摘要：本文論述了在工程組織中進行基于CMMI的集成化過程改進的總體策略。文章首先簡要介紹了CMMI產品集，然后分別論述了利用CMMI進行集成化過程改進時如何選擇合適的規范、模型表示法的選擇以及在改進過程中評估的作用及開展。這幾方面的問題構成了基于CMMI進行集成化過程改進的主要方面。
關鍵詞：CMMI 集成化過程改進 評估
Abstract: This article expounds the tactic of CMMI-based integrated process improvement in an engineering organization. Firstly, the article introduces the CMMI products. Then, the article expounds how to select the appropriate criterion, how to select the representation of the model, and the function and operation of the appraisal in the improvement. All of the three subjects make up of the major aspects of CMMI-based integrated process improvement.
Key Words: CMMI, integrated process improvement, appraisal
一、引言
在工程領域，組織的質量和生產率依賴于三個主要的因素：過程、人員和技術。在一些大型系統的開發領域，隨著技術的不斷進步和人們素質的提高，過程因素逐漸成為制約產品質量和生產效率的瓶頸。因此，在開發組織中進行過程改進，進而增強其過程能力成為了開發組織必須要做的一項工作。
由美國卡邁基-梅隆大學的軟件工程研究所（SEI）所推出的能力成熟度模型（CMM）的成功，導致了各種模型的衍生，并且每一種模型都探討了某一特定領域中的過程改進問題。但是，隨著系統復雜性的不斷增長，工程實踐的執行越來越多地依賴于交叉學科群組、并行工程以及其他一些高度自動化的過程。面向不同學科領域的過程改進模型已經不能很好地支持并行工程這種混合式的開發環境。在這種情況下，產生了基于CMMI的集成化過程改進。
二、CMMI簡介
CMMI的全稱是Capability Maturity Model Integration，即軟件能力成熟度模型集成模型，是由美國國防部與卡內基-梅隆大學和美國國防工業協會共同開發和研制的�，F在業界使用的CMMI最新模型是2002年發布的1.1版本系列，如CMMI-SE/SW/IPPD/SS，CMMI-SE/SW/IPPD，CMMI-SE/SW，CMMI-SW等。CMMI是一套融合多學科的、可擴充的產品集合，其研制的初步動機是為了利用兩個或者多個單一學科的模型實現一個組織的集成化過程改進。在CMMI的初步研制中集成了三個特殊的過程改進模型：軟件（SW-CMM）、系統工程（EIA/IS 731）以及集成化產品和過程開發（IPD CMM）；從長期考慮，CMMI產品開發群組建立了一個自動的、可擴充的框架，以便于以后將其他一些學科的過程改進模型也逐步添加到CMMI產品集中。
CMMI模型中，最基本的概念是“過程域”。與以前的一些過程改進模型一樣，CMMI模型也只是選擇對過程改進最重要的一些題目，并將其編組到“域”中。在CMMI以前所推出的每一種單一學科過程改進模型中，都包含了一定數量的過程域（或者其他類似名稱，如焦點域）。隨著各種學科之間的交叉，過程改進人員發現這些不同模型的過程域之間存在很多重復，在涉及多學科的過程改進中帶來一些額外工作量，因此產生了將各種過程改進模型進行集成以減少過程域數量的想法。這種想法的最早實現就是CMMI項目首先在軟件和系統工程之間實現了較高的集成性，產生了一個公共的過程域集合。隨著研究的深入，過程域在不同學科之間的這種公共性越來越明顯，因而在CMMI也就漸漸形成了這樣一些非常具有通用性的工程過程域。事實上，過程管理和項目管理可以應用于任何學科，因此，CMMI中的這些工程過程域在對不同學科應用時具有不同的實現�？偟膩碚f，集成達到了兩個目的：一是提煉出了多學科之間的一些公共過程域，另一方面就是減少了過程域的總數量。下面的表1列出了CMMI及其源模型的過程域數目。
