面向國內中小型軟件企業的軟件過程改進研究

[摘要] 中小型軟件企業要想成功地進行軟件過程改進就必須建立起一套適合企業自身特點的改進框架，在分析國內中小型軟件企業特點的基礎上，結合已有的軟件過程改進模型給出了一種軟件過程改進框架。

[關鍵詞] 軟件過程改進中小型軟件企業CMMI

軟件企業只有對軟件過程進行有效管理、將過程規范化并不斷改進才能在預算的時間和成本下生產高質量的軟件產品，從而在激烈競爭的市場環境中提高其競爭力。

我國絕大部分軟件企業屬于中小型軟件企業，它們管理軟件過程的能力還比較弱，軟件過程管理的規范化和標準化程度不高。國際上采用的軟件過程改進模型如CMM/CMMI是軟件過程改進領域的重要成果，它是適用于軟件企業質量管理和過程改進的重要標準。但是，這些模型主要是針對大型軟件企業的，對于國內為數眾多的中小型軟件企業并不完全適合。因此，尋找一種適合國內中小型軟件企業的軟件過程改進框架顯得非常重要。以下在分析中小型軟件企業特點和借鑒CMMI和SPP理論基礎上，給出了一個面向國內中小型軟件的軟件過程改進框架(Software Process Improvement Framework，SPIF）。

一、國內中小型軟件企業特點

我國的軟件組織以中小企業為主，50人以下的軟件企業占大多數，這些企業有一些共同的特點。

1.人員少，一般在20人～150人之間。流動性很大，企業的組織結構不像大企業那樣健全，經常是一人多職，既做開發人員，又做測試人員，甚至還作設計人員。

2.資金不足，難以進行企業級的大規模的過程改進以及相關的培訓活動。

3.軟件過程不明顯，甚至沒有明確定義的軟件過程。一個項目甚至整個企業是以少數技術骨干為支撐，憑借他們的聰明才智來保證項目的順利進行和企業的生存發展。開發人員一般對技術比較重視，而對軟件過程則表現出不關心。

4.企業從事的軟件生產呈現明顯的領域特征。中小軟件企業經常是給特定用戶開發為其專門使用的軟件產品或承接大的軟件企業的子項目，而且這些軟件產品和項目常集中于某一領域，因此在該領域企業往往積累了較豐富的開發經驗和技術。

二、構建SPIF的理論基礎

1.CMMI的過程域(KPA)。CMMI過程域分為四類:過程管理類、項目管理類、工程類和支持類。

過程管理類的過程域可以分為基本的過程管理過程域和高級過程管理域。基本的過程管理過程域包括組織過程焦點(OPF），組織過程定義(OPD)和組織培訓(OT）；高級過程管理過程域包括組織過程性能(OPP)和組織革新和部署(OID）。

項目管理類過程域也分為基本的和高級的兩種。基本的項目管理類過程域包括了項目策劃(PP），項目監督與控制(PMC)和供應商協議管理(SAM)過程域；高級項目管理類過程域包括集成項目管理(IPM)，風險管理(RSKM)，集成團隊(IT)和定量項目管理(QPM）。

工程類過程域包括了各工程領域的開發和維護活動，集成了軟件工程和系統工程，它包括了需求開發(RD)，需求管理（REQM），技術解決(TS)，產品集成(PI)，驗證(VER)和確認(VAL)等過程域。

支持類過程域涵蓋了支持產品開發和維護的活動。支持類過程域也分為基本的支持類過程域和高級的支持類過程域兩種。基本的支持類過程域有度量與分析（MA），過程和產品質量保證（PPQA），配置管理（CM）。高級的支持類過程域包括組織集成環境（OEI），原因分析和解決（CAR），決策分析和解決等過程域（DAR）。

2.SPP理論。SPP(Simplified Parallel Process)，“精簡并行過程”是林銳博士于2002年提出來的。SPP是對CMMI3級以內各過程域的內容和要求做了“精簡”處理而創作出一種“軟件過程改進方法和規范”。它由眾多的過程規范和文檔模板組成，主要用于指導國內軟件企業進行軟件過程能力的持續地改進。CMMI是SPP的主要參考標準，但是SPP并不是對CMMI進行簡化處理后的結果。兩者都是用于指導軟件過程改進的方法論，CMMI主要論述“應當做什么才能使軟件過程能力達到CMMI某種等級”，而SPP則論述“應當怎樣做才能使軟件過程能力達到CMMI3級水平”。

三、面向國內軟件企業軟件過程改進框架（SPIF）的建立

1.SPIF中的過程域(KPA)組成。SPIF(Software Process Improvement Framework)的建立是基于CMMI2、CMMI3級中的KPA，SPIF中的KPA分別是需求管理、需求開發、系統設計、代碼實現與測試、項目策劃、項目監督與控制、立項管理、結項管理、度量與分析、過程與產品質量保證、配置管理，本框架結合了中小型軟件企業的特點，具有較強的針對性。

