（计算机软件与理论专业论文）基于cmm的内部质量体系审核与软件过程改进.pdf

挂十c m m 的内部所鞋体系审核o 软件过程改进 摘要 1 s 0 9 0 0 0 族标准为企业的质量管理体系勾画了一个宏观的框架。内部质量体 系审核( 简称内部质量审核) 是i s 0 9 0 0 1 标准中的一个质量体系要素，它的存在 对于整个质量体系有着不可或缺的意义。一个组织建立了文件化的质量体系之 后，需要经常通过内部质量审核检查体系的质量活动是否符合标准等规约文件的 要求。 在i s 0 9 0 0 1 标准中，内部质量审核、纠正及预防措施、管理评审是比较特殊 的质量要素，它们对质量体系提供了。一个自我改进的机制，使质量系统持续地保 持其有效性，并能不断改进和完善。因此要善于充分利用内部质量审核这个机制。 c m m 认为软件过程的不断改进基于许多小的、进化的步骤而不是革命性的 创新，它为软件企业的过程能力提供了一个阶梯式的进化框架。本文阐述了吸取 c m m 模型思想在过程控制与改进方面的优势，引入到基于i s 0 9 0 0 1 的质量保证 体系中来，拓宽内部质量审核工作的时间与空间，寻求工作方式方法的改进与优 化。 参照c m m 思想。本文提出建立基于i s 0 9 0 0 1 和c m m 的软件质量保证平台， 构建软件企业的模型数据库和过程数据库，结合内部质量审核机制，吸取以往软 件工程的经验教训，不断提升企业的软件过程改进。 关键字：内部质量审核，软件过程改进，i s 0 9 0 0 1 ，c m m t i l l ；卜c m m 的内部质量体系审核。，软件过程政i a b s t r a c t i n t e r n a lq u a l i t ya u d i t sa n ds o f t w a r ep r o c e s s i m p r o v e m e n tb a s e d0 nc m m y a n gl i u ( c o m p u t e rs o f t w a r e ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rm i n g s h ul i i s 0 9 0 0 0f a m i l yi saf r a m e w o r kt h a td e s c r i b e sa s y s t e mo fq u a l i t ym a n a g e m e n t i tc a nb eu s e df o rs o f t w a r eo r g a n i z a t i o n st oe s t a b l i s hq u a l i t ym a n a g e m e n ts y s t e m i n t e m a lq u a l i t ya u d i t s ( i q a li so n eo ft h e2 0q u a l i t ys y s t e mr e q u i r e m e n t so f i s 0 9 0 01 - 19 9 4 a no r g a n i z a t i o nu s e si q at ov e r i f yw h e t h e rt h eq u a l i t ya c t i v i t i e sa n d r e l a t e dr e s u l t sc o m p l yw i t hp l a n n e da r r a n g e m e n t s i q ac o o p e r a t i n gw i t hc o r r e c t i v e p r e v e n t i v ea c t i o na n dm a n a g e m e n tr e v i e w ， p r o v i d e sas e l f - i m p r o v e m e n tm e c h a n i s mt oh e l pi nc o n t i n u o u si m p r o v e m e n to fa q u a l i t ys y s t e m t h i st h e s i sd e s c r i b e san e wm e t h o dt ot a k ef u l la d v a n t a g eo fi q a t h ec a p a b i l i t ym a t u r i t ym o d e lf o rs o f t w a r e ( c m m ) h o l d st h a tt h ei m p r o v e m e n t o fs o f t w a r ep r o c e s si sb a s e do ns m a l l ，e v o l u t i o n a r ym e a s u r e s i td e s c r i b e sas p i r a l e v o l u t i o n a r yf r a m e w o r kf o ras o f t w a r eo r g a n i z a t i o n sp r o c e s sm