（基础数学专业论文）软件过程度量在软件过程改进中的应用.pdf

.丫5 9 2 8 5 1 河南大学硕士学位论文 摘要 如何实施软件质量保障，成为软件工程研究的一个领域。经过几 十年的研究，人们达到一个共识，就是软件企业要想生产出质量符合 标准的软件产品，必须有一套成熟的软件过程。 软件能力成熟度模型( c a p a b i l i t y m a t u r i t y m o d e l ， 简称 c m m ) 是由 美国卡内基 梅隆大学的软件工程研究所提出的一套对软件过程的管 理、改进与评估的模式，其根本 目的就是软件过程改进，而所有的过 程改进都离不开对软件过程的度量。我国软件企业规模始终不大，很 重要的原因就是没有一套稳定的软件过程，越来越多的企业 己经认识 到了这一点，加入了 c m m认证的行列。但是绝大多数的企业由于自身 观念和客观条件的限制，仍然没有实行过程改进活动，因此作为过程 改进之基础的过程度量就显得尤为重要。 c m m模型只是提供了一个软件企业建立成熟软件过程的框架， 对缺 乏实践经验的软件企业来说，执行起来有相当的困难。本文正是基于 此原因，对软件过程的特点和 c m m 、工 s 0 9 0 0 0系列等质量保障体系进行 了分析和研究， ，并最终根据我国大多数软件企业没有通过 c m m 2级认 证，整体软件水平较低这一特点，提出针对 c m m 2 级的度量模型，通过 c m m 2级的关键过程域和关键实践进行了重点研究，并基于我国软件企 业的实际现状，以提高研究的实用性为目的，提出一套针对 c m m 2 级的 度量过程模型，并在该模型的基础之上建立了切实可行的可度量的组 织软件过程，在项 目执行时可以将该软件过程剪裁为项 目软件过程。 将度量计划列入项 目计划，使过程度量也成为可剪裁的。这样，在项 目执行的过程之中，将度量所需的所有数据进行收集，在项目执行中 和结束时就可以得出度量结果，有利于软件企业对其组织过程和项目 过程的性能指标有一个量化的认识，从而达到软件过程改进的目的。 关键词 软件质量保障 软件过程度量 能力成熟度模型 软件过程改进 河南大学硕士学位论文 a b s t r a c t h o w t o e n f o r c e s o ft w a r e q u a l i t y a s s u r a n c e h a s b e e n a r e s e a r c h a r e ao f s o ft wa r e i n o r d e r t o e n g i n e e r i n g . h a v i n g r e s e a r c h e d f o r a l o n g t i m e , p e o p l e h a v e r e a l i z e d t h a t p r o d u c e q u a l i f i e d s o ft w a r e , s o ft w a r e c o m p a n y s h o u l d h a v e a m a t u r e s o f tw a r e p r o c e s s c a p a b i l i t y ma t u r i t y mo d e l ( c mm) i s e s t a b l i s h e d b y s e i o f c a r n e g i e me l l l o n u n i v e r s i t y . i t i s a m o d e l f o r t h e m a n a g e m e n t , i m p o v e m e n t a n d a s s e s s m e n t o f s o ft w a r e p r o c e s s a n d i t s g o a l i s t o i m p r o v e t h e p r o c e s s . a l l o f s o ft w a r e p r o c e s s i m p r o v e ( s p i ) a c t i v it i e s s h o u l d b e b a s e d o n s o ft w a r e p r o c e s s m e a s u r e m e n t . t h e s c a l e o f s o ft w a r e e n t e r p r i s e s i n o u r c o u n t ry a r e g e n e r a l l y s m a l l b e c a u s e t h e y h a v e n o t f o r m e d a m a t u r e p r o c e s s . m o r e a n d m o r e c o m p a n i e s h a v e r e a l i z e d i t a n d p e r f o r m e d c mm. b u t m o s t o f c o m p a n i e s h a v e t d o n e s