第一章 引 言

 

一、研究背景

自七十年代起，歷經(jīng)四十余載磨礪，國(guó)內(nèi)從事軟件開發(fā)的諸多企業(yè)都逐漸發(fā)展了起來(lái)，但是我國(guó)軟件開發(fā)的現(xiàn)狀仍然十分嚴(yán)峻，真正能被成為軟件企業(yè)的公司少之又少，剩下的大部分都跟智能化標(biāo)準(zhǔn)相去甚遠(yuǎn)，就拿與我們相鄰的國(guó)家印度為例，他們每年的軟件出口貿(mào)易額巨大，遠(yuǎn)超我國(guó)。仔細(xì)的分析一下我們與印度的差距產(chǎn)生的演繹，主要有以下幾點(diǎn)：第一，國(guó)家的政策不同；第二，我們還沒(méi)有打開軟件市場(chǎng)；第三，工程師之間的技術(shù)存在差距；第四也是比較關(guān)鍵的一點(diǎn)，國(guó)內(nèi)還算是比較厲害的軟件開發(fā)工程師還不懂如何正確的認(rèn)識(shí)軟件開發(fā)，也沒(méi)有形成一套有效的軟件開發(fā)流程體系。發(fā)展到現(xiàn)在，軟件行業(yè)已經(jīng)形成了許多國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然，標(biāo)準(zhǔn)的制定離不開諸多行業(yè)工程師開創(chuàng)性的嘗試，其中很多標(biāo)準(zhǔn)業(yè)已公開。于此，我列舉兩個(gè)比較著名的，他們分別為 BOOTSTRAP 與 CMM/CMMI。CMU/SEI 提出的 CMM/CMMI 模型，對(duì)當(dāng)今的軟件行業(yè)有著不可忽略的成效影響，它更多的是關(guān)注軟件研發(fā)全過(guò)程的管理和控制。從軟件開發(fā)的實(shí)際意義上評(píng)價(jià)軟件的性能，能更加明確的指出軟件改進(jìn)的方向，其有效性已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外各大軟件企業(yè)認(rèn)同和接受。截止到 2003 年九月份，國(guó)內(nèi)五十多家從事軟件開發(fā)的企業(yè)使用了 CMMI1.1 版本的 CMM/CMMI 模型進(jìn)行軟件評(píng)估，同年十月份，在長(zhǎng)沙市出現(xiàn)首例實(shí)施與評(píng)估均符合 CMMI1.1 版本的企業(yè)案例。然而，CMM在 2005 年以后失去了 SEI 的維護(hù)，也意味著被市場(chǎng)淘汰。而 CMMI 是 CMM 的新版本與邏輯后續(xù)，是今后繼續(xù)優(yōu)化發(fā)展的方向，但是由以上分析可知，兩者很類似，雖然相比于之前的版本顯得更為成熟，但是當(dāng)前主要還是紙上談兵，對(duì) CMMI 的實(shí)現(xiàn)方案并沒(méi)有做出過(guò)多的成就，只是在討論 CMMI 實(shí)現(xiàn)后的結(jié)果，它在應(yīng)用的過(guò)程中并沒(méi)有真正的達(dá)到想要的效果，在國(guó)內(nèi)，大多數(shù)的軟件企業(yè)并沒(méi)有真正意義上的理解標(biāo)準(zhǔn)，只是通過(guò)表層的現(xiàn)象臆測(cè)應(yīng)該使用怎樣的標(biāo)準(zhǔn)。面臨這樣的窘境，本文對(duì)此展開了研究。

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二、研究意義

軟件質(zhì)量特性，如名字所說(shuō)的，它在軟件開發(fā)的過(guò)程中衡量著軟件質(zhì)量的好壞，對(duì)軟件的本質(zhì)進(jìn)行著評(píng)估。在世界范圍內(nèi)被廣泛接受的 CMMI 模型以及IS09001 標(biāo)準(zhǔn)等在如何正確評(píng)估軟件質(zhì)量的客觀要求下應(yīng)運(yùn)而生，給企業(yè)建立高質(zhì)量的開發(fā)流程提供了參考。然而，軟件產(chǎn)品一般具有兩大特性，特殊性和邏輯性，正是由于其特殊性，常規(guī)的硬件產(chǎn)品質(zhì)量的管理方法不能完全適用于軟件產(chǎn)品，軟件產(chǎn)品在被“設(shè)計(jì)”的過(guò)程中需要有一套專有的評(píng)估方法來(lái)管理其研發(fā)過(guò)程，以達(dá)到管理產(chǎn)品質(zhì)量的目的。它對(duì)于軟件企業(yè)有著深遠(yuǎn)的影響，其相關(guān)的表現(xiàn)可以描述如下；1.運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的觀點(diǎn)，大量的數(shù)據(jù)可以提高精度，采用先采樣，后建模，然后驗(yàn)證分析，再反饋改進(jìn)建模的流程可以明顯提高準(zhǔn)確度，以提供長(zhǎng)期的貢獻(xiàn)。2.培養(yǎng)人才，改進(jìn)技術(shù)，提高技能，三方面齊頭并進(jìn)；3.不斷優(yōu)化完善，獲得更多的客戶支持；4.在企業(yè)已有的開發(fā)流程上不斷的提高，使管理更為高效；5.在 CMMI 項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，技術(shù)工程師們會(huì)更加懂得如何進(jìn)行改革優(yōu)化和管理，為今后大規(guī)模的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；6.驅(qū)動(dòng)良性競(jìng)爭(zhēng)，提高全球市場(chǎng)的知名度。

