CMMI及其应用简介课件.pptx
CMMI及其应用 目录12345CMMI有关名词及发展介绍CMMI模型的作用认识CMMI模型结构能力成熟度等级介绍CMMI模型带给我们什么？6现状 CMMI是什么？ CMMI- Capability Maturity Model Integration CMMI的历史与发展SW-CMM v1.0SE-CMMSA-CMMIPD-CMMP-CMMCMMI评价美国国 防部的软件 合同承包组 织的能力。美国国防部卡内基 梅隆大学 SEICMMI-DEVCMMI-SVCCMMI-ACQ2000年08月-V1.02001年12月-V1.12006年08月-V1.22010年11月-V1.31991年 目录12345CMMI有关名词及发展介绍CMMI模型的作用认识CMMI模型结构能力成熟度等级介绍CMMI模型带给我们什么？6现状6CMMI核心思想：过程管理软件过程: 用于制造软件产品的一系列的活动、方法和实践。工具（技术）人ADBC过程“过程”能指导“人”有效利用“工具（技术）”开发软件产品 不成熟与成熟的软件过程不成熟 混乱 高度依赖于项目参与者 项目结果不可预测 容易出现超预算、拖期、 质量问题 使用新技术有很大风险 反应式、消防成熟 定义明确、文档化 严格控制 严格度量 以过程改进为核心 以先试点和成本收益分析 为依托 主动式、预防 CMMI模型的作用基于模型改进的好处建立共同语言 铸造共同的愿景建立在集业界之大成的过程和实践的基础上建立在集业界之大成的过程和实践的基础上 提供划分改进措施优先级的框架，是过程改进的导向图 提供执行可靠的、一致认定的改进框架外部环境通过评级是企业开发能力的一种证明提高企业在市场上的竞争力 目录145CMMI有关名词及发展介绍能力成熟度等级介绍CMMI模型带给我们什么？6现状23CMMI模型带给我们什么？认识CMMI模型结构 CMMI两种表达方式通用实践1具体目标具体实践1过程域过程域通用目标通用实践1具体目标具体实践1过程过程域域通用目标连续连续式式阶段阶段式式成熟度等级能力等级11举例-具体实践 举例-通用实践GP 2.1 建立组织级方针GP 2.2 计划过程GP 2.3 提供资源GP 2.4 分派职责GP 2.5 培训人员GP 2.6 控制工作产品GP 2.7 识别相关干系人，并使之参与GP 2.8 监督并控制过程GP 2.9 客观评价遵守程度GP 2.10 与上级管理层一起进行状态评审GP 3.1 建立已定义的过程GP 3.2 收集与过程相关的经验 CMMI两种表达方式连续连续式式Process Aea CapabilityPAPAPA评价一个过程域(PA)或 一系列PA的能力等级阶段式阶段式ML5 ML4ML3ML2 ML 1评价组织的成熟度等级阶段式表达方式评价组织(Organization)成熟度等级（Maturity level)14如何应用CMMI模型？CMMI模型模型公公司过司过程程定定义文义文件件过过程执程执行行 及及反反馈馈项目n评估组织成 熟度等级组织过程定义文件依据CMMI-DEV， V1.3模型的要求建立了组织适合的过程定义文件和模板行标签行标签手册手册指南指南模板模板项目管理卷项目管理卷2132项目管理册30供应商管理册1产品工程卷产品工程卷6248生命周期册13产品需求册14产品设计册16产品实现册118产品测试册1118产品评审册19过程管理卷过程管理卷4138过程管理册2122原因分析册12组织培训册114过程支持卷过程支持卷215度量分析册14决策分析册2配置管理册16质量保证册3总计总计144133 目录4能力成熟度等级介绍15CMMI有关名词及发展介绍CMMI模型带给我们什么？6现状23CMMI模型带给我们什么？认识CMMI模型结构18 能力成熟度等级（分级式）制度化软件过程不正规、混乱实施了基本的项目管理过程标准化软件过程改进制度化、系统化实施了产品和过程的量化控制1. 初始级2. 已管理3. 已定义4. 量化管理5. 优化中标准化、一致性可预测性持续改进19Level 1（初始级）软件过程是神秘的进度/成本/.