Разработка ПО: стандарты качества. Capability Maturity Model (Модель развития функциональных возможностей) (CMM) Базовые документы системы качества предприятия и жизненного цикла программного средства

Помимо государственных и международных стандартов, существует несколько подходов к сертификации процесса разработки. Наиболее известными из них в России являются, по-видимому, CMM и CMMI.

CMM (Capability Maturity Model) - модель зрелости процессов создания ПО, которая предназначена для оценки уровня зрелости процесса разработки в конкретной компании. В соответствии с этой моделью имеется пять уровней зрелости процесса разработки. Первый уровень соответствует разработке «как получится», когда на каждый проект разработчики идут как на подвиг. Второй соответствует более-менее налаженным процессам, когда можно с достаточной уверенностью рассчитывать на положительный исход проекта. Третий соответствует наличию разработанных и хорошо описанных процессов, используемых при разработке, а четвертый - активному использованию метрик в процессе управления для постановки целей и контроля их достижения. И наконец, пятый уровень означает способность компании оптимизировать процесс по мере необходимости.

Требования CMM и CMMI

После появления CMM стали разрабатываться специализированные модели зрелости для создания информационных систем, для процесса выбора поставщиков и некоторые другие. На их основе была разработана интегрированная модель CMMI (Capability Maturity Model Integration). Кроме того, в CMMI была предпринята попытка преодолеть проявившиеся к тому времени недостатки CMM - преувеличение роли формальных описаний процессов, когда наличие определенной документации оценивалось значительно выше, чем просто хорошо налаженный, но не описанный процесс. Тем не менее CMMI также ориентирован на использование весьма формализованного процесса.

Таким образом, основой моделей CMM и CMMI является формализация процесса разработки. Они нацеливают разработчиков на внедрение детально описанного в регламентах и инструкциях процесса, который, в свою очередь, не может не требовать разработки большого объема проектной документации для соответствующего контроля и отчетности.

Связь CMM и CMMI с итеративной разработкой более опосредованная. Формально ни та ни другая не выдвигают конкретных требований к тому, чтобы придерживаться каскадного или итеративного подхода. Однако, по мнению ряда специалистов, CMM в большей степени совместима с каскадным подходом, в то время как CMMI допускает также и применение итеративного подхода.

Безусловно, RUP - это итеративная методология. Хотя формально обязательность выполнения всех фаз или какого-то минимального числа итераций нигде в RUP не обозначена, весь подход ориентирован на то, что их достаточно много. Ограниченное количество итераций не позволяет в полной мере использовать все преимущества RUP. Вместе с тем RUP можно применять и в практически каскадных проектах, включающих реально всего пару итераций: одну в фазе «Построение», а другую в фазе «Передача». Кстати говоря, в каскадных проектах реально используется именно такое количество итераций. Ведь проведение испытаний и опытной эксплуатации системы предполагает внесение исправлений, которые могут подразумевать определенные действия, связанные с анализом, проектированием и разработкой, то есть фактически являются еще одним проходом через все фазы разработки.

Методология RUP

Что касается формальности методологии, то здесь RUP представляет пользователю весьма широкий диапазон возможностей. Если выполнять все работы и задачи, создавать все артефакты и достаточно формально (с официальным рецензентом, с подготовкой полной рецензии в виде электронного или бумажного документа и т.д.) проводить все рецензирования, RUP может оказаться крайне формальной, тяжеловесной методологией. В то же время RUP позволяет разрабатывать только те артефакты и выполнять только те работы и задачи, которые необходимы в конкретном проекте. А выбранные артефакты могут выполняться и рецензироваться с произвольной степенью формальности. Можно требовать детальной проработки и тщательного оформления каждого документа, предоставления столь же тщательно выполненной и оформленной рецензии и даже, следуя старой практике, утверждать каждую такую рецензию на научно-техническом совете предприятия. А можно ограничиться электронным письмом или наброском на бумаге. Кроме того, всегда остается еще одна возможность: сформировать документ в голове, то есть обдумать соответствующий вопрос и принять конструктивное решение. И если это решение касается только вас, то ограничиться, например, комментарием в коде программы.

