（计算机应用技术专业论文）基于软件外包服务支撑平台的软件度量模型的研究.pdf

( 一f i , 7 一f , 州t 人学丁学硕j ：学位论文 基于软件外包服务支撑平台的软件度量模型的研究 摘要 随着信息技术的快速发展耵l 陶际产业分工的进一步深化，软件与信息服 务外包对于节省公司成本，提高公司核心竞争力具有重要意义，软件外包已 成为全球化的产业。 建立一套完善的外包软件过程改进与度量系统，成为软件外包组织提高 产品质量与生产效率，提升品牌知名度和客户满意度的重要手段。为了更好 的服务于软件外包企业，使其高效的进行接发包活动和日常业务运行，有必 要建立成熟的软件外包服务支撑平台，而基于此支撑平台的软件过程度量系 统将辅助软件接发包组织有效实施软件质量度量和过程改进。 本文首先分析了软件度量的基础理论和步骤、异构数据交换方法和 c m m i 等相关技术。在此基础上结合哈尔滨软件外包工厂的实际需求，提出 了软件外包服务支撑平台的技术架构。 结合目标问题度量方法模型( g q m ) 的技术理论和业界现有的软件度 量方法模型。提出一种支持异构数据交换的外包软件过程度量模型 g m d r 。该模型定义了软件外包项目的组织目标、项目目标等系列用于度 量的目标元，分析了度量数据的收集方法和评价原则，建立了度量数据库和 异构数据交换系统，并提出了过程改进的方法与步骤。最后用两个实际外包 项目案例对软件过程度量模型进行验证，从实验的角度证明了通过使用本软 件过程度量模型，可以有效地提高软件的开发效率与质量，并可提高软件的 可维护性，增加了软件开发过程的可控制性。实践表明：g m d r 模型与轳 件服务外包支撑平台的结合不仅能够解决异构数据环境的软件度量问题，而 且能够为我国中小软件外包服务企业提供良好的借鉴。 关键词软件度量；能力成熟度模型集成；目标问题度量：异构数据交换 i i n 1 、滨理t 人学t 学顾l ! 学位论文 r e s e a r c ho fm e a s u r e m e n tb a s e do ns o f t w a r e o u t s o u r c i n g s e r v i c ep r o p u pp l a t f o r m a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n dt h ef u r t h e r d e e p e n i n go fi n t e r n a t i o n a la f f i l i a t i o no ft h eb u s i n e s sd i v i s i o n ，s o f t w a r ea n d i n f o r m a t i o ns e r v i c eo u t s o u r c i n gh a sa ni m p o r t a n tm e a n i n gi ns a v i n gt h ec o s ta n d e n h a n c i n gt h ee n t e r p r i s e sc o r ec o m p e t e n c e s o f t w a r eo u t s o u r e i n gh a sb e c o m ea g l o b a l i z ei n d u s t r y t h e yc a np r o d u c eh i g hq u a l i t ys o f t w a r ep r o d u c t sj u s t a ss p e c i f y i n ga n d m e a s u r i n gp r o c e s s a n di m p r o v i n gc o n t i n u o u s l y s o f t w a r eo u t s o u r c i n g p a r t i c u l a r l yi m p o r t a n t ，b e c a u s et h ee n h a n c i n g d e m a n dt ot h ea b i l i t yt h a td o m e s t i c a n di n t e r n a t i o n a le n t e r p r i s e sr e q u e s tt h eo r g a n i z a t i o na n du n i tw h oa c c e p tt h e o r d e r s ot ob u i l dap e r f e c ts y s t e mi np r o c e s si m p r o v e m e n ta n dm e a s u r e m e n tf o r s o f t w a r e o u t s o u r c i n g i sa n i m p o r t a n tm e t h o d t h a ts o f t w a r eo u t s o u r c i n g o r g a n i z a t i o n si n c r e a s ep r o d u c tq u a l i t ya n de f f i c i e n c y ，p r