目标Level 1输入输出概 率20Level 1特征- 对于软件过程，管理者具有很低的可视性- 几乎没有规程或程序被定义- 在危机面前，不再遵守已有的规程- 需求经常变更，但很少得到控制- 不切实际的进度和成本的估计- 几乎完全依靠少数关键的英雄人物- 客户对产品质量和作出的响应是不满意的- 无效的承诺过程21Level 2（已管理级）里程碑处具有可视性输入输出进度/成本/.Level 2目标概 率Level 2特征- 得到基本的管理控制- 相似的项目具有较好的可视性- 严格遵守纪律- 严格遵守标准的软件工程方法- 项目计划规定了项目所使用的 过程- 收集了一些度量数据纪律是军队的灵魂，它能使弱旅变得强大并获得成功， 从而受到大家的尊敬。乔治.华盛顿22 从1级到2级(初始级到已管理）24Level 3（已定义）过程内部也变的具有可视性输入输出进度/成本/.Level 3目标概 率25Level 3特征- 建立了标准的软件过程- 严明的过程纪律和专业的 工程环境- 面对危机，开发人员一定 会坚持遵守已定义的过程- 关注的焦点转向度量软件过程已被编制为各个标准化过程，并在企业范围内执行， 从而使软件生产和管理更具可重复性，可控制性，稳定性和 持续性。对项目的实施有一整套的管理措一整套的管理措施施，并保障项目的完成；通过组织定义的裁剪指南使组织的标准过程适用于所有的项目，项目 执行一套相同的过程；组织定义了相关机构和职责从事过程改进活动从事过程改进活动，并对其进行管理；明确并完善了工程过程的要工程过程的要求求；提供了决策分析技术决策分析技术； 从2级到3级（已管理到已定义）CMMI 2&3项目管理集成项目管理风险管理工程过程需求开发技术方案产品集成验证确认过程管理组织过程聚焦组织过程定义组织培训支持过程决策分析与 决议度量分析质量保证配置管理项目策划项目跟踪和监控分包协议管理需求管理项目管理总流程确定项目范围定义项目过程工作任务分解项目估计各项内容策划项目裁剪报告项目计划估计过程记录表项目跟踪控制手册(风险/问题)模型应用表项目跟踪控制手册(风险/问题)项目周报里程碑报告项目变更申请表经验和教训总结提交经验文档提交改进建议(流程和模板）提交项目度量数据项目总结报告文档范例项目度量数据项目策划项目跟踪项目总结跟踪进度/工作量/成本分析进度及业绩(CPI/SPI)计算完成时的估计度量分析度量分析项目控制项目控制风险控制计算进度及业绩(CPI/SPI)分析变化项目沟通项目沟通个人/项目周报项目例会里程碑会议及评审 建立裁剪指南和标准新开发新开发 升级升级 维护维护项目裁剪报告组织标准过程组织定义裁剪指南标准供不同的项目裁剪，裁剪范围是跟项目相关的所有过程。大大中中 小小 项目已定义过程定义项目 过程选择项目类型/工作量特定裁剪生成裁剪报告质量保证过程域3031542QA过程审计过程审计依据检查单对过程审计，确 保项目执行符合组织标准过程 的要求；报告审计结果，跟踪不符合 问题的解决。产品审计产品审计依据检查单对开发过程产 生的工作产品进行审计，确 保工作产品符合组织定义的 模板的要求；报告审计结果，跟踪不符 合问题的解决。我们需要独立 的监督和支持 机构!过程度量过程度量协助收集分析 度量数据，为 组织级过程改 进提供依据。过程支持过程支持与指导与指导指导按照相关 的标准规程组 织开发活动等过程改进过程改进参与组织过程 改进活动我们的痛处 在哪里，如 何治疗？QA的工作目标：保证软件过程质量，正确地做事。31 软件开发中常见问题开发人员未经授权修改代码或文档人员流动造成企业的软件核心技术泄密或留下的程序因缺 文档而导致无人能接上手找不到某个文件的历史版本 无法重现或编译历史版本，使维护工作十分困难 对某些文件进行了一定的修改后，发现有些修改是错误的，但又不能进行回退操作代码相互覆盖现象时有发生 配置管理是软件开发的基石！我们如何了解历史？配置管理是高效开发的基础，它不断把公司付出的人力和脑力成本转化 可见和可传递的产品积累和保存；配置管理也为开发人员提供了一个协作的平台，在此平台上，大家能够 更有效率的交流和协作；降低损失和浪费： 版本混乱、人员流动、产品缺失、数据统计。 