p i b e c a u s e o f s o m e r e a s o n s . s o t h e m e a s u r e m e n t , t h e b a s e o f s p i , i s o b v i o u s ly i m p o r t a n t . c mm o n l y p r o v i d e s a f r a m e w o r k f o r a s o ft w a r e e n t e r p r i s e t o e s t a b l i s h a m a t u r e p r o c e s s s . i t i s d i ff i c u l t t o p e r f o r m f o r t h o s e e n t e r p r i s e s w h i c h h a v e n o t r e l a t e d e x p e r i e n c e . b a s e d o n s u c h r e a s o n s a b o v e , t h i s t h e s i s d o e s s o m e a n a l y s i s a n d r e s e a r c h o n s o ft w a r e p r o c e s s a n d c m m 从长期考虑， c mmi 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 mmi 产品集中。 c m m和 c m m i 所关注的 焦点都是软件过程改进和系统工程的改进。 其中， c mm将软件企业的软件质量按照成熟度的级别划分为5 个等级， 并在第二个等级 就引入了质量管理的观念，在第四个等级更是明确提出了过程量化管理的观点。 而在 c mmi 中，第二级别更强化了“ 可管理”的特点，并把原来在 s w- c mm中 河南大学硕士学位论文第 4页 的一个公共特性 “ 度量与分析” 作为一个单独的过程域在c mm i 的第二级中正式 提出。从这里我们就可以看出，随着我们对软件过程改进的不断深入研究，过程 改进的量化处理，即 “ 度量与分析”被放到了越来越重要的位置。 针对我国软件企业的现状， 并通过对c m m和c m m i 的比较， 我们发现c m mi 更适合较大规模的软件企业在软件过程改进中的发挥指导作用。而我们本平台的 预期受众使国内的中小软件企业，因此我们在本文中没有对c m m i 进行过多的研 究和分析，而是针对c m m 2 级，提出了我们的度量基准要求。 1 . 3 . 2 i s 0 9 0 0 1 / 9 0 0 0 - 3 系列标准中的软件过程度量 i s 0 9 0 0 0 系列标准， 即国际 标准化组织颁布的 质量管理和质量保证标准， 其建 立的 初 衷 是为了“ 评定企 业是 否 具有生 产 持 续 符 合 技 术 规范 的 产品的 能 力” 2 3 0 如i s 0 9 0 0 0 所述: “ 需方关心供方质量体系中 影响 供方按需方的要求提供产品或服 务的 能 力。 ” 1 i s o系列国际 标 准的 主要用 途是为 企业建 立质量体系 和提供质量 保 证模式。我国等同采用i s 0 9 0 0 0 系列国际标准， 命名为g b / t 1 9 0 0 1 - 9 0 0 1 ，即 质 量体系设计/ 开发、 生产、 安装和服务的质量保证模式 。 针对软件机构的特殊 性， i s o又发布了i s 0 9 0 0 0 - 3 : i i s 0 9 0 0 1 在软件开发、 供应和维护中的使用指南， 为软件机构按照i s 0 9 0 0 1 标准建立质量保证模式提供了 补充性指南。 根据现代质量体系理论，企业的质量体系应是一个处于持续改进过程中的质 量保证动态系统。 这个动态系统不仅仅表现在涉及质量管理和质量保证的各有关 过程的正常运行，更主要的是表现在能够实现持续的质量改进功能。只有系统能 持续不断地寻求改进，才能不断增加用户满意度，提高效率，降低成本。 i s 0 9 0 0 1 / 9 0 0 0 - 3标准作为软件质量管理和质量保证方面的标准，正是通过对 软件开发过程的标准化来实现软件产品的质量保证。它 “ 通过控制生产软件产品 过程的质量来控制软件产品本身的质量”的原则与其它软件过程改进的方案是一 致的。 1 . 3 . 3其它软件质量体系中的软件度量研究状况 在i e e e 标 准1 6 0 1 - 1 9 9 8 1 定义了 建 立软件过 程度量框架的方 法学， 该标准包 括了很多定义，其中对软件过程的度量提出了“ 是一种用来测量在软件系统开发、 实现和维护过程中使用的方法、技术和工具特性的度量 ， 。 河南大学硕士学位论文 第 5页 在目 前企业管理学中比较流行的6 西格玛管理在 “ 度量什么”和 “ 怎样度量” 上不同于传统的方法，它为提升组织的竞争力揭示出广泛的业绩改进空间。 由于 测量对象、测量方法和数据类型不同，在 6西格玛管理中有若干种用于业绩度量 的指标。而这些度量的指标所针对的度量对象同样是过程。