（管理科学与工程专业论文）软件过程改进中的管理问题研究.pdf

摘要 摘要 在现代软件企业发展中，过程因素逐渐成为制约软件产品质量和生产效率的 瓶颈，软件企业的软件过程决定了该企业的软件开发能力。大量的实践经验证明， 在体现企业软件开发能力的因素中，技术或工具并不是第一位的。软件过程决定 了软件产品质量的高低以及开发成本、进度的控制能力。软件企业只有对软件过 程进行有效管理、将过程规范化并不断改进才能在预算的时间和成本下生产高质 量的软件产品。因此，通过软件过程改进能帮助软件企业对其软件过程的改进进 行计划、过程诊断、过程改进方案制定以及实施，从而使得企业在激烈竞争的市 场环境中提高其竞争力。 目前国内的理论界和软件企业对软件过程改进非常重视。大多数研究者及软 件企业对软件过程改进的研究也集中在对各种改进模型、策略方法的分析及实施 上，而忽略改进中管理问题的存在以及管理的重要性。尤其现在中小企业普遍面 临着管理基础薄弱，资源不足，生存压力大，缺乏统一而有力的文化，人员素质 良莠不齐等问题，这些都是无法通过模型、策略能得以解决的。 本文贯穿软件过程改进的思想，借鉴软件工程学、经济管理学、博弈论等相 关理论，从理论出发，着重研究在软件过程改进中的管理问题。本文首先介绍了 软件过程改进的相关概念，对软件改进思想、原则和管理方法进行了详细阐述， 指出软件过程改进的重要意义。随后将标杆管理运用到软件改进中来，对软件标 杆的度量方法进行了研究，并通过对一些软件项目数据统计分析给出了实例，为 软件企业提供了借鉴。并对软件改进过程管理的各类管理进行了定性和定量分 析，应用层次分析法建立了评价指标体系、构造了评估模型，通过对其进行计算 分析得出在整个管理中起关键的管理因素。接着对改进过程中出现的人力风险问 题进行了分析研究。最后，针对管理问题提出了相应的对策。 关键词：软件过程改进；过程管理；软件标杆 a b s t r a c t a b s t r a c t i nt h ed e v e l o p m e n to fs o f t w a r ee n t e r p r i s e ，p r o c e s sf a c t o rb e c o m e st h ek e yr e s t r a i n t o fs o f t w a r eq u a l i t ya n dp r o d u c ee f f i c i e n c y , t h ec a p a b i l i t yo fs o f t w a r ed e v e l o p i n g d e p e n d so ns o f t w a r ep r o c e s so f t h ee n t e r p r i s e a c c o r d i n gt ol o t so ff a c t s ，t e c h n o l o g y o rt o o li sn o tt h ek e yf a c t o ro fa f f e c t i n gs o f t w a r ed e v e l o p i n ga b i l i t y s o f t w a r ep r o c e s s d e t e r m i n e st h eq u a l i t yo fs o f t w a r ep r o d u c t sa n dc o n t r o l l i n gt oc o s ta n ds c h e d u l e s o t t w a r ee n t e r p r i s es h o u l dp r o d u c et h es o f t w a r ep r o d u c t so fh i g hq u a l i t yu n d e r a r r a n g e dt i m ea n dc o s t ，n o n eb u ti tt a k e st h ea f f e c t i v em a n a g e m e n ta n dm a k e st h e p r o c e s ss t a n d a r d i z a t i o n s os o f t w a r ep r o c e s si m p r o v e m e n tc a l li m p r o v ep r o c e s sb y p l a n n i n g ，d i a g n o s i n gp r o c e s s ，l a y i n ga n dc a r r y i n go u tas c h e m e ，a n dt h e nr a i s ei t s c o m p e t i t i o na b i l i t yi nt h em a r k e te n v i r o n m e n to f f i e r c ec o m p e t i t i o n r e c e n t l ys o f t w a r et h e o r yf i e l da n de n t e r p r i s e sd e v o t em u c h a t t e n t