软件过程与改进课过程改进

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1、软件过程与改进第8章 过程改进v如何对过程进行改进？软件过程与改进3软件过程质量v过程质量 质量是指“某一事物的特征和属性”，作为一个 事物的属性，质量往往指的是事物的可度量的特征 ，且这些特征都是可以与已知标准进行比较的。软件过程和软件产品一样，都是属于知识或 信息实体，对其在质量方面的定义和描述具备一定 的复杂性。尽管如此，软件过程质量（即过程质量 ）的表现形式不外乎体现在静态和动态这两个方面 。 （1）软件过程静态方面v当软件过程仅以某种特定的描述形式存在时，过程质量就 表现为静态的一面。此时的过程质量实际上就是软件过程 描述本身所具备的属性，它表现为： 功能性：该过程描述满足实际需要的

2、程度； 易使用性：用户使用该过程描述进行过程实施和运作所 需的努力程度，其中包括易理解性和易学习性等子特性 ； 准确性：描述特定类型的软件过程的准确程度，可包含 精确性、一致性、完整性、冗余度等子特性； 易维护性：用户在改进基于该描述形式的软件过程时所 需的努力程度，其中包括易分析性和易修改性等子特性 ；软件过程与改进（2）软件过程动态方面v当软件过程在执行运作时，过程质量就表现为动 态的一面。 此时的过程质量是以软件过程所表现出的过程运 作能力来衡量，其中包括过程运作能否达到所预 定的目标、是否保证了软件产品的质量等，可以 简称为过程能力。软件过程与改进软件过程改进v三步：软件过程及其实例进

3、行不断优化的活动。 过程度量 过程评价 过程改进软件过程与改进软件过程的度量v 过程度量是针对所指定的软件过程，以某种方式 对其过程能力指标实现合理的量化，从而以一定 的标准衡量该软件过程的质量。 v过程度量的特点： 过程质量静态特征 动态特征：过程能力是过程质量的动态表现、是通过 过程运作而体现的。因而和产品度量不同，过程度量 是同过程运作紧密相关的，只有经过过程运作，过程 度量才能体现其“过程”含义，这是过程度量与产品度 量的根本区别。 软件过程与改进客观度量与主观度量v度量的客观性是指所得到的关于某对象的度量值 是该对象的真实描述。 例如LOC度量（代码行数）就是具备客观性 的度量； v

4、度量的主观性是指所得到的关于某对象的度量值 是由度量者的主观判断得到的，因此所得到的度 量值会随度量者的不同而异。 如系统的易学习性”的度量值。 软件过程与改进过程度量的通用模式 软件过程与改进9问题解决值转换解释数据获取用户问题目标问题解决模型用户解释目标解释模型度量约束度量知识获取约束获取技术模型度量活动外部输入输出内容原 始 数 据 . .转换后的度量值 . .度量结果 . .分析结论T (过程周期)t过程评价（Evaluation）v过程评价：以一系列的标准对软件过程的质量进行 评定而使软件过程不断改进和优化的系列活动。v过程评价/过程评估：SEI在 “评价/评估指南” “评估指南”：

5、当用户以过程改进为出发点，对自 身机构的软件过程进行评定时 评定过程现有的过程能力 预见其能力，潜在缺陷和改进方向 “评价指南” 仅是客观评定过程能力当时所达到 的程度。软件过程与改进v 无论是过程评价还是过程评估，其目的都是：认 知过程能力、比较过程能力、改进过程能力。 v 过程评价有多种实现方法，其中过程度量便是一 种最有效且最系统化的方法，其他诸如问卷调查、 实际走查（walk through）等也是实现过程评价 的常用方法。 软件过程与改进度量模型 v过程度量模型就是要研究过程度量 所涉及的属性 和问题，从而规范过程度量的内容和步骤，实现过 程度量的目标。软件过程与改进vFCM（Fac

6、tor Criteria Metric）模型 1976年Bohem等提出定量进行软件质量评 价的概念，两年之后，Walters和McCall提出一 个质量要素-准则-度量的三层次式软件质量度量模 型，其中，要素是软件质量的反映，软件属性可用 作评价准则，量化地度量软件属性可反映软件质量 的优劣。此后，G.Murine提出软件质量度量技术 (SQM)，用于定量地评价软件质量。 1991年 ISO推出了以FCM模型作为基准模型的标准 ISO9126：“信息技术：软件产品评价质量特性及 其使用指南”软件过程与改进ISO/IEC 9126质量模型分三个层次：质量特性（6个），质量子特性（21个）v功能

7、性 Functionality 适合性 Suitability 准确性 Accurateness 互操作性 Interoperability 依从性 Compliance 安全性 Security v可靠性 Reliability 成熟性 Maturity 容错性 Fault tolerance 易恢复性 Recoverability v易使用性 Usability 易理解性 Understandability 易学习性 Learnability 易操作性 Operability软件过程与改进v效率 时间特性 Time behavior 资源特性 Resource behavior v可维护性

8、 Maintainability 易分析性 Analyzability 易改变性 Changeability 稳定性 Stability 易测试性 Testability v可移植性 Portability 适应性 Adaptability 易安装性 Installability 一致性 Conformance 易替换性 Replaceability软件过程与改进FCM模型的基本出发点是：通过一种分层结构建 立面向用户的质量要素、面向软件过程属性的准则 和度量之间的关系，通过对软件过程属性的度量来 反映软件过程质量特性。 FCM模型软件过程与改进FactorCriterionCriterion

