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準，該標準基于眾多軟件專家的實踐經(jīng)驗。,,,,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)過程標準和軟件企業(yè)成熟度等級認證標準，它更代表了一種管理哲學在軟件企業(yè)中的應用。 　CMM認證已經(jīng)成為世界公認的軟件

3、產(chǎn)品進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SPI（Software Process Improvement）3. 軟件能力評價SCE（Software Capability Evaluation）,4,12.1.1 CMM的基本概念,1. 什么是軟件過程　　一個軟件過程是指人們開發(fā)和維護軟件及其相關產(chǎn)品所采取的一系列活動。

4、,,,,規(guī)程與方法,工具和設備,有技能經(jīng)過培訓的開發(fā)人員,5,12.1.1 CMM的基本概念,2. 什么是軟件能力成熟度？ 　　由于特定項目的屬性和環(huán)境限制，項目的實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見不可控制的過程因素（如客戶需求變化或技術變革等）。 一個組織的軟件過程能力為組織提供了預測軟件項目開發(fā)的數(shù)據(jù)基礎，提供了全面的軟件質(zhì)量保證。,,,,軟件過程成熟度是指一個軟件過程被明確定

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個級別(Maturity Levels),如圖所示，5個等級分別是：,,,,1.初始級（Initial）2.可重復級（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、,單擊鼠標左鍵查看相應內(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)與維護環(huán)境。項目成功與否在很大程度上取決于是否有杰出的項目經(jīng)理和經(jīng)驗豐富的開發(fā)團隊。此時，項目經(jīng)常超出預算和不能按期完成，組織的軟件過程能力不可預測。,,初始級,初始級,8,,可重復級(Repeatable): 在可重復級，組織建立了管理軟件項目的方針以及為貫徹執(zhí)行這些方針的措施。組織基于在類似項目上的經(jīng)驗對新項目進行

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

8、過程都設置定量的質(zhì)量目標。項目通過把過程性能的變化限制在可接受的范圍內(nèi)，實現(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測的，軟件產(chǎn)品具有可預測的高質(zhì)量。,,已管理級,已管理級,11,,優(yōu)化級（Optimizing）：在優(yōu)化級，組織通過預防缺陷、技術創(chuàng)新和更改過程等多種方式，不斷提高項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的每個等級都被分解為3個層次加以定義:即關鍵過程域、公共特性和關鍵實踐。 每個等級由幾個關鍵過程域組成，這幾個關鍵過程域共同形成一種軟件過程能力。 每個關鍵過程域按4個關鍵實踐類加以組織；并且都有一些特定的目標，通過相應的關鍵實踐類來實現(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關鍵過程區(qū)域　　 除初始級外，每一成熟度等級又由若干個關鍵過程區(qū)域(Key Process Areas)構(gòu)成。關鍵過程域指出為了達到某個成熟度等級所要解決的問題。 要達到一個成熟度等級，必須實現(xiàn)該等級上的全部關鍵過程區(qū)域。要實現(xiàn)一個關鍵過程區(qū)域，就必須達到該關鍵過程區(qū)域的所有目標。 在CMM中一共有18個關鍵過程域，分布在2 ~ 5個級別中 。,,,,15,SW-

11、CMM的關鍵過程區(qū)域,,12.2.1 關鍵過程區(qū)域,,,,16,關鍵過程區(qū)域KPY(Key Process Areas)是由一組相關的活動(實踐)組成，如圖描述。,,,,可重復級關鍵過程域集中關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個關鍵過程域。,已定義級中的關鍵過程域既涉及項目，又涉及組織，這是因為組織建立了對所有項目都有效的軟件工程過程和管理過程的規(guī)范化基礎設施。,已管理級中的關鍵過程域的主要任務是為軟件

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)化級的關鍵過程域，主要涉及的內(nèi)容是軟件組織和項目中如何實現(xiàn)持續(xù)不斷的過程改進。,17,,,,12.2.2 關鍵實踐,關鍵實踐是指在基礎設施以及其他前提條件均滿足的情況下對關鍵過程域的規(guī)范實施起重要作用的活動。每個關鍵過程域包含的關鍵實踐涉及5個共同特征: ⑴ 執(zhí)行約定（Commitment to Perform） ⑵ 執(zhí)行能力（Ability to Perform） ⑶ 實施活動

