1、軟件過程管理軟件過程管理-Ch.9 軟件過程的評估和改進軟件過程的評估和改進 軟件過程的評估和改進軟件過程的評估和改進 軟件過程改進不是目標(biāo)，而是一條漫漫長路。軟件過程改進不是目標(biāo)，而是一條漫漫長路。如果你不知道身在何處如果你不知道身在何處, 任何地圖都與事無補。任何地圖都與事無補。 瓦特瓦特漢弗萊（漢弗萊（Watt Humphrey） 本章提綱本章提綱9.1 9.1 過程模型的剪裁過程模型的剪裁9.2 9.2 軟件過程度量軟件過程度量9.3 9.3 過程評估參考模型過程評估參考模型9.4 9.4 過程評估過程評估9.5 9.5 過程改進的模型和方法過程改進的模型和方法9.6 9.6 組織和技

2、術(shù)革新組織和技術(shù)革新9.7 9.7 軟件過程改進的實施軟件過程改進的實施9.1 過程模型的剪裁過程模型的剪裁9.1.1 軟件開發(fā)組織的類型軟件開發(fā)組織的類型9.1.2 CMMI表示方法表示方法9.1.3 模型剪裁的用途模型剪裁的用途9.1.4 連續(xù)式表示模型的剪裁連續(xù)式表示模型的剪裁9.1.1 軟件開發(fā)組織的類型軟件開發(fā)組織的類型n組織獨立承擔(dān)某項新產(chǎn)品的全程開發(fā)和維護，組織獨立承擔(dān)某項新產(chǎn)品的全程開發(fā)和維護，開發(fā)過程不受外部因素影響。開發(fā)過程不受外部因素影響。 n組織完成所開發(fā)的軟件產(chǎn)品的主體部分，但要組織完成所開發(fā)的軟件產(chǎn)品的主體部分，但要將次要部分交給第三者完成或集成第三方的軟將次要部分

3、交給第三者完成或集成第三方的軟件產(chǎn)品。件產(chǎn)品。 n組織缺乏獨立完成軟件產(chǎn)品開發(fā)的能力，從軟組織缺乏獨立完成軟件產(chǎn)品開發(fā)的能力，從軟件承包商接受軟件產(chǎn)品開發(fā)的子項目，接受指件承包商接受軟件產(chǎn)品開發(fā)的子項目，接受指導(dǎo)下完成項目。導(dǎo)下完成項目。 9.1.2 CMMI表示方法表示方法9.1.3 模型剪裁的用途模型剪裁的用途對過程模型的剪裁，其基本用途不外乎為兩類：將剪裁模型用于內(nèi)部過程改進。將剪裁模型用于內(nèi)部過程改進。將剪裁模型用于建立評估基線。將剪裁模型用于建立評估基線。有的組織將剪裁模型用于兩者，既用于過程改進，也用于建立評估基線。 9.1.4 連續(xù)式表示模型的剪裁連續(xù)式表示模型的剪裁模型的剪裁應(yīng)

4、側(cè)重于那些支持核心業(yè)務(wù)目標(biāo)的過程域和實踐。作為基礎(chǔ)的過程域和實踐應(yīng)該要保留下來，不能舍棄。過程改進是一種自主行為，所以過程改進的模型剪裁基本可以由組織自行確定，相對靈活。一個組織或項目，從單個過程域或有限的幾個過程域?qū)嵤┰u估和改進，可以獲得過程能力的提高，雖然其提高的程度要低于全面實施整個模型的結(jié)果,因為我們知道，各個過程域之間是相輔相成的。從執(zhí)行評估的角度看，模型剪裁的程度將直接影響評估結(jié)果的可比較程度，所以，一般要求使用相對穩(wěn)定的幾個剪裁版本。 9.2 軟件過程度量軟件過程度量9.2.1 過程度量的內(nèi)容過程度量的內(nèi)容9.2.2 過程度量的流程過程度量的流程9.2.3 過程度量的方法過程度量

