基于CMMI/TSP/PSP的軟件過程改進框架探討

摘要：本文介紹了CMMI、TSP和PSP，闡述了將CMMI、TSP和PSP三者結合的軟件過程改進框架，并分析了該框架在行業中的應用及效果。

關鍵詞：CMMI；TSP；PSP；軟件過程改進

1 引言

當今社會對軟件的需求在不斷變化，軟件企業必須具備快速開發的能力來應對這樣的需求變化。許多軟件企業在預算、人員削減的情況下為了保持或提高企業利潤，必須控制軟件項目的時間與費用。軟件質量在這種快速的市場環境壓力下往往得不到保障。

美國卡內基梅隆大學軟件工程研究所（SEI）多年來一直致力于創建并推廣一系列方法來幫助軟件企業有效地開發高質量軟件。其中SEI開發的CMMI模型已經被中國諸多軟件企業所認可，CMMI能夠評估并改進軟件過程，從而穩定、協調并提高這些企業生產軟件產品的根本能力。盡管這一模型提供了強大的改進框架，但它關注的是企業應該做什么而不是如何來做。一個企業是由多個團隊及個人組成的，組織級的過程改進必然需要團隊及個人行為的改變，要開發高質量的軟件就要求開發軟件的每個工程師都能高質量地完成工作。

個人軟件過程（PSP）和團隊軟件過程（TSP）就是SEI專門設計來使個人和團隊的工作優化及規范化的，通過讓個人和團隊使用這些預定義的標準流程來建立可測量的目標，跟蹤目標的完成情況，從而提高軟件質量。同時將PSP、TSP與CMMI相結合的軟件過程改進框架，可以構建高績效的開發團隊和管理團隊，縮短軟件過程改進的時間，降低軟件過程改進所需成本，達到軟件過程持續改進的效果。

2 PSP、TSP和CMMI簡介

在20世紀80年代后期到90年代初期，軟件工程研究所（SEI）開發了CMM（Capability Maturity Model for Software）軟件能力成熟度模型，為軟件開發總結了組織級的最佳實踐。SEI的Watts Humphrey決定將CMM的基本原理應用于個體開發人員的軟件開發實踐中，PSP就是他努力的成果。PSP（Personal Software Process）是指個人軟件過程，是一種可用于控制、管理和改進個人工作方式的自我持續改進過程，是一個包括軟件開發表格，指南和規程的結構化框架。PSP與具體的技術（程序設計語言、工具或設計方法）相對獨立，其原則能夠應用到幾乎任何的軟件工程任務之中。

雖然使用PSP可以取得優異的結果，但是如果周圍的環境不能鼓勵并且要求遵守PSP實踐，這些必要的規范性是幾乎不可能得到維持的。所以Watts Humphrey為大多數組織中最小的運作單位——項目組開發了TSP。TSP（Team Software Process）是指團隊軟件過程，是對群組軟件過程的定義、度量和改革提出了一整套原則、策略和方法，是一個面向群組的軟件過程框架，強調在過程、產品和小組協同工作之間的平衡。TSP依據度量進行項目管理，以建立并維持開發小組高效率的工作運轉，使小組可以持續生產并交付高質量的產品。

同時，CMM的成功也引發了相似模型的開發以覆蓋系統工程（SE-CMM）、集成產品開發（IPD-CMM）、軟件采購（SA-CMM）以及人力資源（P-CMM）。為了緩解模型數量的過快增長，SEI使用從未正式發布的CMM第二版、SE-CMM和IPD-CMM開發了CMMI。CMMI（Capability Maturity Model Integration）是指軟件能力成熟度模型集成，它是一種協助企業改進軟件生產質量與管理流程并進行評估的標準，目的是克服軟件生產危機，以解決軟件開發的問題和困難。CMMI注重于組織能力和成熟度的提高，它提供了評價組織的能力、改進組織過程的管理方式。

3 CMMI、TSP和PSP組成的軟件過程改進框架

要使軟件過程對軟件生產的改善真正有所幫助，其改進框架應是由CMMI、TSP和PSP組成的一個完整體系，即從組織、群組和個人三個層次進行良好的軟件工程和管理實踐的指導和支持。單純實施CMMI，不能真正做到能力成熟度的升級，只有將實施CMMI與PSP和TSP有機的結合起來，才能發揮最大效力。因此CMMI、TSP和PSP的三者結合為軟件產業提供了一個集成化的、三維的軟件過程改進框架。