a t u r i t y t h i st h e s i s f o c u s e so ns o f t w a r ep r o c e s si m p r o v e m e n t ，b yi n t r o d u c i n gt h ei d e ao fk e yp r o c e s s a r e a ( k p a ) i nc m mi n t oa ui s 0 9 0 0 1 一b a s e dq u a l i t ys y s t e m ，p a r t i c u l a r l yt h ep r o c e s s o f i q a t od e v e l o pas o f t w a r eq u a l i t ym a n a g e m e n tp l a t f o r mb a s e do ni s 0 9 0 0la n d c m m ，a ni q as y s t e mi se s t a b l i s h e dw i t has o f t w a r eo r g a n i z a t i o nd a t a b a s ef o r m e t h o d sa n dp r o c e s s e s k e y w o r d s ：i n t e r n a lq u a l i t ya u d i t s ，s o f t w a r ep r o c e s si m p r o v e m e n t ，i s 0 9 0 0 1 ， c m m 轼十c m m 的内部质量件系市核1 软件过程改进 1 1 研究背景和目的 第一章绪论 7 0 年代软件危机”1 的出现导致了对有效地度量和管理软件过程发产品质量 需求的快速增长。学术界和企业界对软件工程环境、工具和技术的研究都倾注了 大量的人力、财力和物力，多年来也取得了许多成果。目前国际上流行的i s 0 9 0 0 1 标准和c m m 模型等都是为了指导软件企业如何建立符合质量管理要求的开发 过程而提出的。将c m m 指导软件过程改进的思想引入i s 0 9 0 0 1 中来，集二者之 所长，也是软件企业和开发人员开始采取的实践方式。在i s 0 9 0 0 l 标准中，内部 质量体系审核( 简称内部质量审核或内审) 是一个很重要的要素。传统内审工作 有相当成熟的方式和方法，它的具体实施充分体现了软件企业管理的“内功”是 否深厚。本文阐述了吸取c m m 模型思想在过程控制与改进方面的优势，建立了 企业的过程数据库和模型监控机制，拓宽了内部质量审核工作的时间与空i 剐，从 而寻求工作方式方法的改进与优化。 1 2 软件危机、软件工程和软件质量管理 当前软件的规模、复杂度及开发费用急剧增长，软件在系统可靠性、安全性 等性能因素中扮演着愈来愈重要的角色。而传统的手工作坊式的软件企业在开发 软件时往往不能对开发的时间、成本和产品的质量进行有效的控制，导致了软件 危机的出现。软件危机指的是在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列 严重问题。 1 9 6 8 年，北大西洋公约组织( n a t o ) 的计算机科学家在前联邦德国召开的 国际学术会议上第一次提出了“软件危机”( s o f t w a r ec r i s i s ) 这个名词。概括来 说，软件危机包含两方面问题：一、如何开发软件，以满足不断增长，同趋复杂 的需求：二、如何维护数量不断膨胀的软件产品。软件危机的原因，一方面与软 件本身的特点有关：另一方面是与软件开发和维护的方法不得当有关。软件丌发 和维护不当主要表现为：忽视软件开发前期的需求分析；开发过程没有统一的、 第一章绪论 规范的方法论的指导，文档资料不齐全，忽视人与人的交流：忽视测试阶段的工 作，提交给用户的软件质量差：轻视软件的维护。这些大多数都是软件”发过程 管理上的缺点。 为了摆脱“软件危机”，n a t o 的科技委员会第一次提出了软件工程( s o f t w a r e e n g i n e e r i n g ) 这个概念。软件工程是一门研究如何用系统化、规范化、数量化等 工程原则和方法去进行软件的开发和维护的学科。软件工程包括两方面内容：软 件开发技术和软件项目管理。软件开发技术包括软件开发方法学、软件工具和软 件工程环境。软件项目管理包括软件度量、项目估算、进度控制、人员组织、配 置管理、项目计划等。 在这以后3 0 年的发展中，人们针对软件危机的表现和原因，经过不断的实 践和总结，越来越认识到：按照工程化的原则和方法组织软件开发工作，是摆脱 软件危机的一个主要出路。只有加强软件开发的管理工作，形成符合企业特点的 质量管理体系，企业才有可能开发出高质量的软件。统计数据表明，大多数软件 开发项目的失败，并不是由于软件开发技术方面的原因，而是由不适当的管理造 成的。这促进了对能够有效地度量和管理软件过程及产品质量的各种管理体制和 方法的研究和应用。