基于GJB5000A的軟件測(cè)量與分析方法研究

劉皓潔 焦永強(qiáng)

摘要：軟件測(cè)量與分析為組織監(jiān)控和評(píng)估軟件開發(fā)項(xiàng)目提供有效支撐，它作用于軟件研制的全生命周期，能夠幫助組織提高對(duì)軟件過程和產(chǎn)品的深入了解，使組織更好地進(jìn)行決策，并實(shí)現(xiàn)組織目標(biāo)。本文以軟件測(cè)量與分析方法研究為目的，從GJB5000A的模型結(jié)構(gòu)出發(fā)，介紹了軟件測(cè)量與分析過程的目的與要求，對(duì)基于GJB5000A的軟件測(cè)量與分析方法進(jìn)行了研究，形成了測(cè)量分析模型，并對(duì)模型進(jìn)行剖析。

Abstract： Software measurement and analysis provides effective support for the organization to monitor and evaluate software development projects. It acts on the whole life cycle of software development， helps the organization to improve the in-depth understanding of software process and products， makes the organization make better decisions， and realizes the organization goals. For the purpose of research on software measurement and analysis method， this paper introduces the purpose and requirements of software measurement and analysis process from the model structure of GJB5000A， studies the software measurement and analysis method based on GJB5000A， forms and analyzes the measurement analysis model.

關(guān)鍵詞：GJB5000A模型;能力成熟度等級(jí);測(cè)量與分析模型

Key words： GJB5000A model;capability maturity level;measurement and analysis model

中圖分類號(hào)：TP311.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2020）15-0237-02

0 ?引言

隨著武器裝備信息化和數(shù)字化程度越來越高，軟件在高新武器系統(tǒng)中的核心地位和靈魂作用越來越大，越來越多的軍用軟件研制單位希望通過推進(jìn)實(shí)施GJB5000A軍用軟件能力成熟度模型來提高軟件研制能力，提升軟件產(chǎn)品質(zhì)量。但是，在推進(jìn)實(shí)施GJB5000A的過程中，研制單位普遍存在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)理解不足、體系定義與實(shí)際脫節(jié)的問題，特別在軟件測(cè)量與分析方面遇到了實(shí)施的瓶頸。由于研制單位從未有過相關(guān)工作的經(jīng)驗(yàn)，如何確定測(cè)量目標(biāo)、選擇測(cè)量項(xiàng);如何收集和分析測(cè)量數(shù)據(jù);如何運(yùn)用測(cè)量與分析為軟件進(jìn)展實(shí)施監(jiān)控、為管理決策提供有效地量化指標(biāo)等都成為推進(jìn)工作的難題。很多單位盲目的為了測(cè)量而測(cè)量，不但消耗了很大的人力物力，而且也沒有真正建立起測(cè)量的能力。因此，建立起一套有效的測(cè)量分析方法，幫助研制單位樹立軟件測(cè)量的系統(tǒng)觀念，指導(dǎo)研制單位建立軟件測(cè)量能力，推進(jìn)GJB5000A在單位內(nèi)的實(shí)施，從而快速提高軟件研制水平是本文研究的主要目的。

1 ?GJB5000A概述

GJB5000A-2008《軍用軟件研制能力成熟度模型》是中國(guó)人民解放軍總裝備部提出并批準(zhǔn)發(fā)布的，它是在GJB5000-2003《軍用軟件能力成熟度模型》基礎(chǔ)上修訂的。標(biāo)準(zhǔn)中融合了優(yōu)秀企業(yè)軟件研制和維護(hù)活動(dòng)中最佳的實(shí)踐，定義了軍用軟件研制能力成熟度模型。模型既適用于對(duì)組織的軟件研制能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)也為組織自身過程評(píng)估與改進(jìn)提供方法依據(jù)。GJB5000A共有22個(gè)過程域，根據(jù)過程域的相關(guān)性劃分為4個(gè)類別，分別為過程管理類、項(xiàng)目管理類、工程類、支持類，將過程域按成熟度等級(jí)和所屬類別劃分，測(cè)量與分析過程域是GJB5000A模型中22過程域中的一個(gè)。測(cè)量與分析的目的是支持管理信息的需要，開發(fā)和保持組織測(cè)量能力。通過數(shù)據(jù)采集和偏差分析，客觀了解組織各部門的過程和產(chǎn)品的實(shí)施現(xiàn)狀，為組織提供產(chǎn)品和服務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)控指標(biāo)，為組織管理決策提供定量信息;識(shí)別組織的薄弱環(huán)節(jié)，為組織過程改進(jìn)和產(chǎn)品改進(jìn)提供定量信息。