配置管理概念软件配置管理（Software Configuration Management, SCM）是通过技术或行政手段对 软件产品及其开发过程和生命周期进行控制、规范的一系列措施。其目标 是记录软件产品的演化过程：确保软件开发者在软件生命周期中各个阶段都能得到正确的产品配置； 确保所有配置项的完整性和可跟踪性；配置项纳入配置管理范畴的工作成果统称为配置项。主要有两大类： 属于产品组成部分的工作成果，如：源代码、需求文档、设计文档、测试用例等；管理过程中产生的文档，如：各种计划、监控报告等； 配置管理主要工作定义和维定义和维护基线护基线变更控制变更控制配置状态配置状态 统计统计配置审计配置审计包括：识别和标识配置项、定义和维护基线、 建立可追踪性、建立和维护配置管理库定义变更权限，按 照流程对变更进行 控制和管理。1提出变更请求2评价变更3评审和批准4实施变更5批准结果6更新基线说明配置项及变更 请求状态，回答4WWhat：发生了什么事？ Who：谁做的此事？ When：此事是什么时候发生的？ Why：为什么做此事？对于配置库库的结构、内容进行检验，其目的 在于验证配置项的完整性、正确性。35Level 4（量化管理）的可视性是定量的、客观的输入输出进度/成本/.Level 4目标概 率36Level 4 特征- 管理者拥有决策的客观基础- 管理者能在量化的范围内预测性能- 运用统计过程控制的原理监 控过程- 处理过程偏差的特殊原因过程管理组织过程性能项目管理量化项目管理CMMI 43.02.52.01.51.00.50.050 100 150 200 250 300总生产总生产率率频频率率均 值 1 8 3 . 4标 准 差 6 8 . 5 7 N 1 7总生产总生产率率 的直方的直方图图正态80060040020001 4 7 10 1 3 16 19 22 25观观 测测 值值单单 独独 值值+ 3 SL= 798 . 4+ 2 SL= 672 . 4+ 1 SL= 546 . 3_X = 420 . 3- 1 SL= 294 . 3- 2 SL= 168 . 3- 3 SL= 42 . 340030020010001 4 7 10 1 3 16 19 22 25观观 测测 值值移移 动动 极极 差差MR = 142 . 1+ 3 SL= 464 . 4+ 2 SL= 357 . 0+ 1 SL= 249 . 6- 1 SL= 34 . 7- - 3 2 S SL L= = 0 0日编码生产日编码生产率率 的的 I - M R 控制控制图图组织过程 性能基线YX1X2组织过程 性能模型X3通过项目历史数据建立组织的过程性能基线和模型；应用组织的过程性能基线和模型对项目进行量化管理和控制；从3级到4级（已定义到量化管理） 咱们的产品质量怎么样？2 级3 级5 级4 级1 级还不错吧。没有度量，凭感觉很好。产品发布后3个月的缺陷密度平均 值是3个/KLOC有度量，缺乏对数据进行分组，一般只使用平均值很好。这类项目，产品发布后3个月的缺 陷密度的平均值是3个/KLOC，另一类产 品是2.7个组织级层面上的“求同存异”开始对数据分组，对数据差异有一定的概念。很好。这类项目，产品发布后3个月的缺陷密度，服从正态分布，平均值是3个/KLOC，标准差是0.3用统计方法计算某个数值出现的频率，说明数据服从的分布和范围1年前我们的数据服从3+-0.3的正态分布， 现在的水平是2+-0.2个，标准差缩小了，同时，通过统计检验，平均值是有显著 差异的。用统计方法描述和验证过程改进的结果，用标准差的变化， 以及平均值差异的显著性检验 结果说明改进的效果。你的答案在哪？ 几个概念为了实现某一目标而采取的一系列步骤可大：覆盖整个生命周期，如：研发过程、问题处理过程等可小：产生某个工作产品的过程，如：软件需求的同级评审、 单元测试等过程性能对执行某一过程的实际结果的度量体现为：对过程的度量，如：工作量、周期、缺陷移除率对产品的度量，如：可靠性、缺陷密度、系统运行效率过程 能力过程满足顾客要求（项目目标）的能力。