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国家重点实验室宽带网研究中心1软件能力成熟度模型(CMM:CapabilityMaturityModel)张雷网络与交换技术国家重点实验室国家重点实验室宽带网研究中心2国家重点实验室宽带网研究中心第二章软件能力成熟度框架本章内容能力成熟度五个等级成熟度等级的行为特征理解成熟度等级软件过程的可视性过程能力和性能预测跳越成熟度等级国家重点实验室宽带网研究中心3国家重点实验室宽带网研究中心能力成熟度模型概述通常清楚存在的问题，但对哪项改进最为重要可能意见不一致阶段排序成五个成熟度等级，使每个改进为下一阶段的改进打下基础过程的不断改进基于许多小的、进化的步骤指导软件组织，通过识别出软件质量和过程改进至关重要的问题，来选择其过程改进策略国家重点实验室宽带网研究中心4国家重点实验室宽带网研究中心软件能力成熟度框架(续)图2.1软件过程成熟度的五个级别国家重点实验室宽带网研究中心5国家重点实验室宽带网研究中心软件能力成熟度框架初始级(Initial)无秩序，随意甚至是混乱的过程没有经过定义，成功依赖于个人的努力可重复级(Repeatable)已建立基本的项目管理过程去跟踪成本、进度和功能性必要的过程纪律已经就位，使具有类似应用的项目能重复以前的成功国家重点实验室宽带网研究中心6国家重点实验室宽带网研究中心软件能力成熟度框架已定义级(Defined)管理活动和工程活动两方面的软件过程均已文档化、标准化、并集成到组织的标准软件过程中所有项目均使用经批准、裁剪的标准软件过程来开发和维护软件已管理级(Managed)已采集详细的有关软件过程和产品质量的度量软件过程和产品均得到定量了解和控制优化级(Optimizing)利用来自过程和来自新思想、新技术的先导性试验的定量反馈信息，使持续过程改进成为可能国家重点实验室宽带网研究中心7国家重点实验室宽带网研究中心初始级的行为特征组织缺乏健全的管理实践缺乏开发和维护软件的稳定环境制定了计划又不执行反应式驱动体系会降低由良好的软件工程实践所带来的效益危机时刻项目一般抛弃预定的规程，回复到仅作编码和测试成功完全依赖于有一个杰出的经理及一支有经验的、战斗力强的软件队伍有能力的的软件经理离开项目后，一切又恢复原样了不具有预测能力。无法对项目的进度、预算、功能以及产品质量做出准确的预测国家重点实验室宽带网研究中心8国家重点实验室宽带网研究中心可重复级的行为特征建立并遵守项目管理过程（跟踪成本进度和功能）类似的项目可再次成功制定了过程实施规范（基于以往的项目开发经验）软件项目经理对软件的费用、进度以及功能进行跟踪，及时指出开发过程中发现的问题开发过程中的所有工作产品均应满足已被定义软件需求分包软件时质量也能得到控制此级别的特征是制度化（disciplined）国家重点实验室宽带网研究中心9国家重点实验室宽带网研究中心已定义级的行为特征制定了组织的标准过程文件，包括软件过程以及管理两方面的内容企业内部有专门的人员（SEPG）负责软件过程活动实施全组织的培训计划，保证职员和经理具有履行其职责所必须的知识和技能项目组根据项目的特点裁剪标准软件过程，制定自己的软件开发过程此级别的特征是标准化(standard）国家重点实验室宽带网研究中心10国家重点实验室宽带网研究中心已管理级的行为特征企业在软件产品以及过程方面设有定量的质量指标所有项目中重要的软件过程活动均被度量，这包括对软件生产率以及质量方面的度量在整个企业范围内收集、分析有关的数据并将其保存到企业过程数据库中不同的项目会根据其所定义过程的不同收集不同的数据可量化评价项目过程和产品用定量的指标控制所有项目中产品与过程预测并管理开拓新领域所导致的风险此级别的特征是可预测(predictable)国家重点实验室宽带网研究中心11国家重点实验室宽带网