軟件工程軟件能力成熟度模型專業(yè)知識講座

12.1CMM概述

軟件能力成熟度模型CMM(CapabilityMaturityModel）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（CapabilityMaturityModelForSoftware，簡稱SW-CMM1.0版）。目前,CMM已經(jīng)發(fā)展到CMMI（CapabilityMaturityModelIntegration)，能力成熟度模型集成階段。12.1CMM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（SoftwareProcessAssessment）2.軟件過程改進SPI（SoftwareProcessImprovement）3.軟件能力評價SCE（SoftwareCapabilityEvaluation）12.1.1CMM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(guān)產(chǎn)品所采取的一系列活動。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)人員過程12.1.1CMM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(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）。一個組織的軟件過程能力為組織提供了預(yù)測軟件項目開發(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軟件過程被明確定義、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。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(MaturityLevels),如圖所示，5個等級分別是：初始級可重復(fù)級已定義級已管理級優(yōu)化級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）成熟度等級單擊鼠標(biāo)左鍵查看相應(yīng)內(nèi)容初始級可重復(fù)級已定義級已管理級優(yōu)化級初始級（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(yù)算和不能按期完成，組織的軟件過程能力不可預(yù)測。初始級初始級初始級可重復(fù)級已定義級已管理級優(yōu)化級可重復(fù)級(Repeatable):在可重復(fù)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，并且項目過程處于項目管理系統(tǒng)的有效控制之下?？芍貜?fù)級可重復(fù)級初始級可重復(fù)級已定義級已管理級優(yōu)化級已定義級（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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(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。已定義級初始級可重復(fù)級已定義級已管理級優(yōu)化級已管理級（Managed）：組織對軟件產(chǎn)品和過程都設(shè)置定量的質(zhì)量目標(biāo)。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(yù)測的，軟件產(chǎn)品具有可預(yù)測的高質(zhì)量。已管理級已管理級初始級可重復(fù)級已定義級已管理級優(yōu)化級優(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)化級表描述了SW-CMM不同成熟度等級過程的可視性和過程能力。等級成熟度可視性過程能力1初始級有限的可視性一般達不到進度和成本的目標(biāo)2可重復(fù)級里程碑上具有管理可視性由于基于過去的性能，項目開發(fā)計劃比較現(xiàn)實可行3已定義級項目定義軟件過程的活動具有可視性基于已定義的軟件過程，組織持續(xù)地改善過程能力4已管理級定量地控制軟件過程基于對過程和產(chǎn)品的度量，組織持續(xù)地改善過程能力5優(yōu)化級不斷地改善軟件過程組織持續(xù)地改善過程能力可視性與過程能力的比較12.2CMM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(guān)鍵過程域、公共特性和關(guān)鍵實踐。每個等級由幾個關(guān)鍵過程域組成，這幾個關(guān)鍵過程域共同形成一種軟件過程能力。每個關(guān)鍵過程域按4個關(guān)鍵實踐類加以組織；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)部結(jié)構(gòu)構(gòu)成，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關(guān)鍵過程區(qū)域(KeyProcessAreas)構(gòu)成。關(guān)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(guān)鍵過程區(qū)域。要實現(xiàn)一個關(guān)鍵過程區(qū)域，就必須達到該關(guān)鍵過程區(qū)域的所有目標(biāo)。在CMM中一共有18個關(guān)鍵過程域，分布在2~5個級別中。SW-CMM的關(guān)鍵過程區(qū)域