o m o t eb r a n da w a r e n e s s a n dc u s t o m e rs a t i s f a c t i o n i no r d e rt oo f f e rt h eb e t t e rq u a li t ys e r v i c et ot h eh i g h l ye f f i c i e n ti ns e n d i n g a n dr e c e i v i n gs o f t w a r ea n dd a i l yb u s i n e s so fs o f t w a r eo u t s o u r c i n ge n t e r p r i s e s ，i t i sn e c e s s a r yt ob u i l dam a t u r es u p p o r t i n gp l a t f o r mf o rs o f t w a r eo u t s o u r c i n g t k z s y s t e mo fp r o c e s sm e a s u r ec a n a s s i s ts o f t w a r eo u t s o u r c i n ge n t e r p r i s e si n e x e c u t i n gc m m i b a s e dq u a l i t ym e t r i ca n dp r o c e s si m p r o v e m e n tb a s e o nt h i s s u p p o r t i n gp l a t f o r m t h ed i s s e r t a t i o na n a l y z e st h eb a s i ct h e o r yo fs o f t w a r em e t r i c sa n ds t e p s ， h e t e r o g e n e o u sd a t ae x c h a n g em e t h o d s ，c m m ia n do t h e rr e l a t e dt e c h n o l o g i e s t h ed i s s e r t a t i o na r i s et h et e c h n i c a lf r a m e w o r kt h a tb a s eo nas u p p o r t i n gp l a t f o r m s o f t w a r eo u t s o u r c i n gw h i c hi sp r o p o s e db yt h ea c t u a lr e q u i r e m e n to fh a r b i n s o f t w a r eo u t s o u r c i n gf a c t o r y c o m b i n e dw i t ht h eg q m m e t h o dt h e o r y ，p r o p o s e d 哈尔演理t 人学1 ：学坝l ! 学位论文 ag m d rm o d e lo fp r o c e s sm e a s u r e m e n to fs o f t w a r eo u t s o u r c in gt h a ts u p p o r t h e t e r o g e n e o u sd a t ae x c h a n g et h em o d e ld e f i n e sas e r i e so fa i m st h a ta r eu s e di n m e a s u r e sw h i c hi n c l u d et h ea i mo fo r g a n i z a t i o n ，p r o je c ta n ds oo n ，a n a l y s e s c o l l e c t i n gm e t h o d sa n de v a l u a t i o np r i n c i p l eo ft h em e a s u r i n gd a t a ，b u i l da m e a s u r ed a t a b a s ea n dh e t e r o g e n e o u sd a t ae x c h a n g es y s t e m ，a n dp r o p o s e t l m e t h o d sa n ds t e p si n p r o c e s si m p r o v e m e n t t h ep r o c e s s m e a s u r e m e n to f s o f t w a r ei sv a l i d a t e db yt w oa c t u a lp r o j e c to fs o f t w a r eo u t s o u r c i n g t h er e s u l t s p r o v e dt h a tt h em o d e lo ft h es o f t w a r ep r o c e s sm e a s u r e