5、的方法9.2.4 過程度量技術(shù)過程度量技術(shù)9.2.5 過程能力度量過程能力度量9.2.6 軟件過程生產(chǎn)率的度量軟件過程生產(chǎn)率的度量9.2.1 過程度量的內(nèi)容過程度量的內(nèi)容軟件過程能力度量軟件過程能力度量 需求管理和需求開發(fā)能力；技術(shù)解決能力、因果分析能力和決策分析能力；項目計劃能力、項目監(jiān)督和控制能力、合同管理能力和集成化項目管理能力；質(zhì)量管理能力、配置管理能力和風(fēng)險管理能力；組織級過程定義能力、組織級培訓(xùn)能力、組織級改革能力和產(chǎn)品集成能力。軟件過程性能的度量軟件過程性能的度量 過程效率和質(zhì)量度量的結(jié)合過程效率和質(zhì)量度量的結(jié)合 工作量工作量（測試效率）結(jié)果（缺陷發(fā)現(xiàn)）高高 低低好好差差效率好/

6、缺陷高（較好）2效率好/缺陷低（最好）1效率低/缺陷低（不確定）3效率低/缺陷高（最差）49.2.2 過程度量的流程過程度量的流程9.2.3 過程度量的方法過程度量的方法建立軟件開發(fā)過程度量的基線，然后將獲得的實際測量值與基線進行比較分析，例如獲得度量值的平均值和分布情況，平均值反映了組織的整體水平或程度，而分布情況反映了組織的過程能力和執(zhí)行的穩(wěn)定性 9.2.4 過程度量技術(shù)過程度量技術(shù)1分析性技術(shù)分析性技術(shù): 量化證據(jù)以確定什么地方需要改進和改進工作是否成功n對比實驗研究。n模擬實驗研究。n過程定義評審。n正交缺陷分類。n根本原因分析。n統(tǒng)計過程控制。n個體軟件過程。2基準技術(shù)基準技術(shù)9.2

7、.5 過程能力度量過程能力度量過程能力的度量，過程能力的度量，3個參數(shù)：個參數(shù)：Cp指數(shù) 過程變更程度指數(shù)。K指數(shù) 過程均值和制定值的吻合程度。Cpk指數(shù) 過程能力的綜合指數(shù)。 Cp = / Pk = (M1 - M2) / (/2)Cpk (1-k) x CpCpk1 過程超過了預(yù)定的最低標(biāo)準。Cp值值 vs.值、值、k值值 vs. 準確性準確性 Cp 概率概率K 值范圍準確性1.001.331.501.671.832.003.04.04.55.05.56.099.7399.993799.999994399.9999998k0.1250.125k0.2500.250k0.5000.5000.

8、750優(yōu)秀良好一般較差很差9.2.6 軟件過程生產(chǎn)率的度量軟件過程生產(chǎn)率的度量在現(xiàn)有人員的能力和歷史數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)之上，來測量人員的生產(chǎn)力水平，包括軟件開發(fā)過程整體生產(chǎn)率（成本核算模型）、軟件編程效率和軟件測試效率等,例如每人日代碼行、每人月功能點、每人年類數(shù)或每個類平均人天數(shù)等。 9.3 過程評估參考模型過程評估參考模型9.3.1 ISO/IEC 15504評估模型評估模型9.3.2 Bootstrap評估模型評估模型9.3.3 Trillium評估模型評估模型9.3.4 CMM/CMMI的評估體系的評估體系9.3.1 ISO/IEC 15504評估模型評估模型ISO/IEC 15504評估模

9、型評估模型（2）15504評估方法評估方法 過程尺度過程尺度，最基礎(chǔ)的可度量的過程目標(biāo)，也可用于標(biāo)識過程成功與否的預(yù)期結(jié)果。過程能力尺度過程能力尺度，是具有一系列過程屬性、對任何過程的適用性、管理過程和提高過程能力時所必需的可度量特征。能力確定模式能力確定模式，幫助評估并確定一個潛在軟件供應(yīng)商的能力。過程改進模式過程改進模式，幫助提高軟件開發(fā)過程的水平。自我評估模式自我評估模式，幫助判斷是否有能力承接新項目的開發(fā)。 15504評估等級評估等級級別級別 （詳見表（詳見表9-29-2）第0級，不完善的過程第1級，已實施的過程第2級，已管理的（已計劃和已跟蹤的）過程第3級，已建立的過程第4級，可預(yù)測