The range of expected results that can be achieved by following a process.过程 项目&组织过程性能基线和模型组织度量库项目1项目2项目ncenterUpper limitLower limitYX1X2X3重要前提：过程稳定 过程性能模型过程性能模型过程性能模型是根据项目执行过程中，尤其是早期的某些子过程度量早期的某些子过程度量元元作为 输入，预测项目后期或结束时的某个质量目标或过程性能目标的实现的可能性。 子过程度量元是可控的，以便于项目可以采取措施去控制结果。过程性能模型是基于稳定的过程稳定的过程建立的，建立过程中，需要直接或间接使用 到稳定的过程的度量数据（如过程性能基线）通常情况下，建立的模型包括工程过程模型（如针对质量）和管理过程模型过程模型（如针对质量）和管理过程模型（如针对项目成本等）Subprocessx1Subprocessx2Subprocessx3Subprocessx5Subprocess x4?Outcomey?关键过程（x）影响预计的输出(y) y=f(x1,x2,)42 管理模型生产率模型总生产率 = 8.7 + 0.554 编码生产率编码生产率 = - 120 + 0.00554 重新编码规模+ 74.7 编码水平 + 179 详细设计DREY总生产率y编码生产率X1重新编码规模X2编码水平X3详细设计DRE说明：编码生产率：LOC/人天重新编码规模：LOCDRE为详细设计阶段缺陷移除率系统测试入口缺陷密度44 发布后缺陷密度模型方程主模型主模型发布后缺陷密度 =2.07 + 0.361- 0.281 每千行代码系统测试用例数子模型子模型系统测试入口缺陷密度 = 3.09 + 1.25 编码阶段入口缺陷密度- 0.112 每千行代码单元测试用例数 - 0.382 代码检查方式对遵循某一过程实际结果的体现通常针对关键过程建立基于稳定的过程建立某一个过程可能会有多个基线，例如，按如下方式分组：产品线应用领域技术45frequency Upper limitcenter Lower limitaveragerange关键过程的性能基线(PPBS)一个稳定过程的实际过程性能结果过程性能基线程性能基线体现为如下 形式：-平均值，即控制图的 中心线。-控制边界，即3 过程性能基线体现形式多系统覆盖项目生命周期的过程一组连续的过程300250150100503.02.52.01.51.00.50.0200总总生生产产率率频频率率均值183.4标准差 68.57 N 17总总生产生产率率 的直方的直方图图正态通常体现形式：总生产率N(183.4,68.57)较小的过程元素如： 生产率、 工作量、进度单系统对商业目标、质量目标的实现有重要 影响的关键过程通常是产生某一个工作产每品千行的代单码一测试的用、例数、详细设计缺陷移除率平均值，即控制图的中心线。控制边界，即3135715.0 12.510.07.55.091113151719观测观测值值单独单独值值+3SL=14.10+2SL=12.40+1SL=10.70_X =9.00-1SL=7.30-2SL=5.60-3SL=3.9013576.04.53.091113151719观测观测值值移动移动极极差差+3SL=6.265+2SL=4.816+1SL=3.367_ MR=1.9171.5-1SL=0.4680.0-3 2SL=0每每kl oc单元单元测测试用例试用例数数- 动动态态边界边界- 控制控制图图如何实现量化管理？建立量化的项目目标(Y) 项目各阶段预测目标实现的可能性 对关键过程进行统计控制（X)，确保X稳定建立关键因子和目标之间的关系生产率、发布后缺陷密度：分布及其参数关键子过程：每千行代码 单元测试用例数GQIM推导建立组织过程 性能基线3.02.52.01.51.00.50.050 100 150 200 250 300总生产总生产率率频频率率均 值 1 8 3 . 4标 准 差 6 8 . 