m e n tc a ni m p r o v et h e e f f i c i e n c ya n dq u a l i t yo fs o f t w a r ee f f i c i e n t l y ；a l s o ，t h em o d e lc a ni n c r e a s et h e s o f t w a r em a i n t a i n a b i l i t ya n dc o n t r o l l a b i l i t yo ft h es o f t w a r ed e v e l o p m e n t i ti s p r o v e dt h a tt h eb i n do fg m d rm o d e la n dt h es u p p o r t i n gp l a t f o r mo fs o f t w a r e o u t s o u r c i n gc a nn o to n l yr e s o l v et h ep r o b l e mo fp r o c e s sm e a s u r e m e n ti n h e t e r o g e n e o u sd a t ae n v i r o n m e n t ，b u ta l s op r o v i d eg o o de x p e r i e n c e s f o rt h e m e d i u ma n ds m a l ls o f t w a r eo u t s o u r c i n ge n t e r p r i s eo fc h i n a k e y w o r d ss o f t w a r em e a s u r e m e n t ，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 ，g o a l q u e s t i o n - m e t r i c ，h e t e r o g e n e o u sd a t ae x c h a n g i n g 哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文基于软件外包服务支撑平台的 软件度量模型的研究，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位 期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包 含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究丁作做出贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名： 7 4 j s 7 、日期：。7 年弓月沙日 ， ， 哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书 基于软件外包服务支撑平台的软件度量模型的研究系本人在哈尔滨理工 大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归 哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全 了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部 门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可1 采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。 本学位论文属于 保密 厂 ， 在年解密后适用授权书。 不保密f 7 1 。 ( 请在以上相应方框内打- 4 ) 日期：0 7 年孑月沙日 日期：。年1 ；月护日 哈尔演理t 人学t 学形! i 学位论义 1 1 课题背景及来源 第1 章绪论 近年来，软件与信息服务外包活动r 趋活跃，服务内涵逐步延伸，商业模 式推陈出新，服务平台不断扩展，企业竞相重组合并。而随着信息技术的发展 和互联网的普及，以及国际产业分工的进一步深化，软件与信息服务外包已成 为全球化的产业。 全球软件和信息服务离岸外包业务增长的大背景是全球产业结构的调整， 发达国家企业迫于竞争压力和节约成本，将软件外包出去，已经是节省公司成 本和提高公司竞争力的必然趋势。将企业的软件和信息服务外包到劳动力成本 低廉的发展中国家，促进了全球软件与信息服务外包产业的快速发展。 从市场竞争格局来看，美国是当今软件与信息服务产业最发达的国家，其 强大的计算机技术、通信技术以及网络技术带动了软件与信息服务业的快速发 展；欧洲诸国凭借独特优势推动软件与信息服务业发展：日本上下游企业协同 合作促进了整个软件与信息服务的良性增长：韩国将软件与信息服务业置于国 家战略高度全力推动：中国台湾则致力于成为全球特定领域软件与信息服务的 主要供应者。 随着日本外包市场的扩大和对欧美外包市场的开拓，凭着自身丰富的人力 资源和低成本优势以及各级政府对软件外包业的重视和支持，我国的软件外包 市场规模正迅速扩大。