10、的過程第5級，優(yōu)化的過程9.3.2 Bootstrap評估模型評估模型n它是過程改進的先決條件，用以判斷軟件過程的當(dāng)前它是過程改進的先決條件，用以判斷軟件過程的當(dāng)前實施情況并且對改進的方法加以約束。實施情況并且對改進的方法加以約束。n Bootstrap方法是歐洲共同體項目方法是歐洲共同體項目(ESPRIT項目項目5441)產(chǎn)生的結(jié)果產(chǎn)生的結(jié)果 nBootstrap過程體系過程體系由過程分類、過程領(lǐng)域、過程和最佳實踐組成。過程域由出多個過程類別組成，涵蓋組織、方法和技術(shù)等3個領(lǐng)域,每個過程最終分解為活動和基本實踐。n也分為兩個層次也分為兩個層次組織和項目組織和項目n采用CMM的5個成熟度等級作

11、為自己的能力等級，但是它們之間存在一些差異 9.3.3 Trillium評估模型評估模型TrilliumTrillium模型模型是由電信公司聯(lián)盟基于CMM1.1版本、考慮了電信業(yè)的特殊需求而開發(fā)的，其目標(biāo)是提供指導(dǎo)持續(xù)改進計劃的方法，呈現(xiàn)大量的工業(yè)實踐以幫助改進現(xiàn)有的軟件過程和生命周期，即作為在競爭性商業(yè)環(huán)境中改進組織能力的指南 依照行業(yè)內(nèi)最佳實踐，建立組織的產(chǎn)品開發(fā)和支持進程能力的基準。作為自我評估模型，幫助軟件組織在產(chǎn)品開發(fā)過程中識別改進的機會。1.在合同的談判階段，幫助選擇供應(yīng)商。 Trillium評估模型的等級和結(jié)構(gòu)評估模型的等級和結(jié)構(gòu) 沒有系統(tǒng)化。沒有系統(tǒng)化?？芍貜?fù)和面向項目的?？芍?/p>

12、復(fù)和面向項目的。已定義的和面向過程的。已定義的和面向過程的。已管理和一體化的。已管理和一體化的。合成整體合成整體9.3.4 CMM/CMMI的評估體系的評估體系1基于基于CMM的內(nèi)部過程改進評估的內(nèi)部過程改進評估2基于基于CMM的軟件能力評估的軟件能力評估3SCAMPI評估方法評估方法4組織過程的預(yù)評估組織過程的預(yù)評估9.4 過程評估過程評估9.4.1 軟件過程評估的目標(biāo)和期望軟件過程評估的目標(biāo)和期望9.4.2 軟件過程評估的內(nèi)容和范圍軟件過程評估的內(nèi)容和范圍9.4.3 軟件過程評估的方式和類型軟件過程評估的方式和類型9.4.4 軟件過程評估的方法軟件過程評估的方法9.4.1 評估的目標(biāo)和期望

13、評估的目標(biāo)和期望軟件過程評估的目的是軟件過程評估的目的是對當(dāng)前組織內(nèi)部所運行的軟件過程能力和性能等狀態(tài)進行準確的、客觀的描述，試圖發(fā)現(xiàn)當(dāng)前過程實施的特點，標(biāo)識出其中的強項與弱項，使將來發(fā)揮強項、克服弱項，更好地控制過程、改進過程，避免在質(zhì)量、成本以及進度方面出現(xiàn)重大的問題。n能充分和各個層面、各個方面的人員溝通，獲得全面能充分和各個層面、各個方面的人員溝通，獲得全面的、第一手數(shù)據(jù)，確?？煽康?、準確的評估結(jié)果。的、第一手數(shù)據(jù)，確?？煽康?、準確的評估結(jié)果。n評估的結(jié)果被應(yīng)用于過程改進，或有助于第評估的結(jié)果被應(yīng)用于過程改進，或有助于第3方組織方組織對本組織的認可。對本組織的認可。 評估輸入和輸出評估

14、輸入和輸出輸入輸入n評估發(fā)起方、被評估組織單位及其之間的關(guān)系。n過程評估的背景、目的。n評估參考模型范圍以及模型對應(yīng)的表示。n評估約束、評估小組構(gòu)成和收集的任何附加信息。 輸出輸出n評估最終報告：每個被評估過程域的強項和弱項的文字陳述； n對相應(yīng)評估對象的定級描述。n是否達到評估輸出的決定，可能要求附加的定級輸出來作為評估的結(jié)果。n基于評估結(jié)果，采取行動的建議或過程改進活動計9.4.2 評估的內(nèi)容和范圍評估的內(nèi)容和范圍n軟件需求獲取、分析、開發(fā)、變更控制和管理等能力軟件需求獲取、分析、開發(fā)、變更控制和管理等能力n項目計劃能力項目計劃能力n項目監(jiān)督和控制能力項目監(jiān)督和控制能力n合同管理能力合同管