表1：CMMI模型及其源模型中的過程域數量
模型 過程域數量
SW-CMM版本2（c） 19
EIA/IS731 19
IPD-CMM版本0.98 23
CMMI-SE/SW/IPPD版本1.1 25
每一種CMMI模型是一個多達數百頁的文檔，文檔中包含了不同類型的資料，也就是模型構件。CMMI的模型構件主要有三類：需要的（required），期望的（expected），以及提供信息的構件。
需要的構件只有一種，那就是“目標”。目標表示某個過程域想要達到的最終狀態，其實現則表示項目和過程控制已經達到了某種規定程度。針對單一過程域的目標，稱之為特定目標；可適用于所有過程域的目標則稱為共性目標。
期望的構件也只有一種，就是“實踐”。實踐代表了達到目標所“期望的”手段。CMMI模型中每個實踐都恰好映射到一個目標。當然，只要能夠實現模型中規定的目標，組織可以采用其他一些經過認證的手段作為“替代的”實踐，而不一定非要采用模型中規定的實踐。因此，實踐只是模型中期望的構件，而不是需要的構件。同樣，針對單一過程域的實踐，稱之為特定實踐；可是用于所有過程域的實踐則稱為共性實踐。
提供信息的構件有10種，分別是目的、介紹性說明、引用、名字、實踐與目標關系表、注釋、典型工作產品、子實踐、學科擴充以及共性實踐的詳盡描述。這些構件為需要構件和期望構件提供了有益的補充。
三、規范的選擇
如同上面所說，CMMI是一套產品集合。針對不同的學科有不同的規范和標準。并且，每增加一種CMMI學科規范，組織在改進和評估中就要考慮更多的過程需求。比如，原來的SW-CMM模型中描述了300多個實踐或活動，而現在的CMMI-SW/SE版本1.1中卻描述了400多個實踐或活動，用這兩種模型進行過程改進或評估所需要的工作量顯然是不同的。因此，一個組織要想利用CMMI進行過程改進，首先必須根據自身的主要業務類型，以及改進的目標等因素，在CMMI產品集合中選擇適合于自身組織的規范。
組織在選擇適合自身需要的CMMI產品規范時，主要應該考慮一下幾方面因素的影響：
組織的核心業務類型
這一點對于規范的選擇尤其重要。雖然在一些大型項目中總會涉及到多學科、多領域的問題，但是對于組織中的核心業務來說，總是有一門或幾門學科是特別重要的。為了減少過程改進中的工作量，避免在改進中引入一些不必要的過程域，組織應該選擇對業務成功至關重要的學科規范。
對于開發產品或服務的組織來說，其業務類型大致包括如下三種：
1、 組織獨立承擔對某項新產品的全程開發和維護，開發過程不受外部因素影響。
以軟件開發為例。如果軟件開發組織需要開發的是一個面向某一領域的軟件系統，并且是獨立開發，則首先考慮的規范就應該是CMMI-SW。該規范中對于軟件開發過程中需求的建立、項目計劃的制定和實施，以及對軟件的測試等過程都有詳盡的描述。不過，考慮到軟件工程與系統工程兩個學科之間的大量重復性，以及兩者在全程質量管理上的統一性，一般推薦使用CMMI-SW/SE規范，因為CMMI項目在軟件與系統工程之間已經進行了比較完美的集成，對于進行獨立開發的軟件組織來說，采用CMMI-SW/SE規范進行集成化過程改進，是在集成性和工作量二者之間進行折衷的最佳平衡點。
2、 組織在開發產品或服務中需要集成他人創建的產品，或對產品的開發過程受到某些工程的影響。
