（计算机软件与理论专业论文）cmmi软件过程的低成本化研究与实践.pdf

摘要 摘要 目前，国内软件企业急需提高软件过程能力以保持综合竞争力。能力成熟度模 型集成( c m m l ) 不仅在学术界被公认为是软件过程模型的标准，在欧美、印度等业 界也获得了巨大成功。c m m i 作为一个成功的过程模型为软件过程改进提供了科 学的指导。实施c m m i 需要投入大量的资金、人力和时间来执行模型期望的过程 实践，以达到各个过程域的目标，从而提高能力成熟度。国内的软件组织大部分 都是中小型软件企业，软件过程能力低，急需行之有效的c m m i 软件过程改进。 但是这些企业能够投入过程改进的各种资源非常有限，高成本成为实施c m m i 过 程改进的最大阻碍。因此国内软件企业的c m m i 过程改进必须走低成本化路线。 为解决高成本的问题，在现有研究成果的基础上，对c m m i 在国内软件企业 中低成本化的方案进行了研究和实践，主要研究工作有： 1 深入理解c m m l 模型，对其体系架构、表示方法、构件之间的关系进行了 详细分析。对c m m i 在国内应用时的一般剪裁思路进行了研究总结，提出了通用 的过程剪裁框架，并就剪裁时需要考虑的问题、具体操作方法、剪裁时c m m i 各 层次构件的取舍等进行了详细研究和分析。 2 对软件过程的成本和能力两方面的度量方法进行了研究。结合作业成本法 思想，创新地提出了一种软件过程成本的度量方法并就该方法的应用进行了分析； 借鉴统计过程控制理论，分析了软件过程的一般度量方法，并对软件过程的稳定 性和能力度量实现进行了详细研究。 3 对剪裁和度量有充分的研究积累后，结合国内软件过程现状和过程改进思 路，研究提出了c m m i 软件过程的低成本化方案。 4 按照低成本化的思想，深入探讨了小软件企业如何低成本应用c m m i ，并 就具体应用时的一些问题进行了详细剖析。 c m m i 低成本化的本质是用较低的成本进行软件过程的持续改进，以逐渐提高 过程能力和企业综合竞争力。在软件产业国际化竞争越来越激烈的今天，对于急 需进行过程改进、但面临高成本实施问题的国内绝大部分软件企业，c m m i 软件 过程的低成本化具有重要的实用价值和参考意义。 关键词：能力成熟度模型集成，软件过程，低成本化，中小软件企业 a b s t r a c t a tp r e s e m ，d o m e s t i cs o f t w a r eo r g a n i z a t i o n s u r g e n t l y n e e di m p r o v i n gp r o c e s s c a p a b i l i t yf o rc o m p e t i t i o n 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 ( c m m i ah a sb e e n r e g a r d e da st h es o f t w a r ep r o c e s sm o d e ls t a n d a r di na c a d e m ys t u d i e s ，a n dh a sa c h i e v e d g r e a ts u c c e s si ni n d u s t r yi nu s ，e u r o p e ，a n di n d hi ts u p p l i e sm a n ys c i e n t i f i cg u i d e sf o r s o r w a r ep r o c e s si m p r o v e m e n tb u tm e a n w h i l ei tr e q u i r e sm a n yr e s o u r c e si nt e r m so f f u n d s t a f fa n dt i m ee t c t op e r f o r mt h ee x p e c t e dp r a c t i c e so f e a c hp m c e s sa r e a , t o a c h i e v er e l e v a n tg o a la n di m p r o v ep r o c e s sc a p a b i l i t y m o s ts o f t w a r eo r g a n i z a t i o n si n c h i n aa r em e d i u ma n ds m a l lc o m p a n i e sw i t hl o wp r o c e s sc a p a b n i t y , i nw h i c hl e 目d u r c e s f o r p r o c e s si m p r o v e m e n ta r cl i m i t e d l yi n v e s t e d t h e r e f o r eh i g hc o s t b e c o m e st h e b i g g e s td i f f i c u l t y i n c o