能力成熟度模型

第11章能力成熟度模型學(xué)習(xí)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容本章小結(jié)Thursday,January12,20231學(xué)習(xí)目標(biāo)了解能力成熟度模型提出的背景了解能力成熟度模型的分級標(biāo)準(zhǔn)理解能力成熟度模型中每個等級的特點了解關(guān)鍵過程域的作用和分類理解初始級的特點和存在的問題理解和掌握可重復(fù)級的關(guān)鍵過程域的特點理解和掌握軟件配置管理的目標(biāo)和方法理解和掌握已定義級的主要內(nèi)容和關(guān)鍵過程域的特點了解可管理級的主要內(nèi)容和關(guān)鍵過程域的特點了解優(yōu)化級的主要內(nèi)容和關(guān)鍵過程域的特點1/12/20232教學(xué)內(nèi)容11.1概述11.2初始級11.3可重復(fù)級11.4已定義級11.5可管理級11.6優(yōu)化級1/12/2023311.1概述多年來軟件產(chǎn)業(yè)始終受到產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率方面的困擾。雖然計算機硬件技術(shù)和質(zhì)量有了很大的提高，軟件技術(shù)和開發(fā)方法也有了很大的發(fā)展，但是人們對信息系統(tǒng)等軟件產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率方面的期望并沒有得到滿足。人們提出了軟件過程的概念。軟件過程是人們用于開發(fā)和維護管理信息系統(tǒng)等軟件以及相關(guān)產(chǎn)品的一系列的活動、方法和實踐。任何一個軟件的開發(fā)、維護和軟件企業(yè)的發(fā)展離不開軟件過程。CMM就是根據(jù)這一指導(dǎo)思想設(shè)計出來的。該模型為了能夠正確地引導(dǎo)軟件過程活動的開展，建立了一個能夠有效地描述和表示的軟件過程改進框架，使其能對軟件過程各個階段的任務(wù)和管理起指導(dǎo)作用。CMM模型描述和分析了軟件過程能力的發(fā)展程度，確立了一個軟件過程能力成熟度的分級標(biāo)準(zhǔn)。1/12/20234軟件過程成熟度的可視性1/12/2023511.2初始級初始級的軟件過程是指未加定義的一種隨意過程，軟件項目的執(zhí)行是隨意的，有時甚至是混亂的，這種企業(yè)一般也沒有為軟件開發(fā)與維護提供一個穩(wěn)定的環(huán)境。在這種等級中開發(fā)一個項目，只要項目小組和項目負(fù)責(zé)人同意即可，沒有客觀的評價標(biāo)準(zhǔn)和基本的保障。當(dāng)開發(fā)期間遇到困難或問題時，就有可能放棄原有計劃，而把注意力轉(zhuǎn)移到編程和測試方面。即使某些企業(yè)制定了一些軟件工程方面的規(guī)范，但是如果這些規(guī)范不能涵蓋一些基本的關(guān)鍵過程要求，在執(zhí)行時又沒有政策和資源方面的保證時，那么這些企業(yè)的信息系統(tǒng)等軟件開發(fā)的能力仍然處于初始級。1/12/2023611.3可重復(fù)級從初始級可以直接進化的能力成熟級是可重復(fù)級。前面講過，初始級的軟件過程是沒有過程的過程。可重復(fù)級對此現(xiàn)象進行了改進，建立了基本的項目管理過程來跟蹤成本、進度和機能，通過一些準(zhǔn)則來運用以前同類項目的成功經(jīng)驗，是軟件企業(yè)走向成熟發(fā)展的關(guān)鍵。可重復(fù)級階段包括下面6個關(guān)鍵過程域：需求管理(requirementsmanagement，RM)軟件項目計劃(softwareprojectplanning，SPP)軟件項目跟蹤和監(jiān)督(softwareprojecttrackingandoversight，SPTO)軟件轉(zhuǎn)包合同管理(softwaresubcontractmanagement，SSM)軟件質(zhì)量保證(softwarequalityassurance，SQA)軟件配置管理(softwareconfigurationmanagement，SCM)1/12/20237需求管理需求分析是軟件開發(fā)過程中最難把握的一個環(huán)節(jié)，也是項目成敗的關(guān)鍵。