第一章 引 言

 

一、研究背景

自七十年代起，歷經四十余載磨礪，國內從事軟件開發的諸多企業都逐漸發展了起來，但是我國軟件開發的現狀仍然十分嚴峻，真正能被成為軟件企業的公司少之又少，剩下的大部分都跟智能化標準相去甚遠，就拿與我們相鄰的國家印度為例，他們每年的軟件出口貿易額巨大，遠超我國。仔細的分析一下我們與印度的差距產生的演繹，主要有以下幾點：第一，國家的政策不同；第二，我們還沒有打開軟件市場；第三，工程師之間的技術存在差距；第四也是比較關鍵的一點，國內還算是比較厲害的軟件開發工程師還不懂如何正確的認識軟件開發，也沒有形成一套有效的軟件開發流程體系。發展到現在，軟件行業已經形成了許多國際公認的標準，當然，標準的制定離不開諸多行業工程師開創性的嘗試，其中很多標準業已公開。于此，我列舉兩個比較著名的，他們分別為 BOOTSTRAP 與 CMM/CMMI。CMU/SEI 提出的 CMM/CMMI 模型，對當今的軟件行業有著不可忽略的成效影響，它更多的是關注軟件研發全過程的管理和控制。從軟件開發的實際意義上評價軟件的性能，能更加明確的指出軟件改進的方向，其有效性已經被國內外各大軟件企業認同和接受。截止到 2003 年九月份，國內五十多家從事軟件開發的企業使用了 CMMI1.1 版本的 CMM/CMMI 模型進行軟件評估，同年十月份，在長沙市出現首例實施與評估均符合 CMMI1.1 版本的企業案例。然而，CMM在 2005 年以后失去了 SEI 的維護，也意味著被市場淘汰。而 CMMI 是 CMM 的新版本與邏輯后續，是今后繼續優化發展的方向，但是由以上分析可知，兩者很類似，雖然相比于之前的版本顯得更為成熟，但是當前主要還是紙上談兵，對 CMMI 的實現方案并沒有做出過多的成就，只是在討論 CMMI 實現后的結果，它在應用的過程中并沒有真正的達到想要的效果，在國內，大多數的軟件企業并沒有真正意義上的理解標準，只是通過表層的現象臆測應該使用怎樣的標準。面臨這樣的窘境，本文對此展開了研究。

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二、研究意義

軟件質量特性，如名字所說的，它在軟件開發的過程中衡量著軟件質量的好壞，對軟件的本質進行著評估。在世界范圍內被廣泛接受的 CMMI 模型以及IS09001 標準等在如何正確評估軟件質量的客觀要求下應運而生，給企業建立高質量的開發流程提供了參考。然而，軟件產品一般具有兩大特性，特殊性和邏輯性，正是由于其特殊性，常規的硬件產品質量的管理方法不能完全適用于軟件產品，軟件產品在被“設計”的過程中需要有一套專有的評估方法來管理其研發過程，以達到管理產品質量的目的。它對于軟件企業有著深遠的影響，其相關的表現可以描述如下；1.運用統計學的觀點，大量的數據可以提高精度，采用先采樣，后建模，然后驗證分析，再反饋改進建模的流程可以明顯提高準確度，以提供長期的貢獻。2.培養人才，改進技術，提高技能，三方面齊頭并進；3.不斷優化完善，獲得更多的客戶支持；4.在企業已有的開發流程上不斷的提高，使管理更為高效；5.在 CMMI 項目的實施過程中，技術工程師們會更加懂得如何進行改革優化和管理，為今后大規模的發展打下堅實的基礎；6.驅動良性競爭，提高全球市場的知名度。

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第二章 理論基礎及現狀分析

 

任何一種研究均離不開理論和技術的支持。在本章中，將簡要介紹基于CMMI4 的軟件質量管理模型設計時所需要的理論基礎和技術基礎，并說明如何將技術與理論相結合。

 

一、理論基礎

從應用的角度來闡述統計數據或者統計信息，以用來獲得、處置、推理、分析和應用的一種統計理論和方法稱之為應用統計學。它具有幾大特性：應用統計是基于數量來研究客觀現象的。客觀現象表現出的規模、標準、還有發展趨勢和發展速度、以及客觀現象之間的數量關系等都與數量有關，正因為要運用各種數字來對客觀現象進行綜合反映，故此數量性是其基本的特性。統計需要反映整體的現象特征，這依賴于大量的數據，而只有從總體出發，依據大量收集的結果數據，才能得出事物的內在聯系和規律。統計研究的目的決定了其總體性的特點，以總體為研究對象，才能排除偶然性因素的干擾，從而發現事物的內在聯系和規律。