15、理能力n軟件度量能力軟件度量能力n軟件質(zhì)量保證和管理流程、手段和方法等軟件質(zhì)量保證和管理流程、手段和方法等n技術(shù)開發(fā)、革新，產(chǎn)品的定義、設(shè)計、實現(xiàn)技術(shù)開發(fā)、革新，產(chǎn)品的定義、設(shè)計、實現(xiàn)n產(chǎn)品集成，項目集成管理產(chǎn)品集成，項目集成管理n配置管理、維護配置管理、維護n風(fēng)險識別、控制和管理風(fēng)險識別、控制和管理n原因分析、決策、問題解決的能力原因分析、決策、問題解決的能力n組織變革，改進過程，建立組織商業(yè)目標(biāo)組織變革，改進過程，建立組織商業(yè)目標(biāo)n組織培訓(xùn)的計劃和實施能力組織培訓(xùn)的計劃和實施能力9.4.3 評估的方式和類型評估的方式和類型評估方式評估方式n自我評估是指由軟件開發(fā)組織內(nèi)部進行的評估，主要是由

16、成員個人進行的評估行為。n第三方評估,也稱為能力檢測。n綜合方式。評估類型評估類型 nA類評估。全面綜合的評估方法，要求全面覆蓋評估中所使用的模型。nB類評估。評估范圍縮小，集中于需要關(guān)注的過程域。nC類評估，也稱為快估。主要是檢查特定的風(fēng)險域，找出過程中的問題所在。CMMI 3種評估類型的對比種評估類型的對比 特征特征A類類B類類C類類用途模式用途模式全面綜合的評估方法。組織的成熟度等級的評定。自我評估。范圍小，集中于關(guān)注的過程域?？旃?。檢查特定的風(fēng)險域優(yōu)點優(yōu)點覆蓋全面、結(jié)果客觀，能整體把握組織過程能力和清楚過程中的優(yōu)勢和弱勢，評定等級。發(fā)現(xiàn)過程問題并啟動組織的過程改進，提高過程洞察力，風(fēng)險

17、小。投入小、反饋及時、見效快。缺點缺點投入大、資源需求很多、風(fēng)險大。嚴格性和規(guī)范性低、不夠全面，不能評定等級。深度和廣度都不夠，結(jié)果可信度低。評估發(fā)起人評估發(fā)起人組織的最高管理層。過程改進組織或質(zhì)量管理部門。任何組織內(nèi)部的經(jīng)理。評估組組成評估組組成內(nèi)部和外部人員。內(nèi)部或外部人員。評估組規(guī)模評估組規(guī)模4 10人評估組長。2 6人評估組長。 1 3人評估組長。評估組資格評估組資格有經(jīng)驗。有適當(dāng)經(jīng)驗。對評估組長對評估組長的要求的要求主評估師。主評估師或受過專業(yè)過程評估培訓(xùn)的人員。有過程評估經(jīng)驗的人員9.4.4 軟件過程評估的方法軟件過程評估的方法1評估方法準則評估方法準則2選擇評估時機選擇評估時機3

18、評估步驟評估步驟4軟件過程評估注意的要點軟件過程評估注意的要點 9.5 過程改進的模型和方法過程改進的模型和方法9.5.1質(zhì)量改進范例質(zhì)量改進范例9.5.2 過程改進的過程改進的 IDEAL模型模型9.5.3 過程改進的過程改進的 Raytheon方法方法9.5.4 過程改進的過程改進的 6 Sigma方法方法9.5.1質(zhì)量改進范例質(zhì)量改進范例9.5.2 過程改進的過程改進的IDEAL模型模型IDEAL模型的兩維結(jié)構(gòu)模型的兩維結(jié)構(gòu) 啟動階段啟動階段診斷階段診斷階段建立階段建立階段行動階段行動階段學(xué)習(xí)階段學(xué)習(xí)階段管理軟件過程改進程序管理軟件過程改進程序戰(zhàn)略層戰(zhàn)略層溝通、約定溝通、約定和影響和影響