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第二章 理論基礎(chǔ)及現(xiàn)狀分析

 

任何一種研究均離不開理論和技術(shù)的支持。在本章中，將簡(jiǎn)要介紹基于CMMI4 的軟件質(zhì)量管理模型設(shè)計(jì)時(shí)所需要的理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)，并說(shuō)明如何將技術(shù)與理論相結(jié)合。

 

一、理論基礎(chǔ)

從應(yīng)用的角度來(lái)闡述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)或者統(tǒng)計(jì)信息，以用來(lái)獲得、處置、推理、分析和應(yīng)用的一種統(tǒng)計(jì)理論和方法稱之為應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)。它具有幾大特性：應(yīng)用統(tǒng)計(jì)是基于數(shù)量來(lái)研究客觀現(xiàn)象的?？陀^現(xiàn)象表現(xiàn)出的規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)、還有發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展速度、以及客觀現(xiàn)象之間的數(shù)量關(guān)系等都與數(shù)量有關(guān)，正因?yàn)橐\(yùn)用各種數(shù)字來(lái)對(duì)客觀現(xiàn)象進(jìn)行綜合反映，故此數(shù)量性是其基本的特性。統(tǒng)計(jì)需要反映整體的現(xiàn)象特征，這依賴于大量的數(shù)據(jù)，而只有從總體出發(fā)，依據(jù)大量收集的結(jié)果數(shù)據(jù)，才能得出事物的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。統(tǒng)計(jì)研究的目的決定了其總體性的特點(diǎn)，以總體為研究對(duì)象，才能排除偶然性因素的干擾，從而發(fā)現(xiàn)事物的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。

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二、質(zhì)量管理技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)

質(zhì)量管理是指通過(guò)質(zhì)量體系中的質(zhì)量策劃，質(zhì)量控制，質(zhì)量保證和質(zhì)量改進(jìn)手段，從而實(shí)現(xiàn)所制定的質(zhì)量方針目標(biāo)及職責(zé)的全部活動(dòng)。就目前來(lái)看，軟件行業(yè)比較流行的質(zhì)量管理體系有以下幾種：戴明循環(huán)PDCA，ISO9000 質(zhì)量認(rèn)證體系，CMM/CMMI 等。PDCA 循環(huán)，是 1930 年休哈特提出的一種被普遍用于不斷改善產(chǎn)品質(zhì)量的管理模型，并在 1950 年被美國(guó)的質(zhì)量管理專家戴明博士繼續(xù)完善和推廣。PDCA 循環(huán)是能根據(jù)特定的順序循環(huán)往復(fù)進(jìn)行質(zhì)量管理的一種科學(xué)程序。指揮中心主要通過(guò)設(shè)置以下崗位保障業(yè)務(wù)的運(yùn)轉(zhuǎn)，具體描述如下：要遵循“有則改之，無(wú)則加勉”的原則，承認(rèn)做得好的地方，總結(jié)失敗的經(jīng)驗(yàn)。還要盡量在下一個(gè) PDCA 循環(huán)過(guò)程中解決上一個(gè)循環(huán)遺留的問(wèn)題。上述四個(gè)運(yùn)行過(guò)程是循環(huán)往復(fù)的，并且上一個(gè)循環(huán)未解決的問(wèn)題會(huì)疊加到下一個(gè)循環(huán)。PDCA 循環(huán)是科學(xué)的程序，要想實(shí)現(xiàn)全面質(zhì)量管理就應(yīng)該遵循這個(gè)循環(huán)程序要求。根據(jù) PDCA 循環(huán)，制定和實(shí)施質(zhì)量計(jì)劃的過(guò)程即全面質(zhì)量管理活動(dòng)的過(guò)程，它是循環(huán)往復(fù)的。PDCA 對(duì)所有的循序漸進(jìn)的管理工作也具有指導(dǎo)意義，而不僅僅局限于質(zhì)量管理體系。

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第三章 軟件質(zhì)量管理模型的理論創(chuàng)建步驟.........18

一、軟件質(zhì)量管理模型的創(chuàng)建邏輯 ............18

二、質(zhì)量管理模型的創(chuàng)建方法 ......21

（一）建立質(zhì)量目標(biāo)、選擇過(guò)程性能目標(biāo) ......22

（二）建立過(guò)程性能度量項(xiàng) ........23

（三）分析過(guò)程性能并建立過(guò)程性能基線 ......23

（四）建立過(guò)程性能模型 ..........24

第四章 質(zhì)量管理模型的實(shí)際創(chuàng)建.......25

一、建立質(zhì)量目標(biāo)、確定商業(yè)目標(biāo) ............26

二、提煉影響質(zhì)量目標(biāo)相關(guān)因子 ....27

三、收集質(zhì)量數(shù)據(jù)和相關(guān)因子并建立基線 ......27

四、確定相關(guān)因子、生成回歸方程（創(chuàng)建模型） ..........40

（一）確定相關(guān)因子 ....40

（二）生成回歸方程（創(chuàng)建模型） ............43

第五章 軟件質(zhì)量管理模型的驗(yàn)證.......50

一、模版設(shè)計(jì) ..........50

二、具體應(yīng)用 ..........51

 