9、CriterionMetricMetricMetricv以FCM模型为基础构造的度量模型的特点： 第一层先定义面向用户（或是“外部的”） 的关于软件过程质量的软件特性； 第二层通过分解第一层的软件过程外部质 量特性，建立可被度量的软件过程内部属 性的基本范围； 根据第二层指定的基本范围内的软件过程 属性，找到使其量化的度量方法，形成第 三层。 软件过程与改进过程改进v过程改进是在软件过程工程中为了更有效地达到 优化软件过程的目的，所实施的改善或改变其软 件过程的系列活动。 认知现有软件过程 发现软件过程存在的问题和缺陷 提出改进的意见 软件过程的改进和完善 v过程改进的关键是发现软件过程中所存

10、在的问题 和缺陷，而过程度量正是发现问题和缺陷的必备 手段。 软件过程与改进过程改进v 过程改进（Process Improvement，简称PI）的目的是： 建立和维护对机构级和项目级的过程，并就该过程在机构内达成改进共识； 协调机构过程的实施，并对过程进行评估、维护以及改进的各项工作； 全面识别并了解机构过程及过程资产已经存在或潜在的强项及弱项。软件过程与改进研发过程改进活动流程图软件过程与改进过程性能改进软件过程与改进过程改进方式在软件过程工程的各项活动中，过程改进活动是 一项综合且需要持续开展的活动. 软件机构的过程模型， 具体软件项目的过程实例软件过程与改进过程改进的对象v过程模型

11、v过程实例 主要对过程模型改进，这是因为： 1）过程模型代表了一类软件项目的共性，这使得 针对过程模型的改进活动比针对具体项目的过程 实例的改进活动更具有代表性，因而更加有效； 2）过程模型通常体现了该机构的项目管理和技术 管理手段。优秀的软件机构更加注重过程模型的 改进，以提高其管理水平。 软件过程与改进过程改进的两种模式v目标驱动模式目标驱动的过程改进模式是指根据一个预先给定 的目标，自顶向下制定过程度量或评价模型，有 目的地开展相关改进活动的过程改进模式；v缺陷驱动 模式缺陷驱动的过程改进模式是指根据过程实施时所 产生的关于过程缺陷的反馈信息，进行有针对性 改进活动的过程改进模式。软件过

12、程与改进过程改进的通用步骤软件过程与改进过程改进的大纲方案（1）确定 机构的需求和 商业目标（2）初始化 过程改进（3）准备并 实施过程评价（6）确认 改进结果（4）分析评价 结果和制定 改进活动计划（5）实施 改进活动（8）监督改进 后的过程性能（7）维持 改进结果已识别的 范围和优先级初步的过程改进 大纲方案评价要求当前评价 的能力评价 结果已实现 的改进已被证实的 改进结果再评价的要求再评价 结果经批准的 活动方案工业 标准过程模型 中的实践描述能力确定中 的目标能力概括针对能力确定的已被保持 的改进结果改进的 预备信息过程改进的要求机构的需求软件过程成熟度v 近代质量管理的理论与实践是

13、软件过程成熟度学说的基础 软件项目失败的教训导致软件工程的出现 全面质量管理（TQM）的成功启发了软件产业 近年来对软件过程成熟度学说有重大影响的专家和事件Walter Shewhart 1930 统计质量控制原理，PDCA循环 Edwards Deming 1956 对上述原理做了发展和证实 Phil Crosby 1980 提出质量成熟度网格概念 Watts Humphrey 1986 将上述概念用于软件过程，提出了成熟度等级的概念 美国SEI 1987 提出成熟度框架，CMM，CMMI，SPA，TSP，PSP软件过程与改进软件过程与改进PDCA 循环Plan 计划 Do 实施 Check

14、 检查 Action 措施PDCA软件过程与改进v 只是做 v 为了做好前思后想 v 利用已有经验 v 预测可能的结果 v 经验再丰富活动评估 改进制定计划输入改进预测产生输入输入结果标准 PDCA的扩展软件过程成熟度运动的普及SEI的CMM及美军软件工程标准MILSTD498欧洲委员会为欧洲系统与软件创新项目（ESSI ）投资，鼓励软件过程改进的试验（PIE）英国国防部所属防务研究总署DRA制定软件质量 标准，并进行软件过程改进的研究工作，所制定 的软件质量标准及研究方案成为ISO的软件过程改 进和能力确定标准（ISO15504SPICE：Software Process Improveme

15、nt and Capability dEtermination)的核心部分软件过程与改进- 德国联邦陆军发起开发V- 模型（IABG，1992）。 - 国际电信联盟得到Bell Canada公司的支持，于1994年开发了Trillium软件过程持续改进模型。 - 欧洲宇航总署ESA，于1991年公布了软件工程标准PSS-05-0 - ISO制定并发布了多项标准：ISO9000-3（1991，1994，1997）ISO90003（2004）ISO/IEC 12207ISO/IEC 15504 - 近年出现的软件过程评估与过程改进方案（见下表）推出机构名称时间主题CMU-SEICMM CMMI19

16、87 2002软件过程能力评估ISOISO9001 ISO900031994，2000 1997，2004建立和维持质量体系ISO/IECISO/IEC TR15504 SPICE1997软件过程改进与能力鉴定DODMIL-STD-4981984软件过程改进BELL CanadaTRILLIUM1994软件过程评估GFAFV-Model1992软件过程定义欧共体BOOTSTRAP1994软件过程评估软件过程改进框v四个组成部 - 软件过程基础设施- 软件过程改进路线图- 软件过程评估方法- 软件过程改进计划v 四部分关系 - 互相联系，缺一不可 - 基础设施是条件 - 评估是改进的推动力 - 路线图为改进指向 - 全部活动需18-24个月 软件过程与