i o nt os o f t w a r e p r o c e s si m p r o v e m e n ti nc h i n a m o s tr e s e a r c h e r sa n de n t e r p r i s e sf o c u so na n a l y s i s a n di m p l e m e n to fm o d e l s ，s t r a t e g ym e t h o d ，b u ti g n o r et h em a n a g e m e n ti ns o f t w a r e p r o c e s si m p r o v e m e n t e s p e c i a l l ym e d i u m a n ds m a l le n t e r p r i s e sa r ec o n f r o n t e dw i t ha s e r i e so fp r o b l e m ，s u c ha su n s u b s t a n t i a lm a n a g e m e n tf o u n d a t i o n ，s h o r t a g er e s o u r c e s ， p r e s s u r eo fe x i s t e n c e ，l a c k i n go fu n i f yb u te m o l l i e n tc u l t u r e ，a n dv a r i o u sp e r s o n n e l s c h a r a c t e r , t h e s ep r o b l e mc a n tr e s o l v eb ym o d e l sa n ds t r a t e g ym e t h o d t h et h o u g h to f s o f t w a r e p r o c e s si m p r o v e m e n ti si m p e n e t r a t e i nt h ea r t i c l e u s i n gs o f t w a r e e n g i n e e r i n g ，e c o n o m i c sa n dm a n a g e m e n t ，g a m et h e o r ye t c r e l a t e dt h e o r i e s ，t h ea r t i c l e e m p h a s i z e s o nr e s e a r c h i n gt h em a n a g e m e n tp r o b l e mi n t h e s o f t w a r ep r o c e s s i m p r o v e m e n t 硼1 e a r t i c l ei n t r o d u c e st h e r e l a t e dc o n c e p to fs o f t w a r ep r o c e s s i m p r o v e m e n tf i r s t l y , e x p a t i a t e so nt h et h o u g h to fs o f t w a r ei m p r o v e m e n t , p r i n c i p i a a n d m e t h o do fm a n a g e m e n t ，i tp o i n t so u ti m p o r t a n c eo fs o f t w a r ep r o c e s si m p r o v e m e n t t h e nm a k i n gu s eo fb e n c h m a r k i n g ，i ti n v e s t i g a t e sm e a s u r e m e n to ft h es o f t w a r e b c n c h m a r k i n gs t a n d a r d s b ys e l e c t i n ga n da n a l y z i n gt h ed a t ao fp r o j e c t s ，i tg i v e st h e c a s es t u d ya n dh o p es o f t w a r ee n t e r p r i s e sc a l ll e a mf r o mt h e s e a n dt h e ni tp u t so n q u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v ea n a l y s i so fv a r i o u sm a n a g e m e n tp r o b l e m sf o rs o f t w a r e p r o c e s si m p r o v e m e n t b yu s i n gt h ea n a l y t i c a lh i e r a r c h yp r o c e s s ，i te s t a