研究者借鉴传统制造工业的质量管理和质量控制理论，把软 件开发过程看成一个具体的、有自己特点的、对软件进行加工制造的过程，从而 形成了一些用于管理和规范软件过程的管理体系，这其中最著名的是国际标准化 组织( i n t e m a t i o n a ls t a n d a r do r g a n i z a t i o n ，i s o ) 提出的i s 0 9 0 0 0 族标准和c m u 大学的软件工程研究所( s o f t w a r ee n g i n e e r i n gi n s t i t u t e ，s e i ) 提出的能力成熟度 模型( c a p a b i l i t ym a t u r i t ym o d e l ，c m m ) 。 1 3 中国软件企业的质量管理 1 3 1 高速发展的软件产业 随着计算机技术的发展和应用的普及，尤其是政府对国民经济信息化建设的 重视，中国的软件产业也有了长足的发展。软件产值从1 9 9 5 年开始每年都有 大幅度的增长。赛迪顾问股份有限公司2 0 0 3 年2 月1 8 日发布的2 0 0 2 2 0 0 3 年中国软件出口与外包服务市场研究年度报告显示：2 0 0 2 年中国软件市场规 模为7 7 4 3 亿元人民币，比2 0 0 1 年增长1 4 。我国软件出口由2 0 0 0 年的4 亿美 元( 3 3 亿r m b ) 增长到2 0 0 1 年的7 2 亿美元，增加了8 0 ，增势明显。软件出口 在我国软件产业总额的比重出2 0 0 0 年的6 ，上升到2 0 0 1 年的8 。2 0 0 2 年我 珠十c m m 的内部质量体系审核j 软件过程改进 国预计软件出口约达1 3 1 亿美元。2 年来中国软件产业在全球的份额已经从 2 0 0 0 年的0 5 上升至2 0 0 1 年的1 3 ，接近软件产业较为发达的国家。可以预 见，2 l 世纪的中国软件市场的发展将会更为迅猛p 】。 然而，中国毕竟是发展中国家，面对国际软件企业的强大攻势，我国的软件 产业面临着严峻的考验。与印度、爱尔兰、以色列等几个软件出口几十亿美元的 国家相比，我国还有着较大差距。据经济合作与发展组织( o e c d ) 2 0 0 0 年发表的 数字显示，爱尔兰2 0 0 0 年软件出口营业收入达8 5 亿美元，2 0 0 1 年1 0 1 亿美元， 2 0 0 2 年预计将达1 2 8 亿美元。印度全国软件服务业协会( n a s s c o m ) 的调查结果 显示，2 0 0 0 年度印度软件出口额约5 7 亿美元。近l o 多年来，印度计算机软件 业产值一直以年均5 0 以上的速度增长。即便受到了“9 l l ”事件及全球信息技 术业不景气的影响，印度软件业2 0 0 1 年出口额仍为6 2 4 亿美元，2 0 0 2 年的出口 也增长了2 5 ，达到7 8 亿美元。以色列软件协会消息，2 0 0 0 年以色列软件行业 出口增长3 0 ，1 9 9 9 年增长3 3 。尽管2 0 0 1 年是以色列l o 年以来所有经济部 门情况最糟糕的一年，但软件业销售总额仍为3 0 7 亿美元，与2 0 0 0 年相当：其 软件业出口达2 0 6 5 亿美元，增长2 。2 0 0 2 年软件出口2 2 3 亿美元，增长3 。 1 3 2 我国软件企业的管理 较之软件产业的高速发展，我国软件企业的管理还相对薄弱，与软件质量有 关的软件过程和软件产品的管理不尽人意，企业缺乏科学、规范的质量管理体系。 印度之所以在软件出口领域能引领潮流，和多年来经验的积累和自身特点密不可 分，包括流程化的管理、工厂式的流水线制造、技术人才的储备和政策导向等诸 多因素。作为后来者的国内软件产业，需要通过的关卡还很多，而在软件企业倡 导和推行i s 0 9 0 0 1 或c m m ，建立规范的质量保证体系，是提高软件企业的竞争 能力，发展软件产业急需解决的重要问题之一。 目前，我国的软件行业存在严重的质量管理问题。因此，引进国外先进的软 件质量管理体系的思想，结合中国软件企业的特点，研究适合中国国情的软件质 量管理体系，开发辅助企业实施质量管理的支撑技术和支撑工具，帮助软件企业 的管理者和工程师理解质量管理体系的思想，引导企业建立标准化的生产过程和 管理过程，以及推广软件过程和软件质量的度量技术等等，都是目前急待解决的 问题。其中，最迫切的问题之一是开发出一种能够引导和辅助企业建立质量管理 体系的质量管理保证平台。该平台可以帮助企业理解质量管理标准中的抽象的、 适合一般情况的条文，指导企业在具体的、有特色的软件开发实践中灵活应用这 第一章绪论 些条文，还可以提供给企业的管理者和工程师关于软件质量体系的感性认识，有 利于他们在理念上的转变，从而减少了企业掌握质量管理标准的难度和成本。 1 4 基于i s 0 9 0 0 1 和c m m 的软件质量保证平台 为了解决中国软件企业所面临的质量管理问题，在国家8 6 3 计划的资助下 ( 8 6 3 课题号为8 6 3 3 0 6 一z d l 2 0 2 1 ) ，由中国科学院软件研究所、北京中生联技 术公司和北京鼎新信息系统开发有限公司联合承担和开发了“基于i s 0 9 0 0 0 和 c m m 的软件质量保证平台”。该质量管理平台的目的是指导软件企业的过程改 进，提高企业软件生产能力的成熟度等级，帮助企业通过i s 0 9 0 0 1 认证或c m m 认证，推动我国的软件产业走向标准化和规范化，并使我国的软件产业逐步进入 国际市场的竞争队伍。 