研究中心优化级的行为特征工作的重点是持续的过程改进目标是找出过程的薄弱环节，防止缺陷的发生根据有关数据，对新技术进行投入产出比分析通过小范围的试点，逐步推广好的软件工程方法分析发现的缺陷，找出导致缺陷产生的原因，避免缺陷的再次出现，并将经验教训在企业内推广此级别的特征是持续的改进(continuouslyimproving)国家重点实验室宽带网研究中心12国家重点实验室宽带网研究中心理解成熟度等级—初始级常常也能开发出能工作的产品，但可能超出预算和进度要求成功依赖于组织中人员的能力和杰出的努力在CMM的考虑范围之外的选择、雇用、培养、和留住人才是重要议题国家重点实验室宽带网研究中心13国家重点实验室宽带网研究中心理解成熟度等级—初始级初始级没有任何KPA，这一点与其他各级不同。在CMM中，只要从事软件生产和维护，该软件组织就自动达到第一级，而再往上要经过CMM评估。不要把未经CMM评估与处于初始级两者混淆，有些软件组织虽然没有经过CMM评估，但以CMM的要求看，也许远远超出初始级的标准。国家重点实验室宽带网研究中心14国家重点实验室宽带网研究中心理解成熟度等级—可重复级可重复级（Repeatable），可重复什么？可重复以往项目的成功对于处于可重复级的软件组织来说，其能力不再受制于个人，但是也非组织拥有，而是依赖于项目组。项目组从以往的类似项目中归纳成功经验和失败教训，并以此作为指导新项目开展的依据，从而在很大程度上，可以保证类似项目的再次成功。国家重点实验室宽带网研究中心15国家重点实验室宽带网研究中心理解成熟度等级—可重复级随着项目规模和复杂性的增长，注意力逐渐从技术问题转向组织体系和管理问题——过程成熟度的焦点问题过程能使人们工作得更为有效将最优秀职员所取得的经验教训文档化培育有效地执行那些过程所必须的技能（通常以培训的方式）通过向完成任务的人学习可以得到的不断提高为达到等级2，管理者必须集中注意力于他们自己的过程以便实现一个有纪律的软件过程。国家重点实验室宽带网研究中心16国家重点实验室宽带网研究中心理解成熟度等级—可重复级项目组在其范围内，实施基本的项目管理，并对进度、预算和产品功能进行计划和跟踪，这样，项目的进展处于一种基本可控的状态。通过将项目管理过程编制成文档并遵照执行，管理者建立起领导地位不同项目的过程可以不同文档化的规程为这些一致的过程打下基础，在培训和软件质量保证工作的帮助下，能在全组织范围内使这些过程规范化国家重点实验室宽带网研究中心17国家重点实验室宽带网研究中心理解成熟度等级—可重复级对于管理高层和客户而言，一个软件项目不再是一个“魔术般”的黑箱子，而是一些连续的黑箱子。对于项目组成员，这些检查点（checkpoint）对应的就是项目的里程碑（milestone），据此建立起“设立目标-自我检查-动态调整”的机制，从而使得问题能够被及时发现，并及早解决。对于项目外的人员，可以依据这些检查点实施阶段性的检查和控制，从而提高项目成功的可能性。国家重点实验室宽带网研究中心18国家重点实验室宽带网研究中心理解成熟度等级—可重复级和已定义级等级2是等级3的基础，因为在技术和组织体系问题之前，必须先放在管理者改进其过程的行为上。等级2包括6个KPA，这些KPA都属于管理类，体现了CMM重视管理的思想。CMM认为，如果缺乏管理的基础，工程活动（例如软件需求分析、系统设计和测试等等）的能力再强，也无法有效的整合和发挥出来。国家重点实验室宽带网研究中心19国家重点实验室宽带网研究中心理解成熟度等级—已定义级等级3建立在项目管理的基础之上：对整个软件过程加以定义、集成和文档化。集成意味当作业间存在不匹配现象时，在软件过程的规划阶段就能识别和处理，而不是等到实施过程中遇到时才加以解决等级3上的一个挑战是：构造一些过程，这些过程允许软件人员开展工作时仍有一定的自由度(Humphrey91b)国家重点实验室宽带网研究中心20国家重点实验室宽带网研究中心理解成熟度等级—已定义级与第二级相比，已定义级不再是一些连续的黑盒，每一项具体任务和工作都是可见的。