Таким образом, RUP - итеративная методология с очень широким диапазоном возможных решений в части формализации процесса разработки.

Подведем итоги второй части статьи. RUP, в отличие от большинства других методологий, позволяет в широком диапазоне выбирать степень формализации и итеративности процесса разработки в зависимости от особенностей проектов и разрабатывающей организации.

А почему это так важно - мы обсудим в следующей части.

В.Ильин.

Руководитель Службы качества Компании TopSBI

"Если делаешь что-нибудь

неправильно - не нужно
рассчитывать на правильный результат."

Народная китайская мудрость

Комплексное решение задач обеспечения качества программных средств предполагает разработку и внедрение той или иной системы управления качеством (Системы Менеджмента Качества - СМК ). В мировой практике наибольшее распространение получила именно система, основанная на требованиях международных стандартах серии ISO 9000, потому что она определяет именно наиболее общие требования, и к ПС в том числе, и тем самым, в целом, уже предопределяет ту начальную зрелость процессов, которая необходима для соответствия многим отраслевым моделям и стандартам в ИТ - области.

Но на вопрос, гарантирует ли внедрение системы качества и успешная сертификация выпуск качественного продукта, необходимо ответить честно - "нет".

Подчеркивая, что ISO 9000 - "превосходная идея", Gartner Group рекомендует рассматривать сертификацию на ISO 9001 только, как исходную точку на пути к качеству {1}.

Он закладывет как-бы "скелет" системы качества, а наполнение этой системы "мышцами" (профессиональным содержанием на основе уже специальных, отраслевых стандартов и методологий, как, например CMM) может обеспечить уровень качества, соответствующий растущим требованиям рынка.

В связи с вышеизложенным и с методологической, и с практической точек зрения многие специалисты в области менеджмента качества считают целесообразным строить стратегию развития ИТ-компаний следующим образом:

Сначала разработать и внедрить СМК по модели ISO 9001:2000. (Ведь большинство компаний, которые сейчас находятся на 4-ом и 5-ом уровнях SW-CMM, сначала прошли через приведение своих процессов в соответствие по модели ISO. Как показывает практика, это оптимальный вариант в плане управления развитием СМК и снижения рисков).

И только затем начать разрабатывать и внедрять ключевые процессы модели SW-CMM и далее, при необходимости, модели CMMI.

Для того, чтобы понять, насколько это действительно правильно, проведем сравнение этих моделей.

1. Обзор претендентов.

Проведем краткий обзор наиболее популярных стандартов, которые могут быть использованы ИТ-компанией для оптимизации своих бизнес-процессов.

ISO 9001. Наиболее популярным, и особенно, в Европе, является ISO 9001 {2}

При этом методически, в полном соответствии с дисциплиной построения сложных систем, стандарт ISO 9001 предусматривает, с одной стороны, построение организационной системы "сверху вниз": от целей предприятия и его политики - к организационной структуре и формированию бизнес процессов, и с другой - итеративное развитие организационной системы через механизмы измерения и улучшения.

Упрощенно "качество", согласно серии стандартов ISO 9000, это ситуация, при которой потребители получают от производителя продукцию соответствующую их прямым требованиям и подспудным ожиданиям. Поэтому управление качеством, в соответствии с ISO 9000, предполагает применение т.н. "процессного подхода", когда моделируется и внедряется наиболее оптимальная цепь "преобразований-процессов", гарантирующая, что потребности потребителей воспринимаются производителем и воплощаются в любой продукт без искажений.