實際上，隨著系統復雜性的增長，組織所承接的大部分項目都是屬于這種業務類型，這就涉及到開發過程中多學科的交叉以及并行工程等問題。CMMI產品集中的CMMI-SE/SW/IPPD對這種類型的項目開發過程進行了詳細描述。一般來說，如果組織在項目開發中需要使用交叉學科群組，需要解決對項目群組的使用、計劃和組織，需要解決學科或組之間的溝通以及與集成化產品和過程開發相關的一些問題，則可以考慮選擇CMMI-SE/SW/IPPD版本1.1規范。
3、 組織在開發過程中需要獲取或轉包某些關鍵構件。
這種業務類型主要涉及到對產品的獲取和轉包，也就是與產品供應商相關的一些問題。CMMI-SE/SW/IPPD/SS版本1.1中對于供應商的選擇和監督、集成化供應商管理以及供應商定量管理等方面給出了詳盡描述，可以比較成功地解決這些問題。
組織開展項目的業務環境
組織開展項目的業務環境也是影響規范選擇的一個重要因素。在為過程改進選擇規范時，主要應該考慮以下兩種業務環境。
1、 項目開發周期的時間長短及項目的穩定性。
如果組織所承接的是一個長期項目，具有穩定的工作環境和壓力，那么可以考慮選擇集成了多學科的過程改進規范。因為，當組織面對一個長期、穩定的項目環境時，一般能夠支持在一系列業務活動之上的集成化過程改進工作。并且，由于項目的長期性為過程改進提供了充裕的時間，因而組織可以嚴格貫徹規范中所描述的過程域中的各項實踐和活動，同時還可以從數據和經驗積累中感覺到過程改進所帶來的益處。
如果組織所面對的是一個快速發展的環境，所承接的項目是短期的、按進度驅動的工程，那么可以考慮只集中于一個特定的學科進行過程改進，甚至可以只選擇某一學科規范中的少數過程域進行改進，這樣可以在不影響項目進度的前提下，盡快得到過程改進投資的效益回報。當然，從組織的長遠發展來說，這種做法并不可取。但是當一個組織在面對項目進度的壓力時，也只能采取這種折衷的做法。
2、 項目面對的客戶基礎。
在選擇過程改進規范時，組織所面對的客戶也是一個不容忽視的因素。如果組織承接的是對復雜系統有一些關鍵需求的大型項目，例如國防、航天等項目，則客戶往往就會要求組織采用有把握的學科規范來匹配系統開發過程。
集成化過程改進的范圍和目的
在選擇合適的規范之前，首先應該了解所需改善的過程種類和過程改進的目的。如果組織的目的完全是為了進行內部過程改進，那么在選擇規范方面可以有很大的余地。針對組織中涉及的項目種類和業務類型，只要有助于組織開發過程的定義、改進的學科規范都可以選擇。但是，如果組織進行過程改進是為了認證或定級，以擴大組織的商業影響力，那么就應該有針對性地選擇某一特定學科的規范，在過程改進過程中也就要注意對規范實施的嚴格性和全面性。
四、 選擇合適的表示法
每一種CMMI模型都有兩種表示法：階段式和連續式。這是因為在CMMI的三個源模型中，CMM是“階段式”模型，系統工程能力模型是“連續式”模型，而集成產品開發（IPD）CMM是一個混合模型，組合了階段式和連續式兩者的特點。兩種表示法在以前的使用中各有優勢，都有很多支持者，因此，CMMI產品開發群組在集成這三種模型時，為了避免由于淘汰其中任何一種表示法而失去對CMMI支持的風險，并沒有選擇單一的結構表示法，而是為每一個CMMI都推出了兩種不同表示法的版本。
不同表示法的模型具有不同的結構。連續式表示法強調的是單個過程域的能力，從過程域的角度考察基線和度量結果的改善，其關鍵術語是“能力”；而階段式表示法強調的是組織的成熟度，從過程域集合的角度考察整個組織的過程成熟度階段，其關鍵術語是“成熟度”。
盡管兩種表示法的模型在結構上有所不同，但CMMI產品開發群組仍然盡最大努力確保了兩者在邏輯上的一致性，二者的需要構件和期望部件基本上都是一樣的。過程域、目標在兩種表法中都一樣，特定實踐和共性實踐在兩種表示法中也不存在根本區別。因此，模型的兩種表示法并不存在本質上的不同。組織在進行集成化過程改進時，可以從實用角度出發選擇某一種偏愛的表示法，而不必從哲學角度考慮兩種表法之間的差異。
從實用角度講，兩種表示法各有優點。
階段式表示法
軟件CMM是一種階段式模型，該模型經過多年的成功使用已經被證明是有效的，這為選擇階段式表示法模型提供了最強有力的證據�？紤]從不成熟組織向成熟組織的發展過程，階段式表示法具有如下兩方面優勢：
