融合CMM的教學資源共建共享平臺設計與實現

黃盛軍

摘要：本文基于CMMI框架給出了層次化過程體系，引入子過程管理概念，并以子過程為單位進行定義、剪裁、實施、評價和改進。引入子過程服務，將用于開發和管理的工具納入過程管理平臺，構建了集成過程管理平臺系統NIMS，為教育信息資源共建共享數據，共建共享搭建和管理提供靈活的自動化平臺。

關鍵詞：CMM；軟件過程；資源共享.

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）31-0076-02

引言：進入新世紀以來，隨著教育改革的推進和教育信息化的發展，在高等教育優質教學資源方面，如何適應信息技術的挑戰，提升教學質量，體現教育公平，已經成為當前世界高等教育課程與教學改革的熱點問題。高校教育資源的共建和共享平臺建設過程中軟件過程直接影響著平臺的服務能力和能力成熟度，CMM/CMMI就是通過過程改進與評估的方式評價和提高軟件平臺的能力成熟度水平的標準模型。關于CMM和軟件過程本文提出一種過程實例的演化方法以控制對過程實例的改變。

一、CMM/CMMI及過程體系元素框架概述

CMMI將能力成熟度定義為若干個關鍵過程域（KPA）或稱過程域（PA），每個PA都有明確的目標要求，包括通用目標和特定目標。CMM/CMMI是一套用來評估軟件組織過程成熟度的基準，闡明組織為了系統地實施軟件過程改進、提高過程成熟度應該做些什么，但沒有規定如何去做。它的目標通常適用于所有的軟件組織或項目，用來實現目標的大部分關鍵實踐也適合中小企業項目。而許多關鍵實踐中的子實踐，僅作為參考，不一定適合所有組織。這些子實踐用來說明進行關鍵實踐活動的活動步驟、技術、方法和工具等，也稱為規程，這些規程是企業所特有的。評估組織的成熟度常以等級的方式，每個等級規定了要滿足的過程域PA。其中每個過程域PA都有5個級別的成熟度等級。

過程體系元素，我們建議將其抽象為一系列靜態的過程元素的集合，并形成過程庫。就好象是工廠的材料庫，項目就好象是需要加工的產品，實施項目時從材料庫中取出所需要的過程元素，組裝成項目過程，稱為過程剪裁。過程體系定義為一個三元組（LCL，SPL，SEL）.其中，LCL為生命周期集合，SPL為子過程集合，SEL為過程相關支持元素的集合。其中包含了過程體系所有元素，同時也顯示了項目過程與組織過程的相互關系。

生命周期LC是按一定的時序關系將若干個已定義的子過程SP連接在一起形成的軟件項目從啟動到關閉的完整過程。生命周期也定義為一個四元組，即LC=（ID，lcs，sps，rs）。其中，ID為生命周期唯一標識符；lcs是關于生命周期的特征說明，便于項目對該生命周期的評價和選擇；sps表示該生命周期已選擇的子過程集合；rs表示子過程之間的關聯關系的集合。子過程之間的關聯關系包含兩類：一是子過程之間的時序優先關系；二是子過程之間的邏輯關系。

所謂子過程SP，就是功能相對獨立的“小”粒度的過程，是可以用來組裝成項目整體過程的組成部分。如需求變更控制、QA審核、同行評審、項目周控制等等，都是一些常用的子過程。每個子過程SP具有如下特點：功能的相對獨立性、最佳實踐的抽象和概括、可定義和重用、可操作和可控制、可度量和可驗證、可改進等。子過程SP是整個過程體系的核心元素，包含有一組特定的目標、實施方針、關鍵活動與規程、工作產品模板與標準、檢查表及培訓教材等。若干個相對獨立的子過程形成了組織的過程財富，這種財富的不斷改進和完善就依賴于子過程的性能評價。過程支持元素SE是對子過程細節的具體說明和完善，這些細節包括子過程的活動規程和使用指南、工具和方法、采用的模板、度量知識庫、檢查表等等。子過程回答了“做什么”的問題，SE則要回答“怎么做”的問題。

二、過程體系相關操作及實現

過程體系中的子過程一般要經歷定義、試用、試用評估、正式實施、評價、改進、再試用、再評估、再改進這樣一個周而復始的狀態轉換過程。在這樣一個狀態轉換過程中，除了對過程元素的增加、刪除和修改等普通操作以外，還包括項目過程定義、項目過程實施和子過程定量評價等關鍵操作。