13、（Actives Performed） ⑷ 度量和分析（Measurement and Analysis） ⑸ 驗證實施（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)模型以及集成供應商管理模型等多個模型的集合。這是一套包括多個學科、可擴

14、充的模型系列。 CMMI由卡內(nèi)基梅隆大學2001年9月推出,其涉及面更廣，專業(yè)領域覆蓋軟件工程、系統(tǒng)工程、集成產(chǎn)品開發(fā)和系統(tǒng)采購。它的運用不僅降低了項目的成本，而且提高了項目的質(zhì)量與按期完成率。,,,,19,表2.19 開發(fā)一個五十萬行軟件的統(tǒng)計數(shù)據(jù)(來源：Copyright 1990 Herb Krasner),級別 質(zhì)量 生產(chǎn)率 成本 開發(fā)時

15、間 缺陷數(shù)/千行代碼 代碼數(shù)/小時 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-六個步驟,成立評估小組，小組由軟件工程和管理工作經(jīng)驗豐富的專家組成，小組成員應接受過CMM基本概念和評估方法的專門培訓。參評單位的代表認真填寫成熟度問卷調(diào)查表，并回答有關問題。評估小組分析調(diào)查問卷。,21,CMM評估-六個步驟,評估小組現(xiàn)場訪問、召開座談會、

18、審核過程文擋，判斷關鍵過程域的實踐活動是否達到預定目標并將結(jié)論記入文擋。 整理調(diào)查結(jié)果、撰寫調(diào)查報告，指明軟件過程的強項和弱項。 繪制軟件關鍵過程域剖面圖，顯示是否達到關鍵過程域的目標，並向有關部門提交評估的結(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)組織通過自身建設提高CMM級別的平均時間如下表所示。表 軟件開發(fā)組織提高CMM級別的平均時間提高級別 L1-L2 L2-L3

20、 L3-L4 L4-L5 時間（月） 23 22 28 17,24,12.4 軟件企業(yè)如何實施CMM,軟件是促進我國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵技術。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)作為我國高新技術產(chǎn)業(yè)的龍頭和國民經(jīng)濟發(fā)展的新增長點，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)實施CMM或通過CMM評估所必須經(jīng)歷的步驟

21、。,提高思想認識,進行CMM培訓和咨詢工作,確定合理的目標,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)果改進軟件過程,,,,,,,,,CMM步驟,,,,,,,,,,,25,中國這樣的一個大國，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、集體和個人的軟件公司。以開發(fā)技術和規(guī)范化程序來衡量，總體上仍是相當落后的，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)的一個關鍵性問題。 　　實施CMM對軟件企業(yè)的發(fā)展起著至關重要的作用，CMM過程本身就是對軟件企業(yè)發(fā)展歷程的一個完整而準確的描述，企業(yè)通過實施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.提高思想認識,26,根據(jù)CMM模型的要求，一個項目的開發(fā)一定要有章可循，而且要做到有章必循，這兩點都離不開培訓。培訓

23、工作需要投入很大的人力、物力和財力，只有企業(yè)的管理人員和軟件開發(fā)人員對CMM真正了解和認識了，自覺地按CMM的方法去進行工作，才能真正實施CMM，　　培訓的內(nèi)容需要精心地準備，主要有兩個方面，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培訓知識；第二，對各個工作組的有關人員提供專業(yè)領域知識等方面的培訓；此外，在每次開發(fā)過程中，還要對普通人員進行軟件過程方面的培訓。,,２.進行CMM培訓和咨詢工作,27,CMM模型劃分為5個級

24、別，共計18個關鍵過程域，52個目標，300多個關鍵實踐。每一個CMM等級的評估周期（從準備到完成）約需12-30個月。無論一個軟件企業(yè)的軟件過程處于什么樣的水平，都可以在CMM框架的5個級別中找到自己的位置。 　　因此，要實施CMM，首先應該對本企業(yè)的現(xiàn)狀有一個準確的評估，然后再結(jié)合企業(yè)的實際情況選擇CMM的切入點，確定總體目標。這個目標包括在多長時間之內(nèi)，需要投入多少人力、物力和財力，要達到哪一級。 　　由于軟件過程的建立和改