在整個信息系統(tǒng)生命周期內(nèi)，需求階段的工作是基礎(chǔ)工作。做好需求管理，既可以減少信息系統(tǒng)軟件開發(fā)過程中的錯誤，確保項目滿足用戶需求，又可以減少修改錯誤的費用，縮短管理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)的時間，提高軟件開發(fā)效率。對于一個管理信息系統(tǒng)來說，其需求包括軟件需求、硬件需求和其他需求。其中，分配給軟件的管理信息系統(tǒng)的需求稱為分配需求。分配需求的內(nèi)容包括：決定軟件項目活動的非技術(shù)性需求，包括協(xié)定、條件及合同條款，例如交付的產(chǎn)品、交付日期及里程碑等。軟件技術(shù)性能需求，例如系統(tǒng)性能、系統(tǒng)設(shè)計約束、編程語言及操作界面要求等。使軟件產(chǎn)品滿足分配需求的接收標(biāo)準(zhǔn)。需求管理是對分配需求進行管理。即要確定所有人都容易理解的需求，穩(wěn)定軟件需求，并且說明需求的更改對整個管理信息系統(tǒng)項目的成本和周期的影響。1/12/20238軟件項目計劃軟件項目計劃管理在軟件開發(fā)過程中處于非常重要的地位，因為軟件項目計劃體現(xiàn)了對客戶需求的理解，并為軟件工程的管理和運作提供可行的計劃，是有條不紊地開展軟件項目活動的基礎(chǔ)，是跟蹤、監(jiān)督、評審計劃執(zhí)行情況的依據(jù)。沒有完善的工作計劃經(jīng)常會使得項目在質(zhì)量、日期或成本等方面達不到要求。軟件項目計劃管理是指為軟件工程的運作和軟件項目活動的管理提供了一個合理的基礎(chǔ)和可行的工作計劃，其目的是為執(zhí)行軟件工程和管理軟件項目制訂合理的計劃。1/12/20239軟件項目跟蹤和監(jiān)控1/12/202310軟件轉(zhuǎn)包合同管理軟件轉(zhuǎn)包合同管理的目的是選擇合格的軟件轉(zhuǎn)包商，并且有效地對其進行管理。從可重復(fù)級本身來看，軟件轉(zhuǎn)包合同管理既包含了需求管理、項目計劃、跟蹤和監(jiān)督等基本管理控制區(qū)域，又包含了軟件質(zhì)量和配置管理等方面。這些方面都需要在轉(zhuǎn)包者中恰當(dāng)?shù)乜刂?。軟件轉(zhuǎn)包合同管理含有軟件、硬件、其他系統(tǒng)部門和軟件轉(zhuǎn)包合同部分的管理，其內(nèi)容包括：選擇軟件轉(zhuǎn)包商、與轉(zhuǎn)包商建立承諾、跟蹤和審查轉(zhuǎn)包商執(zhí)行合同的結(jié)果。1/12/202311軟件質(zhì)量保證軟件質(zhì)量隨著應(yīng)用和客戶提出的質(zhì)量要求的不同而不同。軟件質(zhì)量是軟件產(chǎn)品滿足規(guī)定的、隱含的、需求的能力和有關(guān)特性的集合，是軟件開發(fā)過程中所使用的各種開發(fā)技術(shù)和驗證方法的最終體現(xiàn)。質(zhì)量保證是為了保證軟件產(chǎn)品和服務(wù)充分滿足消費者要求的質(zhì)量而進行的有計劃、有組織的活動。質(zhì)量保證是面向消費者的活動，是為了使產(chǎn)品實現(xiàn)用戶要求的功能，在用戶立場上來掌握產(chǎn)品質(zhì)量。1/12/202312軟件配置管理軟件配置管理是軟件過程的關(guān)鍵要素，是開發(fā)和維護各個階段管理軟件演進過程的方法和規(guī)范。軟件配置管理包括標(biāo)識給定時間點上軟件的配置，系統(tǒng)控制對配置的更改，并維護在整個生命周期中配置的完整性和可跟蹤性。軟件配置管理的活動可以歸結(jié)為4個主要功能，即配置識別、版本控制、變更控制和配置審核，如圖11-4所示。1/12/20231311.4已定義級已定義級是能力成熟度模型的第3級。已定義是指用于開發(fā)、維護軟件的過程已經(jīng)得到了系統(tǒng)的闡述并能付諸于實施。該過程既包括軟件工程過程，也包括軟件管理過程。在達到第3等級的軟件開發(fā)企業(yè)中，軟件過程能力是標(biāo)準(zhǔn)和一致的，因為無論是軟件工程活動，還是軟件管理活動都是平穩(wěn)的、可重復(fù)的。