根据i d c ( 国际数据调查公司) 的报告，2 0 0 3 年我国外 包服务市场总值约为4 亿美元，2 0 0 8 年这个市场增至4 6 亿美元，复合增长率 达4 4 8 。未来5 年，我国软件外包市场规模将增长5 倍。然而，这样利好的 消息丝毫没有让寻求软件外包“蓝海”的国内企业松懈。人民币升值、行业利润 下降、国际软件外包出现多元化转移的倾向、跨国公司加紧在中国布局软件外 包业务等因素的影响，使国内软件企业不约而同地将目光投向产业链高端。软 件外包公司更加关注如何通过过程改进和质量度量与监控来达到提高软件开发 效率和降低开发成本的目的。因此，软件外包园( 工厂) 或是大型专业软件外 包公司就更加迫切需要一个具有这些功能的软件外包服务支撑平台来支撑他们 的外包软件的开发，以求市场规模和利润的最大化。 哈尔滨“软件外包工厂”项目的建设就是在这种背景下提出的，目标是为 n 合尔滨理t 火学工学硕上学位论文 黑龙江省全省的软件与信息服务外包企业共建软件车间，提供软硬件技术支撑 服务平台，整合省内软件与信息服务外包企业的力量，提供从软件项目开发、 系统维护、质量测试和i t 信息服务等内容的下游服务，利用哈尔滨市丰富的 教学资源和较低的人力资源成本，完善中国软件与信息服务外包产业链的构 成。如图l l 所示，软件外包工厂架构在国家软件与信息服务外包公共服务平 台的支撑下，建立黑龙江省软件服务外包公共支撑平台，为我省的软件外包企 业提供软件车间和公共支撑服务。 国家软件与信息服务外包公共支撑平台 zjljl jljl r1r rr 基地城市基地城市基地城市基地城市 气7 ：33： 黑龙江省软件服务外包支摊平台 ： 。 ： 3 工 o 。c ，软件车问 ll 。c 软件车问 il o d c ，软件车问 l o d c 软件车间 图1 1 软件外包工厂架构 f i g 1 - 1f r a m e w o r ko fs o f t w a r eo u t s o u r c i n gf a c t o r y 软件外包服务支撑平台是一个面向国内外接、发包用户( 包括软件外包公 司) 、软件外包技术和管理人才的服务型应用平台，它向用户提供接、发包公 司信息与人力资源查询、人才培训、软件开发过程度量和质量监控等服务；软 件外包服务支撑平台是一个软件外包公司和接包公司的交流与沟通的平台，能 够为发包与分包公司提供软件开发过程的质量监控和阶段性评估的功能，有效 地促进软件外包服务的质量和效率，并为我省软件与信息服务外包产业链提供 下游服务，为大规模的软件工厂提供共性技术支持。由于国内外客户很重视软 件项目开发过程的项目管理与质量控制，因此，建立一套比较完善的软件外包 过程改进与度量体系，成为软件外包服务商提高产品质量与生产效率，提升品 牌知名度和客户满意度的基本手段。 软件质量评价和过程控制程度依赖于软件度量技术。提高外包软件项目的 质量可以从两个方面着手：一是采用更加先进的开发技术，改进分析和设计 哈尔滨理t ，人学t 学硕l 学位论文 方法：另一个方面则是在整个软件项目开发过程中进行有效的量化管理，利用 估算、度量技术来分析、采集反馈信息，合理安排资源，不断调整项目的管 理，改进开发过程，从而确保软件项目的质量。因此，我们将对外包开发过程 和质量监控模式与传统软件开发进行对比，研究国内外现有的软件过程度量技 术，并在c m m i 和g q m 模型的基础上进行外包软件度量和过程改进方面的研 究，将此服务支撑平台的软件度量和质量监控子系统作为共性技术支撑系统来 为软件外包工厂的软件企业服务。 1 2 课题研究意义 根据发展经验，一国软件业的成功发展，离不开软件基地的筹划和创建， 闻名遐尔的就有美国硅谷、日本九州硅岛、印度班加罗尔的软件园。通过设立 软件基地( 园) ，给予各种优惠措施，吸引外国投资者来华落户，既可带来大 量的直接投资，又可以带来核心技术的研发项目，对提升软件的研发水平和促 进软件外包业，都有积极的作用。再者，通过设立软件基地，集聚效应可以推 动基地内企业之间的合作，加速形成规模优势，打造基地整体品牌。目前，我 国已相继在一些省市设立了国家软件基地、国家软件出口基地、软件与服务如 包基地，接下来需加强对基地建设的引导、规范、监管和服务，使基地真正成 为核心技术的“孵化器”、大公司的“成长摇篮”和软件外包业的“中心地 带”。 在目前我国软件外包服务公司品牌知名度较低、企业的资信度不能得到国 际认可的情况下，要想在软件外包方面做大做强，国家和软件企业需要从多方 面着手：为支持软件外包业的发展，国家应给予多方面的优惠措施，如给予软 件企业c m m c m m i 评估认证专项资助等；而软件外包服务企业应当按照规定 有计划的逐步通过c m m c m m i 各等级评估，通过认证提高企业管理规范化水 平，有助于国外软件发包商对我国的软件企业建立信心，凭此对我国企业进彳? 发包；软件与服务外包基地或工厂应该充分发挥整体优势，为软件外包企业提 供共性技术支持，建立软件服务外包支撑平台来规范公司的外包服务行为，加 快软件企业的发展，提高软件外包企业的接包能力，建立和保持与软件外包供 应商良好的伙伴关系，借助转包来拓展我们的接包渠道。 软件度量作为软件服务外包支撑平台的核心共性技术对软件服务外包工厂 的发展具有举足轻重的地位。