19、戰(zhàn)術(shù)層戰(zhàn)術(shù)層9.5.3 過程改進的過程改進的Raytheon方法方法9.5.4 過程改進的過程改進的6 Sigma方法方法定義定義(Define)測量測量(Measure)分析分析(Analyze)改改進進(Improve)控制控制(Control)DMAIC 階段階段活動要點活動要點常用工具和技術(shù)常用工具和技術(shù)定義定義項目啟動、確定CTQ。 QFD，F(xiàn)MEA流程圖，親和圖。頭腦風(fēng)暴法，樹圖排列圖，CT 分解測量測量測量輸出、確定項目基線。運行圖，分層法FMEA，散布圖，直方圖測量系統(tǒng)分析，過程能力分析水平對比法，抽樣計劃分析分析確定關(guān)鍵影響因素。 散布圖，因果圖多變量圖假設(shè)檢驗，回歸分析方差

20、分析，抽樣計劃改進改進設(shè)計并驗證改進方案。 FMEA，試驗設(shè)計田口方法響應(yīng)面法，過程仿真過程能力分析控制控制保持成果?？刂朴媱潱琒PC控制圖標(biāo)準操作SOP防錯方法，目標(biāo)管理DMADV方法方法 表表9-8 “DMADV”和和“PIDOV”的比較的比較 9.6 組織和技術(shù)革新組織和技術(shù)革新1組織和技術(shù)革新的理念和原則組織和技術(shù)革新的理念和原則2組織和技術(shù)革新的計劃組織和技術(shù)革新的計劃3先導(dǎo)性試驗的重要性先導(dǎo)性試驗的重要性4組織和技術(shù)革新所需要的環(huán)境和支持組織和技術(shù)革新所需要的環(huán)境和支持5組織和技術(shù)革新的工具組織和技術(shù)革新的工具6概念培訓(xùn)和專題培訓(xùn)概念培訓(xùn)和專題培訓(xùn)7組織和技術(shù)革新的實施步驟組織和技

21、術(shù)革新的實施步驟8技術(shù)革新關(guān)聯(lián)的全過程活動技術(shù)革新關(guān)聯(lián)的全過程活動 表表9-9 9-9 技術(shù)革新管理的全過程活動技術(shù)革新管理的全過程活動 9.7 軟件過程改進的實施軟件過程改進的實施9.7.1 過程改進的原則和策略過程改進的原則和策略 9.7.2 過程改進的組織支持過程改進的組織支持 9.7.3 過程改進計劃過程改進計劃9.7.4 過程改進的具體實施步驟過程改進的具體實施步驟9.7.5 軟件過程改進的自動化實現(xiàn)軟件過程改進的自動化實現(xiàn)9.7.1過程改進的原則和策略過程改進的原則和策略 組織過程改進實施的原則可以概括為以下組織過程改進實施的原則可以概括為以下8 8點。點。軟件過程改進的組織應(yīng)設(shè)定

22、切實可行的目標(biāo)。軟件過程改進的組織應(yīng)設(shè)定切實可行的目標(biāo)。過程改進是一個持續(xù)進行的活動，而不是一次性的活動。過程改進是一個持續(xù)進行的活動，而不是一次性的活動。軟件過程改進需要得到組織管理層足夠的支持。軟件過程改進需要得到組織管理層足夠的支持。軟件過程改進不只是單個組織單元軟件過程改進不只是單個組織單元) )的事，而應(yīng)包括軟件開發(fā)過的事，而應(yīng)包括軟件開發(fā)過程涉及的所有團隊和成員。程涉及的所有團隊和成員。過程改進活動應(yīng)被視為一個一個的項目，從而獲得必要的預(yù)算過程改進活動應(yīng)被視為一個一個的項目，從而獲得必要的預(yù)算和資源。和資源。堅持適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控機制。堅持適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控機制。過程改進的成功與否取決于過程實施效果。過程改進的成功與否取決于過程實施效果。1.1.對改進活動的過程進行監(jiān)控，鼓勵創(chuàng)新，及時獲得反饋，及時對改進活動的過程進行監(jiān)控，鼓勵創(chuàng)新，及時獲得反饋，及時進行糾正或調(diào)整。進行糾正或調(diào)整。過程改進的策略過程改進的策略 1自頂向下與自底向上相結(jié)合自頂向