第六章 質(zhì)量成本及效益分析

 

實(shí)施了過(guò)程改進(jìn)后，能讓大部分軟件企業(yè)進(jìn)一步提高管理水平，在保證產(chǎn)品可靠性、安全性的基礎(chǔ)上，提高工作效率和軟件開發(fā)應(yīng)用水平。從具體的角度來(lái)分析，執(zhí)行 CMMI 將帶來(lái)以下幾個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)：

 

一、基于質(zhì)量成本的效益分析

企業(yè)在通過(guò)了 CMMI 的審核之后就能夠較大幅度的提升自己的形象，也是企業(yè)打造知名度的絕佳機(jī)會(huì)，同時(shí)也能夠進(jìn)一步達(dá)到顧客滿意的服務(wù)水平；企業(yè)在進(jìn)行投標(biāo)時(shí)，如果有 CMMI4 證書的，在投標(biāo)分值上可以增加 4 分，或者將CMMI 作為軟件集成項(xiàng)目投標(biāo)門檻。一旦擁有了 CMMI 資質(zhì)，企業(yè)就能夠在執(zhí)行項(xiàng)目過(guò)程中進(jìn)一步降低成本，確保產(chǎn)品質(zhì)量，減少返工，控制項(xiàng)目的執(zhí)行過(guò)程，提高項(xiàng)目工作效率，利用項(xiàng)目文檔充分降低系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用，避免顧客索賠現(xiàn)象發(fā)生。在沒(méi)有做 CMMI 之前，我們的項(xiàng)目幾乎都不能按時(shí)交付，但自從做了 CMMI4，并且順利通過(guò)后，我們的按時(shí)交付完成率提高了 10%；另外，在一些軟件外包項(xiàng)目上，這也是公司在進(jìn)行投標(biāo)時(shí)證明自己技術(shù)水平的重點(diǎn)憑據(jù)。根據(jù) CMMI 的具體要求構(gòu)建一個(gè)完善的質(zhì)量管理架構(gòu)體系，就能夠有效提高產(chǎn)品質(zhì)量；在后續(xù)的一系列驗(yàn)證活動(dòng)中全面保障產(chǎn)品質(zhì)量，利用走查、同行評(píng)審等各種方法及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在開發(fā)過(guò)程中存在的不足，有效減少返工次數(shù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行各種類型測(cè)試，詳細(xì)編寫測(cè)試用例、自動(dòng)化工具的使用、審查測(cè)試等各種測(cè)試方法，也進(jìn)一步確保產(chǎn)品的測(cè)試效率，消除產(chǎn)品的漏洞，降低后期維護(hù)成本。公司自從通過(guò) CMMI4 級(jí)，在測(cè)試階段缺陷發(fā)現(xiàn)率提高了 21.7%，在交付階段缺陷發(fā)現(xiàn)率降低了 15.6%，得到了客戶的好評(píng)，加快了回款速度。

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總結(jié)

 

CMMI 作為過(guò)程能力成熟度模型，企業(yè)根據(jù)自己情況選擇合適的能力成熟度模型。通過(guò)不同等級(jí)的評(píng)估固然重要，但是評(píng)估之后，堅(jiān)持實(shí)施過(guò)程改進(jìn)，長(zhǎng)期下來(lái)，才能使企業(yè)的過(guò)程能力得到改進(jìn)。所以說(shuō)，實(shí)施 CMMI 評(píng)估不是最終目的。企業(yè)最終是要通過(guò)過(guò)程改進(jìn)來(lái)提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力，從而推動(dòng)整個(gè)軟件行業(yè)的發(fā)展。作者結(jié)合自己企業(yè)實(shí)施 CMMI 評(píng)估項(xiàng)目，提出了一種適合企業(yè)的基于 CMMI 軟件過(guò)程改進(jìn)的度量模型。本文的研究工作和成果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，介紹質(zhì)量管理的體系現(xiàn)狀、以及質(zhì)量管理的業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，從現(xiàn)狀中，總結(jié)出目前大多數(shù)企業(yè)所存在的問(wèn)題，提煉改進(jìn)的需求；然后，根據(jù)上述的需求，結(jié)合質(zhì)量管理模型創(chuàng)建的方法，確定改進(jìn)目標(biāo)；接著，根據(jù)改進(jìn)目標(biāo)，依靠實(shí)際采集數(shù)據(jù)，合理計(jì)算分析，得出最終結(jié)論，確定改進(jìn)模型；最后，以實(shí)際案例數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，說(shuō)明該模型的可行性、可用性、易用性。

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參考文獻(xiàn)（略）