软件过程管理.pdf

中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 软件过程管理软件过程管理 王青 中国科学院软件研究所王青 中国科学院软件研究所 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 提纲提纲 过程管理的起源过程管理的起源 过程管理的目标过程管理的目标 过程管理的框架过程管理的框架 过程管理的基础过程管理的基础 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 起源起源 质量技术的发展历史质量技术的发展历史 操作者 1900 1910 1930 1920 1990 1940 1980 1970 1960 2000 1950 检验部门检验 统计质量管理 全面质量管理 质量保证 操作者 1900 1910 1930 1920 1990 1940 1980 1970 1960 2000 1950 工长检验 检验部门检验 统计质量管理 可靠性 全面质量管理 质量保证 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 产品质量检验阶段产品质量检验阶段 检验发现不合格品检验发现不合格品 不能预防不合格品的产生不能预防不合格品的产生 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 统计质量管理阶段 统计质量管理阶段 1 1924年 美国贝尔实验室的年 美国贝尔实验室的W A Shewhart 提出了运用概率论和数理统计的原理 控制生产过 程 预防不合格品产生的思想和方法 提出了运用概率论和数理统计的原理 控制生产过 程 预防不合格品产生的思想和方法 通过小部分样品测试通过小部分样品测试 推测和控制全体产品或工艺过程的质量状况 推测和控制全体产品或工艺过程的质量状况 二次大战以后 逐步形成了统计质量控制 二次大战以后 逐步形成了统计质量控制 SQC 的 方法 的 方法 用控制图表对生产过程中取得的数据进行统计分析用控制图表对生产过程中取得的数据进行统计分析 分析不合格产生的原因 采取措施分析不合格产生的原因 采取措施 使生产过程保持在不出废品的稳定状态 使生产过程保持在不出废品的稳定状态 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences Shewhart 的的PDCA循环循环 任何过程和技术的改进都是螺旋式持续继续的任何过程和技术的改进都是螺旋式持续继续的 PDCA循环循环 P 策划 策划 Plan 策划质量方针 目标和 过程策划 识别和定义质量过程 策划质量方针 目标和 过程策划 识别和定义质量过程 D 实施 实施 Do 展开质量过程 执行质量计划 展开质量过程 执行质量计划 C 检查 检查 Check 检查执行结果 评价实施效果 检查执行结果 评价实施效果 A 处理 处理 Act 分析结果 分析结果 肯定成功的经验肯定成功的经验 推广推广 分析不成功的原因分析不成功的原因 采取纠正预防措施 并在下一个 采取纠正预防措施 并在下一个PDCA循环中评价其是否有效循环中评价其是否有效 是是CMM CMMI ISO9000 ISO15504的理论基础的理论基础 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 全面质量管理阶段全面质量管理阶段 50年代末 质量管理专家年代末 质量管理专家W Ewards Deming Joseph Juran等等 提出全面质量管理的 提出全面质量管理的 Total Quality Control TQC 的概念 的概念 ISO8402标准将全面质量管理定义为标准将全面质量管理定义为Total Quality Management TQM 一个组织以质量为中心 以全员参与为基础 目 的在于通过让顾客满意和本组织所有成员及社会受 益而到达长期成功的管理途径 一个组织以质量为中心 以全员参与为基础 目 的在于通过让顾客满意和本组织所有成员及社会受 益而到达长期成功的管理途径 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences Deming的链式反应的链式反应 一个企业改进它的生产过程并且 坚持不懈地按此行动 一个企业改进它的生产过程并且 坚持不懈地按此行动 质量改进了质量改进了 成本下降了 因为减少了返工 减少了错误 减少了延误 设计 得更好 以及更有效地使用资源 成本下降了 因为减少了返工 减少了错误 减少了延误 设计 得更好 以及更有效地使用资源 上升了的质量及降低了的售价上升了的质量及降低了的售价 使 产品的市场占有率上升了 使 产品的市场占有率上升了 利润增加了利润增加了 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 发展的方向发展的方向 单纯地对产品质量进行单纯地对产品质量进行检验检验发展到对产品的形 成 发展到对产品的形 成过程进行控制过程进行控制 控制方法也从控制方法也从静态静态发展到发展到动态的 持续的过程 改进 动态的 持续的过程 改进 核心思想已表现为核心思想已表现为过程过程的策划 控制和过程能 力的持续改进 的策划 控制和过程能 力的持续改进 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 主要的技术流派主要的技术流派 宏观宏观 从过程控制和管理的角度解决问题从过程控制和管理的角度解决问题 过程的结构 行为特征 如何满足高层的组织管理特征过程的结构 行为特征 如何满足高层的组织管理特征 CMM CMMI ISO9000 SPICE 微观微观 从过程定义和描述的角度解决问题从过程定义和描述的角度解决问题 Little JIL Leon Osterweil UMASS Agent Based SP modeling ISCAS 过程模拟与仿真过程模拟与仿真 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 提纲提纲 过程管理的起源过程管理的起源 过程管理的目标过程管理的目标 过程管理的框架过程管理的框架 过程管理的基础过程管理的基础 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 质量的形成质量的形成 质量形成于产品生产的过程质量形成于产品生产的过程 人 技术和过程是质量管理的铁三角 缺一不可 人 技术和过程是质量管理的铁三角 缺一不可 人是过程的主体人是过程的主体 