n d u c t i n gc m m ip r o c e s si m p r o v e m e n t a ne c o n o m i c a l l y f e a s i b l ea n de f f e c t i v ep r o c e s si m p r o v e m e n ti sl l i g h l yn e e d e d c o n s e q u e n t l y , c m 蛐 c o s t d e g r a d a t i o ni sa b s o l u t e l yr e q u i r e d 1 1 1 ef o l l o w i n gr e s e a r c hw o r k sa r ep e r f o r m e do l lc o s td e g r a d a t i o ns o l u t i o nt os o l v e t h e s ei s s u e sb a s e do nc u r r e n tr e s e a r c ha c h i e v e m e n t f i r s t l y , i m p o r t a n t c m m i k n o w l e d g e s u c ha s a r c h i t e c t u r e ，r e p r e s e n t a t i o n ， c o m p o n e n t sr e l a t i o n s h i p se t c i sd e e p l yu n d e r s t o o d t h e ng e n e r i cc m m it a i l o r i n g m e t h o d o l o g yi s r e s e a r c h e da n ds u m m a r i z e d at a i l o r i n gf r a m e w o r ki sp r o p o s e da n d i m p o r t a n tc o n s i d e r a t i o n ，c o n c r e t eo p e r a t i o n ，a n dc h o i c eo fe a c hc o m p o n e n td u r i n g t a i l o r i n gp r o c e s s ，e t c a lei l l u s t r a t e di nd e t a i l s e c o n d l y m e t h o d s f o rs o f t w a r e p r o c e s s c o s tm e a s u r e m e n ta n d c a p a b i l i t y m e a s u r e m e n ta r er e s e a r c h e d a c c o r d i n gt ot h ei d e af r o ma c t i v i t yb a s e dc o s t i n g m e t h o d o l o g y , a ni n n o v a t i v ew a yo fm e a s u r i n gs o f t w a r ep r o c e s sc o s ti sp r o p o s e dw i t h i t s a p p l i c a t i o na n a l y z e d ；g e n e r a lp r o c e s s f o rs o f t w a r ep r o c e s sm e a s l l r e m e n ti s d e s c r i b e d u s i n g s t a t i s t i c p r o c e s sc o n t r o l ，f o c u s i n g o ns t a b i l i t ya n d c a p a b i l i t y m e a s u r e m e n t i m p l e m e n t a t i o ni nd e t a i la sw e l l t l f i r d l y , a f t e rt h em s e a r c ho i lt a i l o r i n ga n dm e a s u r e m e n t c m m ic o s td e g r a d a t i o n s o l u t i o ni sp r o p o s e db a s e do nc u r r e n ts o f t w a r ep r o c e s ss t a t u si nc h i n aa n dp r o c e s s i m p r o v e m e n tg u i d e l i n e s t 1 a b s t r a c t f i n a l l y , h o wt oa p p l yc m m ii ns m a l lo r g a n i z a t i o n sw i t h i