所以，针对软件企业 的过程改进同样可以借鉴6 西格马管理理念。 其他 还有从c m m发展而来的c m m i 质量体系， c m m i ( 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 ) 是为了 解决 现有不同c m m模型的重复 性、 复 杂性， 并 减少由 此引起的成本、改进过程，由美国国防部出资，委托美国卡耐基梅隆大学软件工 程研究院 ( s e i )开发的能力成熟度模型集成，它将软件c mm2 .0 版草案 c ( s w - c m m ) , e i a过 渡标准7 3 1 ( 系统2 程c m m) 及i p d - c m m集成为一 体， 同 时， 还与i s 0 1 5 5 0 4 相兼容。 该模型广泛适用于政府机构、 软件和硬件开发公司。 此外还有欧洲的根据i s 0 9 0 0 0 认证软件开发而组织的t i c k i t体系，该体系是 为软件的需要对i s 0 9 0 0 0 诊释。 1 . 4 本文的工作和组织结构 1 . 4 . 1本文的工作 本论文的工作主要有: 通过对c m m , is 0 9 0 0 0 系列中的过程度量的分析， 并 根据我国软件企业的 特点， 提出了以c m m 2 级的要求并结合我国软件企业的 现状， 推导出 软件企业的 度量目 标集， 再 将g q m - d 和g q ( i ) m方法结合 起来建立g q ( d m 一d方法， 分析必须度量的数据。 建立一个可度量的软件过程模型， 将这些数据 嵌入到软件过程的各个活动中。在项目 执行时，由度量计划强制收集必需的数据， 从而达到实现过程度量的目的，最后将度量结果以直观的方式显示出夹以供分析。 1 . 4 . 2本文的组织结构 第一章介绍了软件度量对软件质量控制和保证的作用和意义，软件过程度量 的有关概念、c m m. is 0 9 0 0 0 系列的概述以 及软件过程度量的国内 外研究情况; 第二章介绍了c m m体系结构研究和c m m中软件度量的关注要素; 第三章介绍了i s 0 9 0 0 0 系列质量体系， 并提出i s 0 9 0 0 0 系列质量体系对过程 度量的关注要素; 河南大学硕士学位论文 第 6页 第四章介绍了软件过程度量建模方法的基本情况和内容以 及我们新提出的方 法; 第五章介绍了针q s m - d的建模方法， 我们对软件过程度量所提出的具体度量 要素和相关度量要素，并介绍了度量工具的设计思想、过程的建模实现思想和度 量结果的展示方式; 第六章介绍了过程度量工具的设计内容，系统功能、框架结构，以及系统中 的主要数据结构，并对该度量系统所产生的实验数据的分析; 第五章和第六章是本文的主体部分，其中第五章介绍了过程度量分析，第六 章介绍了 过程度量工具的功能、系统框架，给出了系统设计有关主要数据表以 及 实验数据分析; 第七章总结全文并提出了 未来的改进方向。 河南大学硕士学位论文第 7页 第2 章 基于c mm的软件过程度量 2 . 1 c mm的理论体系 2 . 1 . 1 c mm 概述 c m m是c a p a b ilit y m a t u r it y m o d e l f o r s o ft w a r e 的简称，中文叫“ 软件能力 成熟度模型” 。在 1 9 9 1 年和 1 9 9 2年推出c m m最早的版本 1 . 0 . 1 9 9 2年4月在 兴趣办了c m m1 . 0 版本的研讨会后， 推出了目 前在全世界推广实施的c m m1 . 1 版 本， 也称其为s w-c m m1 . 1 版， 主要用于软件开发过程和软件开发能力的评估和 改进。 随 着c m m的不断发展， 它的 家族也越来越庞大， 先后出 现多种类型的c m m , 如s e - c m m( 系统工程c m m) . s s e -c m m( 安全工程c m m) . s a -c m m( 采 购 c m m ) . p -c m m( 人员管理 c m m) . i p d -c m m( 集成化产品开发c m m ) 等。本文中提到的c m m均指s w-c m m 1 . 1 ，即软件c m m. 2 . 1 . 2 c mm专业术语 过 程( p r o c e s s ) : 为实 现给定目 标 所执行的 一系 列操作步骤( i e e e - s t d - 6 1 0 ) . 软件过程( s o f t w a r e . p r o c e s s ) : 是指人们用于开发和维护软件及其相关产品的 一系列活动、方法、实践和革新。其中相关产品是指项目 计划、设计文档、编程、 测试和用户手册等。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。 软件过程能力( s o f t w a r e p r o c e s s c a p a b i l i t y ) :描述了 在遵循一个软件过程 后能够得到的预期结果的界限范围。该指标是对能力的一种衡量，用它可以 预测 一个组织( 企业) 在承接下一个软件项目 时， 所能期望得到的最可能的结果。 