垄兰奎茎至圭兰堡兰兰 p r o j e e t p l a n n i n g 项目规划项目管理 p r o c e s sa n dp r o d u c t q u a l i t yp p q a 过程和产品质量保证 支持 a u r 锄 q u a n t i t a t i v ep r o j e e t m a n a g e m e n tq p m定量项目管理项目管理 r e q u i r e m e n t sd e v e l o p m e n t需求开发 工程 r e q u i r e m e m sm a n a g e m e n tr e q m 需求管理丁程 r i s km a n a g e m e n tr s k m风险管理 项目管理 s u p p l i e r a g r e e m e n t b l a a a g e m e ms m 供应商协议管理2项目管理 t e c h n i c a ls o l u t i o nt s 技术方案 3 工程 i d a t i o n、能l 确认工程 v e t 】f l c m i o nv e r 验证t 程 c 埘i 有两种表示法：一种是阶段式表示法，另一个是连续式表示法。 221 删mj 阶段式表示法 阶段式表示法把对以往的c m m 思想进程继承，过程域分成5 个成熟度等级进行 组织，从低到高分别分：初始级管理级、定义级、定量管理级和优化级，如图2 - 2 所示。 图22 别c m m i 的五个成熟度等级 量：耋! ! ! ! ! ! 耋塑茎堡垒垒兰 圈2 - 3c m m i 的阶段式表示_ ；圭 2 2 2 删m l 连续表示法 连续式表示法( 如豳24 所示) 则将过程域分为4 大类型：它们分别是过程管 理过程、项目管理过程、工程过程及支持过程。每类过程中的过程域又进一步分 为“基础的”和“高级的”。在按照连续式表示方法实施c m m i 的时候，_ - 个组织可 以把项目管理或者其他某类的实践一直做到最好，而其他方面的过程区域可以不 必考虑”。 与阶段式表示法相比，连续式表示法主要有两个方面的优势。第一，连续式模 型为用户进行过程改进提供了比较宽松的环境。其次，以连续式模型为组织过程进 行评估的时候，它的评估拥有更佳的可见性。 墨垄鎏奎茎至圭茎堡耋圣 2 3 过程域的部件 2 - 4 c m m i 的连续式表示往 c m m i 过程域的部件划分3 类：它们分别是必要的( r e q u i r e d ) 、期望的 ( e x p e c t e d ) 、祁信息的( i n f o r m a t i v e ) ，如图2 - 5 所示。 矍：兰：! ! ! ! 皇望茎堡耋堡兰 图2 - 5 过程域的部件 2 3 1 必需部件 必需部件描述组织达到某个过程域必须满足的部分，这个满足在组织过程中 的实现是可视的。c i 的必需部件是特定目标( s p e c i f i cg o a l s ) 和共性日标 ( g e n e r i cg o a s ) 。这些目标在评估中作为判断一个过程域达到和满意的基本原则。 特定目标只适用于一个过程，它描述过程特性具有唯一性，即只有该过程必须 实现的那些特性。特定目标是必需的部件，在评估时用来衡量该过程域是否满足 要求。例如：配置管理过程域的一个特定目标足“创建和维护基线的完整性”。 共性目标称为“共性”是因为同一目标的陈述对应了多个过程域。共性目标描 述组织制度化实施的特征。 2 3 2 期望部件 期望部件说明组织要达到某个目标的般性的做法。期望部件指导那些实施 过程中改进或执行评估的人用于判断过程域是否达到目标。c m m i 的期望部件是特 定实践( s p e c i f i cp r a c t ic e s ) 和共性实践( g e n e r i cp r a c t i c e s ) 。 一l7 黑龙江大学硕士学位论文 特定实践表明一组活动，这组活动被期望可实现某个过程域的特定目标。例 如：项目监控过程域的一个实践是“对项目计划中的承诺进行监督“ 。 共性实践称为“共性是因为同一实践的陈述对应了多个过程域。共性实践 说明一组活动，这组活动被期望可实现给定的共性目标。 2 3 2 信息部件 信息部件是对如何达到必需部件和期望部件的更加详细的描述。以下是c m m i 的一些信息部件： 目的( p u r p o s e ) 描述了过程域的目标。例如：组织过程定义过程域的目的是 “建立和维护可用的过程资源和工作环境标准。 介绍性说明( i n t r o d u c t o r yn o t e s ) 应用于整个过程域的多个介绍性注释， 描述了过程域外覆盖的主要范围。例如，项目规划过程域的介绍性说明是“规划 开始于产品和项目己定义的需求“ 。 相关过程域( r e l a t e dp r o c e s sa r e a s ) 列出了相关过程域信息，反映了过程域 间更高层次的关系。例如，项目规划过程域中“识别和管理风险的更多信息，请 参考风险管理过程域“ 。 典型工作成果( t y p i c a lw o r kp r o d u c t s ) 。当执行一个实践时，通常会以工 作成果的形式产生输出。例如，项目监控过程域的特定实践“依据项目计划中的 参数监督项目实际数据”中一个典型工作成果是“明显偏离的记录“ 。 子实践( s u bp r a c t i c e s ) 提供了详细的说明，用于实施某个特定实践或共性 实践。例如，在项目监控过程域中特定实践“对确定的问题采取纠正措施”的一 个子实践是“为处理所识别的问题而采取措施，并形成文件。 共性实践详细说明( g e n e r i cp r a c t i c ee l a b o r a t i o n s ) 出现在一个过程域的 共性实践后面，它为一个共性实践如何适用于特定的过程域提供指南。 注释( n o t e s ) 是伴随任何一个模型部件的文字，它提供详细背景和基本原理 资料，起注解作用。 现在业界使用的c m m i 最新模型是2 0 0 2 年发布的1 1 版本系列，它们是 第2 章c m m i 与相关概念综述 c m m i s w ，c m m i s e s w ，c m m i s e s w i p p d ，c m m i - s e s w i p p d s s 。其中，c m m i - s e s w 是c m m i s w 的扩