1 5 本文的主要内容和组织安排 本文作者作为中国科学院软件研究所的在职研究生，有幸直接参与了“基于 i s 0 9 0 0 1 和c m m 的软件质量保证平台”项目的工作。本文主要介绍作者在参加 项目过程中对软件质量管理的一些想法。以下是论文的组织安排： 第一章绪论。简述论文的研究背景和研究目的，介绍软件危机、软件工程 等概念和用软件质量管理来解决软件危机的方法。 第二章介绍质量管理理论基础的发展历史和基于i s 0 9 0 0 1 和c m m 的软件 质量管理研究发展现状。 第三章介绍引入c m m 模型思想的内部质量审核机制。 第四章介绍基于i s 0 9 0 0 1 和c m m 的质量保证平台的设计，特别是内审机 制的实现。 第五章结束语。对本文进行总结和展望。 堆十c m m 的内部质量体系市核7 ，软件过程改进 第二章基于i s 0 9 0 0 1 和c m m 的软件质量管理研究 由于软件质量管理的思想来源于传统产业的质量管理，本章首先介绍质量管 理思想的基本知识，然后介绍世界上比较流行的i s 0 9 0 0 1 标准和c m m 模型，并 对两个标准进行比较，阐述中国软件企业软件质量管理的现状。 2 1 质量管理理论基础 质量管理是指一个组织以质量为中心，全员参与为基础，为追求顾客满意和 组织所有受益者满意，而建立和形成的一整套质量方针、目标和体系。它通过质 量策划设定组织的质量目标并规定必要的作业过程和相关资源：通过质量控制监 视内部质量过程，排除质量环中可能存在的缺陷隐患；通过质量改进提高内部的 质量管理能力，改善组织内部的质量过程；通过质量保证提供足够的信任证据， 表明组织有能力满足用户的质量要求。 质量管理理论始于二十世纪初期，其历史演变过程如图2 1 所示。质量管理 从出现到现在，大体经历了3 个阶段4 1 1 5 1 6 1 ： 1 质量检验阶段：特征是对产品的质量进行检验。产品质量的检验只能是 一种事后的检查。不能预防不合格品的产生。 2 统计质量管理阶段：1 9 2 4 年，美国贝尔实验室的wa s h e w h a r t ，运用 概率论和数理统计的原理，首先提出了控制生产过程，预防不合格品产生的思想 和方法。即通过小部分样品测试，推测和控制全体产品或工艺过程的质量状况。 二次大战以后，逐步形成了统计质量控制( s q c ) 的方法，用控制图表对生产过 程中取得的数据进行统计分析，分析不合格产生的原因，采取措施，使生产过程 保持在不出废品的稳定状态。 3 全面质量管理阶段：2 0 世纪5 0 年代末，美国通用电器公司的费根堡( a v f e i g e n b a u m ) 和质量管理专家朱兰( j m j u r a n ) 提出了全面质量管理的( t o t a l 第一章拱十i s 0 9 0 0 0 和c m m 的软件质量管理埘究 q u a l i t yc o n t r o l - - t q c ) 的概念，经过多年的实践应用、总结和提高，全面质量 管理从以质量管理专业人员为核心进行质量管理，发展到管理者推动，组织各阶 层、各部门的人员来学习和实行质量管理。1 9 9 4 版的i s 0 8 4 0 2 标准将全面质量 管理定义为t o t a lq u a l i t ym a n a g e m e n t - - t q m ，并将其描述为“一个组织以质量 为中心，以全员参与为基础，目的在于通过让顾客满意和本组织所有成员及社会 受益而到达长期成功的管理途径。 图2 1 ：质量管理形成的历史 从质量管理理论的发展历史，我们可以看出，质量管理从单纯地对产品质量 进行检验发展到对产品的形成过程进行控制。控制方法也从静态发展到动态的、 持续的过程改进。所以，质量管理理论发展到今天，其核心思想己表现为过程的 策划、控制和过程能力的持续改进f 7 1 【8 】【9 1 。 质量管理针对产品的质量环，通过p d c a 循环，形成螺旋上升的质量改进。 p d c a 循环主要包括： 策划( p l a n p ) ：质量管理的一个重要内容是对质量方针、目标和过程的策 划，对质量过程进行识别和定义。 实施( d o d ) ：贯彻和实施质量策划。展开质量过程，执行质量计划。 检查( c h e c k - - c ) ：检查质量过程的执行结果，评价质量过程的实施是否有 效地达到了预期的目标。 6 甚十c m m 的内部质量体系审核j 软件过程改进 处理( a c t a ) ：分析检查结果，肯定成功的经验，形成组织的标准。分析 不成功的原因，采取纠正预防措施，并在下一个p d c a 循环中评价其是否效。 2 2 基于l s 0 9 0 0 1 和c m m 的软件质量管理研究 从8 0 年代初，国际上就开始研究软件的质量控制问题，随着软件质量领域 知识的增长，一些流行和重要的国际标准纷纷出台。i s 0 9 0 0 l 和c m m 、 i s o i e c l 5 5 0 4 就是其中最具代表性的成果。同时，美国、欧洲、加拿大以及其 他许多地区都建立了专门的协会、研究中心或实验室，为世界和本地区的软件企 业改善和提高其软件过程能力提供技术支持。 