b l i s h e sa n e v a l u a t i o ni n d i c a t o r ss y s t e ma n da na s s e s s m e n tm o d e l o fs o f t w a r e t h r o u g h c a l c u l a t i n gi tf i n d so u tt h ek e ym a n a g e m e n tf a c t o ri nt h ee n t i r ep r o c e s sm a n a g e m e n t a l s oi tm a k e st h er e s e a r c hi n t oh u m a nr e s o u r c er i s ki ni m p r o v i n gp r o c e s s a tl a s t ，t h e a r t i c l ep u t sf o r w a r dt h ec o u n t e r m e a s u r eo fm a n a g e m e n t k e y w o r d s ：s o f t w a r ep r o c e s si m p r o v e m e n t ；p r o c e s sm a n a g e m e n t ；b e n c h m a r k i n g n 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，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，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：二溘：坠日期：五塑： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：。匿签 导师签名：日期： 沙魂要 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 论文选题背景及研究意义 软件工业已经经历了几次浪潮。到目前为止，其中有三次特别明显的发展浪 潮。自从1 9 6 8 年北大西洋公约组织的计算机科学家在联邦德国召开的国际学术 会议上第一次提出了“软件危机 ( s o f t w a r ec r i s i s ) 以来，人们就开始着力想办 法解决如何开发软件来满足不断增长，日趋复杂的需求和维护数量不断膨胀的软 件产品的危机。这一阶段出现了以瀑布式生命周期和结构化的方法为特征的第一 次浪潮。随后，软件生产转向以过程为中心的软件工程时代，掀起了过程成熟度 运动，出现了软件业的第二次浪潮。第三次浪潮是软件工业化，它标示着软件的 自动化生产时代。 目前，大多数国家的软件工业发展正处于以过程为中心的成熟度运动。以过 程为中心的成熟度运动根源来自于全面质量管理，目的在于提高软件质量，提升 软件的生产能力。随着“过程思维”的深入，各国软件企业都意识到有必要对软 件过程加以改进，软件过程改进的程度与产品的质量保证和企业的生产能力及发 展有着必然的联系。为了更好的促进软件过程改进，国内外许多研究人员都着力 于理论上的研究分析并加以企业实践的结合提出了更好的建议：他们主要关注过 程改进的策略、实施步骤，关注软件过程改进的r o i ，他们在基于c m m c m m i 、 i s o i e c l 5 5 0 4 和b o o t s t r a p 等国际公开标准上提出了对软件过程改进各阶段 的措施和改进办法。与此同时，软件企业也在不断注入新的思想，引入新的技术、 方法运用到软件生产过程中来。 我国从上世纪末开始在政府的大力推动下全面的展开了软件过程改进，建立 了相应的一整套系统，并大力推广i s 0 9 0 0 0 和c m m c m m i 模型。从c m m c m m i 模型推广来看，我国的速度在世界上是最快的，也就是被评估的组织和被评估的 项目数量发展是最快的。从2 0 0 4 年开始，我国部分企业开始进行c m m c m m i 评估认证高峰期，据美国卡内基梅隆大学( c a r n e g i em e l l o nu n i v e m i t y ) 软件工 程研究所( s o f t w a r ee n g i n e e r i n gi n s t i t u t e ，s e i ) 资料显示，国内通过c m m i 评估的 企业有1 1 7 家，覆盖了c m m il 2 l 5 的所有等级。2 0 0 5 年底，中国通过 c m m c m m i 评估数量已位列全球第四。到2 0 0 6 年6 月3 1 日为止，通过评估企 业的总数达到4 4 8 家，其中四级以及四级以上的高成熟度企业达到5 2 家。现在 国内著名的多数软件企业，如联想、用友、金山、摩托罗拉、北京日立华胜、方 正科技、深圳华为、上海宝信、惠普等都已经通过了c m m c m m i 高等级评估认 证。 北京工业大学管理学硕士学位论文 经过多年的探索和实践，软件机构也逐渐意识到实质性问题是缺乏管理软件 过程的能力。