t o md e m a r c o 曾经说过：“没有度量就不能控 制。”软件度量对于外包软件来说更是如此乜。软件过程度量重要性的提高已经 哈尔滨理丁人学t 学硕士学位论文 引发了企业对软件过程改进的要求，这就需要对软件过程度量的分析和评估。 应用软件度量技术和过程改进理论，灵活地运用管理方法和工具有目标地进行 软件质量和过程度量并解决软件生产过程中遇到的问题，规范软件生产过程， 明确软件度量目标，并通过对量化数据的分析，持续改进软件过程，以达到提 高软件企业的软件产品质量、获取竞争优势的最终目的。很多国内软件企业选 择采用能力成熟度系列模型( c m m c m m i ) 或其它模型来建立本企业的软件过 程规范，欲通过提升软件过程的能力达到提高产品质量、降低开发风险、减少 开发成本、保证产品按时交付等目的d 。而如何有目的，有效地进行软件过程 改进更是与软件项目的过程质量度量息息相关。在软件服务外包行业中，除了 软件公司对于软件过程质量的度量外，往往还需要让发包公司时时了解软件的 进度和过程情况，以便随时根据目标进行适当的调整，而防止因为软件问题导 致公司核心业务受到影响。因此，建立一个支持在异构数据环境下的软件服务 外包支撑平台，并能够在此平台上对外包软件进行实时地过程质量监控和软件 度量就显得非常必要。 1 3 软件外包与软件度量技术发展现状及分析 我国软件外包服务企业多数规模小，实力有限，难以支持长期的项目、难 以涉及高端业务领域、难以承接软件大单，因而主要从事低附加值、技术含量 不高的低端外包业务。即集中在以编码、测试为主要业务的i t o ( i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g yo u t s o u r c i n g ) 领域，虽然b p o ( b u s i n e s sp r o c e s so u t s o u r c i n g ) 的市场机会在逐渐增多，附加值更高，但受承接能力所限，b p o 业务比重不 大。即使有的企业涉及b p o 领域，也只是在从事数据录入、账单处理、数据 扫描等低端业务。在软件外包国际分工方面，我国还是处于下游地位。 随着软件的复杂度的上升，软件的可控性却在下降。此外，在日益激烈的 竞争以及上市时间压力的驱使下，不得不在越来越短的时间内对软件的需求、 构架、过程和资源做出决策。这就要求企业及时的适应技术、市场和公司结构 的中途变更。现在大部分这方面的成功企业，都有一套软件度量的程序口1 。这 样他们就可以根据他们收集起来的数据，来进行分析，用以表明他们遇见了什 么样的问题，采取什么样的措施是最好的。于是，这些企业就在日益激烈的市 场竞争中取得了成功。由此，软件度量已经在软件开发的过程中的地位日益增 强。 现在国外有很多这样的成功的案例，许多公司或者采用自顶向下，或者皂 哈尔滨理丁人学t 学颐l 学位论文 底向上的方法来进行测量，其测量程序在公司或组织范围内实施。惠普公司是 电子工业的市场领导者，也是软件度量的先驱。1 9 8 3 年的时候惠普就为响应以 软件生产率和质量为焦点的特别任务的建议，公司成立了使用工具改进短期内 生产率以及使用公共开发环境改进长期的生产率的小组。惠普公司创建了软件 工程实验室，软件工程实验室创建了软件度量委员会，度量委员会提出的测量 程序使得公司提高了生产率。另外，美国的一家通信公司o n t e l ，建立 了标准的度量工具包以提供服务，并且建立了项目的数据库作为与公司历史之 间的桥梁，以便用来度量公司的每个项目，公司也有自己独立的度量小组，这 样使得公司很快就可以了根据公司的标准来衡量各个项目，这样就使得公司在 很短时间内做出正确的决策，提高了企业的生产率。 目前，在软件产业经历了一段时间的危机之后，软件度量已经受到很多的 软件公司的注目，而且这些公司在这方面也取得了很大的成就，同时这也使他 们在软件业的地位得以巩固。尤其是国外的i t 公司，他们在自己的公司内部 采用各种方法对自己所做的项目进行度量，以此来提高公司的生产率，巩固e 己的地位。现在国外比较成功的软件度量库，就是在澳大利亚的国际软件基准 标准工作组i s b s g ，他们给企业提供软件的相关信息，企业也可以利用他们提 供的工具来对自己的项目进行评估。同样在日本，企业也非常注重软件度量给 企业带来的益处，他们在软件开发的过程中让人感觉到一种习惯性的根据意 识：立足于数据而不是假设之上。规模估算、进度估算、成本估算、人员估 算，都需要说明理由，而不是仅仅凭借经验甚至是感觉做出判断；进度的调 整、质量评估、费用超支、人员追加，仍需要提出变更的原因和理由，不管这 种变更对企业是否有利；项目意见、作业提案、选择建议、管理流程，都需要 通过调查分析阐述各自的依据。尽可能的排出所有直观感觉可能带来的误差蕞 至错误，通过切实有效的数据来反映事实状况，并通过这些数据来判断发展的 趋势，做到“言之有据。 然而在中国却没有这样的先例，有些软件企业甚至只是为了做项目而做项 目，没有切实有效的管理。中国的软件行业如果想要朝着国际化，规范化的方 向发展，这就要求我们的软件企业充分重视软件度量的作用，以及学会用软件 开发过程中的数据来做出正确的决策，做到“言之有据 ，这样才能中国的软 件业才能在世界上立足。 