Многие организации -разработчики ПО успешно используют именно эту широко известную серию стандартов ISO 9000. Новая версия стандартов этой серии вышла в 2000 году и уже содержит в себе такие понятия, как процессный подход, анализ и измерения, совершенствование процессов, заимствованные из модели СММ и ранее отсутствовавшие в предыдущих версиях ISO 9000. Правда, следует заметить, что стандарты этой серии универсальны - они не ориентированы на какую либо конкретную отрасль, не учитывает специфики IT-сферы и, в этом смысле, конечно по степени конкретизации, заметно уступают СММ. Кроме того, ISO 9000 не предполагает никаких градаций (уровней) соответствия и, тем самым, затрудняет определение "истинных" возможностей той или иной организации и, соответственно, - путей их дальнейшего развития.

CMM (Capability Maturity Model) разработана Software Engineering Institute при университете Карнеги-Меллона (США) и описывает модель зрелости процессов разработки программного обеспечения на предприятиях {3}. В рамках этой модели для каждой компании может быть сопоставлен некоторый уровень (один из пяти возможных), свидетельствующих о достигнутом качестве процесса разработки ПО. Так как эти стандарты разрабатывались, прежде всего, в целях упорядочивания процесса выбора подрядчиков для Министерства обороны США, особое внимание в них уделяется процессам управления ПО проектам, в то время как технические аспекты разработки освещены меньше.

В версии SW-CMM v.1.1 (Capability Maturity Model for Software) имеется 316 Key Practices. Key Practices - это то, что должно быть внедрено на предприятии и то, на что будет обращать внимание команда, проводящая оценку процессов. Они объединяются в области - Key Practices Areas (KPA) - это уже совокупности взаимосвязанных процессов, которые при совместном выполнении и приводят к достижению определенного набора целей.

CMMI (Capability Maturity Model Integration) - дальнейшее развитие модели CMM. В CMMI-SE/SW Version 1.02 (CMMI for Systems Engineering/Software Engineering), пожалуй, наиболее приемлемой для разработчиков программных систем, - количество Key Practices достигает уже 417.

Увеличение Key Practices связано с самой целью разработки CMMI - модель должна помочь избежать проблем, связанных с использованием различных отраслевых моделей CMM.

(Начиная с1991 года, были разработаны модели CMM для различных областей применения, наиболее существенными из них были:

Модель зрелости процессов разработки программного обеспечения (Capability Maturity Model for Software - SW-CMM)
- модель зрелости процессов для системного реинжиниринга (Electronic Industries Alliance Interim Standard - EIA/IS 731)
- модель зрелости процессов интегрированной разработки продуктов Integrated Product Development Capability Maturity Model - IPD-CMM)

На основе этих моделей и был построен CMMI. Он вобрал в себя лучшее из этих моделей, устранив неоднозначность трактования некоторых понятий ввиду наличия множества моделей - поэтому и число ключевых практик значительно выросло).

Понятно, что это получилась уже существенно более "тяжелая" модель- см. Рис. 1 , которая, к тому-же, еще не достаточно проверена на практике (вышла только в 2002 году). В связи с этим, по моему мнению, при внедрении модели возможны большие риски, связанные, как с неоправданными потерями скорости разработки ПО, так и с одновременным однозначным возрастанием трудозатрат на функционирование (и поддержку) внедренных KPA - cм. Рис 1. Мне, как практику уже построившему СМК в трех различного профиля ИТ-компаниях, кажется, что в модели CMMI явно нарушен баланс необходимого и достаточного - персонал ИТ-компании (а это, как правило, большей частью- "художники кода ") просто "не примет к исполнению" такое количество контроллируемых регламентов (здесь есть очень большой риск построить "потемкинскую деревню") !

Рис. 1 Сравнение состава KPA в моделях CMM и CMMI.

Кроме того Assessment для CMMI будет значительно дороже, так как авторизованных SEI Lead Assessor" ов будет пока очень мало, и услуги эти будут значительно более дорогие, чем при оценке на соответствие модели CMM.

Более того, многие зарубежные специалисты в области менеджмента качества, (к мнению которых я на данный момент полностью присоединяюсь), довольно скептически отзываются о CMMI в контексте полезности ее для реализации в небольших и средних организаций (именно такие организации, как раз и характерны для России). Высказывается даже мнение, что через некоторое время SEI придется либо выпустить адаптированную SW-CMM v.2, либо произвести какие-то подобные шаги. Т.е. если рынок не примет модели, а такие предпосылки уже на момент написания этой статьи есть, то SEI надо будет адаптироваться к требованиям рынка.