起初由于软件企业过分重视技术，强调技术统领一切，盲目扩大开 发队伍，不断压缩管理成本，项目的开发过程处于无序的混乱中，导致无法开发 符合预算和进度要求的高可靠性和可用性软件。随着软件过程改进概念的引入， 很多企业根据改进模型对企业内部进行改进，通过改进后不仅加强了开发过程的 管理，提高了产品质量、生产能力，也为企业带来了商业上的收益。 尽管我国软件企业一直保持高速成长，但还是存在一系列问题，如产业规模 小；软件企业创新能力不足，造成附加值高和产业链上游软件产品市场大多被国 外企业垄断：软件企业工程化管理水平偏低，没有形成完善的管理体系，难以适 应竞争和发震的要求；软件人才结构不合理，知识更新馒，不适应国际市场要求 等。我国软件企业现在所存的问题归根结底也正是软件过程管理能力欠缺所引起 的。因此，大力加强软件管理能力，改进软件过程是解决问题的必须途径。虽然， 现在我国在软件过程改进上有一定成效。但是有些方面的不足是不容忽视的，如 中小型软件企业对过程改进的认识还不是很清楚，管理上存在大量漏洞。由于国 内企业的软件过程能力比较落后，过程改进的基础比较落后，很多的企业对过程 改进的认识还存在误区，很大部分企业只注重追求最终结果，以达到c i v l i w c m m i 等级级别丽作为目的，他们进行c m m c m m i 评估的目的只是借一本本证书来打 开产品销路，提高企业地位，这样就会出现企业为评估而制定的一系列规范和制 度在通过评估后就抛之于脑后，走的就是一个形式，软件过程改进的最终目的并 没有实现，企业的软件过程没得到相应改进，管理能力也没有得到提高。 本文的研究工作正是基于这样的背景提出的。改进的本质是对于过程而言， 更强调软件过程的重要性，把整个软件视为可控制、度量和改进的过程。而过程 改进的重要意义也就是对于效果良好的项目实践要推广应用，对于问题较多的项 目实践要变更调整，通过改善软件开发和管理的方式来达到企业的某个业务目 标，而不是以达到某一指定标准作为最终目的。因此为了促进软件过程的不断持 续改进，不仅要在技术上提高创新，更有必要从管理的角度出发，对过程改进管 理上出现的问题进行分析和研究。本文以软件过程改进的思想为指导，对软件过 程改进管理中的问题进行研究，为软件企业实际开展过程改进提供借鉴。 1 2 软件过程改进的基础知识及管理方法 1 2 1 软件过程改进的基础知识 1 2 1 1 过程、软件过程相关定义 ( 1 ) 要实施过程改进首先要明确“过程 的含义。过程在现代汉语词典中 第l 苹绪论 被解释为“事物发展所经过的程序 。实际上，不同的词典或标准对“过程”概 念有不同解释，下面给出常见的几种定义： 牛滓简明词典中，“过程”被定义为活动与操作的集合，例如一系列的 生产阶段或操作。 韦氏大词典定义“过程”是用于产生某结果的一整套操作、一系列的活 动、变化以及作为最终结果的功能。 i e e e - s t d 一6 l o 定义“过程”是对于一个特定的目标所完成的一系列操 作步骤，例如软件开发过程。 s e ic m m ( h u m p h r e y ，1 9 8 9 ；p a u l k 等人，1 9 9 3 ) 定义“过程 用于生产以 及软件进化的一系列的活动、方法及实践。 这些定义之所以不同在于它们各自的关注点，强调的方面不同，综合起来， 过程包括三方面特性：首先，过程应被定义；其次，应将关于过程的知识传授给 需要执行过程的每一个人，以此驱动他们的行为与活动；最后，通过执行过程中 的活动才能获得最终的过程结果。 ( 2 ) 软件过程对于软件企业来说，是整个企业最复杂、最重要的业务流程。 它是指实施于软件开发和维护中的阶段、方法、技术、实践及相关产物的集合。 其中相关产物是指项目计划、设计文档、编码、测试例和用户手册等。当一个企 业逐步走向成熟，软件过程的定义也会日趋完善，其企业内部的过程实施将更具 有一致性。 ( 3 ) 软件过程能力：软件过程能力描述了通过执行其软件过程能够实现预 期结果的程度。一个软件开发组织或项目组的软件过程能力，提供一种预测该组 织或项目承担下一个软件项目时最可能的预期结果的方法。 ( 4 ) 软件过程成熟度：软件过程成熟度是指一个具体的软件过程被明确地 定义、管理、评价、控制和产生实效的程度。所谓成熟度包含着能力的一种增长 潜力，同时也表明了组织实施软件过程的实际水平。随着软件组织的软件过程成 熟度的提高，软件开发组织通过其方针、标准和组织机构等将其软件过程规范化 和具体化，从而使得软件开发组织可以明确定义有关管理的工程方法，建议工程 的实践和规程。 1 2 2 2 软件过程改进的基本思想 从上述软件过程能力的定义所知，软件过程能力指一个过程内在的生产软件 产品的能力。对软件过程进行改进也就是使得其能力不断的提高，用它来衡量能 力，预测一个组织在承接下一个软件项目时，所能期望得到的最可能的结果。软 件过程改进( s o f t w a r ep r o c e s si m p r o v e m e n t ，s p i ) 基本思路就是形成一定的软件 过程，随后对其不断进行调整、优化，不断的提高其过程能力。 随着软件生产发展的需要和用户需求的不断变化，软件过程模型也不断在演 北京工业大学管理学硕士学位论文 化更新，软件企业的工程师和管理人员经过多年开发经验大都非常详尽地知道他 们的问题所在，但是哪些改进是当前最重要的问题，他们可能彼此有着不同的意 见。