nl o wc o s ti sd i s c u s s e d d e e p l ya n dc o n c e r n e di s s u e sa r ea l s op o i n t e do u ta n da n a l y z e dd u r i n gt h ep r a c t i c e c n 眦c o s td e g r a d a t i o ni st oc o n t i n u o u s l yi m p r o v es o f t w a r ep r o c e s sw i t hl o w e r c o s t ，g r a a i l a l l ye n h a n c i n gp r o c e s sc a p a b i l i t ya n do r g a n i z a t i o n a lc o m p e t i t i v ec a p a c i t y t h e r e f o r et h es o l u t i o ni s m e a n i n g f u la n dag o o dr e f e r e n c ef o rc h i n e s es o f i w a x e o r g a n i z a t i o n si nt h ef i e r c ec o m p e t i t i o ne n v i r o n m e n tn o w a d a y s k e yw o r d s ：c m m i ，s o f i w a x ep r o c e s s ，c o s td e g r a d a t i o n , m e d i u ma n ds m a l ls o t h v a r e o r g a n i z a t i o n i l l 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 为获得电子科技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 确的说明并表示谢意。 签名：日期：- , r 0 0 6 # ：1 月? 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 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 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名：趣导师签名： 日期：伊 第一章引言 1 1 选题依据与研究意义 第一章引言 软件作为信息技术的核心，在信息社会高速发展的过程中起着至关重要的作 用。随着软件需求越来越复杂，软件规模不断增长，出现了软件危机。如何解决 日益严重的软件危机，成为学术界和工业界共同努力的目标。软件质量的保证、 软件开发成本的控制等要求，对于软件企业的生存和竞争力都有举足轻重的意义， 人们日益关注软件开发中的过程管理的规范化及标准化问题。 软件危机的出现让人们提出了软件工程，i e e e 对软件工程的定义为：软件工 程是( 1 ) 将系统化、严格约束的、可量化的方法应用于软件的开发、运行和维护， 即将工程化应用于软件。( 2 ) 在( 1 ) 中所述方法的研究。由此可见软件工程是- 1 7 研 究如何用系统化、规范化、数量化等工程原则和方法去进行软件的开发和维护的 学科【1 1 。 软件过程是软件工程的基础，是人们用于开发和维护软件及其相关产品的一组 活动、方法、实践和革新【l j 。 有效地改善软件过程是解决我国软件企业生产率和管理水平低、产品质量难以 保证等问题的根本所在。软件过程改进是各个企业建立适合自身软件生产线和促 进软件工业化生产的必由之路。 s w - c m m 软件过程模型在学术界和工业界都获得了巨大的成功，印度软件产 业之所以蓬勃发展，能不断地获得国际外包，最重要的原因是很多软件企业通过 了软件外包的通行证s w - c m m 和其升级版本c m m i 。 卡内i 壁一梅隆大学软件工程研究所( c m u s e 0 已不再支持s w - c m m ，转而对 c m m i 进行支持。作为s w - c m m 后续的集成版本c m m i ，同样在欧美、印度获得 了巨大成功。c m m i 对于提高国内软件企业的过程改进具有科学的指导意义。 通过了s w - c m m 的国内软件企业面临着向c m m i 进行移植的任务；同时已有 不少软件企业直接进行c m m i 认证和过程改进。对于一般中小型软件企业而言， 由于资金、人力以及企业自身规模的限制，并不适合实施昂贵的c m m i 认证。相 反对于这些企业来说，更重要的是进行内部过程改进以提高过程能力和企业竞争 力。 电子科技大学硕士学位论文 无论是实力雄厚的大型企业，还是实力薄弱的中小软件企业，应用c m m i 过程 模型来提高过程能力都面临着巨大的实旌成本。这是过程改进成败的关键因素之 一。如何根据企业自身特点迸行有效的软件过程改进是目前国内软件企业，特别 是中小企业面临的亟待解决的问题。 