2 2 1i s 0 9 0 0 1 质量保证标准 国际标准化组织公布的i s 0 9 0 0 0 族标准，描述了一般质量系统的需求，适用 于硬件、软件、流程材料和服务四大类。i s 0 9 0 0 0 族标准的主要用途是为企业建 立质量体系，并提供质量保证的模式。其目标是1 ) 被业界普遍接受：2 1 与当前技 术协调：3 ) 适应未来技术的发展。i s 0 9 0 0 0 族标准自从1 9 8 7 年发布以来，已经 陆续发布了十几个相关的标准和指南，形成了质量管理和质量保证标准体系，受 到了世界各国的踊跃采用和广泛实施。全世界普遍接受的目标己初步得到实现， 国际化大趋势己成为现实。i s 0 9 0 0 0 族标准包含了综合的质量管理概念和指南， 是现代质量管理和质量保证理论的结晶，也是实践经验的总结。同时它在消除国 际贸易中的技术壁垒，提高企业素质、开展质量认证工作及保护消费者利益等方 面也起到越来越大的作用。欧共体在1 9 9 2 年就要求把取得i s 0 1 ) 0 0 0 合格证书作 为进入欧共体市场的条件之一。在欧共体之后，北美自由贸易区、澳大利亚和日 本也对i s 0 9 0 0 0 提出了类似的要求，推行1 s 0 9 0 0 0 己成为国际大趋势。我国白 1 9 9 2 年等同采用i s 0 9 0 0 0 族标准制定了g b 厂r1 9 0 0 0 - - 1 9 9 4 系列标准。颁布实施 后，为我国的企业同国际接轨奠定了基础，受到了各行业、企业的极大关注。获 得1 s 0 9 0 0 0 合格证书已成为通往国际市场的“通行证”。 在i s 0 9 0 0 0 族标准中，i s 0 9 0 0 1 ( m h “j 是一个符合软件开发与维护的标准。 它对企业的质量管理体系给出一个宏观的框架。i s 0 9 0 0 i 9 4 版包含2 0 个要素， 描述了软件企业质量管理和控制的各个环节，给出了一般质量系统的需求。 第一章堆十i s 0 9 0 0 0 和c m m 的软件质量管理研究 i s 0 9 0 0 1 9 4 版的基本要素，主要包括：4 1 管理职责、4 2 质量体系、4 3 合同评 审、4 4 设计控制、4 5 文件和资料的控制、4 6 采购、4 7 顾客提供产品的控制、 4 8 产品标识和可追溯性、4 9 过程控制、4 1 0 检验和试验、4 1 l 检验、测量和试 验设备的控制、4 1 2 检验和试验状态、4 1 3 不合格品的控制、4 1 4 纠正和预防措 施、4 1 5 搬运、储存、包装、防护和交付、4 1 6 质量记录控制、4 1 7 内部质量审 核、4 1 8 培训、4 1 9 服务、4 2 0 统计技术，使基于i s 0 9 0 0 1 建立软件企业的质量 保证平台具有良好的可操作性。另外i s 0 9 0 0 0 - 3 为软件企业导入i s 0 9 0 0 1 提供了 一个指南。在2 0 0 0 版的i s 0 9 0 0 l 的标准中，则更强调管理体系，主要从管理职 责、资源、过程改进、测量和分析四个不同剖面来涵盖9 4 版中的所有要素。 我国以等同采用i s 0 9 0 0 0 族标准的方式建立了我国的质量保证标准族g b 厂r 1 9 0 0 0 ，中国作为i s 0 9 0 0 0 认证的国际互认发起国之一，成功地通过了首批国际 同行评审，成为具有国际认证资格的国家之一。同时，多年来在国家和政府的大 力推动下，已建立了规范化的认证机构和审核员管理制度，确保了我国认证行业 的国际地位。这些都为建立基于i s 0 9 0 0 l 的软件质量保证平台，奠定坚实的社会 基础。 不过，i s 0 9 0 0 1 依然强调的是传统的制造业的质量控制，它假定产品是在正 规的、合同化的环境下购买，其详细的需求说明是正确，并不可改变的。不幸的 是，这样的假设在复杂产品生产，如多部门合作生产中是无法成立的。事实上， 随着企业环境的变化，现代企业的组织结构、业务流程和管理模式要进行业务过 程重组，相关的软件必然要随之不断的修改或扩展。因此1 9 9 1 年， s o 发布 i s 0 9 0 0 0 3 ，以推动i s 0 9 0 0 1 在软件开发、供应和维护中的应用。它提出了软件 质量系统的附加指南，描述了组织要满足用户需求应采取控制和方法。i s 0 9 0 0 1 作为质量体系的标准，在i t 业得到了广泛应用。美国、印度、日本等国软件的 i s 0 9 0 0 1 质量认证工作已很流行，并很受企业的重视。同时2 0 0 0 版的i s 0 9 0 0 1 在原来9 4 版的基础上做了很大的修改，从资源、管理职责、过程改进和测量分 析等层面来要求企业的过程控制，更加符合软件过程改进的思想。 2 2 2c m m 软件能力成熟度模型 1 9 8 6 年，美国卡内基一梅隆大学软件工程研究所( s o f t w a r ee n g i n e e r i n g r 罐于c m m 的内部质量体系审核o ，软件过程改进 i n s t i t u t e ，s e i ) 应美国联邦政府评估软件供应商能力的要求，开始研究软件能力 成熟度模型( c a p a b i l i t y m a t u r i t y m o d e l ，c m m ) ，并于1 9 9 1 年推出c m m l 0 版， 1 9 9 3 年推出c m m l 1 版。