由于缺乏一个组织的改进策略，管理人员和专业人员之间在首先采取什么改 进措施上很难达成一致意见。经过深入的调查和研究，他们认识到软件过程的改 进不可能一朝一夕就能成功，需要持续不断的进行软件过程改进。所谓持续改进 就是以超前的视野预见过程执行实施中可能的引起要素( 包括特定的设计、作业 方式及其与之相联系的成本要素) ，借先期规范制约的各种手段做出最大可能效 果创出( 最优成本效益比) 的预期调整，并以相应的效果计量和评估方法相配 合，来确保实际过程以预期的低成本运作的先导式控制。而软件过程改进正是在 一系列微小、不断发展的，而不是革命性的创新步骤中实现的，因此软件过程改 进就是将软件的生产过程规范化，然后持续进行改进。 任何一个软件的开发、维护和软件组织的发展都离不开软件过程，软件过程 都经历了不成熟到成熟、不完善到完善的发展过程，这都需要持续不断的对软件 过程进行改进。近年来流行的c m m 模型( 软件能力成熟度模型，t h ec a p a b i l i t y m a t u r i t ym o d e lf o rs o i t w a r e ) 就是根据这一指导思想设计出来的。c m m 模型主要 用来对软件组织进行过程评估、软件能力评价，来指导软件组织进行过程改进。 c m m 基子已有6 0 多年历史的产品质量原理。克劳斯比( c r o s b y ) 将质量原理变为 成熟度框架的思想，他的质量管理成熟度网络描绘了采用质量实践时的5 个进化 阶段，而该框架后来在w a t t sh u m p h r e y 指导下进一步改进以适应软件过程的需 要。n t 9 8 6 年，w a t t sh u m p h r e y 将此成熟框架带到了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。c m m 着眼 于软件生产过程的标准化，为评价软件组织的成熟度提供了标准，为软件组织过 程能力的发展提供了一个阶梯式的进化框架( 图t - 1 ) ，c m m 理论认为将注意力 放在有限几个的活动并努力实现这些活动，企业就能平稳的提高软件过程，保证 持续地、长久地提高软件过程能力。 可预测的过程 ：= i 优化级i 标准一致的过程厂冷l 已管理级l 纪律化的过程 p 网 孑今厅五习 固 图卜lc m m 成熟度等级 f i g u r ei - 1m a t u r i t yl e v e l so fc m m 第1 审绪论 1 2 1 3 软件过程改进的原则 软件企业要实现改进目标、成功进行改进，在实施改进策略时要遵守6 项基 本原则： 原则1 软件过程的重大改进必须从高层开始。 改进必须是综合了各个层次的人的力量。改进努力的启动、持续的资源支持、 改进活动的优先安排都离不开高级管理层的领导。进行改进需要一个确信长期改 进，不仅必要、而且可行的管理团队。管理者必须设立具有挑战性的改进目标、 监督改进进展并坚持改进实施。只有改进人员的改进目标与组织的整体目标是一 致的，才能保证改进工作得到各个领导层的赞同、支持和投入，才能综合利用各 个层次的力量来推动工作的前进。 原则2 最终必须人人参与。 软件工程是一项团队活动，过程改进也不仅仅是一个人或几个人的事情，而 是整个组织的事情。不参与改进活动的人不仅会丧失受益的机会，还会阻碍改进 的进程。只有鼓励大家都积极参与，让这些人基于自身的经验和职业的判断力来 实实在在地设计和开发新的过程，才能使设计出来的过程真正为他们所理解，办 他们所用，从而实现过程的成功。 原则3 有效改进需要认清现状，了解当前的过程，树立明确的目标。 要对某件事采取行动必须要十分清楚的了解这件事，软件过程改进也一样。 评估是取得这种了解的有效方式。通过评估在实践中发现软件过程中的闯题，并 在实践中寻找和找到解决问题的办法，过程改进就是在不断发现问题和解决问题 的过程中不断向前发展。 原则4 持续改进。 软件过程改进不是一蹴而就的，它需要持续的学习和提高。软件改进人员一 定要认识到改进的不断持续的特性。到达顶点并不重要，关键的是，改进永远处 在一个上升的道路上，到达一个目标你就创造了另一个更高的目标，这个目标对 过程和环境都具有重要的意义。 原则5 没有有意识的努力和周期性的增强，软件过程改进就不会持久。 改进活动是一项艰巨而长久的任务，如果不不断加强，那么精确无误的完成 任务是十分困难的，这意味着必须谨慎的引入新方法，并对其迸行定期监控，否 则很难持久。 原则6 软件过程改进需要投资。 软件过程改进是一个复杂的工程。它不仅需要计划、专职人员和管理，还需 要投入资金。但在实际上大部分管理人员把改进的重任主要放在人员上，认为加 大人员的投入，鼓励员工努力工作就可以促使过程更好改进，而忽视了其他一些 硬件要求。总的来说，软件过程改进需要投入时间、技能和资金。 北京工业大学管理学硕士学位论文 1 2 2 以项目形式管理软件过程改进 1 2 2 。1 项目形式管理软件过程改进的必要性分析 对于一个软件开发机构来说，做过一个软件项目，无论成功与否，都能或多 或少地从中总结出一些经验。