1、 階段式模型為支持組織的過程改進提供了一個過程平臺。
對于著眼于改善過程成熟度的組織來說，階段式模型提供了一種明確的、行之有效的跨越式發展途徑。階段式模型中所描述的組織的5個成熟度等級中，每實現一次等級間的跨越，組織就致力于解決某一方面的問題。例如，組織從成熟度等級1到成熟度等級2，主要致力于有助于改善項目管理的過程域；從成熟度等級2到成熟度等級3，提供了廣泛的組織過程定義；從成熟度等級3到成熟度等級4，致力于對過程定量管理的過程域；從等級4到等級5，致力于過程的改進和優化。通過這種方式，階段式模型確定了組織進行過程改進的最佳次序，如圖1。
圖1：模型的階段式表示法
2、 階段式模型可以為組織定義一個過程成熟度等級，便于進行跨組織的比較。
在階段式模型中，每一個過程域都被指定歸屬到一個成熟度等級中，因此，基于階段式模型為組織所定義的成熟度等級中，過程域的預期范圍和應用將變得非常清晰。這樣，在對不同的組織進行比較時，只要對比組織所達到的不同的成熟度等級，即可知道不同組織在執行過程域方面所存在的差別。
連續式表示法
相比之下，連續式模型不如階段式模型常用，但也不乏支持者，特別是在系統工程師中。采用連續式模型主要有如下兩方面的優勢：
首先，連續式模型為用戶進行過程改進提供了比較大的自由度。如同上面所說，階段式模型確定了組織進行過程改進的最佳次序，但同時也限定了用戶在進行過程改進時必須遵循單一的改善路徑。而連續式模型則允許用戶根據組織的業務目的來選擇過程改進活動的次序。在連續式模型中，用戶可以選擇定義組織的成熟度等級，同時還可以選擇定義更適合于自身業務環境的過程域的次序。組織可以在一個自己選擇的次序中使過程域達到給定的能力等級，而不必遵循單一的階段式模型的原則。
其次，基于連續式模型對組織的過程進行的評估，其評估結果具有更好的可見性。在連續式模型中，可以為每個過程域定義多個能力等級，從而可以增強對過程改進中強項和弱點的認識。由于連續式模型是對每個個別的過程域進行單獨的評定，并給出個別過程域的能力等級特征圖，這顯然要比只一個單一的成熟度等級圖能提供對過程的更仔細的觀察。
五、 CMMI評估的作用及開展
在過程改進中，評估是非常重要的一個環節。對于組織內部來說，開展對過程的評估是為了找出組織目前所處的位置，診斷組織過程中存在的缺陷。這一點對于過程改進的成功開展是必不可少的。因此，在一個組織中進行集成化過程改進之前，首先要對評估的作用及開展有一個清晰的認識。
1、正確認識評估的作用
目前，我國的軟件行業中對開展CMMI評估日益重視，很多公司都已經開始實施CMMI評估，并取得了一定的成果。但是，在開展評估中也暴露出了一些問題。其中最主要的問題是對于評估產生的誤解。很多組織僅僅是為了評估而評估，只盯住評估的商業目標，急于求成，在評估過程中弄虛作假；評估結束后，只注重認證結果，對評估結果沒有好好利用，不能夠真正貫徹評估中所給出的建議，從而也不能真正起到過程改進的目的。
在組織的過程改進中，評估的主要作用就是評定組織當前的所處的位置，即評定過程域的能力等級或組織的成熟度等級，并且找出組織的各個過程域中的強項和弱點，為下一步的過程改進提供建議和支持。同時，考慮到組織的商業目標，在組織中開展評估和認證可以擴大組織的市場影響力，從而帶來相應的經濟效益。在過程改進中，一定要擺正評估的位置。評估是手段，而過程改進才是組織所要達到的最終目的。
2、評估的開展
根據CMM標準中所提出的IDEAL模型，過程改進的開展可以分為五個階段：⑴初始化：為成功進行過程改進打下基礎；⑵診斷：相對預期目標找出組織當前所處的位置；⑶建立計劃：計劃如何達到目標；⑷行動：按照計劃展開行動；⑸學習和擴充：學習以往的過程改進經驗，擴充在將來采用新技術的能力。在組織進行過程改進的過程中，這五個階段需要多次重復進行，逐步改善組織的過程能力。因此，作為診斷階段中的一項重要活動，評估也不是一次性的行為，同樣也需要循環往復進行。
