軟件能力成熟度模型

1、軟件能力成熟度模型,12,第十二章,2,12.1 CMM概述,軟件能力成熟度模型CMM(Capability Maturity Model）是由美國卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)軟件工程研究所(CMU/SEI)推出的評估軟件能力與成熟度的一套標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)基于眾多軟件專家的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。,,,,從86年開始，開發(fā)軟件過程成熟度框架。 91年8月SEI將軟件過程成熟度框架進(jìn)化為軟件能力成熟度模型（Capability Maturity Mod

2、el For Software，簡稱SW-CMM1.0版）。 目前,CMM已經(jīng)發(fā)展到CMMI（Capability Maturity Model Integration)，能力成熟度模型集成階段。,3,12.1 CMM概述,CMM側(cè)重于軟件開發(fā)過程的管理及工程能力的提高與評估，是國際上流行的軟件生產(chǎn)過程標(biāo)準(zhǔn)和軟件企業(yè)成熟度等級認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，它更代表了一種管理哲學(xué)在軟件企業(yè)中的應(yīng)用。 　CMM認(rèn)證已經(jīng)成為世界公認(rèn)的軟件

3、產(chǎn)品進(jìn)入國際市場的通行證。,,,,CMM的主要用于：1.軟件過程評估SPA（Software Process Assessment）2. 軟件過程改進(jìn)SPI（Software Process Improvement）3. 軟件能力評價(jià)SCE（Software Capability Evaluation）,4,12.1.1 CMM的基本概念,1. 什么是軟件過程　　一個(gè)軟件過程是指人們開發(fā)和維護(hù)軟件及其相關(guān)產(chǎn)品所采取的一系列活動。

4、,,,,規(guī)程與方法,工具和設(shè)備,有技能經(jīng)過培訓(xùn)的開發(fā)人員,5,12.1.1 CMM的基本概念,2. 什么是軟件能力成熟度？ 　　由于特定項(xiàng)目的屬性和環(huán)境限制，項(xiàng)目的實(shí)際性能并不能充分反映組織的軟件過程能力，但成熟的軟件過程可弱化和預(yù)見不可控制的過程因素（如客戶需求變化或技術(shù)變革等）。 一個(gè)組織的軟件過程能力為組織提供了預(yù)測軟件項(xiàng)目開發(fā)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，提供了全面的軟件質(zhì)量保證。,,,,軟件過程成熟度是指一個(gè)軟件過程被明確定

5、義、管理、度量和控制的有效程度。成熟意味著軟件過程能力持續(xù)改善的過程，成熟度代表軟件過程能力改善的潛力。,6,12.1.2 軟件過程的成熟度等級,CMM將軟件過程的成熟度分為5個(gè)級別(Maturity Levels),如圖所示，5個(gè)等級分別是：,,,,1.初始級（Initial）2.可重復(fù)級（Repeatable）3.已定義級（Defined）4.已管理級（Managed）5.優(yōu)化級（Optimizing）,,,,,,成熟度等級

6、,單擊鼠標(biāo)左鍵查看相應(yīng)內(nèi)容,7,,初始級（Initial）在初始級，企業(yè)一般不具備穩(wěn)定的軟件開發(fā)與維護(hù)環(huán)境。項(xiàng)目成功與否在很大程度上取決于是否有杰出的項(xiàng)目經(jīng)理和經(jīng)驗(yàn)豐富的開發(fā)團(tuán)隊(duì)。此時(shí)，項(xiàng)目經(jīng)常超出預(yù)算和不能按期完成，組織的軟件過程能力不可預(yù)測。,,初始級,初始級,8,,可重復(fù)級(Repeatable): 在可重復(fù)級，組織建立了管理軟件項(xiàng)目的方針以及為貫徹執(zhí)行這些方針的措施。組織基于在類似項(xiàng)目上的經(jīng)驗(yàn)對新項(xiàng)目進(jìn)行

7、策劃和管理。組織的軟件過程能力可描述為有紀(jì)律的，并且項(xiàng)目過程處于項(xiàng)目管理系統(tǒng)的有效控制之下。,,可重復(fù)級,可重復(fù)級,9,,已定義級（Defined）：在已定義級，組織形成了管理軟件開發(fā)和維護(hù)活動的組織標(biāo)準(zhǔn)軟件過程，包括軟件工程過程和軟件管理過程。項(xiàng)目依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義自己的軟件過程進(jìn)行管理和控制。組織的軟件過程能力可描述為標(biāo)準(zhǔn)的和一致的，過程是穩(wěn)定的和可重復(fù)的并且高度可視。,,已定義級,10,,已管理級（Managed）：組織對軟件產(chǎn)品和