已定義級的關(guān)鍵過程域包括：組織過程焦點(organizationprocessfocus，OPF)組織過程定義(organizationprocessdefinition，OPD)培訓(xùn)程序(trainingprogram，TP)集成軟件管理(integratedsoftwaremanagement，ISM)軟件產(chǎn)品工程(softwareproductengineering，SPE)組間協(xié)調(diào)(intergroupcoordination，IGC)同級評審(peerreviews，PR)1/12/202314組織過程焦點組織過程焦點是軟件能力成熟度模型已定義級的一個關(guān)鍵過程域，其目的是建立組織對軟件過程活動的責(zé)任，為組織的整體軟件過程能力的不斷提高提供組織上的保證。組織過程焦點的內(nèi)容主要是了解項目和組織的軟件過程概況，協(xié)調(diào)有關(guān)軟件過程的各項活動，例如軟件過程的制定、維護、評估及改進等。1/12/202315組織過程定義組織過程定義是指由負(fù)責(zé)組織軟件過程活動的小組在組織層上定義軟件過程，包括制定和維護組織的標(biāo)準(zhǔn)軟件過程以及相關(guān)的過程資源。組織標(biāo)準(zhǔn)軟件過程包括軟件過程元素的描述和軟件過程體系結(jié)構(gòu)的描述。軟件過程元素是一個軟件過程描述的構(gòu)成元素，是為了更好地了解和描述軟件過程而將整個軟件過程分解形成的。每個軟件過程元素包括一組妥善定義的、有限制的、緊密相關(guān)的任務(wù)。軟件過程體系結(jié)構(gòu)是對組織標(biāo)準(zhǔn)軟件過程的概括性描述，它描述了組織標(biāo)準(zhǔn)軟件過程中軟件過程元素的排序、接口和相互依賴關(guān)系等。1/12/202316培訓(xùn)程序1/12/202317集成軟件管理集成軟件管理的目的是協(xié)調(diào)軟件項目的工程活動和管理活動。集成軟件管理將軟件工程活動和軟件管理活動集成為一個協(xié)調(diào)的、已定義的軟件過程，即項目定義軟件過程，據(jù)此計劃和管理軟件項目。制定基于項目定義軟件過程的軟件開發(fā)計劃是集成軟件管理的一項重要活動。軟件開發(fā)計劃描述如何實施管理項目定義軟件過程的活動。軟件項目的規(guī)模、工作量、成本、進度、人員配置和其他資源與項目定義軟件過程的任務(wù)緊密相關(guān)，對他們的管理也屬于集成軟件管理的活動內(nèi)容。由于項目定義軟件過程完全由組織標(biāo)準(zhǔn)軟件過程裁減得到，所以軟件項目能夠很好地共享組織和軟件過程數(shù)據(jù)庫并能吸取其他軟件項目的經(jīng)驗教訓(xùn)。1/12/202318軟件產(chǎn)品工程軟件產(chǎn)品工程是已定義級的一個關(guān)鍵過程域，其目的是協(xié)調(diào)地執(zhí)行一個妥善定義的工程過程、有效并且高效地生產(chǎn)正確、一致的軟件產(chǎn)品。軟件產(chǎn)品工程包括采用項目定義軟件過程及適當(dāng)?shù)姆椒ê凸ぞ邔嵤┸浖墓こ倘蝿?wù)。軟件工程任務(wù)包括：分析分配給軟件的系統(tǒng)需求。制定軟件需求、開發(fā)軟件體系結(jié)構(gòu)。設(shè)計軟件。編碼。集成軟件組成部分。測試軟件。1/12/202319組間協(xié)調(diào)對于一個軟件項目來說，一般要設(shè)置若干個工程組。工程組包括軟件工程組、軟件估計組、系統(tǒng)測試組、軟件質(zhì)量保證組、軟件配置管理組、合同管理組和文檔支持組等。各小組只有通力協(xié)作、互相支持，才能使項目在各方面更好地滿足客戶的需要。這就是組間協(xié)調(diào)的目的。組間協(xié)調(diào)包括軟件工程組與其他工程組一起參與闡述系統(tǒng)級的需求、目標(biāo)和問題。合適時，項目工程組的代表與客戶和最終用戶一起建立系統(tǒng)級需求、目的和計劃。這些需求、目的和計劃是所有工程活動的基礎(chǔ)。1/12/202320同級評審?fù)壴u審是指由與軟件工作產(chǎn)品生產(chǎn)者處于同一級別的人員系統(tǒng)地檢測軟件工作產(chǎn)品，找出其中的錯誤并確定需要修改的領(lǐng)域。同級評審關(guān)鍵過程域的目的是及早消除軟件工作產(chǎn)品中的缺陷，并使缺陷的消除過程變得更加有效。同時，通過同級評審會對軟件工作產(chǎn)品和能夠預(yù)防的缺陷有一個更好地理解。同級評審工作要納入軟件項目計劃的活動中。