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二、質量管理技術基礎知識

質量管理是指通過質量體系中的質量策劃，質量控制，質量保證和質量改進手段，從而實現所制定的質量方針目標及職責的全部活動。就目前來看，軟件行業比較流行的質量管理體系有以下幾種：戴明循環PDCA，ISO9000 質量認證體系，CMM/CMMI 等。PDCA 循環，是 1930 年休哈特提出的一種被普遍用于不斷改善產品質量的管理模型，并在 1950 年被美國的質量管理專家戴明博士繼續完善和推廣。PDCA 循環是能根據特定的順序循環往復進行質量管理的一種科學程序。指揮中心主要通過設置以下崗位保障業務的運轉，具體描述如下：要遵循“有則改之，無則加勉”的原則，承認做得好的地方，總結失敗的經驗。還要盡量在下一個 PDCA 循環過程中解決上一個循環遺留的問題。上述四個運行過程是循環往復的，并且上一個循環未解決的問題會疊加到下一個循環。PDCA 循環是科學的程序，要想實現全面質量管理就應該遵循這個循環程序要求。根據 PDCA 循環，制定和實施質量計劃的過程即全面質量管理活動的過程，它是循環往復的。PDCA 對所有的循序漸進的管理工作也具有指導意義，而不僅僅局限于質量管理體系。

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第三章 軟件質量管理模型的理論創建步驟.........18

一、軟件質量管理模型的創建邏輯 ............18

二、質量管理模型的創建方法 ......21

（一）建立質量目標、選擇過程性能目標 ......22

（二）建立過程性能度量項 ........23

（三）分析過程性能并建立過程性能基線 ......23

（四）建立過程性能模型 ..........24

第四章 質量管理模型的實際創建.......25

一、建立質量目標、確定商業目標 ............26

二、提煉影響質量目標相關因子 ....27

三、收集質量數據和相關因子并建立基線 ......27

四、確定相關因子、生成回歸方程（創建模型） ..........40

（一）確定相關因子 ....40

（二）生成回歸方程（創建模型） ............43

第五章 軟件質量管理模型的驗證.......50

一、模版設計 ..........50

二、具體應用 ..........51

 

第六章 質量成本及效益分析

 

實施了過程改進后，能讓大部分軟件企業進一步提高管理水平，在保證產品可靠性、安全性的基礎上，提高工作效率和軟件開發應用水平。從具體的角度來分析，執行 CMMI 將帶來以下幾個明顯優勢：

 

一、基于質量成本的效益分析

企業在通過了 CMMI 的審核之后就能夠較大幅度的提升自己的形象，也是企業打造知名度的絕佳機會，同時也能夠進一步達到顧客滿意的服務水平；企業在進行投標時，如果有 CMMI4 證書的，在投標分值上可以增加 4 分，或者將CMMI 作為軟件集成項目投標門檻。一旦擁有了 CMMI 資質，企業就能夠在執行項目過程中進一步降低成本，確保產品質量，減少返工，控制項目的執行過程，提高項目工作效率，利用項目文檔充分降低系統的維護費用，避免顧客索賠現象發生。在沒有做 CMMI 之前，我們的項目幾乎都不能按時交付，但自從做了 CMMI4，并且順利通過后，我們的按時交付完成率提高了 10%；另外，在一些軟件外包項目上，這也是公司在進行投標時證明自己技術水平的重點憑據。根據 CMMI 的具體要求構建一個完善的質量管理架構體系，就能夠有效提高產品質量；在后續的一系列驗證活動中全面保障產品質量，利用走查、同行評審等各種方法及早發現產品在開發過程中存在的不足，有效減少返工次數，對產品進行各種類型測試，詳細編寫測試用例、自動化工具的使用、審查測試等各種測試方法，也進一步確保產品的測試效率，消除產品的漏洞，降低后期維護成本。公司自從通過 CMMI4 級，在測試階段缺陷發現率提高了 21.7%，在交付階段缺陷發現率降低了 15.6%，得到了客戶的好評，加快了回款速度。

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總結

 

CMMI 作為過程能力成熟度模型，企業根據自己情況選擇合適的能力成熟度模型。通過不同等級的評估固然重要，但是評估之后，堅持實施過程改進，長期下來，才能使企業的過程能力得到改進。所以說，實施 CMMI 評估不是最終目的。企業最終是要通過過程改進來提高軟件產品的質量，提高自身的競爭力，從而推動整個軟件行業的發展。作者結合自己企業實施 CMMI 評估項目，提出了一種適合企業的基于 CMMI 軟件過程改進的度量模型。本文的研究工作和成果主要體現在以下幾個方面：首先，介紹質量管理的體系現狀、以及質量管理的業務現狀，從現狀中，總結出目前大多數企業所存在的問題，提煉改進的需求；然后，根據上述的需求，結合質量管理模型創建的方法，確定改進目標；接著，根據改進目標，依靠實際采集數據，合理計算分析，得出最終結論，確定改進模型；最后，以實際案例數據進行驗證，說明該模型的可行性、可用性、易用性。

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參考文獻（略）