CMMI、TSP和PSP三者形成的三維軟件過程改進框架互相配合，各有側重，形成了不可分割的整體，缺一不可。在CMMI的18個關鍵過程域中，有12個與PSP緊密相關，有4個與TSP緊密相關。因此，如果軟件工程師能夠熟悉個體軟件過程和團隊軟件過程，不僅有助于改善其自身工作效率，而且也非常有利于組織過程改善。由三者組成的軟件過程框架如圖1所示。

CMMI是軟件過程改進的第一步，它提供了評價組織的能力、識別優先改善需求和追蹤改善進展的管理方式。企業只有開始CMMI改進后，才能接受需要規劃的事實，認識到質量的重要性，才能注重對員工經常進行培訓，合理分配項目人員，并且建立起有效的項目小組。然而，它實現的成功與否與組織內部有關人員的積極參加和創造性活動密不可分。

PSP能指導軟件工程師如何保證自己的工作質量，估計和規劃自身的工作，度量和追蹤個人的表現以及管理自身的軟件過程和產品質量。經過PSP學習和實踐的正規訓練，軟件工程師能夠在其參與的項目工作之中充分運用PSP，從而有助于CMMI目標的實現。

TSP把CMMI要求實施的管理與PSP要求開發人員具有的技巧結合起來，通過告訴軟件工程師如何將個體過程結合進小組軟件過程，進而整個管理系統相聯系；通過告訴管理層如何支持和授權項目小組，堅持高質量的工作，并且依據數據進行項目管理，向組織展示如何應用CMMI的原則和PSP的技能去按時交付高質量的軟件，并把成本控制在預算范圍之內。

欲成為高性能的軟件企業，必須具有高性能的軟件團隊及高性能的軟件工程師，CMMI關注組織所應該做的，它指明組織應達到的目標；PSP為軟件工程師個體持續改進個人的性能提供指導；TSP為受訓的PSP工程師提供作為團隊成員如何在高性能團隊有效工作的具體指導。三者結合在一起構成一個集成化的、三維的軟件過程改進框架，能促使軟件企業如期生產高質量的軟件產品。

4 基于CMMI/TSP/PSP的軟件過程改進框架在行業中的應用及效果

在國外，PSP不僅是SEI等國際知名大學或軟件學院中學生的必修課程，同時在各行業中也有廣泛的應用。全世界有越來越多的企業通過實施PSP、TSP和CMMI來增強企業的競爭力，其中軟件企業有Microsoft，Quarksoft， BAAN，Intuit，Advanced Information Services，Teradyne等，還有諸如集成電路，系統集成等行業的公司，如：ABB，Honeywell，Motorola，Allied Signal，Boeing，XEROX等。PSP、TSP和CMMI的實施，為這些企業在軟件質量，成本控制等方面帶來的顯著的成效。

在中國也已經有許多企業通過或正在進行CMMI的咨詢與評估。PSP和TSP的實施能促進CMMI過程改進所能帶來的收益，同時也能加速企業通過CMMI的各級評估，更重要的是，PSP和TSP還能將改進的結果持續保持下去。

所有經驗證明PSP、TSP和CMMI三者結合能加速CMMI在軟件企業范圍內的實施，同時也是維持軟件過程改進的需要。在眾多世界知名企業開始實施PSP、TSP的情況下，中國的軟件企業要提高自身的國際競爭力，PSP，TSP是必經之路，不僅幫助提升了企業的對外形象和國際認知度，還能為企業帶來更大的競爭優勢。

5 結語

正如CMMI的創始人Watts Humphrey所說的，未來對于軟件工程團隊交付產品的質量、及時性和成本控制的要求越來越高，無法達到這些要求的企業及個人都將被淘汰。鑒于PSP、TSP目前為止在各大企業的實施效果，PSP、TSP與CMMI模型的緊密結合構成的三維軟件過程改進框架將成為必然趨勢。

參考文獻

[1]王丹華，尹俊，潘金貴.基于PSP/TSP的軟件過程改進框架[J].計算機應用研究，2006(12).

[2]李越.關于PSP、TSP和CMM(CMMI)相結合的探討[J].鐵路計算機應用，2006(9).

[3]張兵利，熊盛武.CMMI與其它過程改進的比較研究[J].電腦與信息技術，2007(4).

[4]沈劍滄，鄭雪原，鮑培明.軟件過程改進框架[J].計算機工程與設計，2007(22).

[5]張友生，徐鋒.CMM/CMMI在中國的實施狀況調查報告[J].計算機工程與應用，2006(7).