8、過程都設(shè)置定量的質(zhì)量目標(biāo)。項(xiàng)目通過把過程性能的變化限制在可接受的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品和過程的控制。組織的軟件過程能力可描述為可預(yù)測的，軟件產(chǎn)品具有可預(yù)測的高質(zhì)量。,,已管理級,已管理級,11,,優(yōu)化級（Optimizing）：在優(yōu)化級，組織通過預(yù)防缺陷、技術(shù)創(chuàng)新和更改過程等多種方式，不斷提高項(xiàng)目的過程性能以持續(xù)改善組織軟件過程能力。組織的軟件過程能力可描述為持續(xù)改善的。,,優(yōu)化級,優(yōu)化級,12,,表描述了SW-CMM不同成熟度等級過程的

9、可視性和過程能力。,,可視性與過程能力的比較,,,,13,,12.2 CMM的內(nèi)部結(jié)構(gòu),,,,CMM的每個(gè)等級都被分解為3個(gè)層次加以定義:即關(guān)鍵過程域、公共特性和關(guān)鍵實(shí)踐。 每個(gè)等級由幾個(gè)關(guān)鍵過程域組成，這幾個(gè)關(guān)鍵過程域共同形成一種軟件過程能力。 每個(gè)關(guān)鍵過程域按4個(gè)關(guān)鍵實(shí)踐類加以組織；并且都有一些特定的目標(biāo)，通過相應(yīng)的關(guān)鍵實(shí)踐類來實(shí)現(xiàn)。 除了初始級外，每一成熟度等級都是按完全相同的內(nèi)

10、部結(jié)構(gòu)構(gòu)成，,14,,12.2.1關(guān)鍵過程區(qū)域　　 除初始級外，每一成熟度等級又由若干個(gè)關(guān)鍵過程區(qū)域(Key Process Areas)構(gòu)成。關(guān)鍵過程域指出為了達(dá)到某個(gè)成熟度等級所要解決的問題。 要達(dá)到一個(gè)成熟度等級，必須實(shí)現(xiàn)該等級上的全部關(guān)鍵過程區(qū)域。要實(shí)現(xiàn)一個(gè)關(guān)鍵過程區(qū)域，就必須達(dá)到該關(guān)鍵過程區(qū)域的所有目標(biāo)。 在CMM中一共有18個(gè)關(guān)鍵過程域，分布在2 ~ 5個(gè)級別中 。,,,,15,SW-

11、CMM的關(guān)鍵過程區(qū)域,,12.2.1 關(guān)鍵過程區(qū)域,,,,16,關(guān)鍵過程區(qū)域KPY(Key Process Areas)是由一組相關(guān)的活動(實(shí)踐)組成，如圖描述。,,,,可重復(fù)級關(guān)鍵過程域集中關(guān)注從非軟件工程化向軟件工程化轉(zhuǎn)變初期必須做好的事情。其中包括它的6個(gè)關(guān)鍵過程域。,已定義級中的關(guān)鍵過程域既涉及項(xiàng)目，又涉及組織，這是因?yàn)榻M織建立了對所有項(xiàng)目都有效的軟件工程過程和管理過程的規(guī)范化基礎(chǔ)設(shè)施。,已管理級中的關(guān)鍵過程域的主要任務(wù)是為軟件

12、過程和軟件產(chǎn)品建立一種可以理解的定量的方式。,優(yōu)化級的關(guān)鍵過程域，主要涉及的內(nèi)容是軟件組織和項(xiàng)目中如何實(shí)現(xiàn)持續(xù)不斷的過程改進(jìn)。,17,,,,12.2.2 關(guān)鍵實(shí)踐,關(guān)鍵實(shí)踐是指在基礎(chǔ)設(shè)施以及其他前提條件均滿足的情況下對關(guān)鍵過程域的規(guī)范實(shí)施起重要作用的活動。每個(gè)關(guān)鍵過程域包含的關(guān)鍵實(shí)踐涉及5個(gè)共同特征: ⑴ 執(zhí)行約定（Commitment to Perform） ⑵ 執(zhí)行能力（Ability to Perform） ⑶ 實(shí)施活動