实施c m m i 需要投入大量的资金、人力和时间来执行模型期望的过程实践， 以达到各个过程域的目标，从而提高能力成熟度。国内的软件组织大部分都是中 小型软件企业，软件过程能力低，急需行之有效的c m m i 软件过程改进。但是这 些企业能够投入过程改进的各种资源非常有限，高成本成为实旖c m m i 过程改进 的最大阻碍。因此国内软件企业的c m m i 过程改进必须走低成本化路线。 该课题面向国情，极具现实意义和参考价值。对进行c m m i 等级认证或过程改 进的企业具有指导意义，在过程成本和能力度量方面更有一定程度的创新尝试。 1 2 课题研究现状 2 0 0 5 年，c m u s e i 组织召开了c m m i 在小环境( 小组织、小团队、小项目) 中 应用的研讨会，并称在未来几年内，s e i 将推出基于c m m i 的适合中小型软件组 织的软件过程模型。这说明c m m i 在中小企业的应用逐渐得到重视，并成为研究 和应用热点。 国内学术界和业界在应用c m m i 以提高组织软件过程能力这方面的研究和实 践还处于起步阶段，一是因为c m m i 进入国内的时间不长；二是进行c m m i 等级 认证或者过程改进的企业，需要投入巨大的成本，很少有组织进行这方面的尝试， 从而缺乏经验。 随着软件业国际化竞争的日益激烈，基于c m m i 的过程改进将会在国内企业中 得到蓬勃发展。 1 3 主要研究工作 低成本化的具体含义为：软件企业结合其商业目标和软件过程现状，用较低成 本实施c m m i 软件过程以提高其过程能力的整个持续迭代的过程。低成本化要面 向国情，做到真正行之有效。基于该出发点，低成本化的主要研究工作有： 1 深入理解c m m i 模型，对其体系架构、表示方法、构件之间的关系进行了 详细分析。对c m m i 在国内应用时的一般剪裁思路进行了研究总结，提出了通用 的过程剪裁框架，并就剪裁时需要考虑的问题、具体操作方法、剪裁时c m m i 各 第一章引言 层次构件的取舍进行了详细研究和分析。 2 对软件过程的成本和能力两方面的度量方法进行了研究。结合作业成本法 思想，刨新地提出了一种软件过程成本的度量方法并就该方法的应用进行了分析； 借鉴统计过程控制理论，研究了软件过程的一般度量方法，并对软件过程的稳定 性和能力度量实现进行了详细研究。 3 对剪裁和度量有充分的研究积累后，结合国内软件过程现状和过程改进思 路，提出了c m m i 软件过程豹低成本化方案。 4 按照低成本化的思想，深入探讨了小软件企业如何低成本应用c m m i 并 就具体应用时的一些问题进行了详细剖析。 1 4 本文组织安排 在课题研究结果的基础上，论文章节安排如下： 第一章，引言：介绍课题的选题、研究意义、研究现状和本人主要研究工作。 第二章，c m m i 模型简介：对c m m i 模型进行概要介绍，包括c m m i 体系结 构。表示方法，过程域，构件问关系等。 第三章，c m m i 软件过程的低成本化：分析低成本化的背景，结合i d e a l 过 程改进思路，提出低成本化的解决方案。 第四章，c m m i 剪裁：结合企业商业目标和软件过程现状，提出了通用的剪裁 框架并详细总结了框架包台的两个层次的剪裁。 第五章，软件过程成本分析：结合作业成本法对软件过程进行成本分析，为低 成本化提供支持。 第六章，软件过程能力度量：对软件过程的能力进行度量，保证低成本化后的 过程能够实现商业目标。 第七章，c m m i 应用与实践思考：以小软件企业为例探讨了低成本应用c m m i ， 简介了p s p 和t s p ，并对c m m i 过程改进中的一些问题进行了分析。 第八章，总结：总结个人研究结果，分析存在的问题，展望下一步工作。 第八章，总结：总结个人研究结果，分析存在的问题，展望下一一步工作。 电子科技大学硕士学位论文 2 1 软件过程与c m m 第二章c m m i 模型简介 在工程领域，组织的质量和生产率依赖于三个主要的因素：过程、人员和技术。 随着技术的不断进步和人们素质的提高，过程因素逐渐成为制约产品质量和生产 效率的瓶颈。因此，在开发组织中进行过程改进，进而增强其过程能力成为开发 组织必须要做的一项工作。 软件过程是指软件生存期内的一系列的相关活动。c m u s e i 对软件过程的定义 是：软件过程是人们用于开发和维护软件及其相关产品的一组活动、方法、实践 和革新【l 】。 软件过程可以表示为图2 1 所示的形式。一个公共过程框架，它是通过定义若 干框架活动来建立的，这些活动可应用于所有软件项目，不考虑其规模和复杂性。 若干任务集合，每一个集合都有软件工程工作任务、项目里程碑、软件工程产品 和质量保证点组成，使得框架活动可以被修改以适用于不同软件项目的特性和项 目组的需求。最后是庇护性活动( 如软件质量保证、软件配置管理和测度) 覆盖 了过程模型。庇护性活动独立于任何一个框架活动，且贯穿于整个过程i ”。 图2 - 1 软件过程 第二章c m m i 模型简介 在c m m i 过程模型出现之前，学术界和工业界公认c m u s e i 以w s h u m p h r e y 为首主持研究与开发的软件能力成熟度模型s w - c m m ( - - 般所说的c m m ) 是最好 的软件过程模型，是事实上的软件过程的工业标准。 