国内外现有对软件度量的研究还有几个方面的不足之处，具体表现在以下 几个方面： 1 国内现有技术已开始根据c m m i 模型提供的软件过程框架对不同级别 呛尔滨理丁火学1 二学形ii ：学位论文 的个男软件过程进行度量，但仅仅是对极少数软件过程进行分析，且停留于理 论上的论证而没有具体实现忙1 。 2 软件过程的复杂多样性与度量方法的多样性又导致了对不同的软件过程 的度量往往一 够具体。不同过程对度量分析的要求各不相同，目前国内外尚没 有在接发包公司之间进行的软件度量，这罩会涉及到接发包用户之间的异构数 据库之f n j 的度量数掘的交换问题。 3 。软件过程度量的难点便是对多样化的、变更的度量数据的收集，国内现 有研究之所以停留在理论阶段，就在于难以有目的地、系统地收集度量数据。 在现有的过程度量中，往往不能确定哪些数据是需要收集的、应该以什么样的 规律进据收集，因而经常会浪费时间收集无用的数据。 1 4 本文研究内容 软件外包服务支撑平台是一个服务型的应用系统，根据实际应用的需求分 为人才培i a l 、第三方资源和质量监控等几个子系统。本文主要研究如何将软件 开发过程的度量与软件质量的监控应用到实际的软件外包的组织过程中，对软 件开发过程中的不同阶段进行度量和控制，以达到改善软件开发过程的可控性 与提高软件质量和降低软件开发成本的目的。 本文对软件外包服务支撑平台关键技术进行深入的研究，将软件度量深入 到每一个具体的软件过程中去，通过过程度量建模方法( g q m 模型) 对c m m i 的m l 2 和m l 3 的软件过程建立支持异构数据环境的度量模型，确定要实现该 软件过程所需采集的度量数据，然后根据统计过程控制原理，利用控制图对果 集的数据进行多种分析，量化地了解该软件开发过程的优势和弱点，根据度量 结果分析异常结果产生的原因并采取相应的改进措施，从而提高软件开发的质 量效率和可控性，降低软件开发的人力成本。 1 根据g q m 模型和c m m l 分析软件过程的结构及内容，并根据软件度 量的要求将软件过程划分成几个阶段，并为每个阶段制定阶段目标，并进一步 将目标进行分解，确定需要度量的问题和度量项。 2 分析研究现有软件过程度量技术，建立基于软件服务外包支撑平台的外 包软件过程度量模型，将过程度量统一于软件过程活动中。 3 建立度量数据自动收集框架，收集软件过程度量模型中要求的度量项数 据，建立软件过程数据库，设计异构数据交换系统和外包软件过程度量模型。 4 利用现有度量方法进行软件度量数据分析。通过对度量数据的分析，能 喻尔演删t 人学：1 ：学坝卜 t 论义 够客观地决定如何对项f | 执行过程进行控制以及对组织标准过程进行改进。并 将软件过程度量数据进行度量，根据度量结果提出软件，r 发过程的改进措施。 5 通过实际的外包项f = i 束验证在异构数据环境下对外包软什进行度鼍的可 行性。 第2 章软件度量的理论基础和技术前提 2 1 软件外包服务支撑平台分析与设计 “软件外包工厂将以软件与信息服务车间的形式将本地的软件与信息服 务企业整合起来，每个单个企业将以一个或多个车间的形式入住软件工厂。软 件外包服务支撑平台将软件度量和质量监控、知识产权保护、人才知识库、项 目管理和技术交流等子系统的功能应用集成在协调运作的统一的体系架构中。 软件外包服务支撑平台为整个工厂提供面向产业链上游的接口。如图2 1 所 示：软件外包服务支撑平台的接包服务器首先接收到上游发包企业的业务数据 并将其传送到工厂的协同研发服务器上，协同研发服务器负责存储所有来自于 上游发包企业的业务数据、同步数据、协同开发、项目管理、权限管理、监控 和管理接包服务器上的数据等任务：在整个工厂里，本地的接包企业利用车间 的接包服务器接受来自软件外包服务支撑平台的上游开发服务器的相关的业务 数据，以车间的形式为上游发包企业搭建o d c ( o u t s o u r c i n gd e l i 、，e r yc e n t e r ) 形式的车间，支持车间的开发人员利用远程终端为上游发包企业进行项目开发 或服务，协同研发服务器也通过h p c 软件保留对接包服务器的监控和管理； 开发人员通过终端进行具体业务开发，终端只作为输入输出设备，无法存储柳 导出数据，从而从物理层面保证了数据的安全性。 通过软件外包服务支撑平台，上游的客户可以通过国家的服务平台和省级 服务平台保留对整个项目的监控权，对o d c 开发车间进行远程管理项目进度 和监控开发过程，保护核心技术和知识产权，从而消除对下游项目开发企业知 识产权保护的担心；通过两级和多级服务平台的协作，可以让不同阶段以及不 同地点的开发人员可以协同设计，实时分享信息，有效降低外包开发时程，节 省成本支出，提高开发利润。通过服务平台和本地工厂的协调管理，可以最大 地优化本地的行业资源，下游开发及服务企业在工厂中可以实现优势互补，提 高软件工厂的整体接包能力，服务平台同时还可以帮助上游发包企业成功地组 建最优的开发及服务团队。 软件外包服务支撑平台的技术特点如下： 1 通过高速数据通信专线、外包服务镜像服务器、共享软件服务器等基础 设施的建设，为软件企业提供业务开发、技术应用和技术交流的公共服务。 哈尔演理丁大学1 = 学颂i ：学位论文 皇= 皇暑皇詈兰= ! 暑搴皇毫= 暑! 