软件过程性能( s o f t w a r e p r o c e s s p e r f o r m a n c e ) : 表示在遵循一个软件过程 后所得到的实际结果。 软件过程性能和软件过程能力的区别是: 前者关注的是实际得到的结果， 而后 者关注的是期望得到的结果.由于项目 要求和客观环境的差异，软件过程性能不 可能充分反映软件过程的整体能力 ，即软件过程能力受限于它的环境。软件工作 河南大学硕士学位论文第 8 页 者在运用这两项指标时应给于足够的认识。 软件过程成熟度( s o f t w a r e p r o c e s s m a t u r i t y ) :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( 企业) 实施软件过程的实际水平。 关键过程域 ( k e y p r o c e s s a r e a ) :每个软件能力成熟度等级包含若干个对该 成熟度等级至关重要的过程域，它们的实施对达到该成熟度等级的目 标起到保证 作用。 这些过程域就称为该成熟度等级的关键过程域，反之有非关键过程域是指 对达到相应软件成熟度等级的目 标不起关键作用。归纳为:互相关联的若干软件 实践活动和有关基础设施的一个集合。 关键实践( k e y p r a c t i c e s ) : 对关键过程域的实践起关键作用的方针、 规程、 措施、活动以及相关基础设施的建立。关键实践一般只描述 “ 做什么”而不强制 规定“ 如何做” 。整个软件过程的改进是基于许多小的、 渐进的步骤，而不是通过 一次革命性的创新来实现的， 这些小的渐进步骤就是通过一些着关键实践来实现。 软件能力 成熟度模型( s o f t w a r e c a p a b i l i t y m a t u r i t y m o d e l ) :随着软件组 织定义、实施、测量、 控制和改进其软件过程，软件组织的能力也伴随着这些阶 段逐步前进，完成对软件组织进化阶段的描述模型。 随着组织软件过程成熟度能力的不断提高，组织内部通过对过程的规范化和 对成员的技术培训，软件过程也将会被它的使用者关注和不断修改完善。从而使 软件的质量、生产率和生产周期得到明显改善。 2 . 1 . 3 c mm体系结构 ( 1 ) 分级标准 c m m模型描述和分析了软件过程能力的发展程度， 确立了一个软件过程成熟 程度的分级标准。一方面软件组织利用它可以评估自己当前的过程成熟程度，并 以此提出严格的软件质量标准和过程改进的方法及策略，通过不断的努力去达到 更高的成熟程度。另一方面该标准也可以作为用户对软件组织的一种评价标准， 使之在选择软件开发商时不再是盲目的和无把握的。 下面介绍c m m的分级结构和其主要特征: 初始级。 软件过程的特点是无秩序的， 有时甚至是混乱的。 软件过程定义几 乎处于无章法和步骤可循的状态，软件产品所取得的成功往往依赖极个别人的努 河南大学硕士学位论文第 9页 力和机遇。 可重复级。已建立了基本的项目 管理过程， 可用于对成本、 进度和功能特性 进行跟踪。对类似的应用项目，有章可循并能重复以往所取得的成功。 已定义级。 用于管理和工程的软件过程均己文档化、 标准化， 并形成了整个 软件组织的标准软件过程。全部项目 均采用与实际情况相吻合的、适当修改后的 标准软件过程来进行操作。 己 管理级。 软件过程和产品 质量有详细的 度量标准。 软件过程和产品 质量得 到了定量的认识和控制。 优化级。 通过对来自 过程方面、 来自 新概念方面和来自 新技术方面的各种有 用信息的定量分析，能够不断地、持续性地对过程进行改进。 从静态到动态 从定性到定量 从特殊到一般 从无到有 图 2 . 1 软件过程成熟度的五个等级 以上c m m五个级别的划分， 给出了软件组织开展实施活动的应用范畴。 第1 级实际上是一个起点， 大部分准备按c m m体系进化的软件企业都自 然处于这个起 点上，并通过这个起点向第2级迈进。除第 1级外，每一级都设定了一组目 标， 如果达到了这组目 标，则表明这个级别达到成熟程度，自 然可以向下一个级别迈 进。 c m m体系不主张跨越级别的进化，因为从第2级起， 每一个低级别的实现均 是高级别实现的基础。 只要持续不断地进行软件过程改进， 遵循分级标准的规定， 将会逐步地过渡到上一级别的成熟阶段。 这种分级方式使得c m m模型具有了可操 作性，软件组织也可以通过这种方式达到自己的目 标。 ( 2 ) 内部结构 河南大学硕士学位论文第 1 0页 为了保证软件组织在每个成熟度级别的具体操作， c m m还详细规定了其内部 结构。除第 1级以外每个成熟度级都由若干个关键过程域组成，各关键过程域中 规定了执行约定、执行能力、执行活动、度量和验证的标准等。 ( 3 ) 组织保证 在c m m的实施中组织保证工作是非常重要的， 具体的工作又通过组织内的管 理人员和各种软件小组来进行操作。例如，管理者包括经理、各级经理、领导、 职员和个人，软件小组包括软件工程组、软件工程过程组、软件相关组。 2 . 2 我国现状分析 2 . 2 . 1我国c mm 实施现状 c m m在软件工程的实践方面己有很大的影响， 在业界己得到广泛接受。 