需要進行同級評審的軟件工作產(chǎn)品，在項目定義軟件過程中加以標(biāo)識。1/12/20232111.5可管理級可管理級是建立在可重復(fù)級和已定義級上的能力成熟度等級。該等級主要包括定量過程管理和軟件質(zhì)量管理兩個關(guān)鍵過程域。在可管理級中，組織為軟件產(chǎn)品和軟件過程制定了量化的質(zhì)量指標(biāo)。利用組織級的軟件過程數(shù)據(jù)采集，分析來自項目定義軟件過程的有用數(shù)據(jù)，評價所有項目的重要軟件過程的產(chǎn)品和質(zhì)量，并將其作為組織評價計劃的一部分?？晒芾砑壈ǖ膬蓚€關(guān)鍵過程域如下：定量過程管理(quantitativeproceduremanagement，QPM)。軟件質(zhì)量管理(softwarequalitymanagement，SQM)。1/12/202322定量過程管理定量過程管理主要涉及為項目定義軟件過程的實施制定目標(biāo)、測量過程的性能以及分析得到的變量，并通過變量的調(diào)整使過程性能處于可接受的范圍之內(nèi)。當(dāng)過程穩(wěn)定于可接受的范圍內(nèi)時，軟件項目所涉及的軟件過程、相對應(yīng)的測量以及度量可接受的范圍被認(rèn)可為一條基線，并用于定量地控制過程性能。組織通過軟件項目采集過程性能數(shù)據(jù)來描述組織的標(biāo)準(zhǔn)軟件過程能力。過程能力描述了軟件過程期望結(jié)果的范圍，過程數(shù)據(jù)被用來建立和修正過程性能目標(biāo)，分析軟件過程性能。定量過程管理的目的是定量地控制軟件項目的過程性能，軟件過程性能決定了實施軟件過程所獲得的實際結(jié)果。1/12/202323軟件質(zhì)量管理軟件質(zhì)量管理的目的是建立對項目軟件質(zhì)量的定量了解和實現(xiàn)特定的質(zhì)量目標(biāo)。軟件質(zhì)量管理的主要內(nèi)容如下：確定軟件產(chǎn)品的質(zhì)量目標(biāo)。制定實現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)的計劃。監(jiān)控和調(diào)整軟件計劃、軟件工作產(chǎn)品、活動和質(zhì)量目標(biāo)。軟件質(zhì)量管理的實踐基于3個關(guān)鍵過程域，即集成軟件管理、軟件產(chǎn)品工程和定量過程管理關(guān)鍵過程域。1/12/20232411.6優(yōu)化級能力成熟度的最高等級是優(yōu)化級。在優(yōu)化級，軟件企業(yè)的工作重點是對已有軟件過程進行深層次的改進和過程成熟能力的不斷提高。在軟件開發(fā)過程中，軟件企業(yè)應(yīng)該以預(yù)防、改革和完善為目標(biāo)。預(yù)防是指軟件企業(yè)在軟件過程實施之前就能夠提前發(fā)現(xiàn)缺陷并找到原因，從中吸取經(jīng)驗教訓(xùn)。改革是指利用軟件過程中的有效數(shù)據(jù)對企業(yè)軟件過程中引進的新技術(shù)和管理變化進行成本效益分析，并在此基礎(chǔ)上提出優(yōu)化開發(fā)軟件工程實踐的革新思路。。優(yōu)化級的關(guān)鍵過程域如下：缺陷預(yù)防(bugdefend，BD)。技術(shù)改革管理(technologyinnovationmanagement，TIM)。過程變更管理(procedurechangemanagement，PCM)。1/12/202325缺陷預(yù)防在軟件企業(yè)中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)缺陷。缺陷是導(dǎo)致項目難以按期完成和軟件過程無法順利進行的重要因素。因此，預(yù)防缺陷的發(fā)生并且建立相應(yīng)的保障體系十分重要。缺陷預(yù)防是指在軟件過程中能夠識別出產(chǎn)生缺陷的原因，并采取相應(yīng)的防范措施，防止缺陷再次發(fā)生。為了能夠識別錯誤，一方面要分析以前遇到的問題，找出隱患，另外一方面還要對各種可能出現(xiàn)錯誤的情況加以分析和跟蹤，從中找出有可能出現(xiàn)和復(fù)發(fā)的缺陷類型。即找出產(chǎn)生缺陷的根本原因，預(yù)測未來的活動可能產(chǎn)生缺陷的趨勢。1/12/202326技術(shù)改革管理在