13、（Actives Performed） ⑷ 度量和分析（Measurement and Analysis） ⑸ 驗(yàn)證實(shí)施（Verifying Implementation）,18,12.3 軟件能力成熟度模型集成(CMMI),CMMI (Capability Maturity Model Integration)是軟件工程模型、系統(tǒng)工程模型、集成化產(chǎn)品和過程開發(fā)模型以及集成供應(yīng)商管理模型等多個(gè)模型的集合。這是一套包括多個(gè)學(xué)科、可擴(kuò)

14、充的模型系列。 CMMI由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)2001年9月推出,其涉及面更廣，專業(yè)領(lǐng)域覆蓋軟件工程、系統(tǒng)工程、集成產(chǎn)品開發(fā)和系統(tǒng)采購。它的運(yùn)用不僅降低了項(xiàng)目的成本，而且提高了項(xiàng)目的質(zhì)量與按期完成率。,,,,19,表2.19 開發(fā)一個(gè)五十萬行軟件的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(來源：Copyright 1990 Herb Krasner),級別 質(zhì)量 生產(chǎn)率 成本 開發(fā)時(shí)

15、間 缺陷數(shù)/千行代碼 代碼數(shù)/小時(shí) 百萬美元) （月） L1 9 1 32.5 40L2 3 3 15

16、 32L3 1 5 6.5 25L4 0.3 8 2.5 19L5 0

17、.1 12 1 16,20,CMM評估-六個(gè)步驟,成立評估小組，小組由軟件工程和管理工作經(jīng)驗(yàn)豐富的專家組成，小組成員應(yīng)接受過CMM基本概念和評估方法的專門培訓(xùn)。參評單位的代表認(rèn)真填寫成熟度問卷調(diào)查表，并回答有關(guān)問題。評估小組分析調(diào)查問卷。,21,CMM評估-六個(gè)步驟,評估小組現(xiàn)場訪問、召開座談會、

18、審核過程文擋，判斷關(guān)鍵過程域的實(shí)踐活動是否達(dá)到預(yù)定目標(biāo)并將結(jié)論記入文擋。 整理調(diào)查結(jié)果、撰寫調(diào)查報(bào)告，指明軟件過程的強(qiáng)項(xiàng)和弱項(xiàng)。 繪制軟件關(guān)鍵過程域剖面圖，顯示是否達(dá)到關(guān)鍵過程域的目標(biāo)，並向有關(guān)部門提交評估的結(jié)論性意見。,22,CMM評估,SEI于2002年8月公布了美國多種行業(yè)、不同規(guī)模的1124個(gè)軟件開發(fā)組織的CMM評估結(jié)果，如表所示。表2.21 美國1124個(gè)軟件開發(fā)組織的CMM評估結(jié)果 成熟度

19、 L1 L2 L3 L4 L5百分比 19.3 43.2 23.4 7.3 6.8,23,CMM評估,1992年以來，軟件開發(fā)組織通過自身建設(shè)提高CMM級別的平均時(shí)間如下表所示。表 軟件開發(fā)組織提高CMM級別的平均時(shí)間提高級別 L1-L2 L2-L3

20、 L3-L4 L4-L5 時(shí)間（月） 23 22 28 17,24,12.4 軟件企業(yè)如何實(shí)施CMM,軟件是促進(jìn)我國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。而要發(fā)展我國的軟件產(chǎn)業(yè)，在戰(zhàn)略上，必須將軟件產(chǎn)業(yè)作為我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的龍頭和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長點(diǎn)，在策略上，必須走軟件過程管理專業(yè)化的道路。 軟件企業(yè)實(shí)施CMM或通過CMM評估所必須經(jīng)歷的步驟

21、。,提高思想認(rèn)識,進(jìn)行CMM培訓(xùn)和咨詢工作,確定合理的目標(biāo),成立工作組,制定和完善軟件過程,內(nèi)部評審,正式評估,根據(jù)評估結(jié)果改進(jìn)軟件過程,,,,,,,,,CMM步驟,,,,,,,,,,,25,中國這樣的一個(gè)大國，軟件銷售額還不到世界市場的0.5%。我國軟件企業(yè)除少數(shù)幾家在500人以上外，多數(shù)是在50人以下的民營、集體和個(gè)人的軟件公司。以開發(fā)技術(shù)和規(guī)范化程序來衡量，總體上仍是相當(dāng)落后的，大多數(shù)企業(yè)仍為手工作坊式制作，產(chǎn)品缺乏市場競爭