過程分類成熟度等級管理過程組織過程工程過程5.優(yōu)化級技術(shù)改革管理過程更改管理缺陷預(yù)防4.已管理級定量過程管理軟件質(zhì)量管理3.已定義級集成軟件管理組間協(xié)調(diào)組織過程焦點組織過程定義培訓(xùn)大綱軟件產(chǎn)品工程同行評審2.可重復(fù)級需求管理軟件項目策劃軟件項目跟蹤與監(jiān)督軟件子合同管理軟件質(zhì)量保證軟件配置管理1.初始級無序過程12.2.1關(guān)鍵過程區(qū)域關(guān)鍵過程區(qū)域KPY(KeyProcessAreas)是由一組相關(guān)的活動(實踐)組成，如圖描述。初始級需求管理軟件項目計劃軟件項目跟蹤與監(jiān)督軟件子合同管理軟件質(zhì)量保證軟件配置管理可重復(fù)級軟件機構(gòu)過程關(guān)注點軟件機構(gòu)過程定義培訓(xùn)計劃整體化軟件管理軟件產(chǎn)品工程組間合作同行評審已定義級定量過程管理軟件質(zhì)量管理已管理級過程變更管理預(yù)防故障技術(shù)變更管理優(yōu)化級關(guān)鍵過程域可重復(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個關(guān)鍵過程域。已定義級中的關(guān)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(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)容是軟件組織和項目中如何實現(xiàn)持續(xù)不斷的過程改進。12.2.2關(guān)鍵實踐關(guān)鍵實踐是指在基礎(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)范實施起重要作用的活動。每個關(guān)鍵過程域包含的關(guān)鍵實踐涉及5個共同特征:⑴執(zhí)行約定（CommitmenttoPerform）⑵執(zhí)行能力（AbilitytoPerform）

⑶實施活動（ActivesPerformed）⑷度量和分析（MeasurementandAnalysis）⑸驗證實施（VerifyingImplementation）12.3軟件能力成熟度模型集成(CMMI)CMMI(CapabilityMaturityModelIntegration)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)商管理模型等多個模型的集合。這是一套包括多個學(xué)科、可擴充的模型系列。

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。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(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。提高思想認(rèn)識進行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)果改進軟件過程CMM步驟單擊處查看相關(guān)內(nèi)容

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(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(guān)鍵性問題。實施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)展歷程的一個完整而準(zhǔn)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(rèn)識

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(xùn)。培訓(xùn)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(rèn)識了，自覺地按CMM的方法去進行工作，才能真正實施CMM，培訓(xùn)的內(nèi)容需要精心地準(zhǔn)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(xùn)知識；第二，對各個工作組的有關(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，還要對普通人員進行軟件過程方面的培訓(xùn)。２.進行CMM培訓(xùn)和咨詢工作

CMM模型劃分為5個級別，共計18個關(guān)鍵過程域，52個目標(biāo)，300多個關(guān)鍵實踐。每一個CMM等級的評估周期（從準(zhǔn)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(yīng)該對本企業(yè)的現(xiàn)狀有一個準(zhǔn)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(biāo)。這個目標(biāo)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(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)

在CMM的實施過程中，工作組的成立是一個關(guān)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(xùn)組。例如：

軟件工程過程組由專家組成，統(tǒng)領(lǐng)CMM實施活動，協(xié)調(diào)全組織軟件過程的開發(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(guān)的計劃，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。

軟件工程組負(fù)責(zé)一個項目的軟件開發(fā)和維護活動（即需求分析、設(shè)計、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)計和開發(fā)以保證它們符合其規(guī)格說明。４.成立工作組

CMM模型強調(diào)軟件過程的改進，如果企業(yè)還沒有一個文檔形式的軟件過程，則首要任務(wù)是對當(dāng)前的工作流程進行分析、整理及文檔化，從而制定出一個具有本企業(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

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(rèn)證的十多倍。因此，建議軟件企業(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，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行評審，找出其中的不足點并進行改進。第二種含義就是在全國范圍內(nèi)，由有關(guān)軟件工程和CMM專家組成一個專門的"內(nèi)部評審"機構(gòu)，負(fù)責(zé)指導(dǎo)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(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，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(rèn)證打下基礎(chǔ)。６.內(nèi)部評審

目前主要有兩種基于CMM的評估方法，一種是CBA-SCE(CMM-BasedAppraisalforSoftwareCapabilityEstimation)，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-BasedAppraisalforInternalProcessImprovemen