做过的项目越多，其经验越丰富，特别是成功开发 一个项目是很值得总结的。这样一来，就可以归纳出一些做事的完善过程，也就 是最佳实践。过程管理就是对最佳实践进行有效的积累，形成可复用的过程，它 能帮助软件组织将过程资产进行有效管理，使之可以被复用在实际项目中，并结 合从项目中获取的过程的实际应用结果来不断地改进过程。在过程改进实施中， 首先要对过程加以定义，对最佳实践加以总结形成一套稳定的可复用的软件过 程，然后再对其改进，根据实践中对过程的使用情况，对过程中有偏差或不切合 实际需要的地方进行优化活动。 软件项目管理( p r o j e c tm a n a g e m e n t ，p m ) 是软件组织中一项重要的管理，是 一定的主体、为实现其目标，利用各种有效的手段，对执行的项目周期的各阶段 工作进行计划、组织、协调、指挥、控制，以取得良好经济效益的各项活动总和。 由于软件是一个特殊的领域，使得软件项目管理不同于其他的项目管理，具有很 多的特殊性。为了实现项目目标，使软件项目获得成功，需要对软件项目的范围、 可能的风险、需要的资源、实现的任务、成本以及进度的安排等都要加以考虑。 软件项目管理可以提供这些信息并且贯穿于项目的始终。而在软件过程改进中要 对过程进行管理，管理最佳实践。软件项目管理与过程改进两者并不是互相孤立 的，而是紧密结合相互作用( 图1 - 2 ) 。 图1 - 2 过程改进与项目管理的关系 f i g u r e1 - 2r e l a t i o nb e t w e e ns p ia n dp m 软件过程在项目管理中辅助与项目管理的工作，在项目管理的计划阶段，计 划项目的最佳参考都是过去的类似项目中的实践经验，这些实践经验被总结起来 并加以定义成为软件过程。它们对于一个项目的准确估算和合理计划有非常大的 帮助，合理的计划是项目成功管理的基础，在项目计划的执行过程中，必要对整 个项目进行全程监控，同时计划将根据实际情况不断地得到调整，直到项目结束 时，项目计划才被真正的稳定下来。随后这份计划及其变更的内容也就是过程改 第1 章绪论 进最有价值的参考。过程改进也就是注重从项目的实际经验中不断的将最佳实践 提炼出来。当软件企业完成一个个项目时，软件过程的定义也根据各企业的情况 而发生相映的改变，从而影响并作用于下一个项目的实施。在这样的循环作用中， 软件企业就能逐步的提高其软件过程能力，从根本上提高软件生产能力。 1 2 2 2 软件过程改进的模型 软件工程研究所提出的软件过程改进模型是i d e a l 模型。i d e a l 模型将软件 改进过程分为初始化( i n i t i a t i n g ) 、诊断( d i a g n o s i n g ) 、建立( e s t a b l i s h i n g ) 、行 动( a c t i n g ) 和学习( 1 e a r n i n g ) 等5 个阶段。整个模型以过程环的形式表示，它表 明了软件过程改进是循环的，是可逐渐提高的。 初始化阶段是i d e a l 模型的起点，它为软件过程改进提供准备，主要任务包 括：识别改进的商业需求和推动者；确定软件过程改进的范围，形成提议；建立 软件过程改进基础设施及其之上的过程改进机制包括目标和程序指导原则。 诊断阶段确定现状与过程改进目标之间的差距，实际上就是软件过程的评估 阶段。它为组织走向持续软件过程改进循环奠定基础，主要任务包括：确定软件 过程改进需求的基准，并在此基准之上评估计划；实施评估计划，发现过程中的 弱项和强项；形成评估结果和建议报告，并与组织进行沟通。 建立阶段为当前过程能力中存在的问题划分处理优先级，设定改进的目标、 优先级和对应的改进策略，并完成行动计划的制定。它用于指导软件过程改进的 活动，主要任务包括：确定改进的领域、项目和活动的优先级；将一般的改进目 标转化成特定的、可度量的目标；建立、评审和更新过程改进战略计划等。 行动阶段就是执行上个阶段已建立的行动计划。在执行改进计划前，实际需 要解决计划中所提出的各项改进任务的具体方法、措施、步骤。同时，跟踪改进 的执行过程和对计划进行必要的调整，解决出现的问题，然后将成功的过程改进 向整个组织扩展。这阶段的主要的任务是完成改进具体行动方案；开发和完善战 略和计划执行所必须的模版工具；定义和完善过程的度量以及记录过程相关的数 据。 最后是学习阶段，分析实施过程中所获得的过程数据，发现过去的计划、方 案和行动中的优缺点，吸取教训，总结经验，准备新一轮的过程改进循环，不断 完善过程。 1 2 2 3 以项目形式管理软件过程改进的步骤 当今，软件生产力的改造是决定软件企业能否获得并长久保持竞争力优势的 一个决定性因素，关注启动软件生产力的提升是一项战略性的决策。软件过程改 进的目的就是为了提高生产过程能力，项目管理也是提升能力的一项重要任务。 通过对软件过程改进模型和项目管理的步骤可以看出，以项目形式管理软件过程 北京工业大学管理学硕士学位论文 詈i i i i i 一。皇曼鼍皇皇皇暑皇皇鲁皇皇 改进，能提高每一次软件过程改进的效率，把每次改进要达到的目的作为这次项 目管理的最终目的而制定改进计划，能更加的规避风险、明确目标。