2 ?軟件測(cè)量與分析方法研究

軟件測(cè)量活動(dòng)，一般分為組織級(jí)測(cè)量活動(dòng)和項(xiàng)目級(jí)測(cè)量活動(dòng)兩個(gè)層次，組織級(jí)測(cè)量活動(dòng)由組織測(cè)量分析小組負(fù)責(zé)，項(xiàng)目級(jí)測(cè)量活動(dòng)由項(xiàng)目測(cè)量分析員負(fù)責(zé)。根據(jù)GJB5000A標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)量與分析過程域的要求，結(jié)合軟件研制項(xiàng)目生存周期中測(cè)量與分析工作的開展流程，以及軟件測(cè)量活動(dòng)不同層面的執(zhí)行特點(diǎn)建立了基于GJB5000A的測(cè)量與分析模型。模型分為組織級(jí)和項(xiàng)目級(jí)兩個(gè)層次，包括策劃測(cè)量項(xiàng)、采集存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)、分析測(cè)量數(shù)據(jù)、交流測(cè)量結(jié)果、評(píng)價(jià)和改進(jìn)五個(gè)部分，如圖1。

2.1 策劃測(cè)量項(xiàng)

策劃測(cè)量項(xiàng)分為兩個(gè)層次的策劃，一是組織層面的策劃。即由組織測(cè)量分析小組根據(jù)以往項(xiàng)目的實(shí)施結(jié)果、用戶和組織管理層對(duì)軟件實(shí)施的信息需要等，進(jìn)行總結(jié)提煉出組織層的測(cè)量目標(biāo)，然后分解出細(xì)化的測(cè)量項(xiàng)（基本測(cè)量項(xiàng)、導(dǎo)出測(cè)量項(xiàng)），并對(duì)每一個(gè)測(cè)量項(xiàng)定義屬性，包括名稱、目標(biāo)、單位、計(jì)算公式等，最終組織層面的策劃結(jié)果會(huì)形成一份詳盡的測(cè)量與分析規(guī)格說明。二是項(xiàng)目層面的策劃。即項(xiàng)目啟動(dòng)后，項(xiàng)目組根據(jù)項(xiàng)目的目標(biāo)和信息需要確定項(xiàng)目測(cè)量目標(biāo)（可以來源于組織提供的測(cè)量與分析規(guī)格說明中），并將測(cè)量目標(biāo)所對(duì)應(yīng)的測(cè)量項(xiàng)規(guī)格說明納入項(xiàng)目的測(cè)量分析計(jì)劃中，作為項(xiàng)目實(shí)施測(cè)量與分析工作的依據(jù)。

2.1.1 確定測(cè)量目標(biāo)

根據(jù)組織或項(xiàng)目管理的信息需要，確定測(cè)量目標(biāo)并將測(cè)量目標(biāo)以文檔形式記錄下來。測(cè)量目標(biāo)的來源可以是管理、技術(shù)、項(xiàng)目、產(chǎn)品評(píng)價(jià)或過程實(shí)現(xiàn)等需要，測(cè)量目標(biāo)是測(cè)量與分析活動(dòng)開展的依據(jù)。

2.1.2 構(gòu)造測(cè)量項(xiàng)