1.項目過程定義。項目是一項要求協同一致努力的任務，它關注開發和（或）維護一個具體的產品。產品可以包括硬件、軟件或其他成分。一般來說，一個項目有其自己的投資、成本核算和交付時間表。項目定義軟件過程是由一系列子過程的一個或多個實例按照生命周期流程組織起來的有序集合。它的原型來源于組織過程體系中的生命周期模型庫，但子過程經過實例化，形成項目的具體實施過程。項目定義操作過程如下：①過程剪裁：剪裁就是根據項目特性從組織過程庫中選擇合適的過程元素，組裝成符合本項目的過程（PDSP）。這里的剪裁也不僅僅是選擇，實際上同時也包括了修改和添加新的過程元素，修改了的和添加的新過程元素在適當的時候將納入到組織過程財富。所有過程元素都應該定義其剪裁指南，項目剪裁時依據剪裁指南并結合項目的實際特征和要求。②關系定義及子過程實例化：子過程之間可以定義4種基本關系之一，包括順序關系、循環關系、選擇關系和并發關系。子過程實例化就是為選定的子過程指定具體的實施主體、實施對象、實施目標、實施工具和實施結果等。項目軟件過程定義就要將組織標準過程庫中的子過程SPi實例化為項目實施的過程實例SPiIj。

2.項目過程實施。每個子過程實例對應服務庫中的一個服務，子過程服務由過程引擎進行實例構造、啟動執行和執行完成后的回收，在子過程服務執行過程中，由過程引擎的監控模塊通過監控服務運行狀態形成項目狀態信息。執行流程如下：①解析模塊對過程模型庫中的過程模型文件進行解析，獲取子過程服務ID和子過程流轉關系。②根據子過程流轉關系構造相應服務。構造服務模塊確定服務的輸入條件、流轉關系、作用在服務上的事件、規則及其非功能屬性等。③啟動模塊根據要啟動的服務Id及名稱在服務庫中查找相應服務并啟動。④回收模塊在得到服務處理已完成的消息后對該服務進行回收處理，將完成的相應產品存入產品配置庫并釋放服務所占的資源。⑤監控模塊可以實時地對過程進行監控，并且記錄過程的執行情況，將信息保存在項目狀態信息庫中。以便管理者進行審核和分析，在項目偏離計劃的時候及時糾正，同時也給過程度量提供數據支持。

3.子過程定量控制。若干個相對獨立的子過程形成了組織的過程財富，這種財富的不斷改進和完善就依賴于子過程的性能評價。子過程的效果可以用相關聯的指標定量描述，即子過程度量。子過程的度量值用于對子過程的性能進行定量分析和定量評價，采用常用的控制圖方法即統計過程控制。對同一個子過程的多個時刻的實際度量值進行分析，如果落在上下控制線之間，則代表過程實施正常，否則為異常。子過程的性能體現在正常點所占到的比例以及正常點靠近目標線的程度。評價的結果可以用于兩個方面：一是根據異常點的分析，對項目過程進行實時調控；二是改進子過程，包括上下控制線的幅度和目標值的調整。

4.系統實現。基于本文思想，開發了基于CMMI過程改進的一套軟件項目集成管理系統NIMS（Newsky Integration Management System）。該系統運行環境：X86PC服務器，Windows操作系統，SQL Server數據庫，Tomcat中間件，客戶端IE 5.0以上瀏覽器。系統采用Browser/Application Server/Database Server三層架構模式，其中軟件結構中組織知識庫包括過程體系模型、過程度量數據、特色共享數據等，項目知識庫包括項目過程模型、項目產品及項目度量數據等，子過程服務庫包括各類子過程工具系統。該系統是以子過程服務為基礎而構建的一個靈活的可以集成多種開發和管理工具的集成過程管理平臺。

三、總結

教育信息化的發展和教學資源共建共享的建設，其中軟件平臺的建設尤為重要，將湖南省高校教育資源共建共享服務平臺形成標準化就是一項關鍵指標，CMM/CMMI就是通過過程改進與評估的方式評價和提高軟件平臺的能力成熟度水平的標準模型，軟件項目的開發和管理質量依賴于軟件過程，引入功能相對獨立的子過程概念，可以使得過程的定義、剪裁、實例化、實施和改進等操作變得更清晰、有針對性。引入子過程服務，使過程管理平臺系統靈活性更強、適用面更廣。本文構建的集成過程管理平臺系統NIMS，已用于某高校數據共享平臺并取得較好效果。

參考文獻：

[1]鄭人杰，王緯，王萬德，蔡愉祖.基于軟件能力成熟度模型（CMM）的軟件過程改進方法與實施[M].清華大學出版社，2010.

[2]蔡圳杰.基于共建共享機制的區域基礎教育資源云平臺及應用[J].華南師范大學學報，2015.