同时，还有 利于提高团队凝聚力、s p i 项目组与其他项目组形成了一种矩阵式组织结构，更 有效促进组织之间交流。以项目形式管理软件过程改进通常分为过程诊断、方案 制定、项目启动、项目策划、项目检查控制、项目验收和总结收尾几步。 ( 1 ) 过程诊断 诊断是一切过程改进和管理咨询的前奏，对于不以取证为目的的软件过程改 进来说，这一步尤其重要。过程诊断通常的方式为面谈、文档查阅、检查表填写 等形式。由于每个企业的规模大小、人力资源、设备财力以及企业文化的不同， 所以首先要软件企业要对自身组织的管理现状进行的描述。这样就可以把握组织 管理的演变历程，了解以往的过程改进活动中遇到的问题和取得的成绩，以便在 即将开展的管理改进中采取有针对性的措施。 在过程诊断中不能忽视的一个重要内容就是组织文化的诊断。由于企业生产 能力是不同的，有些大型软件企业采取的某些措施策略能有效的实现目标，其它 的企业照搬、依葫芦画瓢得到的结果却大相径庭，因此要顺利开展改进，就要对 自己的状况有个正确客观的认识。 ( 2 ) 方案制定及启动 在了解组织、项目的实际状态以后，就可以有针对性地提出解决方案，这一 步骤称为方案设计。制订方案的目的是为了获取项目相关者的支持。对于一些准 备或将要进行改进的企业而言，在这一阶段对试点项目的选择是至关重要的。这 个项目应具有一定的代表性，而且尽可能要选择状态较好的项目组，以确保第一 轮改进的成功。否则，将会对组织产生不利的影响。 方案的编制主要涵盖如下内容：本组织软件过程改进的历史，过程诊断( 包 括诊断方法、诊断结果和差距分析) ，改进方案( 包括总体目标、总体工程化管 理系统设计和详细改进措施) ，资源需求预测，计划进度概要( 包括前提和承诺、 资源需求预测) ，风险，里程碑。方案得到认可后，就可对项目进行启动，发布 项目的章程和召开启动会。 ( 3 ) 项目策划 项目启动后要对项目进行策划。软件过程改进中的项目策划主要是编制一份 项目计划，它包括：项目目标( 包括整体目标和本阶段目标) ，假定和约束，项 目组织( 包括组织结构、接口关系、报告关系和责任矩阵) ，项目进度跟踪方式， 项目里程碑，交付物( 包括文档编制和人员培训) ，风险管理，项目激励，项目 验收。 在这一阶段风险管理显得非常重要，过程改进要考虑到高层领导能否持续坚 持，其它部门领导和项目经理是否抵触，公司基础管理的瓶颈和组织文化的阻力。 第1 覃绪论 1 1 ( 4 ) 项目检查控制 计划制定好以后，还要对s p i 的实旋过程进行定期和不定期的过程跟踪，这 样才能确保及时纠正和预防计划执行中的偏差，最终达到项目的成功。 改进的正式控制一般可通过“周 和“里程碑 两种周期进行跟踪。周跟踪 的内容为进度、完成量、问题和风险，通过周报和周会的形式进行；里程碑跟踪 的内容为进度、工作量、人力开销、风险等，还要对项目管理的经验和教训进行 总结，里程碑也是识别典型案例和收集最佳实践的良好时机。里程碑跟踪活动通 常包括“里程碑总结报告编制”和“里程碑总结会 两种形式。 ( 5 ) 项目验收及总结 对于自底向上的软件过程改进，并没有标准的验收准则可利用，这要求组织 根据自身裁减的体系编制自己的验收准则。验收准则有定性和定量两种形式，定 量适合于有一定管理基础的组织，需要有足够的、可信的、可比的历史数据。但 多数中小软件企业可能在起步阶段只能选择定性验收的方式，这种定性验收方式 常常是“先僵化、再固化、后优化 理念的一种体现。 项目验收后，组织需要进行s p i 项目的最后一项活动项目总结，需要提 交书面报告并召开总结会，项目总结中要统计汇总软件过程改进本身数据、进度、 开销、偏差及分析，还要识别和共享经验教训。这一阶段的工作将为今后的软件 过程持续改进打下良好的基础，进入下一个改进循环。 1 3 国内外研究现状 1 3 1 国外有关软件过程改进的研究 软件过程运动的先驱是w a t t sh u m p h r e y 和卡内基梅隆大学的软件工程研究 所。2 0 世纪8 0 年代末期，w a t t sh u m p h r e y t i ：f l 他在s e i 的小组就开始了有关软件过 程的研究工作，随后提出了软件能力成熟度。作为软件过程理念的领袖w a t t s h u m p h r e y 奠定了基础性的原则。他最初设置的基本原则是将整个软件任务看作 是可控制的、可测试的、可提高的过程。在进行过程改进时，企业只有把改进 的实施和企业目标、战略相结合才能达到企业所想要的成效硷1 。随着过程运动不 断的发展，越来越多的研究者认识到软件过程改进的重大意义，并从不同的方面 提出了如何有效的进行软件改进。 1 3 1 1 不同规模软件企业进行改进的研究 虽然软件过程改进的提出是针对所有软件企业的，但是它是否能运用于不同 规模的企业并取得成效呢? 针对这一问题，d e c l a np k e l l y 、b i l lc u l l e t o n ( 1 9 9 9 ) 和t o r ed y b a ( 2 0 0 3 ) 等人从软件企业的规模入手进行了研究。d e c l a np - k e l l y 等 北京工业大学管理学硕士学位论文 人对拥有1 5 0 员工的小型企业s 3 取得软件改进做出研究分析，提出了改进的关键 步骤：要正确制定目标，做好前期评估，对过程加以定义并实施好计划3 。