不仅 已 用于军事控制系统，而且已用于全球经济领域的主要组织。有数千个组织在利 用c m m的软件过程改进。 在美国， 关于c m m模型的教程已经作为参考和研究的 对象出现了，这样做是为了让c mm模型极其相关问题引起业界的更密切地关注。 基于c m m模型的工具如成熟度问题集， 软件过程评估训练和软件能力评价训练已 经在c m m中 渐渐得到修订。 近期的关于c m m的活动主要是发展关于c m m模型 的不同版本。 我们要实现对软件过程的度量，首先必须明确目标。由于本度量工具既要考 虑到实用性， 又要把它跟c m m的实施结合起来， 就不得不考虑到我国c m m的现 状， 参考【 1 7 对我国软件生产企业的c m m实施情况作一简要介绍。 目 前， 我国已 有一些软件企业正在尝试实 施c m m 。 在【 1 7 中提到， 截止2 0 0 3 年3 月， 我国共有4 7 家软件企业通过c m m认证， 其中c m m 2 级3 4 家，c m m 3 级9家，c m m 4级2家，c m m5 级2家。在地域分布上，北京 3 0家，辽宁、深 圳各3 家，上海、四川各2家，天津、广东、 湖南、浙江、陕西、山东、吉林各， 家。 由 此可以 看出， 我国c m m的实施现状表现为以 下特点: 能力成熟度水平普遍 较低，大多数企业仍然停留在可重复级和己定义级上。发展水平不均衡，东西部 差异大， 仅北京就占了全国的6 5 %。 而且在c m m实施的时候还会出现以下问题: 实施周期短、难以保证充分的咨询、培训时间，总体评估、咨询服务费用较低， 河南大学硕士学位论文第 n 页 无法购买足够的咨询服务，咨询、评估一家供应商提供，评估过程缺乏第三方监 督，重评估、轻咨询，重结果、轻过程，只认评估师，不认顾问师，重证书、轻 过程改进，证书情结依然存在。存在急功近利的倾向，或过分强调企业特殊性， 忽视软件行业一般规律。 虽然目前c m m实施水平不够高且存在着以上诸多问题， 但己经呈现出加速发 展的势头， 仅以上海为例: 预计2 0 0 3 年底通过c m m 3 评估的企业总数: 8 家 ( 当 年7 家) ， 2 0 0 4 年底通过c m m 3 评估的企业总数:1 5 家 ( 当年8 家) ， 2 0 0 4 年底 通过c m m 4评估的企业总数:1 - 3 家。随着我国软件企业对 c m m的逐步重视， 我国c m m实施的水平将会有一个大的提高， 从而形成一个有高级别能力的软件企 业，这必将促进我国软件业的发展，增强民族软件企业在世界上的竞争力。 2 . 2 . 2 c mm2 级分析 根据对我国 c mm 现状的分析，我们将过程度量工具的度量目 标定位在实现 c mm 2 级对度量的外在及内在的具体需要上， 因此， 我们首先要对c mm2 级的关 键过程域进行分析。 c mm 2 的关键过程域包括: 需求管理、 软件项目 计划、 软件项目 跟踪和监督、 软件分包合同管理、软件质量保证和软件配置管理。 需求管理的目的是在客户和遵循客户需求的软件项目 之间建立一种共同的理 解。需求管理包括就软件项目 的需求同客户建立一个协议并加以 管理。 制定软件项目计划的目的是为实施软件工程和管理软件项目制定合理的计 划，包括对要完成的工作进行估计、确定必要的约定和制定工作计划。 软件项目 跟踪和监督的目 的是能够随时掌握软件项目 的实际开发过程，使得 当软件项目 的执行与软件计划相背离时，管理部门能够采取有效的措施。 软件分包管理的目的是为了选择软件开发的合格的分承制方，并进行有效的 管理。软件分包合同管理包括选择分承制方，建立同分承制方的约定，并跟踪、 评审分承制方的执行情况和结果。 软件质量保证的目的是为管理者提供有关软件项目过程和产品的适当的可见 性。软件质量保证包括评审和审核软件产品及其活动，以验证其是否遵守应用规 程和标准，并向软件项目 和其他相关负责人提供评审和审查结果。 软件配置管理的目的是保证软件项目 生产的产品在软件生命周期中的完整 性。 包括标识给定时间点的软件配置( 即 所选择的工作产品 及其描述) ， 系统地控制 河南大学硕士学位论文 第 1 2页 这些配置的更改，并在软件生命周期中保持这些配置的完整性和可跟踪性。 从c m m2 的关键过程域的定义可以看出，以上六个关键过程域都是管理的范 畴，尤其是软件项目 计划以及软件项目 跟踪与监督是 c mm 2级的核心，是实施 c m m 2级的关键。从项目的一开始就重视对需求的理解，力争建立对需求有充分 深入的了 解， 使得在后续过程中尽量减少变更。 项目 计划是根据根据项目 的目 标， 对项目 实施进行的各项活动做出周密的安排， 是一份用于指导项目的实施和控制， 并己 通过批准的正式文档。软件项目 计划的主要作用是将制定计划的假设和决定 以及批准的范围、成本、进度的基线等用正式的文档记录保存，便于高层管理、 项目 经理、项目 组成员及项目 相干人等之间的交流沟通。软件项目 跟踪和监督是 规范软件项目 实施跟踪和监督的流程，增加项目 进展过程中对项目 进度、成本、 质量的可视性，以保证软件项目 开发活动按计划实施，并在需要的时候提出软件 项目 计划修订和调整的请求。