22、力。因此，軟件過程管理已成為發(fā)展我們軟件產(chǎn)業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵性問題。 　　實(shí)施CMM對軟件企業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，CMM過程本身就是對軟件企業(yè)發(fā)展歷程的一個(gè)完整而準(zhǔn)確的描述，企業(yè)通過實(shí)施CMM，可以更好地規(guī)范軟件生產(chǎn)和管理流程，使企業(yè)組織規(guī)范化。而且，只有在國際市場取得成功的產(chǎn)品和企業(yè)才具有長久的競爭力和生命力，,,１.提高思想認(rèn)識,26,根據(jù)CMM模型的要求，一個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)一定要有章可循，而且要做到有章必循，這兩點(diǎn)都離不開培訓(xùn)。培訓(xùn)

23、工作需要投入很大的人力、物力和財(cái)力，只有企業(yè)的管理人員和軟件開發(fā)人員對CMM真正了解和認(rèn)識了，自覺地按CMM的方法去進(jìn)行工作，才能真正實(shí)施CMM，　　培訓(xùn)的內(nèi)容需要精心地準(zhǔn)備，主要有兩個(gè)方面，第一，對所有員工包括經(jīng)理在內(nèi)的最基本的軟件工程和CMM培訓(xùn)知識；第二，對各個(gè)工作組的有關(guān)人員提供專業(yè)領(lǐng)域知識等方面的培訓(xùn)；此外，在每次開發(fā)過程中，還要對普通人員進(jìn)行軟件過程方面的培訓(xùn)。,,２.進(jìn)行CMM培訓(xùn)和咨詢工作,27,CMM模型劃分為5個(gè)級

24、別，共計(jì)18個(gè)關(guān)鍵過程域，52個(gè)目標(biāo)，300多個(gè)關(guān)鍵實(shí)踐。每一個(gè)CMM等級的評估周期（從準(zhǔn)備到完成）約需12-30個(gè)月。無論一個(gè)軟件企業(yè)的軟件過程處于什么樣的水平，都可以在CMM框架的5個(gè)級別中找到自己的位置。 　　因此，要實(shí)施CMM，首先應(yīng)該對本企業(yè)的現(xiàn)狀有一個(gè)準(zhǔn)確的評估，然后再結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況選擇CMM的切入點(diǎn)，確定總體目標(biāo)。這個(gè)目標(biāo)包括在多長時(shí)間之內(nèi)，需要投入多少人力、物力和財(cái)力，要達(dá)到哪一級。 　　由于軟件過程的建立和改

25、進(jìn)是一個(gè)漸進(jìn)的、分輕重緩急的、逐步完善的過程。所以，在總體目標(biāo)已經(jīng)確定的前提下，還要制訂近期目標(biāo)和長期目標(biāo)。,,３.確定合理的目標(biāo),28,在CMM的實(shí)施過程中，工作組的成立是一個(gè)關(guān)鍵步驟。有幾個(gè)必不可少的重要的組織包括：軟件工程過程組、軟件工程組、系統(tǒng)工程組、系統(tǒng)測試組、需求管理組、軟件項(xiàng)目計(jì)劃組、軟件項(xiàng)目跟蹤與監(jiān)督、軟件配置管理組、軟件質(zhì)量保證組、培訓(xùn)組。例如：　　軟件工程過程組由專家組成，統(tǒng)領(lǐng)CMM實(shí)施活動，協(xié)調(diào)全組織軟件過程的開

26、發(fā)和改進(jìn)活動，制定、維護(hù)和跟蹤與軟件過程開發(fā)和改進(jìn)活動有關(guān)的計(jì)劃，定義用于過程的標(biāo)準(zhǔn)和模板，負(fù)責(zé)對全體人員培訓(xùn)有關(guān)軟件過程及其相關(guān)的活動?！　≤浖こ探M負(fù)責(zé)一個(gè)項(xiàng)目的軟件開發(fā)和維護(hù)活動（即需求分析、設(shè)計(jì)、編碼和測試） 　　系統(tǒng)工程組負(fù)責(zé)規(guī)定系統(tǒng)需求；將系統(tǒng)需求分配給硬件、軟件和其他成分；規(guī)定硬件、軟件和其他成分的界面；以及監(jiān)控這些成分的設(shè)計(jì)和開發(fā)以保證它們符合其規(guī)格說明。,,４.成立工作組,29,CMM模型強(qiáng)調(diào)軟件過程的改進(jìn)，如果企