在 实施好计划这项中，重点强调了在按计划实施时要时刻测试和监控发生的改变， 指出增加细节的层次能完善进度。t o r ed y b a m = j l 欧5 5 家大小型软件企业的1 2 0 名 软件和质量管理人员进行抽样调研，得出这些企业改进之所以成功与商业定位、 领导能力、员工参与、度量、开发和对新知识探索这些独立变量有关，改进成功 的大小由这些因素在大小型企业所占的主导地位不同；并提出软件过程改进可以 作为加强竞争力的策略h 1 。 1 3 1 2 软件过程改进整体实施研究 软件过程改进是适应于任何规模的企业，根据企业实施软件过程改进后做出 的改变，一些研究者对过程改进的重要性做出了进一步强调。b i l lc u r t i s ( 2 0 0 0 ) 认为实施软件过程改进能为企业带来效益，它能消除开发中重复工作，减少成本 和提高生产率；并可利用软件改进的标准来改变组织；要从改进的成功或失败吸 取教训，并提出把软件过程改进看作项目来管理晦1 。 还有部分研究人员对知名的软件企业成功进行软件过程改进的情况进行了 全程的调查与分析，如对大型企业东芝进行改进的方法过程的研究哺1 ，x ：寸n e w w o r l dc o m m e r c e 、m o t o r o l ac o r k 、s i l i c o n 、s o f t w a r es y s t e m s 和a l l i e di r i s hb a n k 四家软件企业实施软件改进进行的调研粤等。f r a no h a r a ( 2 0 0 0 ) 就对四家软件 企业从各企业现状分析、启动时的定位、评估方法、采取策略和管理方法及人员 闯题都做出全面的分析和对比，最后从这些企业的成果得出了重要结论，其中就 提出了在改进可见度和跟踪过程方面要视软件过程改进为一项目，也就意味要应 用类似于产品开发项目的有结构化的编制和跟踪机构。同样，b i l lc h a r d g r a v e 、 d e b o r a hj a r m s t r o n g ( 2 0 0 5 ) 对美国一家通过改进取得成功的软件公司也做出 了分析，发现了存在的问题：如管理者制定在某一时间要完成改进目标，而实际 的时间要长的多；初期阶段缺乏管理协3 。并提出了要注意的地方：要有正确的指 导；有管理者的支持；同时组织中的成员都要理解软件改进；把启动软件过程改 进当成一个项目并提供必要资源；根据组织自身情况进行改进等。尤其b i l lc h a r d g r a v e 等人提出了软件过程改进是一个长期的过程而不是最终的目的，更明 确的指出了改进的方向。 1 3 1 3 软件过程改进管理研究 管理是软件过程最薄弱的一个部分一1 。软件过程改进的正式启动到软件过程 的持续改进是一个漫长的过程，这个过程可以划分为不同的阶段，而且在每个阶 段都会遇到不同类型的管理问题。m i c h a e ld e c k ( 2 0 0 1 ) 提出对差异性的过程进 行管理n 们，认为如果不认真做计划和管理过程的多样性，那么很快将再无法管理， 第1 章绪论 文中他利用风险分析的方法对过程改进目标进行选择和计划差异性过程。l a r s m a t h i a s s e n ，o j e l a n k ik n g w e n y a m a ( 2 0 0 5 ) 也指出虽然每个组织的情况不同， 但是他们所面对的关于管理的改变这方面的挑战是相同的n u 。他们对四个丹麦的 软件企业从1 9 9 7 年至u 2 0 0 1 年的管理上出现的改变做出了分析，找出管理中改变的 元素：过程、人员、组织结构和管理方式。t i m ov a r k o i ( 2 0 0 2 ) 通过从一些企业 进行改进的情况指出了软件改进在管理上面临的典型问题在于不能保证改进的 时间、缺乏实施改进计划的实际能力；他还对改进的三大部分需求分析、过程评 估和改进实施分别提出了应注意的一些问题d 羽。m a r c r o f tk m 也通过分析给出了 一些管理技术和程序来减少开发风险n 射。 除此之外，还有研究者从软件过程改进的模型、方法n 4 。1 们，改进中的风险n 、 评估人员能力n 羽和成本管理n 钉等方面做出了相应研究。 1 3 2 国内有关软件过程改进的研究 国内对软件过程理论的讨论与实践目前正在热烈开展，目标是使国内的软件 质量管理和控制达到国际先进水平，使中国的软件产业获得可持续发展的能力。 为此，国内涌现了大量研究关于如何有效进行软件过程改进的人员。与国外从各 角度对软件过程改进进行研究和取得的成效来比，由于我国对软件过程改进研究 的出发点不同。根据我国软件行业现况大多学者把进行软件过程改进的方法作为 研究对象。 由于c m m c m m i 在国内各软件企业盛行开来，不少企业为追崇c m m c m m i 的等级，盲目进行改进。为此，一些研究人员从c m m 的具体内容着手，有的把 c m m 与其他标准如( i s 0 9 0 0 0 标准) 进行比较啪2 ；有的分析了国内软件企业存 在的问题嘲；有的讨论了现有企业实施这些软件过程改进方法的不足，以及在改 进中存在的误区) ；