软件能力成熟度模型CMMI.docx
《软件能力成熟度模型CMMI.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《软件能力成熟度模型CMMI.docx（156页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
软件能力成熟度模型CMMI
软件项目量化管理（QPM）及根因分析实践总结
（CMMI高成熟度访谈）
关于实践CMMI高成熟度等级的实践步骤
1•识别能够支持企业业务目标和改进过程和机会
清楚的定义企业的战略计划和执行过程
通过使用QFD或者过程目标组合矩阵，识别增值最人的改进过程和机会
定义组织，职能和项目的平衡积分卡（前导和后导过程）
开发度量框架（不同等级-前导和后导过程）
定义项目的PPB,选择稳定项目定义组织PPB
根据需要定义PPM过程性能模型
识别在项目级和组织级定义需要进行统计学控制的改进过程
定义高成熟度的过程
2.组织机构调整
使用业务目标的仪表板来重新审视过程
对于EPG组的过程顾问最好是6Sigma的绿带或黑带，对SPC有深入理解
给管理者和项目团队进行统计学知识和量化管理的培训（SPC,ANOVA,回归,CB工具）
2.对工具的需求和掌握
MindManager-系统思维，头脑风暴和知识管理
Minitab-必须的工具
开发PPB和建立PPM模型
过程的稳定性和性能分析
相关性分析，正态检验，回归和方差分析
SPC统计过程控制（控制图）
CrystalBaII-水晶球，必须工具
使用蒙特卡洛分析和模拟来分析和预测项目性能
通过敏感性分析来来识别关键的X和Y
使用精益6Sigma来实现价值再造
通过What-if分析来匹配目标和过程要素间关系
3.对知识的需求和掌握
正态性检验和假设检验-必须
方差分析和卡方分析（ANOVA,Chi-Square）-必须
多元和一元回归分析，相关性分析-必须
SPC统计过程控制（特殊原因和一般原因，I-MR控制图，X-bar图，过程稳定，异常判定）
蒙特卡洛技术-必须
平衡计分卡和6Sigma-高成熟度等级必须
4.高成熟度等级的一些关键点
项目内的过程或子过程是否是稳定的？
项目是否建立了自己的PPB和UCL和LCL数据？
Y=f（xl,x2/X3）因此不是对Y直接去控制，要达到目标Y要对x进行控制，x要是稳定的。
由于x之间也存在相互的作用和影响，得到了PPM模型后根据目标Y做what-if分析，不断的调整。
x-bar图和I-MR图如何应用的问题，I-MR是单组，数据要能够很好的体现时间序列。
不建议对EV挣值，工作量偏差，进度等进行控制图管理。
在建立PPB的时候要注意区分，不同类型的项目或生命周期模型需要建立不同的PPB。
项目自身过程稳定才能够作为样本去建立组织级的PPB.,
PCB和PPB的概念要区分清楚,PCB是期望而PPB是实际能达到的范怜I。
1、前言
软件项目量化管理是CMMI高成熟度的标志，也是项目管理及软件工程的难点。
本人做为项目经理，在CMMI4和5的试点和实施过程中，体会到量化管理是上述高成熟度项目管理的核心。
本文重点是量化管理应用的实践，介绍量化管理主要概念和进行量化管理的过程。
在整个项目管理知识体系中，涉及到需要量化管理的领域非常多。
一般依据事前估算（预测）、事中控制和事后管理的角度来分，可以分为估算（预测）、过程控制和度量等，并据此调整工作量和工作计划，形成闭环循坏过程。
其实，量化管理的数据内容很多，本文的实践，核心量化数据是工作量、工作成果（例如：
KLOC）和缺陷数，相关的还有人员能力、评审/测试次数等基础数据，由于篇幅有限，数据的度量、人员能力评价等内容省略；关键过程域中管理工作内容实践的有：
项目策划中的项目估算，量化管理及原因分析两个部分。
1.1、CMMI概述
CMMI是CapacityMaturityModellntegrated的简称，即集成的软件能力成熟度模型，是一种综合性模型，它是工程实施和管理方法，它在软件与系统集成以外的如科研、工程等领域都得到了广泛的应用。
CMMI将软件过程中的很多过程都通过过程工程规范起来，它给出了过程改进的模型和人框架。
CMMI给我们带来了如下好处：
改进项目进度和预算的可预测性、改进监控项目过程及子过程的性能和稳定性、改进开发周期、提高生产率、改进质量、增加客户的满意度、提高员工的士气、增加投资回报和低质量成本。
1.2、CMMI高成熟度
⑴、CMMI高成熟度定义