В связи с вышеизложенным представляется целесообразным провести анализ уже упомянутого баланса необходимого и достаточного во всех этих основных моделях СМК.

Проведем его в следующих координатах (см. Рис. 2 ) :

степень регламентируемости процессов разработки - обозначим это понятие - RP ,

вероятность достижения запланированных результатов- обозначим это понятие -PQ .

На Рис. 2 показана экспертная оценка баланса степени регламентируемости и вероятности достижения при этом запланированных результатов, проведенная автором по результатам практики внедрения требований этих моделей в процессы разработки и внедрения ПС (программных средств).

Выражаясь математическим языком, величина производной: F(Q) = dPQ \ dRQ (прирост эффективности в достижении качества dPQ при приросте затрат рабочего времени на поддержку выполнения требований dRQ ),уменьшается,соответственно, в следующей последовательности: ISO 9000, CMM, CMMI.

Поэтому Рис. 2 наглядно и просто объясняет:

популярность именно модели ISO 9000,

правильность методики: сначала ISO, и только потом, при необходимости, CMM,

определенный скепсис в отношении эффективности модели CMMI.

Рис. 2 Анализ баланса степени регламентируемости и вероятности достижения при этом запланированных результатов (по экспертной оценке автора)

Расмотрим теперь еще одно руководство, которое широко используется в ИТ-компаниях и будет упомянуто ниже при анализе вопросов практики внедрения СМК.

Это PMBoK (Guide to the Project Management Body of Knowledge) - это проект Project Management Institute, вобравший в себя накопленные знания в области управления проектами. Последняя версия документа вышла в 2000 году и тогда же получила статус стандарта американского института стандартизации ANSI (хотя стандарты ANSI и IEEE формально считаются американскими, большинство из них носит де-факто международный характер). Важной особенностью PMBоK является то, что он рассматривает управление проектами в общем смысле, без привязки к конкретным предметным областям, таким как ИТ, и потому не может применяться самостоятельно - ниже мы рассмотрим, какой это дает эффект при его использовании совместно с ISO 9000.

Рассмотрим теперь, как соотносятся требования уже популярного стандарта ISO 9001:2000 с общими свойствами становящейся все более популярной модели СММ {3}- см. Рис. 3 .

Рис. 3. Соответствие между общими свойствами СММ и элементами ISO 9001:2000

Каждый уровень СММ, как было уже упомянуто выше, характеризуется набором областей ключевых процессов- KPA (Key Process Areas) - см. Рис.3. Достижение всех целей в рамках KPA для определенного уровня СММ определяет соответствие организации данному уровню. Если хотя бы одна цель хотя бы одной KPA для уровня СММ не достигнута, то организация не может соответствовать данному уровню CMM. KPA можно разбить на три категории: управляющие , организационные и обеспечивающие (см. Рис. 4 ).

СММ не определяет все процессы, имеющие отношение к разработке программного обеспечения; в ней выделяются только те, которые необходимы для достижения уровня СММ, они и включаются в KPA . Каждая KPA разбивается на 5 общих свойств (Common Features): Обязательство выполнить (Comment to perform); Способность выполнить (Ability to Perform); Выполняемые действия (Activities Performed); Измерение и анализ (Measurement and Analysis); Проверка реализации (Verifying Implementa­tion)

Общее свойство "Выполняемые действия" описывает действия, которые необходимо выполнить для достижения целей KPA , остальные четыре общих свойств описывают формальные факторы, делающие процесс частью организационной культуры. Полное выполнение всех ключевых приемов (key practice) из всех общих свойств обеспечивает достижение целей KPA . Ключевые приемы работы описывают, каким должен стать рабочий процесс (или элемент процесса, или часть инфраструктуры), но не определяют способ достижения (конкретные технологии или методики), хотя для некоторых приемов даются общие рекомендации. Для различных условий один и тот же результат может достигаться различными способами. Это скорее общие принципы работы, чем конкретные действия.