c m m 自问世后备受关注，在一些发达国家和地区得 到了广泛的应用，成为衡量软件组织管理软件产品丌发能力的事实上的工业标 准，并为软件公司改善其生产过程提供了重要的依据。在c m m 模型及其实践中， 企业的过程能力被作为一项关键因素予以考虑 ”1 4 1 8 j 。 所谓过程能力，是指把企业从事软件开发和生产的过程本身透明化、规范化 和运行的强制化。这样一来，就可以把软件开发及生产过程中成功或失败的经验 教训变成今后可以借鉴和吸取的营养，大大提高软件生产的成熟程度能力。以我 们的近邻日本和韩国为例，他们的若干大型信息技术骨干企业纷纷采纳了c m m 模型及其相关标准。 c m m 的目的是帮助软件企业进行对软件工程过程的管理和改进，增强软件开 发能力，从而能按时地、不超预算地制造出高质量的软件。其所依据的想法是： 只要集中精力持续努力去建立有效的软件工程过程的基础结构以及进行管理的 实践和过程的改进，就可以克服软件生产中的困难。 c m m 主要使用在以下三个方面： 1 软件过程改进( s p i ：s o f t w a r ep r o c e s si m p r o v e m e n t ) 。帮助软件企业对其软件 过程的改变进行计划、制定以及实施。 2 软件过程评估( s p a ：s o f t w a r ep r o c e s sa s s e s s m e n t ) 。在评估中，一组经过培 训的软件专业人员确定出一个企业软件过程的状况，找出该企业所面对的与软件 过程有关的最迫切的所有问题，以及取得企业领导层对软件过程改进的支持。 3 软件能力评鉴( s c e ：s o f t w a r ec a p a b i l i t ye v a l u a t i o n ) 。在能力评价中，一组 经过培训i 的专业人员鉴别出软件承包者的能力资格；或者是检查控制软件开发过 程的状况。 9 一 第二审糕十i s 0 9 0 0 0 和c m m 的软件质量管理研究 c 删3 级己定义级 组织过程焦点 组织过程定义 培训程序 集成软件管理 软件产品工程 组际协调 同行审核 c 删2 级町重复级 软件需求管理 软件项耳计划 软件项h 跟踪与监控 软件予合同管理 软件质量保证 软件配置管理 图2 2 ：c m m 软件能力成熟度模型 如图2 2 所示，c m m 把软件过程的成熟等级分为五级，分别是 第一级：初始级。在初始级，企业一般不具备稳定的软件丌发与维护的环境。 常常在遇到问题的时候，就放弃原定的计划而只专注于编程与测试。 第二级：可重复级。在这一级建立了管理软件项目的政策以及为贯彻执行 这些政策而定的措施。基于过往的项目的经验来计划与管理新的项目。 第三级：己定义级。在这一级，有关软件工程与管理工程的一个特定的、面 对整个企业的软件开发与维护的过程的文件将被制订出来。同时，这些过程是集 成到一个协调的整体。这就称为企业的标准软件过程。 第四级：量化管理级。在这一级，企业对产品与过程建立起定量的质量目标， 同时在过程中加入规定得很清楚的连续的度量。作为企业的度量方案，要对所有 项目的重要的过程活动进行生产率和质量的度量。软件产品因此具有可预期的高 质量。 皋十c m m 的l = e l 部质量体系审核，软件过程政j = ! f 第五级：优化级。在这个等级，整个企业将会把重点放在对过程进行不断的 优化。企业会采取主动去找出过程的弱点与长处，以达到预防缺陷的目标。同时， 分析有关过程的有效性的资料，做出对新技术的成本与收益的分析，以及提出对 过程进行修改的建议。 等级愈高的企业，其软件过程的可见度愈好、软件过程的可控性愈高、产品 性能的预见行以及软件项目的风险评估亦愈来愈准确，企业的生产能力以及产品 质量也就愈来愈高。c m m 也不仅仅应用于软件开发组织内，它也可作为认证机 构的认证工具和用户评测一个企业是否达到所要求的能力的依据。 除第一级外，每一个成熟度等级都包含多个关键过程区域( k p a - k e yp r o c e s s a r e a s ) 。这些关键过程区域指出了企业需要集中力量实行改进的软件过程。同时， 这些关键过程区域列明了为了达到某个能力成熟度等级所需要解决的具体问题。 每个关键过程区域都明确地列出一个或多个的目标( g o a l ) ，并且指明了一组相 关联的关键实践( k e yp r a c t i c e s ) 。实行这些关键实践就能实践这个关键过程区域 的目标，从而达到增加过程能力的效果。 图2 3 ：公共属性之间的关系 在关键过程区域与关键实践两层中间，c m m 定义了公共属性这一层。简单 地说，公共属性就是把每个关键过程区域的所有关键实践按照它们的属性分为五 一l l 第一尊皋十i s 0 9 0 0 0 和c m m 的软件质量管理俐究 组 第一组：实施保证( c o m m i t m e n tt 0p e r f o r m ，文件中缩写为c o ) 第二组：实施能力( a b i l i t y t op e r f o r m ，文件中缩写为a b ) 第三组：实施活动( a c t i v i t i e rp e r f o r m e d ，文件中缩写为a c ) 第四组：度量与分析( m e a s u r e m e n ta n d a n a l y s i s ，文件中缩写为m e ) 第五组：实施验证( v e r i f y i n gi m p l e m e n t a t i o n ，文件中缩写为v e ) 如图2 3 所示f 1 9 j ，这五组属性是相辅相成的，构成一个有机的系统。