外部人员可以随时深入到“黑盒”中，了解项目内部的进展情况，使得项目的及时调整和降低风险成为可能。项目的差异已不是判断组织流程能力的主要问题，已定义级组织的能力是属于组织的，而不是项目团队的，更不是成员个人的。国家重点实验室宽带网研究中心21国家重点实验室宽带网研究中心理解成熟度等级—已管理级和优化级Lessonslearned国家重点实验室宽带网研究中心22国家重点实验室宽带网研究中心理解成熟度等级—已管理级和优化级等级4的关注焦点是过程控制软件过程进行管理以致它能稳定运行在质量控制带内系统在整体上是稳定的，还有一些经常性的浪费，测量结果中可能还有尖锋信号需要控制改进过程中的经验教训用于规划未来的过程中过程控制的难点在于：如何选择测量参数；如何对这些参数收集可靠的值国家重点实验室宽带网研究中心23国家重点实验室宽带网研究中心理解成熟度等级—已管理级和优化级软件度量还不是一项很成熟的技术，其有效性也一直受到质疑。事实上，对于软件业，CMM第三级之后是一个相对未知的领域：CMM第四级（以及后面的第五级）依据更多的是传统企业的基于统计的流程控制理论和实践。所以，CMM第四级的意义更多在于指明了“量化管理”这一改进方向，而不具备第二、三级那样强的实践指导意义。国家重点实验室宽带网研究中心24国家重点实验室宽带网研究中心理解成熟度等级—已管理级和优化级等级5的关注焦点是过程的不断改进为了提高质量，变更软件过程，随后质量控制带移动。建立新的能减少经常性浪费的性能基线CMM最高成熟度等级的组织，能在预测的成本和进度的限制下生产出极端可靠的软件随着对较高成熟度等级理解的加深，将对已有的关键过程区域加以提炼，也可能给模型添加些其他的内容软件过程不像传统制造业过程那样以重复问题占主导地位。软件过程以设计问题占主导地位，而且是知识密集型(knowledge-intensive)的活动[CrutiS88].国家重点实验室宽带网研究中心25国家重点实验室宽带网研究中心软件过程的可视性国家重点实验室宽带网研究中心26国家重点实验室宽带网研究中心过程能力和性能预测改进预测性随着成熟度增长，项目的目标结果与实际结果之间的差异小了改进可控性随着成熟度增长，实际结果相对预定目标结果的偏差范围减小改进有效性随着组织成熟度的增加，预定目标结果得到改善国家重点实验室宽带网研究中心27国家重点实验室宽带网研究中心过程能力和性能预测国家重点实验室宽带网研究中心28国家重点实验室宽带网研究中心跳越成熟度等级组织也可以使用高等级中所描述的过程在等级3以前不讨论工程过程——诸如需求分析、设计、编码和测试，但是甚至等级l组织都必须进行这些等级1或等级2组织可以进行同行评审（等级3的）、Pareto分析（等级4的）、或者引入新技术（等级5的）度量是等级4的关注焦点．也是其他成熟度的必备部分一个组织提高等级采取步骤时，建议建立软件工程过程小组，而这是等级3组织的属性过程的潜力只有在建立基础之后才能得到完全的发挥同行评审不可能完全有效，除非始终一致地实施这种评审，即使对非常紧急的项目也是如此成熟度等级只描述一个等级上占主导地位的问题国家重点实验室宽带网研究中心29国家重点实验室宽带网研究中心跳越成熟度等级跳越等级违反生产规律每个等级形成一个必要的基础，从此出发才能达到下一个等级等级1组织，在尚未建立可重复过程（等级2）之前，试图去实施已定义的过程，通常不会成功，因为项目经理会被进度和成本的压力压垮。一个尚无已管理过程（等级4）就试图实施优化过程（等级5）的组织，由于缺乏对过程更改所产生的后果的了解，多半会失败过程改进工作应该把焦点集中在经营中组织的需要具有实施较高成熟度等级的过程的能力并不表示可以跳越成熟度等级