1.ML4量化管理级（QuantitativeManagement）组织过程性能OPP（OrganizationalProcessPerformance）量化项目管理QPM（QuantitativeProjectManagement）
2.ML5优化级（Optimizing）
原因分析与解决方案CAR（CausalAnalysisandResolution）
组织革新与部署OID（OrganizationalInnovationandDeployment）
⑵、高成熟度常用技术
1.统计过程控制技术
统计过程控制（简称SPC）是应用统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监控，建立并保持过程处于可接受的且稳定的水平，从而保证产品质量要求的一种质量管理技术。
统计过程控制是过程控制的一部分，从内容上说主要是有两个方面：
一是利用控制图分析过程的稳定性，对过程存在的异常因素进行预警；
二是计算过程能力指数分析稳定的过程能力满足技术要求的程度，对过程质量进行评价。
在这里，统计过程控制技术使用了控制图、直方图、排列图（柏拉图）等。
2.蒙特卡洛分析技术
蒙特卡罗法（MonteCarloSimulation）也称随机模拟，它主要依据概率分布对随机变量进行抽样，然后将样本带入数学模型进行计算得到应变量。
虽然蒙特卡罗模拟技术只给出的是统计估计而非精确的结果，但它对问题的维数不敏感，对求解对象是线性问题与否也没有原则性要求，因此在复杂系统的不确定分析中，蒙特卡罗方法成为不可或缺的手段。
而且对于那些无法得到解析结果的复杂问题来说，这种手段可能是唯一有效的结果。
⑶、高成熟度模型
•CAR
PPB.PPM
为组织级原因分析，提供识别缺陷和问题的参考可用于评价组织CAR改进效果
用以分析、选择改进措施与活动。
•OID
PPB.PPM
为组织OID识别革新提供参考
用以估计、分析组织改进活动的效果，以预测是否过程性能是否达成目标
1.3.项目经理高成熟度工作与软件工程
⑴、度量（MA）为QPM提供的数据
度量数据来源于度量数据库和里程碑报告。
1.各个阶段及活动工作屋度屋数据
如此表所示，工作量数据包括工程活动和质量控制活动两部分，其中，实际工作量包扌舌正常开发和返工两部分。
2.质量控制度量数据
各个阶段和工程活动的质量活动基础：
KLOC（T•代码行）
各个阶段和工程活动所产生的缺陷数和缺陷移除数
⑵、项目策划为QPM提供的数据
1.质量目标是通过项目实施计划下达
2.数据及过程
估算报告提供估算的工程工作量
项目定义过程提供裁剪的过程
2、软件项目规模及工作量估算
2.1、工作量估算依据
工作量估算主要是考虑使用组织级的资产库和历史数据，例如依据"过程裁剪指南"所形成的开发过程定义（PDP）、“软件生命周期指南"所选定的软件生命周期、"度量数据库"中的缺陷数、文档的页码、代码行。
度量数据库的使用，就是参考相当规模的项目，获取文档页码、缺陷注入率、缺陷移除率、工作量等度量数据。
估算方法有：
专家法（Delphi）、功能点法、类比法、占比等。
2.2、任务分解
⑴、WBS分解分类及分解准则
1.WBS分解分类：
项目分解WBS（项目管理类型任务分解）、技术分解WBS（项目工程任务及特有技术工作内容分解）。
2.WBS分解原则：
项目要求；
定义逐步求精；
人时（工作量）：
一般的任务不超过2周，也就是80人时；
任务责任到人；
团队工作原则：
项目经理在制定项目计划过程中，尤其是在任务分解，工期估计对关键过程中一定要与项目成员一起进行。
⑵、任务分解
首先，跟踪任务分解模版，分别定义项目工程活动、项目管理活动、项目支持活动三部分；
项目工程活动按本项目实践的瀑布模型生命周期和PDP,主要定义如下：
需求开发、需求评审、软件设计、设计评审、编码与测试、代码走查、单元测试、集成测试、系统测试、项目验收等活动。
其中，编码与测试中编码细活动，是根据项目实际情况和前期需求，分解到具体功能模块（树状结构）；
项目管理活动分解活动如下：
项目立项、项目策划、周报例会、项目结项、其他项目管理活动（例如:
需求管理、量化管理等）、项目度量；
项目支持活动分解为配置管理和质量保证两类活动。
2.3、项目估算
⑴、编码部分估算
编码部分估算，主要是在软件功能分解的基础上，对各个功能模块代码量进行估算，估算单位是KLoCo本文是采用专家法进行估算编码工作量，由于部分功能估算估算偏差超出额定偏差（本项目定义为20%）,进行了第二轮估算超出的功能模块，如下图所示：
Delphi俗计顷
单位：
KLOC
20%、
（5舷服
5
WB囁
WB沏樹謎
.'