c m m 的成功促使其他学科也相继开发类似的过程改进模型，例如系统工程、 需求工程、人力资源、集成产品开发、软件采购等等，从c m m 衍生出了一些改 善模型，比如：s e - c m m ，i p d c m m 等。不过，在同一个组织中多个过程改进模 型的存在可能会引起冲突和混淆。 由业界、美国政府和c m u s e i 倡导的能力成熟度模型集成( c m m i ) 项目致 力于帮助企业缓解这种困境。c m m i 为改进个组织的各种过程提供了一个单一 的集成化框架。新的集成模型框架消除了各个模型的不一致性，减少了模型间的 重复，增加透明度和理解，建立了一个自动的、可扩展的框架，因而能够总体上 改进组织的质量和效率。 2 2c m m i 起源 c m 2 v j 的全称是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 ，即能力成熟度模型集成。 现在业界使用的c m m i 最新模型是2 0 0 2 年发布的i 1 版本系列，如 c m m i s e s w i p p d s s ，c m m i s e s w i p p d ，c m m i s e s w ，c m m i s w r 2 11 3 】等。 c m m i 是一套融合多学科的、可扩充的产品集合( 图2 2 ) ，其研制的动机是为了 利用两个或者多个单一学科的模型实现一个组织的集成化过程改进，鳃决现有不 同模型的重复性、复杂性，并减少由此引起的成本和缩短过程改进周期。 图2 - 2c m m i 源模型 初步研制中集成了三个特殊的过程改进模型：软件( s w - c m m ) 、系统工程 电子科技大学硕士学位论文 ( e i a i s7 3 1 ) 以及集成化产品和过程开发( i p d c m m ) t 从长期考虑，c m m i 产 品开发群组建立了一个自动的、可扩充的框架，以便于以后将其他一些学科的过 程改进模型也逐步添加到c m m i 产品集中。 2 3c m m i 基本内容 2 3 1 过程域 所有c m m i 模型的基本组织特点就是。过程域”。不是所有与过程改进相关 的内容都包含在过程改进模型中，像它的原有模型一样，c m m l 只选择过程改进 中最重要的主题，然后将这些主题分组为“域”。这种分类导致了c 加恤1 1 版具 有相对较小的过程域集合：在c 瑚忸s e s w 和c m m i s w 中有2 2 个域，在 c m m i s e s w f i p p d 中有2 4 个域，在c m m i s e s w 仰p d s s 中有2 5 个域1 4 】。 过程域是c m m i 模型里最重要的概念之一。过程域( p r o c e s sa r e a , v a ) ：一组 同属于某领域而彼此相关的实践，当实践共同执行时，可以达成一组目标，而这 组目标对于这个领域的改进是非常重要的。为了说明过程域这一概念，以“需求 管理”为例进行说明。 在系统和软件工程中，普遍认为不论在任何开发过程中，对产品需求的管理 都应是受关注的重要领域。经验显示，不能充分地识别需求并管理需求的变更是 导致项目不能够满足成本、进度和质量目标的一个主要原因。这种经验表明，需 要将关于需求管理的信息收集到一个主要的模型组件一过程域中。因此模型的使 用者应该关注于这个过程域，以建立管理需求相关的过程域能力。 在模型的说明中，“需求管理”过程域的目的是“管理项目的产品和产品构 件的需求，并识别需求与项目计划和工作产品之间的不一致性”。同时过程域还 有另外一些目标。这些目标描述成功的需求管理的结果，以及可以帮助达成这些 目标的实践。当然，也有大量的说明和“如何做”的资料可对需求管理提供具体 的帮助。概括的说，这些就是一个过程域的主要内容【5 】。 2 3 2 内容的分类 任何过程改进模型都有必要对模型中所包含的资料的相对重要性及其作用进 行区分。在c m m i 模型中，用术语“必需的( r e q u i r e d ) ”、“期望的( e x p e e t e d ) ”、 以及“提供信息的( i n f o r m a t i v e ) ”进行区分。最重要的是“必需的”资料，是模型 和过程改进的基础，是了解过程改进需要什么以及确定是否符合模型的基础。其 第二章c m m i 模型简介 次是“期望的”的资料，这些也许不是完全必要的，在某些情况下可能不会出现 在成功使用模型的组织中。但是“期望的”资料在过程改进中起主导作用，他们 是达到“必需的”构件强有力的说明。“提供信息的”资料构成了模型的主要部 分，为过程改进提供了有用的指导，在许多情况下他们对需要和期望的构件做了 进一步说b a t 射。 必需的资料 唯一必需的c m m i 模型构件是“目标( g o a l ) ”。目标代表所希望的最终状态， 它的实现表明对项且和过程控制已经达到了一定的程度。 