Последовательное выполнение общих свойств фактически реализует цикл улучшения бизнес-процессов (Buisness-process Improvement -BPI -см. Рис. 5. ), т.е. непрерывное улучшение бизнес-процессов (БП).

Рис. 5. Цикл непрерывного улучшения бизнес-процессов по модели CMM и ISO 9000:2000.

Желание получить сертификат соответствия в самые короткие сроки вынуждает консалтинговые компании и специалистов, занимающихся управлением качества, использовать гибкость и рамочность требований всех перечисленных высокоуровневых моделей в своих "корыстных" целях.
В результате такого форсирования событий у организации, например, получившей сертификат по ISO 9000:2000, определен только минимально-необходимый набор процессов для соответствия ISO 9001, а не все процессы, которые требуются компании для эффективного функционирования- см. Рис. 2 . Кроме того - уровень детализации процессов может быть не достаточен для четкого понимания того, что творится внутри процессов и кто, за какие задачи внутри процесса отвечает.
В лучшем случае через новые процедуры прошли лишь несколько тестовых проектов и через какое-то время становятся ясным необходимость их корректировки и дополнения. Часто, сразу после сертификации СМК о процессах забывают до следующего наблюдательного аудита, забывая при этом и о затраченных финансовых ресурсах и энтузиазме сотрудников.
И действительно, когда выступаешь в роли независимого аудитора, очень сложно доказать, что принятый уровень детализации процесса явно не достаточен для эффективного функционирования СМК компании. Но и доказать обратное за время, которое выделяется на аудит по ISO 9000, крайне сложно (этим очень успешно можно воспользоваться при оппонировании аудитору). Практика показывает, что быстро построить эффективные процессы даже 3-го уровня зрелости (также, по-хорошему, как и процессы на основе ISO 9000) невозможно.
Для того, чтобы этого добиться, недостаточно просто описать процессы с учетом требований выбранной модели. Самая главная сложность заключается в том, что необходимо перепроектировать культуру производства внутри организации .

И сделать это волевым решением руководства невозможно. Именно поэтому подход, который определен в СMM, просто более жизнеспособен и реалистичен, чем в моделях ISO 9000 -см. Рис. 5 .

Рассмотрим теперь, как на практике можно построить СМК совместимую с обоими моделями.

Экспертная оценка степени покрытия ключевых процессов CMM требованиями ISO 9000:2000, в соответствии с оценкой самих авторов CMM {4}, показана на Рис.6 .

Собственно оценка ими проводилась по двум координатам:

степень обеспечиваемости (в %) соответствия процессов разработки (SWP) уровню зрелости в рамках CMM -"обеспечиваемость" ;

степень возможности(в %) такой обеспечиваемости, которую дает ISO 9000:2000 - "возможность" .

Как видно из Рис. 6, требованияISO 9000:2000 создают реальную возможность для достижения даже верхнего (CMM Level 5) уровня зрелости SWP.

Однако в смысле уже обеспечения зрелости SWP хотя-бы третьего (CMM Level 3) уровня, СМК по модели ISO 9000:2000 необходимо немного доработать- а именно разработать и внедрить еще две организационные процедуры (Organization process definition and focus) и процедуру общего управления (Integrated softwaremanagement), содержаниекоторых не представляют сложности для любой ИТ-компании.

Но можно и нужно пойти дальше (CMM Level 4) - например, в скобках показана оценка автора этой статьи (в тех-же коорддинатах -обеспечиваемости и возможности), которая соответствует СМК по модели ISO 9000:2000, в которой процессный ландшафт СМК дополнен процессами управления проектами в соответствии с уже требованиями другого упомянутого выше стандарта PM Bok - это поможет вам существенно увеличить зрелость еще таких SWP , как:

Контроль за ходом выполнения проектов (Software project tracking and oversight);

• Планирование проектов (Software project planning);

Общее управление ПО (Integrated software management);

Управление процессами через количественные оценки (Quantitative process management).