i
曲5'
劭11
昱离
M0101
阪馳心
18.5
18.2
19.2
18.8
19.3
18.5
18.853
2.6%
PAsS
M0102
公赅
7.3
7.8
7.7
7.9
7.9
7.3
7.680
4.6%
PASS
M0103
2.7
3.0
2.8
2.8
3.0
2.7
2.813
5.2%
PASS
M0KM
5.5
5.4
5.9
4.9
5.9
4.9
5.428
99%
PASS
M0201
6,9
63
6.4
6.1
6.9
6.1
6.428
PASS
MO2O2
誠刼公甌亜
8.7
11.7
8.0
8.3
11.7
8.0
9.165
J2&0%
/FAIL
MO2O3
4.8
59
5・4
5.5
5.9
4.S
5.415
112%
PASS
⑵、工作规模估算
其他工程活动，例如需求开发中的需求分析活动，按输出产品规模进行估算，也就是页数（文档按标准模版编写，已经定义好的格式），如下图所示。
而相关的工作量按估算模型折算为工作量。
I^ih
册活常
I*tFS
ex?
髙丢
因子名诊
SWaiHH
&00|p咛
SWaiHH
«tt^£
分他毎K
里諏gK：
殳计
规劭济于畑£
Lt
荐*W69冏t岸乔鈕t运争#FOL
曲«3«a
1LOO
page
3500page
53X）0血7
LOO|peg0
（W
&8|pag&lLOOpage3S00peoe5MQ0bage注00page2800“go2400page4000囲8
&?
1
RTSffi
53.00
5i
〃：
參乡〃*幺:
?
-;d"《〃©“〃〃T<*>"©“厶纟〃〃妙*"<•-〃纟
：
"；：
小it
ffgatiggs~
5.00|page
pageUOOIpage2300|page24.WIP0Q0
dMt
小it
4Q0Q
500110-00165.00165JXX
p咛
pgge
4090
jdoc
Woe
S72IHfi（人
51+^1®
110.00
"诙瑟第您麥炎笏
*?
<•.““纟少纟"<•■
:
二：
：
“三：
.
->*£;>%❖:
〃,
&方*4>〃〃方〃：
2笏幺.;,"纟〃〃诊纟T〃二〃纟〃幺纟工〃幺“
I:
:
;:
」：
：
；：
：
：
：
：
；•：
>•■:
•:
•・•・・・・・・•・・•・•・・・・・・・・・•
篦EXB唸兹須證Ffa处玆篦Ffr:
需.
需粲BH-ttB"BB4mB-"H-B篦貓
*盜〃幺纟©•»•:
•»>〃〃笏〃纟3欢纟纟盜""方〃龙〃幺〃〃经〃纟〃纟笏纟"*冷〃幺纟纟〃
•-
144414-4141
需粲BH-ttB"BBte發霜H-E篦貓
刀*々刀%”二……
07.10
1L56
14&.W
rtfes
•卫
4L40
Woe
匡®:
血+3®?
St
代SWfi
代
110.00
165.00
165.00
dMt
4140
Woe
"弘尢*妙―
、。
…•・。
。
“，*>,,一少少…“•
少么％尢夕哼・•
?
325
II
乡么**•
❖••夕"
纟盜.
纟!
••>么％*•签纟一---
多«•>
❖•»>■<•〃纟*»•
纟分.