CMMI產品集中的CMMI Appraisal Requirement 版本1.1給出了基于CMMI的評估中40多條需求，提供了一個綜合需求集和評估方法的設計限制。根據這些需求集和設計限制可以開發出相應的基于CMMI的評估方法。
CMMI產品集中還給出了過程改進的標準方法CMMI評估方法SCAMPI，這一方法是由CMMI產品開發群組開發的，滿足全部的CMMI Appraisal Requirement 版本1.1需求。組織在進行過程改進的時候可以參考該方法進行具體實施。
但是，對于一個具體的組織來說，僅僅根據CMMI產品中對評估的相應描述來照本宣科是遠遠不夠的。特別是對于一些在過程管理方面還很不成熟的組織，在開展CMMI評估的時候更要發揮自身的創造性，靈活運用CMMI產品集中所提供的評估方法。根據CMMI Appraisal Requirement 版本1.1中的描述，評估可分為三類：
A類評估：全面綜合的評估方法，要求在評估中全面覆蓋評估中所使用的模型，并且在評估結果中提供對組織的成熟度等級的評定結果。
B類評估：較少綜合，花費也較少。在開始時作部分自我評估，并集中于需要關注的過程域。不評定組織的成熟度等級。
C類評估：也稱為快估。主要是檢查特定的風險域，找出過程中的問題所在。該類評估花費很少，需要的培訓工作也不多。
對于一個準備全面實施SCAMPI的組織來說，可以將過程改進分成幾個層次進行，在不同層次間逐漸引入較高水平的評估：先通過幾次C類評估找出過程缺陷，改進之后再導向B類評估；同樣，B類評估也可以執行多次，慢慢導向進行全面的SCAMPI基準評估。如圖2所示。 
圖2：評估的時間層次性
3、對評估模型的剪裁
模型是評估中的一個重要因素。在進行具體的評估之前，需要對選定的模型進行剪裁。這樣做一方面可以減少評估的工作量，更主要的是建立起適合組織具體情況的具體模型，將標準模型中的角色、活動等部件映射到組織結構中。
對CMMI模型的剪裁可以從兩個不同的角度進行：一是將剪裁模型用于過程改進；另一方面，也可以將剪裁模型用于建立評估基線。
對于內部過程改進方面的模型剪裁，主要是限制或擴展組織或項目的過程改進范圍，是別出支持組織的商業目標和需求的過程域和實踐，去掉對組織的業務目標“不適用”的過程域、目標以及實踐。當然，由于模型中各組件之間的相互聯系，如果將多個過程域、過程域中的多個目標或實踐聲明為“不適用”，將不可避免地帶來評估中的一系列風險，從而削弱了評估的作用。因此，當懷疑某個過程域或目標以及實踐不適用時，不應該匆忙做出決定。
將剪裁模型用于建立評估基線，主要是為了能夠通過評估報告在同行業中或者在幾個潛在的供應商中比較評估結果。因此，在這種情況下進行模型的剪裁，必須保證在多次評估中參照剪裁模型所得出的定級結果的一致性。從這種角度出發的模型剪裁受到更多的限制。CMMI-SE/SW/IPPD版本1.1中對其具體剪裁方法給出了詳盡的描述，組織在通過剪裁定制自己的CMMI模型時可以作為參考。
組織在進行過程剪裁時，應該綜合考慮自身的業務目標、業務模型以及過程改進的資源約束等因素，全面衡量剪裁在減少評估工作量與其所帶來的風險之間的利害關系，緊密結合組織本身的核心業務過程，參照CMMI產品集中給出的規范和標準，建立起自身評估中可用的CMMI模型。
六、 結束語
自從CMMI項目啟動以來，基于CMMI的集成化過程改進策略已經在很多知名的大型組織中取得了比較成功的實施。這些組織在進行集成化過程改進中，既取得了巨大的效益，也積累了豐富的經驗。本文根據這些組織的實施經驗，總結了基于CMMI的集成化過程改進中需要注意的幾個關鍵問題。具體實施中的許多關鍵技術，如組織標準過程的建立，對模型的剪裁技術，評估的開展中的一些重要技術等，都還有待于進一步的研究。
參考文獻
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文章來源于領測軟件測試網 http://www.kjueaiud.com/