構(gòu)造測(cè)量項(xiàng)是根據(jù)確定的測(cè)量目標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化出滿足目標(biāo)要求的測(cè)量項(xiàng)。測(cè)量項(xiàng)按測(cè)量數(shù)據(jù)獲得方式分為“基本測(cè)量項(xiàng)”和“導(dǎo)出測(cè)量項(xiàng)”，基本測(cè)量項(xiàng)的數(shù)據(jù)可以直接測(cè)量獲得，導(dǎo)出測(cè)量項(xiàng)一般通過公式計(jì)算獲得。這里需要了解的是測(cè)量目標(biāo)與測(cè)量項(xiàng)并不是一對(duì)一的關(guān)系，有時(shí)同一個(gè)測(cè)量目標(biāo)可以細(xì)化出多個(gè)測(cè)量項(xiàng)，以便從不同的方面幫助測(cè)量目標(biāo)的達(dá)成。在構(gòu)造測(cè)量項(xiàng)時(shí)應(yīng)明確基本測(cè)量項(xiàng)的單位、導(dǎo)出測(cè)量項(xiàng)的計(jì)算方法，對(duì)于已經(jīng)構(gòu)造的測(cè)量項(xiàng)根據(jù)該測(cè)量項(xiàng)對(duì)目標(biāo)達(dá)成的重要程度的不同，可以確定出優(yōu)先順序以及裁剪的原則，當(dāng)滿足裁剪原則時(shí)可以對(duì)測(cè)量項(xiàng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟眉簟?/p>

2.1.3 制定測(cè)量項(xiàng)的采集和分析規(guī)程

為了確保采集到正確的數(shù)據(jù)、保證數(shù)據(jù)在未來某個(gè)時(shí)間也能夠可用，需要為每個(gè)測(cè)量項(xiàng)制定明確的采集方法和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法。主要的描述項(xiàng)應(yīng)該包括數(shù)據(jù)來源、采集數(shù)據(jù)的時(shí)機(jī)、采集人、存儲(chǔ)位置和是否有工具支持。同時(shí)在策劃測(cè)量項(xiàng)時(shí)指明測(cè)量項(xiàng)的監(jiān)控閾值和分析匯報(bào)規(guī)程，其中監(jiān)控閾值是測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)生異常程度的警戒線，幫助組織將有限的資源、精力投入在必要的事件上;分析匯報(bào)規(guī)程明確數(shù)據(jù)發(fā)生異常時(shí)的幾種情況以及分析和匯報(bào)的原則，幫助確保項(xiàng)目實(shí)施中能按文檔化的測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行有效的分析和報(bào)告，也是對(duì)是否采集了必要數(shù)據(jù)的一種檢驗(yàn)。

2.2 采集存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)采集工作要依據(jù)計(jì)劃執(zhí)行，與軟件開發(fā)的過程活動(dòng)相結(jié)合，遵循簡(jiǎn)便、客觀、準(zhǔn)確的原則。數(shù)據(jù)采集時(shí)，首先采集基本測(cè)量項(xiàng)，采集時(shí)應(yīng)盡可能靠近數(shù)據(jù)源即數(shù)據(jù)生成的最初位置，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并檢查和糾正遺漏、越界數(shù)據(jù)，以及由于人為判斷而造成的分類不一致數(shù)據(jù)。得到基本測(cè)量項(xiàng)后，根據(jù)計(jì)算公式得出導(dǎo)出測(cè)量項(xiàng)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)所使用的方法和渠道可以是多種多樣的，最簡(jiǎn)單的方法是利用表格形式進(jìn)行填寫，但這種方法存在統(tǒng)計(jì)、管理和保存問題等。管理工具的使用往往會(huì)解決上述問題，并使數(shù)據(jù)的采集和統(tǒng)計(jì)更加規(guī)范和簡(jiǎn)單。

2.3 分析測(cè)量數(shù)據(jù)

信息需要僅僅通過收集當(dāng)前的實(shí)際數(shù)據(jù)幾乎無法準(zhǔn)確判斷，通常用實(shí)際數(shù)據(jù)與期望值進(jìn)行比較，期望數(shù)據(jù)可能是用計(jì)劃值、歷史平均值、導(dǎo)出的界限或閾值來表達(dá)的。測(cè)量數(shù)據(jù)分析時(shí)可以利用各種分析工具，緊密圍繞測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以直觀的形式呈現(xiàn)軟件過程的各種性能，為項(xiàng)目的監(jiān)控提供量化指標(biāo)。測(cè)量中常用的繪圖技術(shù)有餅圖、條形圖、直方圖、線性圖，幫助從測(cè)量數(shù)據(jù)中提取相關(guān)信息。測(cè)量項(xiàng)定義時(shí)，根據(jù)監(jiān)控需要可以設(shè)置監(jiān)控閾值和制定分析規(guī)程，幫助判斷實(shí)際數(shù)據(jù)和期望數(shù)據(jù)間的差距是否過大，以及如何依據(jù)測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行異常分析，最終按照測(cè)量與分析結(jié)果的匯報(bào)要求在計(jì)劃匯報(bào)時(shí)機(jī)到達(dá)時(shí)形成測(cè)量與分析報(bào)告。