2.SPIF中各KPA的分析。

(1)需求管理過程域。需求管理過程域是許多過程域實施的前提，如果需求以失控的狀態進入軟件過程，那么從源頭上就失去了項目的質量保證，而好的需求管理能避免需求范圍界定不清、需求變更失控等不利局面的出現。其目的是管理項目的產品和產品構件的需求，標識哪些需求與項目計劃及工作產品之間不一致。通過適當的步驟，確保需求在項目的各個層面上動態地保持一致，一旦出現不一致，則啟動相關的處理過程域，使其調整到一致。

(2)需求開發過程域。需求開發是一個重要的過程域，它的質量決定了研發產品的方向。如果需求沒有把握準確，不僅產品在研發過程中需要返工，而且上市后不能滿足客戶的需求，那么必然使企業利潤的獲取大打折扣，從而影響企業的發展。其目的是產生和分析用戶需求、產品需求和產品組件需求。

(3)系統設計過程域。系統設計過程域是對產品的體系結構、用戶界面、模塊、數據庫等進行設計，從而在需求和代碼之間建立橋梁，指導開發人員去開發產品。

(4)代碼實現與測試過程域。代碼實現與測試過程域的目的是根據的用戶需求，系統架構，系統設計的要求編寫并測試整個系統的代碼，確保產品最終滿足用戶的需求。

(5)項目策劃過程域。項目策劃是對人員角色、任務進度、經費、設備資源、工作成果等做出合適的安排，制定出一些計劃（包括高層的和細節的），使大家按照計劃行事，最終順利地達到預定的目標。其目的是為項目的開發和管理工作制定合理的行動綱領（即項目計劃），使所有人員按照該計劃有條不紊地開展工作。

(6)項目監督和控制過程域。為了保證軟件系統在預期的工作量內按時保質的完成，需要定期地對其主要項目進行跟蹤、監測和調整，跟蹤的對象通常有規模、工作量和成本、計算機資源、進度、風險和軟件工程技術活動等。其目的是通過周期性的跟蹤項目計劃的各種參數，不斷了解項目的進展情況，以便當項目實際進展狀況明顯偏離計劃時能夠及時適當地采取糾正措施。

(7)立項管理過程域通過規范化的流程，判斷并采納符合企業根本目標的立項建議，提供合適的資金和資源，使立項建議成為正式的項目，并進行相應的籌備活動。反之，拒絕不能給企業帶來利益的立項建議，避免浪費人力資源、資金和時間。

(8)結項管理過程域。結項管理過程域是對項目的有形資產和無形資產進行清算，以利用可復用的軟件成果；對項目進行綜合評估，如評估項目完成情況、項目質量、項目對企業的貢獻等，評估報告可作為考核項目人員業績的重要依據；總結經驗教訓，將產品入庫，形成組織財富。

(9)度量與分析過程域。現代軟件工程理論認為，要想控制軟件質量就必須進行軟件度量，軟件度可分為產品度量、項目度量和過程度量。它們分別對軟件產品質量、軟件項目實施質量和軟件過程質量進行量化，軟件度量是成功實施過程改進的保障。其目的是在于發展和維持度量能力，以便支持對管理信息的需要。

(10)過程和產品質量保證過程域。過程和產品質量保證過程域引入的動機是為了有一個相對獨立于項目的成員，能夠以第三方角色保證項目組成員遵守事先的約定，遵守作業流程以及對產品制定的標準和規則，這就好像社會中的司法部門，起監督執行的作用。其目的是使工作人員和管理者能客觀了解過程和相關的工作產品，確保所策劃的過程得以實施，從而支持交付高質量的產品和服務。

(11)配置管理過程域。配置管理過程域目的是運用配置標識、配置控制、配置狀態統計和配置審計，建立和維護工作產品的完整性。

3.框架中各KPA的流程。各KPA流程都由角色小組負責，流程中包括產品（輸入和輸出產品）、主要步驟(主要活動或任務)和度量（見圖）。

輸入產品是指執行該流程的任務(活動)所需要的數據和文檔，包括其他流程生成的工作產品級組織的各種規范和模板。進入準則是指進行該流程所必須的前提條件，如所需的工具，資源級任務分配等。主要步驟是指完成該流程的產品所需要進行的相關工作，結束準則是指結束此流程所要滿足的條件，度量主要是指對當前流程所花費的主要工作量的統計，準確地度量出工作量，既可以掌握當前流程的情況，對于今后估算其他數據也有重要意義。

KPA的流程關系描述圖

4.SPIF各KPA與CMMI2、CMMI3的對應關系（見表）

SPIF的KPA與CMMI2、CMMI3級KPA的對應關系表

四、結束語

本文給出的軟件過程改進框架是在綜合考慮國內中小型軟件企業特點的基礎上以CMMI和SPP理論為基礎構建的，其目的是幫助國內中小型軟件企業提高軟件能力成熟度。今后的工作需要在更多實踐的基礎上對SPIF進一步規則化和細化，以提高其可操作性，并且在未來的研究中應建立和完善適合具體軟件企業的裁剪指南。

參考文獻:

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