对于那 些希望增加他们的软件过程的能力的企业，软件能力成熟度模型咀构架的形式向 他们描述出一条由那些被推荐的改进措施所组成的道路。 c m m 模型有双重属性。一方面，它是描述性的模型，这点可以从它对那些 当一个企业处于某一个特定的能力成熟度级别时所要求具备的必不可少的( 关键 的) 各种特性的描述看出。另一方面，它又是指示性的( 标准性的、规范性的) 模型，这点可以从它以详细的实践活动来说明一个正在执行政府大规模软件合同 的企业在处于某一个特定的能力成熟度级别时的特征的表达方式看出来。 赋予c m m 模型这种双重属性的目的是要有意的使它处于一个适当的抽象 程度，从而避免不适当地限制一个企业如何去改进它的软件过程。软件能力成熟 度模型只描述软件过程要迸行哪些方面的行动，要满足哪些目标，但却不指定具 体怎样去做。我们必须在使用软件能力成熟度模型时牢记这个特点：只指明要做 什么，但不规定如何去做。因此我们可以选用我们认为最适当盯办法去完成所要 求做的事。 纂- j = c m mf r , j 内部蹑量体系审核j 软件过程改进 2 2 3i s 0 9 0 0 1 和c m m 的比较 这飘对1 9 9 4 版、2 0 0 0 版i s 0 9 0 0 i 与c m m 的特点i 挂行了对比【2 0 i ，如表2 1 掰示。 表2 1 ：1 s 0 9 0 0 1 与c m m 的特点对j 媾l 裳 髓：较内容 1 9 9 4 敝i s 0 9 0 0 12 0 0 0 敝l 商叫静i s 9 0 0 1c m m 适j 4 行业制造业等多个领域制造业等多个领域 软件业 拱方建立囊餐体系。秘 貘方建立质量体系，囱 强调软稿二开发过箨豹成 顾客做出质敲保证，描顾客做出质量保证，描 侧重角度熟度，即软件过棵的持续 述了可接受的质量蛾述了可接受的质量最低 改进 甄檬准 标准，加强了缀织警瑾 项目管理 技术管理 管理上豹缀缓管理组织管理过程戆控铡 侧重与隧别要素的管理过糯管理以l ( i 仇的形式采强调各 环：肯的管理，位缺乏整个 过程的管理 强调宏观上的管理职强调项目管理中不同角 管理职资强调宏观上的管理职责 责色的职责 势为组缓爨( 燕蕴) 文分为缀织晏( 艇范) 文 件和项目磁文件，并姆件和项目层文件，并将 文件体系文件体系化分为质壤 文件体系化分为质量手 所有文制：同等对待 手麓、程痔文终幕l 稼溉 臻、疆痔文磐蘑l 传曼撂 指学书，屡次清楚导书，层次清楚 在定量过程管联( k p a ) 数据分搋较弱 加强_ 数据分析、测量 孛强调 所有行业，但对软件行所有行业，但对软件行 大型软件企业( 5 0 0 人以 适用范避业的适塌性不够强，对业的适用性不够强，对 上) ，对于5 0 0 人以下的 孛小型金韭霪要进行裁 企、艟规模秃拦求企韭规模无要求 剪 评价承包商的软件成熟 管理理念 提离产品质最以顾客满意为弱标 旋力 强调了合网评审，但对强调了合同评审但对 对需求管理育狠强的控 需求管理 制但没有对含| 司评审进 嚣袋的管璎很弱需求的管理缀弱 行控翱 有较缎的技术评审和同 有较强的管理评审，但 有较强的管理评审，但 部管理评审，但对整个质 评审 对技术评审蓉瑾较弱霹技术浮事管壤较弱鼙体系赣管瑾浮审豹控 制较弱 强调内部沟通，并通过组 逡部沟通 没有明确癸求强调 ；i = l 部沟遥 际按调掰狡) 采实现。 强调内部沟通，浙通过组 外部沟通隐含在儿个要素中强调| ；j = | 部沟通 际协调( ) a ) 米实现。 强( 夺专f j 翘k p a 逶纾 变更管理弱弱控制包括技术变更手| i 过 稗变更) 一i 3 一 第一二带桀十i s 0 9 0 0 0 和c m m 的软件质量管理研究 需要强调的是，i s 0 9 0 0 1 着重于考核产品的质量和产品过程的受控状态给 企业提供一种p a s s f a i l 的检查体系，即企业的过程能力只有两种状态。虽然 在缺陷预防和内部质量审核中涉及到了过程改进，但是并没有对改进的目标和方 法进行指导和控制。c m m 则重点考核软件组织的工程能力，而且突出不断改进、 升级的要求。显然工程不断的改进、能力不断的增强，新技术的应用收到更好与 更快的成效，产品的质量就会不断的得到提高和保障。 此外c m m 和i s 0 9 0 0 1 并不是孤立、或彼此矛盾的。它们的核心思想都来源 于埃华茨丹明( w e w a r d sd e m i n g ) 和约瑟夫佐兰( j o s e p hj u r a n ) 提出的全 面质量管理( t q m ，t o t a lq u a l i t ym a n a g e m e n t ) 思想，这种质量管理思想强调预 防、而不是检修缺陷与错误改正。因此，它们之间的结合在理论上是可能的。 