当目标对一个过程域来讲是唯一时，就称为“特定目标( s p e c i f i cg o a l ，s g ) ”： 反之如果适用于所有过程域就称为“共性目标( g e n e t i c g o a l ，g g ) ”。每个过程域都 对应了一至四个特定目标，而共性目标则跨越了所有过程域。 虽然目标是c m m i 模型中唯一必需的元素，但每个目标的描述都是非常简捷 的，为了充分理解要求的目标，首先是通过查看“期望的”的构件。 期望的资料 唯一期望的c m m i 模型构件是“实践( p r a c t i c e ) ”。实践代表了达到目标的方法 手段和补充认识。 每个实践都能映射到一个目标上，如果一个实践对一个单一的过程域是唯一 的，称该实践为“特定实践( s p e c i f i cp r a c t i c e ，s p ) ”；而如果实践能够适用于所有的 过程域，则称之为“共性实践( g e n e t i cp r a c t i c e ，g p ) ”。 提供信息的资料 c m m i 包括了1 0 种“提供信息的”资料： l - 目的，概括和总结了过程域的特定目标； 2 介绍说明，介绍过程域的范围、性质和实际方法和影响等特征； 3 参考，过程域之间的指向是通过参考； 4 名称，表示了过程域的构件； 5 实践和目标关系，过程域中实践映射到目标的关系表； 6 注释，注释过程域的其他模型构件的信息来源； 7 典型工作产品集，定义过程域中执行实践时候产生的工作产品； 8 子实践，通过实践活动的分解和详细描述； 9 学科扩充，c m m i 对应学科是独立的，这里提供了对应特定学科的扩展； 1 0 共性实践的详细描述，提供了在给定的过程域中应用共性实践的细节。 电子科技大学硕士学位论文 2 4c m m i 表示法 c v i m i 的三个源模型中，s w - c m m 是“阶段式”模型，系统工程e i a 是“连 续式”模型，i p d c m m 是一个混合模型，结合了阶段式和连续式两者的特点。两 种表示法在以前的使用中各有优势。都有很多支持者，因此，c m m i 产品开发群 组在集成这三种模型时，为了避免由于淘汰其中任何一种表示法而失去对c m m l 支持的风险，并没有选择单一的结构表示法，而是为每一个c m m i 都推出了两种 不同表示法的版本：阶段式和连续式。 2 4 1 阶段模型表示 该表示法中，过程域由组织成熟度来进行划分。阶段式模型根据过程的已验证 的分组和次序，以及相关的组织上的关系，为组织级改进提供了一个预定义的路 线。术语“阶段”源于模型的描述方法，该方法将该路线图描述为一些被称作“成 熟度等级”的阶段。图2 3 形象描述了c m m i 构件之闻的结构关系【3 l ： 图2 - 3c m m i 阶段模型 阶段式表示法强调的是组织的成熟度，从过程域集合的角度考察各个组织的过 8 第二章c m m 模型简介 程成熟度阶段，其关键术语是“成熟度”。5 个成熟度等级如表2 1 所示 表2 - i 阶段模型的5 个成熟度等级 成熟度级别名称特性 l初始的软件过程是未加定义的目直惫过程。项目的执行时随 意甚至是混乱的。 2 已管理建立了项目管理的基础：过程关注于项目织，是一 个可重复的过程，是个按照计划执行且阶段可控 的过程。 3 已定义过程关注于组织级，建立了组织统一的过程。 4量化管理对组织的过程建立性能基线、定量管理项目。 5优化 不断改进组织过程。 2 4 2 连续模型表示 之所以称它们为连续模型，是因为没有与组织级成熟度相关的离散的阶段。连 续式模型通过能力等级描述过程能力。图2 - 4 形象描述了c m m l 要素之问的结构 关系田。 图2 - 4 c m m i 连续模型 连续式表示法强调单个过程域的能力，从过程域的角度考察基线和度量结果的 改善，其关键术语是“能力”。6 个能力等级如表2 - 2 所示： 电予科技大学硕士学位论文 表2 - 2 连续模型的六个能力等级 等级编号等级说明 o 不完整过程未执行或者执行不完整，特定目标中有不能满足的 部分。 1已执行特定目标都得到满足，基本活动都得到执行。 2已管理已管理的过程除了得到执行外，还需要得到计划，并且 按照组织方针来进行实施相关的人员得到与执行有关 的培训。为了过程的执彳亍分配了相关的资源，生成的工 作产品受到控制。利益相关的方面都参与了过程的执行， 并且进行了相关的评审以及过程符合度的验证。管理层 关心过程的制度化状况以及过程的其他目标，例如成本、 日程和质量目标。 3己定义已定义的过程除了是一个已管理的过程之外，还具有如 下的特征：该过程是从组织的标准过程剪裁而来的，剪 裁的依据是组织的剪裁指南。该过程还向组织的过程资 产库贡献关于工作产品，度量数据，以及其他的过程改 进信息。 4定量管理 量化管理的过程除了是已定义的过程之外，还具有如下 的特征：过程是使用统计的以及其他种类的量化手段来 进行管理的。在过程的管理中使用了量化的质量和过程 性能指标作为管理的标准。用统计手段来理解质量和过 程性能，并且在整个生命周期之内进行管理。 5优化的优化的过程除了是一个量化管理的过程之外，还具有如 下的特征：过程能够得到及时地变更和采用来满足当前 的或者预期的业务目标。优化的过程聚焦于使用增量的 和创新技术进步手段来达到不断改进过程性能的目的。 