皇皇暑= 詈= 皇葛= = 詈鼍= 穹= 皇詈= = = 皇= 皇= 罩= 穹! 皇詈= 暑暑暑芋穹= 皇皇詈= = ! 皇暑= 鼍皇暑拿皇皇皇毫皇暑詈富皇= = 皇= 詈穹喜毫：暑，： 2 以p e e r - t o p e e r 为基础的交互式平台，支持远程会议与即时通信功能，共 同分享信息，并获得发包方的实时响应和监控。 3 采用业界先进的j 2 e e 、x m l 等平台及网络技术，使系统具有跨平台和 跨数据库的特性。 4 利用r s a 、d e s 等加解密技术，建置符合知识产权保护标准的数据交 换平台。 5 通过动态设定丌发人员的角色，加强对人员访问远程数据的控制。 2 2 软件度量 图2 1 “软件外包工厂”体系结构图 f i g 2 la r c h i t e c t u r eo fs o f t w a r eo u t s o u r c i n gf a c t o r y 2 2 1 软件度量的基本思想和步骤 软件过程度量是对软件过程进行度量的定义、方法、活动和结果的集合。 软件过程度量不是单一的活动而是一组活动的集合，它本身也是一个系统过 哈尔演理工人学【= 学硕l ：学位论文 程。与任何系统的过程一样，它包括确定需求、制定计划、执行和结果分析等 一系列完整的步骤蛐1 。软件过程度量通常包括如下的活动：选择和定义度量目 标、制定度量计划、收集数据、执行度量分析、评估过程性能、根据评估结果 采取相应措施等，如图2 2 所示。 图2 2 软件度量过程 f i g 2 - 2p r o c e s so fs o f t w a r em e t r i c s 度量过程步骤分为： 1 确定度量目标度量目标是一种规范的软件度量目标，具有标准的格 式。一个g q m 目标应包括度量服务对象、要达到的目的、度量对象、度量对 象的属性和度量环境五部分m 。 ( 1 ) 确定商业目标。度量目标一定要确保其源于商业目标，并保持其可跟踪 性。商业目标是企业的最高宗旨和最高目标，一定要求企业的管理层来一起参 与，进行评审以确定正确的优先级，并且保证不会遗漏重要的目标。 ( 2 ) 确定需要获取什么。本过程产生的是一系列问题列表，不一定需要正确 的分类，但要列出所有重要的问题，然后根据具体外包项目的特殊需求将这些 问题进行细化。 ( 3 ) 确定子目标。将相关的问题分组，产生一系列与管理或执行的活动相关 的子目标。 f i n , 。 b 演理丁人学一f 学硕二学位论文 ( 4 ) 确定与子目标相关的实体和属性。本过程提供为实现子目标必须获取 的实体和属性信息。 ( 5 ) 格式化度量目标。格式化后的度量目标应该包括关注对象、关注目 的、关注人群和度量环境四个元素。 ( 6 ) 确定有助于达到度量目标的可度量问题。由格式化后的度量目标推出 实现这些目标必须量化的问题( 包括各种类型的图表) 。 2 度量计划与构造可度量概念可以形式化为一种度量构造。该度量构造 严格指定度量对象以及如何对数据进行合并来产生满足信息需要的结果，在度 量构造时可以将度量任务进行多层次的划分聃1 。 ( 1 ) 度量定义。在组织内明确定义度量的公式、度量数据的含义，使用结构 化的方法确保不遗漏重要的度量项。 ( 2 ) 确定度量活动。主要包括确定数据源，收集报告数据的方法、频率、执 行人，可以使用数据的用户，定义这些数据将如何被分析报告，定义辅助过程自 动化和过程管理的工具，确定收集数据的过程和自动收集数据的工具等。 ( 3 ) 对于制订的每一个目标都要产生一个相应的度量计划n 。它是对由一 个目标分解出一组问题，再由每一个问题分解出一组度量的过程描述，是为了实 现目标所必须的过程。它明确具体度量属性，通过这些属性的度量来完成目标， 通过对度量数据的分析能够帮助实现目标。有了度量计划就可以具体进行度量 了。对度量数据进行分析，从而对软件产品做出一个客观的评价。 计划度量活动提供了一致的方法来标志软件体系结构适应性信息需要，选 择和指定度量，并将它们集成到软件体系结构分析和评价活动中。计划度量的 结果就是得到度量计划。但工作中数据的收集方式和程度还有待于管理者根据 实际情况来具体地进行决策。而且数据的收集应该是真实的、逐渐的，而不是 为了完成度量任务搞突击。这样的话，度量就失去了本质意义而流于形式，不能 真正做到对软件体系结构适应性起预测和控制作用。 3 数据采集和分析其主要关注如何使得数据可见并适当地将其捕获、如 何确保数据的质量以及如何保存和管理数据以便分析三个方面。数据的获取可 以采用手工方法，也可以采用一些数据自动捕获工具来得到，但是考虑到收集 数据的效率和实时性，最好采用自动收集工具进行度量数据的收集。 4 过程评估与持续改进根据对度量数据的分析，生成x r 图或u 图，通 过图中反应的性能基线来总结度量过程性能，找出与度量目标存在的差距的原 因，对阀题进行分析和改进，并将此过程持续进行下去，直到达到项目的度董 目标要求。 哈尔滨理t 人学丁学颂，1 - 学位论文 2 2 2g q m 度量模型 g q m ( g o a l q u e s t i o n m e t r i c ) 模型是由马里兰大学的v i c t o rr b a s i l i 教授于1 9 8 4 年提出的，该模型提出后受到了广泛的认可，成为定义和选择廑 量的主要方法之一。