2.4 交流測(cè)量結(jié)果

項(xiàng)目實(shí)施過程中在項(xiàng)目周例會(huì)、階段會(huì)以及里程碑評(píng)審會(huì)上向利益相關(guān)方通報(bào)測(cè)量與分析過程的結(jié)果，利益相關(guān)方重點(diǎn)關(guān)注測(cè)量數(shù)據(jù)中實(shí)際數(shù)據(jù)超出決策準(zhǔn)則要求的測(cè)量項(xiàng)以及當(dāng)前的分析結(jié)果，依據(jù)測(cè)量目標(biāo)討論確定糾正措施，并將糾正措施落實(shí)在分析報(bào)告或會(huì)議紀(jì)要中。項(xiàng)目的利益相關(guān)方一般包括項(xiàng)目組成員、質(zhì)量保證人員、研發(fā)部門領(lǐng)導(dǎo)、用戶/用戶代表。

2.5 評(píng)價(jià)與改進(jìn)

測(cè)量與分析評(píng)價(jià)是針對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量、測(cè)量項(xiàng)構(gòu)建合理性及測(cè)量與分析活動(dòng)流程的分析。一般分為項(xiàng)目層的評(píng)價(jià)和組織層的評(píng)價(jià)。項(xiàng)目層的評(píng)價(jià)在項(xiàng)目結(jié)項(xiàng)時(shí)，對(duì)項(xiàng)目的所有測(cè)量數(shù)據(jù)、新構(gòu)建的測(cè)量目標(biāo)和測(cè)量項(xiàng)進(jìn)行收集和評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)通過的納入組織測(cè)量庫(kù)管理。評(píng)價(jià)時(shí)需要關(guān)注數(shù)據(jù)的有效性、完整性，新構(gòu)建的測(cè)量目標(biāo)和測(cè)量項(xiàng)是否使用組織其他類型的項(xiàng)目，同時(shí)也要關(guān)注測(cè)量與分析的執(zhí)行過程。組織層面的評(píng)價(jià)，可以在管理層定期的過程評(píng)審時(shí)完成。隨著組織能力成熟度的逐漸增強(qiáng)、組織戰(zhàn)略計(jì)劃的調(diào)整以及用戶要求的提高，組織的測(cè)量需要也隨之發(fā)生變化。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果制定改進(jìn)方案，在評(píng)價(jià)方案時(shí)要充分考慮改進(jìn)方案的可行性，以及實(shí)施的成本和效益的平衡，然后選擇一個(gè)最優(yōu)的解決方案。測(cè)量與分析過程的改進(jìn)，是一個(gè)持續(xù)的過程，改進(jìn)后的效果通過再次實(shí)施測(cè)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，這樣就形成了測(cè)量與分析過程持續(xù)改進(jìn)的循環(huán)。

3 ?結(jié)語(yǔ)

基于GJB5000A的軟件測(cè)量能夠?yàn)榻M織深入洞察軟件過程和產(chǎn)品與目標(biāo)的差距，使組織更好地進(jìn)行決策，實(shí)現(xiàn)組織目標(biāo)。測(cè)量與分析模型將測(cè)量分解為策劃測(cè)量項(xiàng)、采集存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)、分析測(cè)量數(shù)據(jù)、交流測(cè)量結(jié)果和評(píng)價(jià)與改進(jìn)幾個(gè)看似獨(dú)立實(shí)質(zhì)相互關(guān)聯(lián)的步驟，同時(shí)明確了組織級(jí)和項(xiàng)目級(jí)不同層次測(cè)量的分工，使抽象的測(cè)量與分析概念更為系統(tǒng)和直觀。為初步接觸GJB5000A的人員深入學(xué)習(xí)、掌握測(cè)量與分析的標(biāo)準(zhǔn)要求提供了有效途徑。

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作者簡(jiǎn)介：劉皓潔（1978-），女，黑龍江哈爾濱人，工程師，碩士，研究方向?yàn)檐浖|(zhì)量管理。