过程性能偏差的根本原因得到识别，并且针对这些原因 采取相应的改进措施。优化过程的性能能够不断的提高。 2 4 3 两种表示法的对比 尽管两种表示法的模型在结构上有所不同，但c m m i 开发组仍尽最大努力确 第二章c m m i 模型简介 保了两者在逻辑上的一致性，二者必需的构件和期望的构件基本上都是一样的。 过程域、目标在两种表示法中都一样，特定实践和共性实践在两种表示法中也不 存在根本区别。因此，模型的两种表示法并不存在本质上的不同，实际上两者是 可以等价映射的。组织在进行集成化过程改迸时，可以从使用角度出发选择某一 种偏爱的表示法，而不必从哲学角度考虑两种表示法的差异。从实用角度讲，这 两种表示法各有优点，各有适用范围【5 】。 2 4 3 1 阶段式表示法 s w - c m m 是一种阶段式模型，该模型经过多年的成功使用被证明是有效的， 这为选择c m m i 阶段式表示法提供了最强有力的证据。考虑从不成熟的组织向成 熟的组织的发展过程，阶段式表示法具有两方面优势。 首先，阶段式模型为支持组织的过程改进提供了一个过程平台，该模型将软件 组织的软件能力成熟度描述为5 级，如图2 5 所示。对于着眼于改善过程成熟度的 组织来说，阶段式模型提供了一种明确的、行之有效的跨越式发展途径。阶段式 模型中所描述的组织的5 个成熟度等级中，每实现一次等级问的跨越，组织就致 力于解决某一方面的问题。例如，组织从成熟度等级1 到成熟度等级2 ，主要致力 于有助于改善项目管理的过程域；从成熟度等级2 到成熟度等级3 ，提供了广泛的 组织过程定义；从成熟度等级3 到成熟度等级4 ，致力于对过程定量管理的过程域： 从等级4 到等级5 ，致力于过程的改进和优化。通过这种方式，阶段式模型确定了 组织进行过程改进的最佳次序。 标准，一致的过程 有纪律的过程 可预测的过程 持续改进的过程 k r 一一 l 固f ；5 持绣优传辗ij l 留 r = 一i 1 i ：= _ 二 _ 1 2 己管理级i 。| l 三羔：。 ：兰：兰一l _ _ _ _ jj i 疆曩焉霹叠焉习 i _ _ ：1 瓠始缀，。刘 i l _ 生兰_ _ _ _ _ 二基薹童jj 立誊 图2 - 5 成熟度进阶 1 1 电子科技大学硕士学位论文 其次，阶段式模型可以为组织定义一个过程成熟度等级，便于进行跨组织的比 较。阶段式模型中，每个过程域都被指定归属到一个成熟度中，因此，基于阶段 式模型为组织所定义的成熟度等级中，过程域的预期范围和应用将变得非常清晰。 这样，在对不同的组织进行比较时，只要对比组织所达到的不同的成熟度登记， 既可以知道不同组织在执行过程域方面所存在的差别。 阶段式表示法同时也存在两方面的缺点。 一是阶段式表示法采用分组形式，将过程域划分到5 个等级中。在一般情况下， 一个组织要达到某一个等级。必须满足该等级及其低等级的所有过程域因而缺 乏灵活性。 另外，阶段式表示法的每个等级都有较多的需要同时进行的过程改进，因而工 作量大，所花费的成本也很大。 2 4 ，3 2 连续式表示法 相比之下，连续式不如阶段式模型常用，但连续式模型也有如下两方面的优势。 首先，连续式模型为过程改进提供了比较大的自由度。阶段式模型确定了组织 进行过程改进的最佳次序，但同时也限定了进行过程改进时必须遵循单的改善 路径。而连续式模型则允许用户根据组织的业务目的来选择过程改进活动的次序。 在连续式模型中，用户可以选择定义组织的成熟度等级，同时还可以选择定义更 适台于自身业务环境的过程域的次序。组织可以在一卜自身选择的次序中使过程 域达到给定的能力等级，而不必遵循单一的阶段式模型的原则。 i 豳霉 豳 鬻 霉 一 露露蟹曩 过程域l 过程域2过程域3 图2 - 6 能力等级剖面 1 2 5 4 3 2 l 0 第二章c m m i 模型简介 其次，基于连续式模型对组织的过程进行的评估，其评估结果具有更好的可见 性。在连续式模型中，可以为每个过程域定义多个能力等级，从而可以增强对过 程改进中强项和弱点的认识。由于连续式模型是对每个过程域进行单独的评定， 并给出个别过程域的能力等级剖面图1 4 1 ，如图2 - 6 ，这样更便于观察。 连续式表示法也存在两方面的缺点。 一是由于连续式表示法没有规定过程域应用的顺序，因而组织的过程改进需要 软件过程改进专家的指导，以便确定组织需要该迸的过程和改进的先后次序。另 外，尽管组织应用连续式表示法进行了过程改进，但难以与其他软件组织进行组 织间过程能力的比较。 二是连续式表示法在过程改进的次序上缺乏专门的指导。实践以支持单个过程 域的改善和增长的方式来组织。大多数和改进相关的实践都是共性的，他们是单 个过程域的外部形式，并可应用于所有过程域。通过在这些过程域中实现共性实 践，来改善这个过程域的能力。在连续式模型中没有专门陈述目标，而是更加强 调实践。组织根据连续式评估的结果是一张能力等级剖面图，用以描述组织各个 过程域的能力等级。组织可以通过定义各个过程域的能力等级来确定改进的目标， 即确定一张能力等级剖面图为改进目标。 2 5 硎m f 的学科模型 c m m i 包括了在不同领域建立有效过程的必要元素，反映了业界普遍认可的最 佳实践。