g q m 模型是基于这样的一个思想：即度量必须是面向 目标的。因此每一个要收集的数据都要有一定的目标，而不是无价值的收集。 面向目标的度量定义方法有下面的一些好处：首先，它能够帮助人们选择有用 的度量。大家知道，在软件丌发过程中有很多可观察的属性，如果将这些属性 都一一度量，将很多人力物力浪费在收集对人们作用并不大的数据上，这无疑 是不必要的。其次，面向目标的定义方法使得每个收集的度量数据都是可解释 的，都对应于特定的目标，从而使得项目小组成员在收集数据的过程中对所收 集的数据的作用都很了解，并能积极配合数据收集工作。 g q m 模型有三个层次：目标层，问题层和度量层，见图2 3 。目标层定史 了度量的对象、关注点、目的、视角以及度量环境。问题层对目标进行细化， 对于每个目标都细化为一组问题，以描述评估目标或完成目标的方法。度量层 是g q m 模型的最底层，对于每个问题都有一组度量与之相对应，从而量化地 描述问题。 图2 - 3g q m 三层模型 f i g 2 - 3t h r e e l a y e rm o d e lo fg q m 在定义度量时，还必须要明确每个度量的数据项，为了得到这些数据需要 在软件开发过程的哪些阶段进行数据的收集。g q m 的实施过程是从上到下的 分析过程和从下到上的执行过程。首先提出度量目标g ( g o a l ) ，包括产品；： 标、项目目标等；然后将提出的这些目标分解成若干个具体的问题 q ( q u e s t i o n ) ，来阐释如何实现既定的目标；最后再将这些问题以度量 哈尔演理工人学1 二学顾l ：学位论义 m ( m e t r i c ) 的方式得到回答，就将一个个模糊的、抽象的目标分解成可以度量 的数据项。我们在确定外包软件过程度量的度量项的时候就是采用的这种方 法。 2 2 3c m m i 与软件度量 c m m i 全称是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 ，即软件能力成熟度集 成模型，是幽美国国防部与卡内基梅隆大学和美国国防工业协会共同开发和 研制的。c m m i 是一套融合多学科的、可扩充的产品集合，其研制的初步动机 是为了利用两个或多个单一学科的模型实现一个组织的集成化过程改进。 c m m l 分为五个等级，二十五个过程区域n 2 ( p a ) ，如表2 1 所示。 表2 - 1c m m i 等级划分与过程域 等级要点过程域 5 优化管理极 持续过程改进组织创新与推广、原因分析与决策 4 量化管理级量化管理组织过程性能、量化项目管理 3 已定义级 过程标准化 需求开发、技术解决、产品集成、验证、确认、组 织过程焦点、组织过程定义、组织培训、集成项目 管理、风险管理、集成团队、集成供应商管理、决 策分析与决议、集成组织环境 2 己管理级基本项目管理需求管理、项目策划、项目监督与控制、供应商协 议管理、测量与分析、过程与产品质量保证、配置 管理 1 初始级 无无 1 初始级软件过程是无序的，有时甚至是混乱的，对过程几乎没有定 义，成功取决于个人努力。管理是反应式的。 2 已管理级建立了基本的项目管理过程来跟踪费用、进度和功能特性。 制定了必要的过程纪律，能重复早先类似应用项目取得的成功经验。 3 已定义级已将软件管理和工程两方面的过程文档化、标准化，并综合 成该组织的标准软件过程。所有项目均使用经批准、剪裁的标准软件过程来升 发和维护软件，软件产品的生产在整个软件过程是可见的。 4 量化管理级分析对软件过程和产品质量的详细度量数据，对软件过程 n 合尔滨理丁人学t 学硕一i ：学位论文 和产品都有定量的理解与控制。管理有一个做出结论的客观依据，管理能够在 定量的范围内预测性能。 5 优化管理级过程的量化反馈和先进的新思想、新技术促使过程持续不 断改进。每个等级都被分解为过程域，特殊目标和特殊实践，通用目标、通用 实践和共同特性；每个等级都有几个过程区域组成，这几个过程域共同形成一 种软件过程能力“。每个过程域，都有一些特殊目标和通用目标，通过相应的 特殊实践和通用实践来实现这些目标。当一个过程域的所有特殊实践和通用实 践都按要求得到实施，就能实现该过程域的目标“引。正是c m m i 的阶段式的等 级和过程域划分，为使用后面提到的g q m 度量模型进行软件过程的度量提供 了理论依据和基础。c m m i 不仅仅是软件过程改进的框架，更是一个质量仿 系，以及i s 0 9 0 0 1 ，都是在国内软件理论界和企业界引起最多重视的质量体 系，二者均明确提出了对度量的要求。 c m m i 模型中，最基本的概念是“过程域”( p r o c e s sa r e a , p a ) ，每个过程 域中又包括一系列的类和实践。与以前的一些过程改进模型一样，c m m i 模型 也只是选择对过程改进最重要的一些过程，并将其编组到“域”中1 1 5 i 。相对于 c m m 模型，c m m i 模型中更加强调了量化管理i 6 i 。度量和分析已经成为 c m m l 2 级中的一个单独的过程域，而不是包括在其他过程域中。c m m l 2 级中 的度量与分析域( m e a s u r e m e n ta n da n a l y s i s ，m a ) ，共有两个具体目标和八个 具体实践