项目的跟踪和监督工作会贯穿于项目实施的整个过 程之中，是项目能否成功的一项关键因素。软件配置管理的目标是记录软件产品 的深化过程，确保软件开发人员在软件生命周期中各个阶段都能得到精确的产品 配置。它通过控制、记录、追踪对软件的修改和每个修改生成的软件组成部件实 现对软件产品的管理功能。软件质量保证是贯穿整个软件过程的第三方独立审查 活动，出现在大多数关键过程域的检查与验证的公共特性中，在整个软件开发过 程中充当重要角色。软件分包管理则是为了切实保障软件项目能够分解执行。 从对这六个关键过程域的分析我们可以看出在这一级度量的重点在项目 管理 上， 度量的主要目 标是项目 计划以及项目 执行结果、 执行进度，即通过度量为管 理层提供数据和视图，帮助管理层对项目 进行管理和跟踪。 2 . 3 c mm所关心的度量要素分析 2 . 3 . 1 c mm与软件过程度量的关系 c m m虽然到四级 ( 管理级) 才明确提出定量过程管理， 但这并不意味着只有 到了c m m的高层次才需要度量。c m m关键过程域的五个共同特点是 ( 1 )执行 约定 ( 2 )执行能力 ( 3 )被执行活动 ( 4 )测量和分析 ( 5 )检查，它们之间的关 系如图2 . 2 : 河南大学硕士学位论文第 1 3页 执行能 图2 .2 c m m共同 特点之间的 关系 测量和分析就是描述对过程进行测量和对测量结果进行分析的需要，以决定 被执行活动的始态和效率。当执行活动时， 将会牵涉到一些人或其它方面。而人、 时间 ( 即 外界的 环境) 是动态的， 因 而活动 将会随着外界的环境而变化。 所以当 执行工作时往往不是照搬我们预先的计划，即有些项目 需要在已建立的 模式上进 行适当的修改， 这便需要“ 测量和分析” 来检测其过程。 因此过程度量在c m m的 任何一级上都是必不可少的。 c m m离不开软件过程度量， 同时c m m也为软件过程的度量提供了平台。 s e i 将c m m定义为: 对于软件组织在定义、 实现、 度量、 控制和改善其软件过程中各 个发展阶段的描述。这个模型便于确定软件组织的现有过程的能力和查找软件质 量及过程方面最关键的问题，从而为选择过程改进战略提供指南。由此不难看出， c m m正好充当了软件过程度量的实践基础，使得度量的重点可以因此确定。 c mm和软件过程度量的目的都是为了软件过程改进，正是基于此，本文以 c m m为指导建立软件过程的框架， 在此框架中融入软件过程度量， 从而使软件过 程是可度量的，在项日 的实施之中进行度量数据的收集，达到过程度量、过程改 进的目的。 2 . 3 . 2 c m m 中的过程度量要素 根据对 c mm 的研究，我们将过程度量目 标划分为以下七小类:里程碑、任 务进度、资源消耗、缺陷统计、产品规模、变更统计、质量指标。 里程碑:各个阶段、活动、任务的结束日 期。 任务进度:已完成工作量占 所有工作量的百分比。 河南大学硕士学位论文第 i s页 资源消耗:这里主要是度量人力资源消耗。 缺陷统计:对项目中的缺陷在时间、空间上的分布进行统计。 产品规模: 对各个时期、各种类型的产品的规模进行统计。 变更统计:对由于变更引起的工作量进行统计。 质量指标:主要是比较质量计划与实际的偏差。 2 1 1 指出，软件过程度量的内容大致分为三大类:时间、资源和质量。 度量内容和目 标对应关系如下: 资源消耗 资源 缺陷统计 产品规模 质量 变更统计 质量指标 图2 .3度量内容和目 标对应关系图 河南大学硕士学位论文第 1 5页 第3 章 i s 0 9 0 0 1 / i s 0 9 0 0 0 - 3 中的软件过程度量 3 . 1 i s 0 9 0 0 0 系列标准介绍 质量认证制度从2 0 世纪初兴起， 在第二次世界大战后得到迅速的发展，己经 成为世界各国普遍采用的一种对产品质量进行公正评价的方式，也是国际贸易中 质量竞争的一种有效的手段。i s 0 9 0 0 0 系列标准自1 9 8 7 年发布以来，已经为多数 国家所采用，并成为国际上相互认可、相互信任、平等竞争、消除贸易中的技术 壁垒的依据之一。它的主要用途就是为企业建立质量体系和质量保证模式。 3 . 1 . 1 i s 0 9 0 0 0 对过程的关注 新版i s o 9 0 0 0 : 2 0 0 。 标准鼓励 在制定、 实 施和改 进质量管理 体系 ( q m s ) 时 采用过程方法。 i s o 9 0 0 0 : 2 0 0 0 条款2 . 4 过程方法描述到: ， 任何使用资源将输入转化为输出的活动或一组活动可视为一个过程。 为使组织有效运行，必须识别和管理许多相互关联和相互作用的过程。通常， 一个过程的输出将直接成为下一过程的输入.系统地识别和管理组织内所应用的 过程， 特别是这些过程之间的 相互作用， 称为 过程方法， “ 。 过程方法取代了i s o 9 0 0 1 : 1 9 9 4 的 2 0 个要素介 ，体现在i s o 9 0 0 4 : 2 0 0 0( ” 质量管理体系一业绩改进指南 ) 及i s o 9 0 0 1 : 2 0 0 0( 质量管理体系一要求， )的 新结构中。 