5 7 N 1 7总生产总生产率率 的直方的直方图图正态80060040020001 4 7 10 1 3 16 19 22 25观观 测测 值值单单 独独 值值+ 3 SL= 798 . 4+ 2 SL= 672 . 4+ 1 SL= 546 . 3_X = 420 . 3- 1 SL= 294 . 3- 2 SL= 168 . 3- 3 SL= 42 . 340030020010001 4 7 10 1 3 16 19 22 25观观 测测 值值移移 动动 极极 差差+ 3 SL= 464 . 4+ 2 SL= 357 . 0+ 1 SL= 249 . 6MR = 142 . 1- 1 SL= 34 . 7- - 3 2 S SL L= = 0 0日编码生产日编码生产率率 的的 I - M R 控制控制图图建立模型总生产率 = 23.1 + 0.513 编码 生产率编码生产率 = - 188 + 0.00744 重新编 码规模 + 80.2 编码水平 + 180 详细设 计DRE量化项目管理收集度量数据 执行一致过程建立组织及项目 过程性能目标组织的 商业目标度量元收集规程 操作定义 统计控制理论 GQIM基本统计方法 六西格玛理论 蒙特卡罗模拟 模型和基线在项目中的应用确定量化项目目标预测目标能否满足过程控制 确保实现量化管理Level 5（优化中）具有很高的洞察力输入输出进度/成本/.49Level 5目标概 率50Level 5特征- 持续的、可度量的改进是生活的一部 分- 从根本上防范缺陷再次发生，软件产品可靠- 识别并消除低性能产生的长期性原因- 系统化地引入新技术、新方法、新工 具，并能够精确的预测使用新技术和 过程变更所带来的效果- 持续进行过程改进CMMI 2&3支持过程原因分析与 确定过程管理组织革新与 部署 如何持续优化？程性能CLXUCLLCLt1t2t3t4t6t5平均值(X-bar)1.采用新技术、新方法、新工具，提高关键子过程性能OPM 组织过程管理2.在项目实施中对于做的好的或者出现的问题（特殊问 题、特殊情况）进行分析，获取改进机会，提高过Level4：通过确保过程(x)稳定，保证结果(Y)稳定CAR 原因分析与决议如何持续改进？52Levels 3、4 & 5低质量 的成本Level 3“稳定Level 4“控制Level 5“持续改进上限?实施区域不大容易克服 的成本浪费下限 重大及革新型改进实施步骤借鉴六西格玛理论，在量化管理的基础上改进，降低改进风险X1X2X3yy收集和分析 改进建议识别和分析 革新型改进试用改进建议Y策划部署推广度量改进效果帕雷托图头脑风暴回归建 模分析假设检验方差分析鱼骨图直方图何时应用原因分析？何时应用原因分析？何时应用何时应用 原因分析原因分析当某项目质量或过程性能值无法无法达达到到项目所期望达到的质量或 者过程性能目目标标时；当某项目质量或过程性能值异常异常于于组织的产品质量或过程性能 基线基线时；工作产品与需求之间存在非预期的众众多多差差异异时；当组织或者项目希望解决某方面问题来提提高高产品质量或者过程性能时；1 2 3 4 56 78 9 10 11 12 13 14 15观测观测值值单单 独独 值值0 -3SL=-0.8312 +2SL=12.07 +1SL=9.4984_ X =6.91-1SL=4.33 -2SL=1.759 10 11 12 13 14 151 2 3 4 56 710.07.55.02.58观测观测值值移移 动动 极极 差差+3SL=9.51+2SL=7.31+1SL=5.11_ MR=2.91-1SL=0.710.0-3 2SL=0116 +3SL=14.651 每每kl oc代码检代码检查查缺陷数缺陷数- 动动态态边边界界- 控制控制图图( 含异常点含异常点) 分析原因1分析问题 或缺陷的 背景和范围2确定要分 析的问题或缺 陷，初步选择 分析数据项目组项目组3定位要 分析的关键 问题或者关 键缺陷直方图、 帕雷托图4推测所 有可能的原因头脑风暴、鱼骨图、流程图控制图、频率 图、检查单6确认根本原因散点图、方差分析、回归分析数据来数据来源源 ：项目配置库组织级度量库问题、需求平台数据分析的目的：数据分析的目的：确认问题5情况分；析各猜测的原因是否对问题进行细成化立和，分推类论；出根本原因搜集的数据类型：搜集的数据类型：问题的严重程度；问题的主要分类；可能导致问题的潜在原因； 实施改进建议7搜集所 有可能的改进建议头脑风暴、 鱼骨图8选择要实施的改 进建议决策分析、 会议讨论9预测改进效果以确 定改进建议有效性方差分析、回归 建模分析、蒙特 卡罗模拟11实施（试行）改 进建议并监控过程 和收集数据10细化改进建议和评 审、审批12验证实际改进效果并总 结（考虑纳入OID）假设检验、方差分 析、对比能力指数项目组项目组SEPG57 1-5级软件过程的特点()5 4 3 2 1 可视性增 强可控性增 强自我改进能力58 1-5级软件过程特点() 敢于承诺的项目 目标提前 承诺的项目目标 和实际的完成情 况间的偏差减小 实际的完成情况 的可控性增强概 率目标进度/成本5 4 3 2 1 59成熟度等级、质量&风险影响特征等级混乱的和不可预测的可视化的管理和项目跟踪，稳定的 计划和产品基线软件过程得到定义且制度化，产品质量得到控制产品质量得到控制，跟踪度量整个软件开发过程持续的过程能力的改进初始级已管理级已定义级量化管理级持续改进级质量风险“如果我们没有明确自己的模式，就很难改进自己的工作.”CMMI能力成熟度等级（阶段式）制度化软件过程不正规、混乱实施了基本的项目管理过程标准化软件过程改进制度化、系统化实施了产品和过程的量化控制1. 初始级2. 已管理3. 已定义4. 量化管理5. 优化中标准化、一致性可预测性持续改进实现组 织的商 业目标革新改进，使 过程性能发生 变化新过程新过程新工具新工具提高过程能 力，满足质 量和过程性 能目标建立组织的 过程性能基 线和模型过程改进是为了帮助商业目标的实现不是为了改进而改进 CMMI总结CMMI成熟度等级是一个从无序到 有序、从特殊到一般、从定性到定量， 最后不断自我完善的过程。 目录4能力成熟度等级介绍15CMMI有关名词及发展介绍CMMI模型带给我们什么？6现状23CMMI模型带给我们什么？认识CMMI模型结构 提高成本和进度的可预见性0 %140%-140%.Without Historical DataVariance between + 20% to - 145% (Mostly Level 1 & 2)With Historical Data Variance between - 20% to + 20% (Level 3)Over/Under Percentage(Based on 120 projects in Boeing Information Systems)Reference: John D. Vu. “Software Process Improvement Journey: From Level 1 to Level 5.” 7th SEPG Conference, San Jose, March 1997.Results: Boeing Effort Estimation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 缩短开发周期提高生产率和产品质量Lockheed Martin Naval Electronics & Surveillance Systems (NE&SS) - Radar Systems - Syracuse 目录4能力成熟度等级介绍15CMMI有关名词及发展介绍CMMI模型带给我们什么？6现状23CMMI模型带给我们什么？认识CMMI模型结构 组织已建立的模型和改进建立生产率模型建立发布后缺陷密度模型革新改进1：JEMETE性能测 试工具革新改进2：自动化BVT 革新改进3：云测试平台 革新改进4：自动构建革新改进1：自动化BVT从商业目标推导到研发目标，组织建立模型并进行的革新改进，是为 了实现研发目标，并最终帮助实现组织的商业目标。70CMMI5不是过程改进的终点 ,而是起点71