技术是过程的手段技术是过程的手段 过程是其中起杠杆作用的关键点过程是其中起杠杆作用的关键点 每个人都知道应该主动进行有质量的工 作 但是如果不理解工作的过程或者不 努力遵循过程 即使最好的人也不可能 尽到最好的努力 并达到最好的效果 每个人都知道应该主动进行有质量的工 作 但是如果不理解工作的过程或者不 努力遵循过程 即使最好的人也不可能 尽到最好的努力 并达到最好的效果 影响过程的关键因素是人 机 料 法 环 影响过程的关键因素是人 机 料 法 环 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 质量形成于过程质量形成于过程 质量控制质量控制 强调过程的控制以保证产品生产的每个环节满足既 定的质量要求 强调过程的控制以保证产品生产的每个环节满足既 定的质量要求 质量保证质量保证 要求适当的质量数据提供质量满足客户要求的证据要求适当的质量数据提供质量满足客户要求的证据 质量改进质量改进 坚持持续的过程改进以适应变化的商业目标和需求坚持持续的过程改进以适应变化的商业目标和需求 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 过程的一般性定义过程的一般性定义 A process is a set of practices performed to achieve a given purpose it may include tools methods materials and or people 过程是一组实践 通过执行达到要求的目标 过程包 括工具 方法 原材料 人等 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences Why Focus on Process 过程起着建设性 支点的作用过程起着建设性 支点的作用 针对于人针对于人 人员的工作成果 应该和培训时要求的一样好人员的工作成果 应该和培训时要求的一样好 Working harder is not the answer Working smarter through process is the answer 针对于技术针对于技术 Technology applied without a suitable roadmap will not result in significant payoff Technology provides the most benefit in the context of an appropriate process roadmap 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences The Process Management Premise 系统的质量受开发维护这个系统的过程的高度 影响 系统的质量受开发维护这个系统的过程的高度 影响 要像重视产品一样重视过程要像重视产品一样重视过程 This is a long established premise in manufacturing Belief in this premise is visible worldwide in quality movements in manufacturing and service industries e g ISO standards 持续的过程改进持续的过程改进 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences A Management View of Visibility Into the Software Process at Each Maturity Level 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences Process Capability as Indicated by Maturity Level 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences The Juran Trilogy Diagram Quality Planning Quality Control and Quality Improvement 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 目标目标 系统地制度化软件开发的过程系统地制度化软件开发的过程 在组织确定范围内一致遵守执行在组织确定范围内一致遵守执行 提高开发过程中的可见性 可控性提高开发过程中的可见性 可控性 持续改进以追求不断的利润持续改进以追求不断的利润 减低成本减低成本 改进质量改进质量 提高用户满意度提高用户满意度 Win Win 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 提纲提纲 过程管理的起源过程管理的起源 过程管理的目标过程管理的目标 过程管理的框架过程管理的框架 过程管理的基础过程管理的基础 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 过程管理体系过程管理体系 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 过程管理主要活动过程管理主要活动 识别过程识别过程 定义过程定义过程 执行 控制过程执行 控制过程 改进过程改进过程 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences IDEAL 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 识别过程识别过程 评价当前状态评价当前状态 根据组织的现状 环境和发展要求 建立组织的标准软件过程根据组织的现状 环境和发展要求 建立组织的标准软件过程 识别需要建立或者改进的过程识别需要建立或者改进的过程 Top Down 由粗到细粒度 逐步分解过程 子过程 过程元素由粗到细粒度 逐步分解过程 子过程 过程元素 Bottom Up 业务 业务 业务实现步骤 业务实现步骤 按一定的规则划分步骤 按一定的规则划分步骤 实现业务的过程实现业务的过程 保持过程的完整性保持过程的完整性 不仅要涵盖过程的一般要素 还要为过程持续的改进和过程裁 剪提供基础和开放的架构 不仅要涵盖过程的一般要素 还要为过程持续的改进和过程裁 剪提供基础和开放的架构 部署过程改进的计划部署过程改进的计划 