作为新标准基础的八项质量管理原则的其中两项是” 过程方法“ 和“ 管理的系 统方法， : 过程方法: 将活动和相关的资源作为过程进行管理，可以 更高效地得到期望 的结果。 管理的系统方法:将相互联系的过程作为系统加以识别、理解和管理，有助 于组织提高实现目 标的有效性和效率。 过程方法 河南大学硕士学位论文 第3 章i s 0 9 0 0 1 i s 0 9 0 0 0 - - 3 中的软件过程度量 3 1i s 0 9 0 0 0 系列标准介绍 质量认证制度从2 0 世纪初兴起，在第二次世界大战后得到迅速的发展，已经 成为世界各国普遍采用的一种对产品质量进行公正评价的方式，也是国际贸易中 质量竞争的一种有效的手段。i s 0 9 0 0 0 系列标准自1 9 8 7 年发布以来，已经为多数 国家所采用，并成为国际上相互认可、相互信任、平等竞争、消除贸易中的技术 壁垒的依据之一。它的主要用途就是为企业建立质量体系和质量保证模式。 3 1 1i s 0 9 0 0 0 对过程的关注 新版i s o9 0 0 0 ：2 0 0 0 标准鼓励在制定、实施和改进质量管理体系( q m s ) 时 采用过程方法。 i s o9 0 0 0 ：2 0 0 0 条款2 4 过程方法描述到： ”任何使用资源将输入转化为输出的活动或一组活动可视为一个过程。 为使组织有效运行，必须识别和管理许多相互关联和相互作用的过程。通常， 一个过程的输出将直接成为下一过程的输入。系统地识别和管理组织内所应用的 过程，特别是这些过程之间的相互作用，称为过程方法。 过程方法取代了i s o9 0 0 1 ：1 9 9 4 的”2 0 个要素”，体现在i s o9 0 0 4 ：2 0 0 0 ( ” 质量管理体系一业绩改进指南”) 及i s o9 0 0 1 ：2 0 0 0 ( ”质量管理体系要求”) 的 新结构中。 作为新标准基础的八项质量管理原则的其中两项是”过程方法”和”管理的系 统方法”： 过程方法：将活动和相关的资源作为过程进行管理，可以更高效地得到期望 的结果。 管理的系统方法：将相互联系的过程作为系统加以识别、理解和管理，有助 于组织提高实现目标的有效性和效率。 过程方法 河南火学硕士学位论文第1 6 页 过程方法力求实现持续改进的动态循环，使组织获得可观的收益，典型表现 在产品、业绩、有效性、效率和成本方面。 过程方法还通过识别组织内的关键过程、过程的后续发展和持续改进来促使 组织以顾客为关注焦点，提高顾客满意度。如i s o9 0 0 4 ：2 0 0 0 附录a 所表述的自 我评价方法，可用来评价过程成熟水平。 过程方法鼓励组织清楚理解其所有过程，而非局限于其质量管理体系所需过 程。一个过程包含将输入转化为输出的一个或多个活动。输入和输出通常是有形 和或无形的产品。输入和输出可包括设备、材料元件、能量、信息和财务资源等。 要在过程中实施活动，就应该分配适宜的资源。测量系统可用来收集信息和资料， 以便分析过程绩效和或输入及输出特点。 i s o9 0 0 1 ：2 0 0 0 要求组织识别、实施、管理和持续改进其质量管理体系所需过 程的有效性，并管理这些过程的相互作用，以便实现组织的目标。这些过程包括 最高管理者、产品实现和相关支持过程以及监视和测量过程。 图3 1 系统体现了一个q m s ( 质量管理系统) 的过程方法的实施。 卜t | 最高管理看过程包括，如策划、资蠊目d 置、管理评审等- 实理过程包括- 如与嗣客有= 差的过程、设计和开发、产品实现等。 支持过程包括：如培训、维护等。 图3 1 - - 过程方法 可通过内部或外部评审过程来评估并按成熟比例来评价过程的有效性和效 率。成熟度比例的典型划分是从”没有正式的体系”到”最好的运作级别”。该方法 河南人学坝卜学位论文笫i7 儿 的好处是可以不断将结果形成文件予以盐控，实现改进日标。针对应用的不同， 己制定了许多成熟表格。i s o9 0 0 4 ：2 0 0 0 的附录a 自我评价指南就有一个此类 模式。 p d c a 循环和过程方法 p d c a ( ”策划一做检查一行动”) 是可在组织过程中应用的动念循环。它与产 品实现及其它质量管理体系过程的策划、实施、控制和持续改进紧密相关。 可通过在组织内各层次应用p d c a 概念来保持和持续改进过程能力。对高层 战略过程如质量管理体系策划或管理评审及作为产品实现过程的简单运行活动都 同样应用p d c a 。 i s o9 0 0 l ：2 0 0 0 条款0 2 的注描述p d c a 模式对过程应兵 | 如下： ”p 一策划：根据顾客的要求和组织的方针，为提供结果建立必要的目标和过 程： d 一做：实施过程； c 一检查：根据方针、目标和产品要求，对过程和产品进行监视和测量，并报 告结果； a 一处置：采取措施，以持续改进过程业绩。” 下图系统体现了p d c a 与i s o9 0 0 1 ：2 0 0 0 条款4 1 ”总要求”的联系。 河南大学硕士学位论文 行动 策划 ) 策划豹实施 ( 条款4 1d ) 梭查 i s 。