c m m i 模型是从领域众多的各种模型集成而来，目前其专业领域覆盖软 件工程、系统工程、集成产品和过程开发和采购。在此前提下，c m m i 为企业的 过程构建和改进提供了指导和框架作用；同时为企业评审自己的过程提供了可参 照的行业基准。 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 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 佃p d ，s s 。其中， c m m i s e s w 是c m m i s w 的扩充，c m m i s e s w i p p d 是c m m i s e s w 的扩充， c m m i - s e s w i p p d s s 是c m m i s e s w i p p d 的扩充。由于c m m i 是可扩充的产 品集合，因此今后可能还会有新的学科模型的出现【5 】。 软件工程( c m m i s w ) c m m i s w ( 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 nf o rs o f t w a r ee n g i n e e r i n g ) ：软件 工程的对象是软件系统的开发活动，要求实现软件开发、运行、维护活动系统化、 电子科技大学硕士学位论文 制度化、量化。 系统工程( c m m i s e s w ) c m m i - s e s w ( c a p a b i l i t y m a t u r i t y m o d e l i n t e g r a t i o n f o r s y s t c m s e n g i n e e r i n g ，s o r w a r ee n g i n e e r i n g ) ：系统工程的对象是全套系统的开发活动，可能 包括也可能不包括软件。系统工程的核心是将客户的需求、期望和约束条件转化 为产品解决方案，并对解决方案的实现提供全程的支持。 集成的产品和过程开发( c 加s b ，s w 仰p d ) c m m i s e s w 口p p d ( c a p a b i l i t ym a t u r i t y m o d e li n t e g r a t i o n f o r s y s t e m s e n g i n e e r i n g ，s o f t w a r ee n g i n e e r i n g ，a n di n t e g r a t e dp r o d u c ta n dp r o c e s sd e v e l o p m e n t ) ： 集成的产品和过程开发是指在产品生命周期中，通过所有相关人员的通力合作， 采用系统化的进程来更好地满足客户的需求、期望和要求。如果项目或企业选择 i p p d ，则需要选用模型中所有与腑d 相关的实践。 采购( c 加i s e s w i p p d s s ) c m m i s e s w i p p d s s ( c a p a b i l i t ym a t u r i t y m o d e l i n t e g r a t i o n f o r s y s t e m s e n g i n e e r i n g ，s o f t w a r ee n g i n e e r i n g ，i n t e g r a t e dp r o d u c ta n dp r o c e s sd e v e l o p m e n t , a n d s u p p l i e rs o u r c i n g ) ：采购的内容适用于那些供应商的行为对项目的成功与否起到关 键作用的项目。 企业可以选择软件工程，或系统工程，也可以都选择。集成的产品和过程开 发和采购主要是配合软件工程和系统工程的内容使用。例如，纯软件企业可以选 择c m m i 中的软件工程的内容；设备制造企业可以选择系统工程和采购；集成的 企业可以选择软件工程、系统工程和集成的产品和过程开发。c m m i 中的大部分 内容是适用各不同领域的，但是实施中会有显著的差别，因此模型中提供了“不 同领域应用详解”。 如果不特别说明，本文所指的c m m i 指的是c m m i s w 。 2 6c m m i 的过程域 阶段式模型中，过程域由组织成熟度等级划分为四类；连续式模型中，按面向 领域也分为四类：项目管理，过程管理，工程，支持。 c m m i s w 和c m m i s e s w 中有2 2 个域，c m m i s e s w 仰p d 中有2 4 个域， c m m i s e s w i p p d s s 中有2 5 个域，表2 3 列举出了2 5 个过程域【5 1 。 1 4 第二章c m m i 模型简介 表2 - 3 c m m i 的过程域 阶段式过程域简要描述连续式 分组 分组 成熟度需求管理管理项目中产品以及产品构件的需求，识别项 工程 等级2r e q m目需求和计划，产品之间的差异 项目计划p p开发和维护用于定义和指导项目