i s 0 9 0 0 1 的每一个质量要素都可以对应到c m m2 3 级中关键过程区域的特征 上。而c m m 在生产过程中的管理重点，又弥补了i s 0 9 0 0 1 在微观管理上的不足。 另外i s 0 9 0 0 i ：2 0 0 0 舨中增加的度量正好是c m m 第四级强调的重点。 2 2 4 主要应用 以i s 0 9 0 0 1 标准和c m m 模型为基础，一些国家和企业，裁剪和开发了比较 符合自身特点的软件质量保证平台框架。如日本富士通公司根据c m m 模型及相 关标准，自行发展了s d e m ( s o f l w a r ed e v e l o p m e n te n g i n e e r i n gm e t h o d o l o g y ) 一9 0 标准。根据i s o 有关专家实际评测，该标准不仅完全符合i s 0 9 0 0 1 ，而且不少方 面还超过了有关国际标准。更重要的是，像s d e m - 9 0 之类的企业标准已经成为 提高软件生产效率，组织形成大规模的专业化生产的捷径和必由之路。欧洲软件 研究所及一些软件企组织针对欧洲范围内的软件企业，建立了相当于i s 0 9 0 0 1 的软件质量标准t i c k l t ，用以加强软件质量管理。t i c k l t 是英国和瑞典的软件行 业支持并流行的一个质量体系其目的在于刺激和引导软件系统开发商理解软件 的质量和质量保证。t i c k l t 在英国非常流行，得到了英国政府的认可，并且在欧 洲也是公认可接受的质量体系。目前在全世界4 0 个不同的国家已经有1 5 0 0 个组 织拿到了t i c k i t 的质量认证证书。另外，如太平洋技术有限公司和香港科技资 源中心等公司也开发了一些基于i s 0 9 0 0 1 的过程评价工具和改进工具。 随着对软件企业生产能力的进一步要求和软件质量管理的进一步发展， 4 皋rc m m 的内部质量体系审核f - j 软件过程改进 i s 0 1 5 5 0 4 被作为一个用于软件过程改进和能力确定的标准提出，主要用于软件 企业进行过程改进和自评。c m m i ( c a p a b i l i t ym a t u r i t ym o d e li n t e g r a t i o n ) 是卡内基 梅隆大学2 0 0 1 年9 月推出的系统工程和软件工程的集成成熟度模型，它同时也 是工程实施与管理方法。与原有的c m m 相比，c m m i 涉及面更广，专业领域覆 盖软件工程、系统工程、集成产品开发和系统采购。据美国国防部资料显示，运 用c m m i 模型管理的项目，不仅降低了项目的成本，而且提高了项目的质量与 按期完成率。c m m i 和i s 0 1 5 5 0 4 己成为当今软件质量管理新的发展方向。 这里，我们以印度一家软件公司为例，作为国内软件企业找到成功之路的借 鉴。印度的i n f o s y s 是拥有约4 5 0 0 名员工的大软件公司，已于1 9 9 9 年通过 c m m 5 级评估。1 9 9 1 年前该公司软件开发没有执行标准，软件开发水平仅取决 于开发人员个人的努力和高级主管对未来的预测。随着软件开发领域的扩大，公 司决策人意识到在公司中必须实旌软件规范。1 9 9 2 年起按i s 0 9 0 0 1 标准去做； 1 9 9 3 年通过了i s 0 9 0 0 1 认证；1 9 9 3 年起又开始c m m 评估：1 9 9 9 年通过c m m 5 级评估。公司因此大幅度提高了软件开发能力，保证了向美国和欧洲软件出口的 高增长，现在为财富杂志排名前5 0 0 家企业中的许多家提供应用软件。 烈f o s y s 公司的c m m 专家k d i n e s h 先生个人的体会是：c m m 是一个很好的 软件标准，可以给软件企业带来好处，但c m m 能否实施成功，取决于人的努力。 在实施c m m 中，职工要改变原来的习惯，每个人都要制定自己的目标。软件质 量是由人、技术和过程三个因素都很重要的因素共同决定的。 印度的软件产值近l o 年一直保持了5 0 以上的年增长率。目前印度有约 1 0 0 0 家软件企业，2 8 万软件人员，仅次于美国。财富杂志中排名前5 0 0 家企 业中有2 0 0 多家都是印度软件企业的客户。印度很多软件公司l o 年来一直进行 软件过程改进，他们认识到只采用一种框架不能提供很好的产品，因应采用混合 性标准，主要有：i s 0 9 0 0 1 、c m m 、p - c m m ( 个人软件开发成熟度模型) 、全面 质量管理等。现在印度有1 0 0 多家软件企业通过了i s 0 9 0 0 1 论证，越来越多的企 业认识到应逐步采用c m m 评估标准。目前全球获得c m m 5 认证的软件企业一 半在印度。 黎二章基于i s 0 9 0 0 0 和c m m 静软件疆量管壤硪究 2 3 国内软件企业应用i s 0 9 0 0 1 和c m m 概况 我阑软件企业当前存在的主要问题表现在以下几个方磷： 1 轻视管理：我国软件开发机构的管理普遍比较薄弱，其中质量管理尤其 显著，这与我粕重援零、轻管理鹣聪慧有关。彀斓以寒久镌不承谈警理楚一f j 科 学，