g q 0 1 ：2 1 1 0 0 条款41 做 0g q 0 10 条款41 图3 2 - - p d c a 循环在i s o9 0 0 1 ：2 0 0 0 条款4 ，l 的应用 相互作用过程的管理 有时候组织活动的相互依存性可能很复杂，不同过程及分过程间的联系成网 络状。这些过程的输入和输出与外部和内部顾客均有关。图3 3 即相互作用的过 程的网状联系的范例。”管理的系统方法”考虑了组织所策划过程的协调和兼容性 以及过程接口的清楚界定。 i s o9 0 0 1 ：2 0 0 0 对组织过程的控制规定了一些要求。这些要求适用于各种类 型和规模的组织，通过限定质量管理所需的过程，予以有机联系，合并入个体 系即可满足要求。 图3 3 加入p d c a 循环，以系统的方式况明管理和控制既适用于单个过程也 适用于整个网络。 过程网络模式反映了在规定输入要求时，顾客起着重要的作用。顾客对过程 输出满意与否的反馈是q m s 持续改进过程的关键输入。 河南大学硕士学位论文第】9 虹 图3 3 过程网络模式图 按i s o9 0 0 1 ：2 0 0 0 要求实施过程方法 i s o9 0 0 1 ：2 0 0 0 引言中条款0 2 写到： ”在质量管理体系中应用过程方法时强调以下方面的重要性： a ) 理解和满足要求； b ) 需要从增值的角度考虑过程： c ) 获得过程业绩和有效性的结果； d ) 基于客观的测量，持续改进过程。” 在i s o9 0 0 1 ：2 0 0 0 中，过程方法包括产品实现所需的过程及质量管理体系 ( q m s ) 有效实施所需的过程。对这些过程的要求在国际标准的下列条款中均有 叙述： 4 质量管理体系 5 管理职责 6 资源管理 阿南大学硕士学位论文 7 产品实现 8 测量、分析和改进 i s o9 0 0 1 ：2 0 0 0 条款4 ，1 规定了q m s 的总体要求。要涉及这些要求，下面 是一些可供组织选择进行自我询问的指南。须强调的是这些只是例子，不应该被 当作满足要求的唯一方法。 a ) 识别质量管理体系所需的过程及其在整个组织内的应用 我们的q m s 需要些什么过程? 这些过程有否外包? 每个过程的输入和输出是什么? 过程的顾客是谁? 这些顾客的要求是什么? 过程的”所有者”是谁? b ) 确定这些过程的顺序和相互作用 我们的过程的总体流程是什么? 我们这样描述这一流程? ( 过程图或流程表? ) 过程削的接口是什么? 我们需要什么文件? c ) 确定为确保这些过程的有效运作和控制所需的准则和方法 过程的预期和非预期结果的特征是什么? 监视、测量和分析的准则是什么? 我们如何将准则融入我们的q m s 策划和产品实现过程? 经济事宜( 成本、时间、废物等) 是什么? 什么方法适宜于收集资料? d ) 确保可以获得必要的资源和信息，以支持这些过程的运作和监视 每个过程所需的资源是什么? 沟通渠道是什么? 我们怎样提供有关过程的外部和内部信息? 我们怎样获得反馈信息? 我们需要收集什么资料? 我们需要保存什么记录? e ) 测量、监视和分析这些过程 河南人学硕= l 学位论文第2 1 负 我们怎样监视过程业绩( 过程能力、顾客满意) ? 必要的测量是什么? 我们怎样才能分析收集到的信息( 统汁技术) ? 分析结果告湃我们什么? f ) 实施必要的措施，以实现剥这些过程所策划的结果和对这些过程的持续改 进 我们怎样才能改进过程? 需要些什么纠正预防措施? 这些纠i e 预防措施得到实施了吗? 这些措施有效吗? 过程的文件化 过程存在于组织内，最初的方法应该局限于以最适宜的方式识别和管理这些 过程。i s o9 0 0 1 ：2 0 0 0 规定应该按照条款4 1 ”总要求”来管理”质量管理体系所需 ”的所有过程。没有什么”目录”或必须予以文件化的过程清单。每个组织应该依据 其顾客和适用法律或法规要求、其活动性质及总体业务战略来确定需要形成文件 的过程。 在确定应该文件化的过程时，组织可能愿意考虑一些因素，如： 对质量的影响； 顾客不满意的风险： 法律要求； 经济风险； 有效性和效率。 如发现需要将过程文件化，可以采用许多不同的方式，诸如图表、书面指导 书、检查表、流程表、可视媒体或电子形式。 有关i s o9 0 0 1 ：2 0 0 0 对文件的要求的指南参见i s o t c1 7 6 s c 2 n 5 2 5 r 。 3 2i s 0 9 0 0 0 系列标准所关心的过程度量的要素 i s 0 9 0 0 0 体系中，涉及到需要量化管理的领域非常多，从事前管理和事后管理 的角度来分，可以分为估算和度量两大类。估算是以实际统计调查资料为基础， 根据事物的联系及其发展规律，间接地估算和预计有关事物的数量关系和变化前 河南大学硕士学位论文第 2 1贝 我们怎样监视过程业绩 ( 过程能力、顾客满意)? 必要的测量是什么? 我们怎样刁能分析收集到的信息 ( 统计技术)? 分析结果告诉我们什么? 实施必要的措施，以实现对 一 这些过程所策划的结果和对这些过程的持续改 .f) . 我们怎样才能改进过程? . 需要些什么纠正/ 预防措施? . 这些纠正/ 预防措施得到实施了吗? 令 这些措施有效吗? 过程的文件化 过程存在于组织内，最初的方法应该局限于以最适宜的方式识别和管理这些