27、業(yè)還沒有一個(gè)文檔形式的軟件過程，則首要任務(wù)是對當(dāng)前的工作流程進(jìn)行分析、整理及文檔化，從而制定出一個(gè)具有本企業(yè)風(fēng)格的軟件過程，并用該文檔化的過程指導(dǎo)軟件項(xiàng)目的開發(fā)。 　　如果已經(jīng)具備了軟件過程，則要對這個(gè)過程做內(nèi)部評估，對照CMM的要求，找出問題，然后對這個(gè)過程進(jìn)行補(bǔ)充修改。在具體實(shí)施的過程中，可以選擇有一定代表性和完善性的項(xiàng)目組或項(xiàng)目進(jìn)行試點(diǎn)，跟蹤、監(jiān)督改進(jìn)后的軟件過程的實(shí)施情況，執(zhí)行改進(jìn)活動的狀態(tài)。,,５.制定和完善軟件過程,30,

28、CMM每一級別的評估都由美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的軟件工程研究所（CMU/SEI）授權(quán)的主任評估師領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)評審小組進(jìn)行。目前，全世界一共只有三百多個(gè)主任評估師大部分在美國，而我國大陸還沒有一個(gè)主任評估師。CMM評估中要聘請外籍主任評估師費(fèi)用較高。據(jù)估計(jì)，要通過一個(gè)級別的CMM評估，費(fèi)用是通過ISO9000認(rèn)證的十多倍?！　∫虼?，建議軟件企業(yè)在進(jìn)行正式評估之前，先進(jìn)行內(nèi)部評審或評估。這種內(nèi)部評審包含兩層含義。第一種就是軟件企業(yè)組織自己內(nèi)部成員

29、，嚴(yán)格、認(rèn)真地按照CMM規(guī)范評估過程，對自己的軟件過程進(jìn)行評審，找出其中的不足點(diǎn)并進(jìn)行改進(jìn)?！　〉诙N含義就是在全國范圍內(nèi)，由有關(guān)軟件工程和CMM專家組成一個(gè)專門的"內(nèi)部評審"機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)指導(dǎo)協(xié)調(diào)實(shí)施CMM的活動，對國內(nèi)軟件企業(yè)CMM評估進(jìn)行"預(yù)先評估"。這種預(yù)先評估，可降低軟件企業(yè)通過正式CMM評估的風(fēng)險(xiǎn)，減少軟件企業(yè)實(shí)施CMM的成本，為企業(yè)最終獲得國際CMM認(rèn)證打下基礎(chǔ)。,,６.內(nèi)部評審,31

30、,目前主要有兩種基于CMM的評估方法，一種是CBA-SCE(CMM-Based Appraisal for Software Capability Estimation)，它是基于CMM對組織的軟件能力進(jìn)行評估，是由組織外部的評估小組對該組織的軟件能力進(jìn)行的評估。另一種是CBA-IPI(CMM-Based Appraisal for Internal Process Improvement)，它是基于CMM對內(nèi)部的過程改進(jìn)進(jìn)行的評估，是

31、由組織內(nèi)部的小組對軟件組織本身進(jìn)行評估以改進(jìn)質(zhì)量，結(jié)果歸組織所有，目的是引導(dǎo)組織不斷改進(jìn)質(zhì)量。　　CBA評估過程主要分成兩個(gè)階段：準(zhǔn)備階段和評估階段。在評估的最初幾天，小組成員的主要任務(wù)是采集數(shù)據(jù)，回答SEI的CMM提問單，文檔審閱以及進(jìn)行交談，對整個(gè)組織中的應(yīng)用有一個(gè)全面的了解。　　然后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。評估員要對記錄進(jìn)行整理，把這些數(shù)據(jù)與CMM模型進(jìn)行比較，最后給出一個(gè)評估報(bào)告。在評估報(bào)告的基礎(chǔ)上，評估小組成員起草一個(gè)評估結(jié)果。,,

32、７.正式評估,32,根據(jù)IDEAL模型，成熟度的評估只是軟件過程改進(jìn)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，如果這個(gè)環(huán)節(jié)與軟件過程改進(jìn)的其他環(huán)節(jié)不能很好地結(jié)合，那么，CMM評估對于軟件過程改進(jìn)所應(yīng)具有的作用就得不到發(fā)揮。　　一般來說，應(yīng)該在評估之后很快地作出軟件過程改進(jìn)的計(jì)劃，因?yàn)檫@時(shí)大家對評估結(jié)果和存在的問題仍有一個(gè)深刻的認(rèn)識。計(jì)劃在軟件過程改進(jìn)中是一個(gè)非常必要的階段，只有有效的計(jì)劃，才能確保軟件過程得到有效的改進(jìn)。,,８.根據(jù)評估結(jié)果改進(jìn)軟件過程,33,軟