25、進是一個漸進的、分輕重緩急的、逐步完善的過程。所以，在總體目標已經(jīng)確定的前提下，還要制訂近期目標和長期目標。,,３.確定合理的目標,28,在CMM的實施過程中，工作組的成立是一個關鍵步驟。有幾個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、軟件項目計劃組、軟件項目跟蹤與監(jiān)督、軟件配置管理組、軟件質(zhì)量保證組、培訓組。例如：　　軟件工程過程組由專家組成，統(tǒng)領CMM實施活動，協(xié)調(diào)全組織軟件過程的開

26、發(fā)和改進活動，制定、維護和跟蹤與軟件過程開發(fā)和改進活動有關的計劃，定義用于過程的標準和模板，負責對全體人員培訓有關軟件過程及其相關的活動?！　≤浖こ探M負責一個項目的軟件開發(fā)和維護活動（即需求分析、設計、編碼和測試） 　　系統(tǒng)工程組負責規(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)控這些成分的設計和開發(fā)以保證它們符合其規(guī)格說明。,,４.成立工作組,29,CMM模型強調(diào)軟件過程的改進，如果企

27、業(yè)還沒有一個文檔形式的軟件過程，則首要任務是對當前的工作流程進行分析、整理及文檔化，從而制定出一個具有本企業(yè)風格的軟件過程，并用該文檔化的過程指導軟件項目的開發(fā)。 　　如果已經(jīng)具備了軟件過程，則要對這個過程做內(nèi)部評估，對照CMM的要求，找出問題，然后對這個過程進行補充修改。在具體實施的過程中，可以選擇有一定代表性和完善性的項目組或項目進行試點，跟蹤、監(jiān)督改進后的軟件過程的實施情況，執(zhí)行改進活動的狀態(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)基梅隆大學的軟件工程研究所（CMU/SEI）授權的主任評估師領導一個評審小組進行。目前，全世界一共只有三百多個主任評估師大部分在美國，而我國大陸還沒有一個主任評估師。CMM評估中要聘請外籍主任評估師費用較高。據(jù)估計，要通過一個級別的CMM評估，費用是通過ISO9000認證的十多倍?！　∫虼耍ㄗh軟件企業(yè)在進行正式評估之前，先進行內(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、，嚴格、認真地按照CMM規(guī)范評估過程，對自己的軟件過程進行評審，找出其中的不足點并進行改進?！　〉诙N含義就是在全國范圍內(nèi)，由有關軟件工程和CMM專家組成一個專門的"內(nèi)部評審"機構(gòu)，負責指導協(xié)調(diào)實施CMM的活動，對國內(nèi)軟件企業(yè)CMM評估進行"預先評估"。這種預先評估，可降低軟件企業(yè)通過正式CMM評估的風險，減少軟件企業(yè)實施CMM的成本，為企業(yè)最終獲得國際CMM認證打下基礎。,,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行評估，是由組織外部的評估小組對該組織的軟件能力進行的評估。另一種是CBA-IPI(CMM-Based Appraisal for Internal Process Improvement)，它是基于CMM對內(nèi)部的過程改進進行的評估，是

31、由組織內(nèi)部的小組對軟件組織本身進行評估以改進質(zhì)量，結(jié)果歸組織所有，目的是引導組織不斷改進質(zhì)量。　　CBA評估過程主要分成兩個階段：準備階段和評估階段。在評估的最初幾天，小組成員的主要任務是采集數(shù)據(jù)，回答SEI的CMM提問單，文檔審閱以及進行交談，對整個組織中的應用有一個全面的了解。　　然后進行數(shù)據(jù)分析。評估員要對記錄進行整理，把這些數(shù)據(jù)與CMM模型進行比較，最后給出一個評估報告。在評估報告的基礎上，評估小組成員起草一個評估結(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中的一個環(huán)節(jié)，如果這個環(huán)節(jié)與軟件過程改進的其他環(huán)節(jié)不能很好地結(jié)合，那么，CMM評估對于軟件過程改進所應具有的作用就得不到發(fā)揮?！　∫话銇碚f，應該在評估之后很快地作出軟件過程改進的計劃，因為這時大家對評估結(jié)果和存在的問題仍有一個深刻的認識。計劃在軟件過程改進中是一個非常必要的階段，只有有效的計劃，才能確保軟件過程得到有效的改進。,,８.根據(jù)評估結(jié)果改進軟件過程,33,軟