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 定义过程 定义过程 1 建立过程资产库建立过程资产库 定义过程属性定义过程属性 建立过程接口关系建立过程接口关系 建立裁减准则建立裁减准则 建立过程度量要求建立过程度量要求 建立过程工作环境建立过程工作环境 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 过程属性过程属性 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 定义过程 定义过程 2 建立过程模型建立过程模型 Little JIL OEC SPM 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences Little JIL 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 基于组织实体能力的软件过程建模方法基于组织实体能力的软件过程建模方法 背景 背景 软件过程依赖于人的能力软件过程依赖于人的能力 不同的执行者影响到过程的执行结果和质量不同的执行者影响到过程的执行结果和质量 传统的软件过程建模方法对人的能力考虑不足传统的软件过程建模方法对人的能力考虑不足 OEC SPM考虑三个方面 考虑三个方面 过程能够做什么过程能够做什么 过程如何工作过程如何工作 过程的执行需要多少资源过程的执行需要多少资源 核心 过程核心 过程Agent 具有确定资源能力具有确定资源能力 确定的目标 技能 知识 生产 率 经验 历史数据记录 设备等等 确定的目标 技能 知识 生产 率 经验 历史数据记录 设备等等 的组织实体的组织实体 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 建模过程建模过程 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 过程过程Agent的结构的结构 知识结构知识结构 描述性知识描述性知识 过程性知识过程性知识 经验库经验库 行为引擎行为引擎 感知器感知器 效应器效应器 实施引擎实施引擎 推理引擎推理引擎 协商引擎协商引擎 学习引擎学习引擎 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 过程过程Agent的行为推理机制的行为推理机制 Enactment Engine 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 过程过程Agent 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 基于过程基于过程Agent的过程管理的过程管理 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences Example PM1PM2SA3SA2SA4JTeam2 Goal SG1 设计 SG2 编码 时间顺序 PM3SA1JTeam1 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 质量管理框架质量管理框架 软件过程质量管理过程控制过程改进 过程度量与分析软件过程建模 数据与知识过程程序过程制品过程记录 过程资产过程资产 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 提纲提纲 过程管理的起源过程管理的起源 过程管理的目标过程管理的目标 过程管理的框架过程管理的框架 过程管理的基础过程管理的基础 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 过程管理的基础过程管理的基础 过程管理的思想是通过对过程的策划和控制 防止不合格品的产生和非预期的使用 过程管理的思想是通过对过程的策划和控制 防止不合格品的产生和非预期的使用 对内提供质量控制对内提供质量控制 对外提供质量保证对外提供质量保证 度量是过程管理 的基础度量是过程管理 的基础 大多数领域的组织都会用量化的方法管理其生 产过程 大多数领域的组织都会用量化的方法管理其生 产过程 不能度量的事情就意味着无法管理不能度量的事情就意味着无法管理 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 过程数据与项目管理过程数据与项目管理 过程程序 过程制品 过程数据 过程知识 项目计划 项目计划 估算 数据 历史 数据 跟踪 数据 项目总结 项目总结 项目跟踪 项目跟踪 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 度量的作用 度量的作用 1 理解软件和软件工程过程理解软件和软件工程过程 逐步求精地理解软件和软件工程过程逐步求精地理解软件和软件工程过程 量化地描述具体的环境或软件的特征 使我们可以 关注这些软件工程过程的状态和变化的影响 量化地描述具体的环境或软件的特征 使我们可以 关注这些软件工程过程的状态和变化的影响 在软件开发中要花费多少成本 在软件开发中要花费多少成本 在整个生命周期中 我们可以分配和使用的资源在哪里 在整个生命周期中 我们可以分配和使用的资源在哪里 项目中的哪些变化和错误 是典型的和非预期的 项目中的哪些变化和错误 是典型的和非预期的 进行有效的控制和改进进行有效的控制和改进 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 度量的作用 度量的作用 2 辅助管理软件项目并进行过程控制辅助管理软件项目并进行过程控制 理解软件过程系统 更好地估计结果 了解偏差理解软件过程系统 更好地估计结果 了解偏差 辅助管理决策辅助管理决策 度量数据通常用于 度量数据通常用于 估计和计划项目的成本 进度和资源估计和计划项目的成本 进度和资源 跟踪项目结果 并与估计值比较跟踪项目结果 并与估计值比较 分析和控制过程产品的质量或过程的状态分析和控制过程产品的质量或过程的状态 确认组织的模型 作为后面估计的基础确认组织的模型 作为后面估计的基础 中国科学院软件研究所中国科学院软件研究所 Institute of Software Chinese Academy of Sciences 度量的作用 度量的作用 3 指导过程改进指导过程改进 必须持续地改进产品和服务的质量是永恒的目标必须持续地改进产品和服务的质量是永恒的目标 典型的产品改进策略 改进产品的生产过程典型的产品改进策略 改进产品的生产过程 渐进的改进和革新的改进渐进的改