B-H
参瓷參«•
乃*XN々*X>4^
22
U9
⑶、项目管理、支持活动按占比为：
项目管理10〜15%,预留5%,QA%5〜6、CM3〜4%。
3、软件项目量化管理（QPM）及根因分析实践
项目经理在项目级QA协助下，制定项目的质量目标，根据组织过程性能基线和模型裁剪项目过程，并对项目进行实时量化的监控，确定项目定义过程，选择度量和统计技术，对监控过程中发现的问题分析，确定并采取纠正措施。
3.1、量化管理计划建立过程
项目经理在项目级QA协助下，制定量化项目管理计划，计划中包扌舌：
过程性能目标、项目子过程（选择）、量化管理技术、子过程路径、量化管理方案。
⑴、制定项目质量和过程性能目标
目标实现概率在95%以上
客户要求目标：
交付缺陷小于23个（0.139Defects/KLOC）;
公司要求目标：
工作量小于589人天（3.57Man-days/KLOC）
经营管理部依据内外部对项目的要求卞达质量目标，定义到量化项目管理计划及监控报告的过程性能目标中。
如果目标存在冲突，解决方案如下：
若QPPO达成率在90-95%之间，则将其纳入风险进行监控与管理
若QPPO达成率＜90%,则与管理层进行谈判、沟通，是否可以降低目标，如果降低，则重新进行QPPO达成率预测；否则则接受，并纳入风险进行监控。
⑵、项目子过程定义及选择
项目经理在项目级QA协助卞，按过程工程与质量相关性进行分析，复用公司分析经验，以及项目的特征值，并根据《组织过程裁剪指南》进行裁剪，来确定项目子过程。
主要子过程有：
需求开发、需求评审、软件设计、设计评审等10个子过程。
子过程选择标准：
与项目的QPPO具有强相关性（是有大的贡献）且是稳定的；
子过程的一个或多个属性是PPM中的控制因子；
子过程可被重复和频繁地执行，且可以为统计管理它们提供充足数据。
⑶、确定量化管理技术
量化管理技术有：
统计过程控制技术（控制图、三角分布等）、蒙特卡洛分析技术、多目标决策分析技术。
⑷、预测过程及子过程选择
⑸、量化管理方案决策选择
过程组合分析（Optquest）分别以交付质量最高、工作量最少为目标进行多目标决策分析，两个方案交付质量都可满足项目的QPPO（置信度人于95%）,通过综合分析，选择工作量最少的方案和过程及子过程选择。
⑹、蒙特卡罗方法（MonteCarlo,MC）及目标优化组合（OptQuest）分析结果
3.2、过程监控
⑴、缺陷注入率（需求开发缺陷注入率RD.DIR）监控
使用Minitab中RD_DIR回归公式预测RD_DIR的预测值、上限值和下限值，预测结果定义为三角分布。
⑵、缺陷移除率（需求阶段缺陷移除率RR.DRR）监控
使用Minitab中RR_Defect回归模型（根据之前选定的分组选择回归模型）来预测RR_Defect的预测值、上限值和下限值
3.3、子过程性能监控
⑴、具备子过程能力和性能稳定描述
在过程性能监控的控制图中，活动的能力线在能力基线范闱内容，能力基线（蓝色线）在红色规格基线范围内，活动的点不能连续上升、偏于中心线某一侧。
⑵、过程能力不足/超出和不稳定的处理方式例一：
过程性能監控:
设计评宙DR
DR.Woridoad/Page
0.351
0.000
必卩合g©AX/Pdge
DR_DefeaPage
目标
0.063
0.000
0efecyP3geDefed/Page
设曲审DR:
NaturalBound
0.100
nORH
DR^Defect/PagezNaturalBound
0.060
nnfln
o孔沁二*
«UCL
*.:
«*«•*u
0020
nccc
1
2
t
3
t
4
・//F
5
1og.csdn.
net/xiaoyw71
如上图所示，第二次设计评审后，评审的缺陷移除率的自然能力上限超出规格上限，并且波动较人，说明该过程的能力不足。
经根因分析，原因及解决措施如下：
1.原因及异常说明
本应参与第二次评审的吴JF因出差，未能按期参与评审。
此次评审中由外项目组李BX做为专家来代替,由于李BX对项目背景不熟悉，自然能力上下限超出规格限。
2.应对措施
与公司相关领导及项目管理部门联系后，在后续的评审中让吴JF参与。
同时提前与吴JF本人沟通确认，保证她按时参与其后的设计评审。
3.实施效果
通过对后续评审的持续过程跟踪，自然能力限收窄，且达到规格限要求，项目QPP0达成率大于95%。
例二：
过尉能監控:
单元测试UT
工隧SfeJJS：
0503AS/KIOC
Effort目标下积：
0.342A^/KLOC
DRR
目忘F炭:
0.140
0.035
DefecVKLOC
Defcct/KLOC
单元洌试UT:
NaturalBound
如上图所示，第3轮单元测试后发现缺陷移除率自然能力线下限超出规格线卞限。
经根因分析，执行了Car,
原因及解决措施如卞：
1.原因及异常说明
使用PPB与PPM进行分析，测试用例覆盖率及测试工作量投入都正常，通过调整模型因子无法提高过程能力。
经原因分析发现是测试用例质量不高，而导致过程能力不足。
2.应对措施
执行CAR,识别本原因并加以解决。
详见：
本项目原因分析与解决记录。
3.实施效果
执行CAR后，UT过程能力得到提升，项目QPP0可以达成。
4.固化措施
向EPG提出改进建议:
单元测试用例的质量对于单元测试过程至关重要，因此要加强单元测试用例的评审。
3.4、量化项目管理问题
⑴、子过程数据不充分
在量化监控子过程过程中，技术评审、测试次数过少，例如只有3、4次。
这样的数据量，在使用控制图模型时，无法满足使用条件，也很难起到监控子过程的目的。
⑵、度量数据不真实
在精细化管理中，缺陷、工作成果度量是重叠的，而精细化管理中涉及到绩效考核，这样，在考核与项目冲突的情况卞，往往会出现不真实反映项目情况的数据，为此，需要项目经理的智慧来解决这些问题，掌握好双刃剑的度。
3.5、根因分析
⑴、触发条件（入口准则）
在量化分析子过程过程中，发生未达能力问题时，在调整因子或优化路径情况下，无法达成QPPO,则根据体系文件《原因分析与解决过程》所规定的入II准则，启动根因分析，由项目经理编制根因分析实施计划。
工作中，发生计划等活动中未预测到的事件（问题或好的方法），触发根因分析，根因分析要使用预测模型。
⑵、过程
1.确定原因分析的范围
2.分析原因，确定建议的改进措施
项目组（经理）组织项目相关人员，同样采用鱼骨图（鱼骨图至少应分解到第三层）和Pareto图等技术,分析问题和缺陷的根本原因，并制定改进措施。
3.制定行动计划
项目经理制定计划，经EPG批准后执行。
4.实施改进建议
项目组（经理）组织项目相关人员，在项目级QA的指导卞，执行项目改进措施及建议。
5.评价实施效果
⑶、根因分析实践
对项目单元测试过程进行分析，分析单元测试缺陷移除率低的原因，并制定改进实施方案。
①.要因分析：
I菅理Ituiagenwnl
献Input；
项殛如细
堆元雌i
sms如矽-
»^睫45茨
朗脚-
过程Process
|人员Pwph|
工具Tools
手工夏阙陀
*UT.DRRfi
开
制卫xa如哋:
单删艸按Afimm
刃斬2礎懈创楝A
没有碌酣敝嗣月
blog.辫|關血|卵/乂jcioyw71
对输入、工具、人员、管理、过程、环境等原因，逐级深化分析，根因分析目标就是鱼头（UT_DRR低,单元测试缺陷移除率低的问题）。
一翻
二翻
三鵜因
所占百分比
根酬定
1,1鲂怖分，扃陋您麟
1
2.04%
1,2駆人辭三盲编助平高
1
2.04%
2鱼元财的工作昼徳
2,1瞬元®^的评审砰艳
4
18.37%
e
2.2用暉歆刊！
漑脚蘇薩^
9
18.37%
II
殍3»^盲
3.1没有筑遜肠徳IM
2
4.08%
Ar
倬的:
L作量禅•'
41单融履操不嘛正
i
16.33%
•
4.2单議如啊充分
9
18.37%
•
5没有親顾试
2瑕人^只对記建的霸洒痣
1
2.04%
②.做Pareto分析图表
三级原因的Pareto图
0三氓袁因文捋人氏歎
JR积%
10
■20
2.12.24.：
4.13.17.11.11.210.111.15.16.18.18.2XtE999622111111112
181818lc44222222224
18375571768082S4G666909294XOC
gO
18
事0上
oO
64
■■
50
■■
10O
43
20
按二八原则，80%的问题是由于20%原因造成的，选出20%的问题进行改进方案。
3.应对措施
^5^
实施
走
实
顺
序
实日
负麦人
可行性
效益性
堆
奁
1
1・L设计充分,易亍辐人題解
L
L
M
r
—
2
1・2菊码人员经验丰意爾水平高
M
H
M
r
3
21对单元I聞舷评审不严密
AP：
龙冬啲M元SE式用魁俩豆
H
H
L
•
1
07-05
4
22冃住编W者对刊!
试棘越鵜不飘
恥单元泌试人员蔚勰单元涎试^仇
H
H
L
•
1
07-05
5
3・1没有新会鋅淤观试IM
恥薙巨酬堂元砥云工M,翌惑!
渝笔并进行目动化工M堆训•
M
L
H
—
0
4・1单元躺您檢不
AP单元浹试AS勢赵单顽族便.
H
H
L
•
1
07-05
7
4・2单元脸腹犒不充分
曲单元淞试人员蔚勰单祕i族他，重麵感OJOCJ.S
ria
光
丿7脑
改进实施方案如下：
•方案目标
通过改
升级会员 