Рис. 6. Экспертная оценка степени покрытия ключевых процессов CMM требованиями ISO 9000:2000

Как видно из Рис.6 ., модель СММ по заложенным в ней принципам очень близка к СМК построенной по стандарту ИСО 9001:2000 и дополненной процессами управления проектами в соответствии с PM BoK ..

Для того, чтобы не делать лишней работы при одновременных сертификации по ISO 9000 и последующей оценке по CMM, я рекомендую при определении ваших производственных процессов включить (а может и ими ограничиться - ведь это для ИТ-компании и есть производственные процессы!) в их число все необходимые в модели CMM KPA. Таким образом компания одновременно:

выполняет требования ISO 9001:2000 по внедрению процессного подхода;

документирует все необходимые CMM процессы (KPA );

реализует при этом ряд таких важных требований ISO 9001:2000 как:

управление процессами на основе метрик (Quantitative process management);

управление Поставщиками на основе управления субконтрактами (Software subcontract management);

анализ требований Потребителей на основе управления требованиями (Requirements management);

управление человеческими ресурсами на основе Программы обучения персонала (Training program);

управление коммуникациями на основе создания формальных моделей организационных процессов (Organization process definition);

запускает механизм улучшения (Plan-Dо-Check -Action) всех описанных процессов (SWP) посредством последовательной реализации всех пятиих Common Features -см.Рис. 5.

Таким образом, если в качестве БП использовать KPA CMM и использовать для процедур управления проектами разработки ПС требования PM BoK, то построенная таким образом СМК, может вполне быть оценена на CMM Level 4 - см . Рис. 7.

Рис. 7. Cхема достижения CMM Level 4 при совместном использовании модели СМК по ISO 9000 и руководства PM BoK 2000.

В заключении, исходя из соображений наглядности (в стилизации автора), представляю схему функционирования СМК ИТ-компании при последовательном внедрении моделей ISO 9000 и CMM - см. Рис. 8.

Рис. 8. Схема функционирования СМК при последовательном внедрении моделей ISO 9000 и CMM (стилизация автора)

Здесь важно понять, что и СММ и ISO 9001:2000 сами по себе являются всего лишь инструментами для непрерывного улучшения деятельности.

Таким образом, сертификация по стандарту ИСО 9001:2000 и подтверждение сертификата должны способствовать росту именно качества процессов компании, где критерий оценки роста качества процессов - выход предприятия на новый уровень BPI, то есть оценка их уже по модели именно CMM {3}.

Литература

"Оценка качества Програмных средств", В. Липаев, Синтег, 2001 г.

ISO 9001:2000. Система менеджмента качества. Требования.

Paulk M.C., Curtis B., Chrissis M.B., Weber C.V. Capability Maturity Model for Software (SW-CMM), version 1.1. // CMU/SEI-93-TR-024, - Februaru, 1993.

Аннотация: Подробно изучается круг идей, лежащих в основе, самой, вероятно, известной методологии улучшения процессов разработки программного обеспечения - СММ. Анализируется логика и структура СММ. Показывается связь СММ с изученными ранее процессными моделями.

Замечательный практический инструмент, созданный в рамках процессного подхода к описанию деятельности проектной организации , в частности, организации, разрабатывающей информационные системы , демонстрирует методология СММ. CMM расшифровывается как Capability Maturity Model , что по смыслу означает примерно "модель зрелости системы управления". В литературе CMM чаще называют моделью зрелости организации, и я тоже буду следовать этой традиции.

История возникновения СММ такова. В конце 80-х гг. прошлого века Министерство обороны США заказало Институту программной инженерии 1англ. SEI - Software Engineering Institute Университета Карнеги-Меллон работу по созданию системы критериев для выбора субподрядчиков в проектах разработки программного обеспечения. Работа была закончена в 1991 г., и результатом ее стала модель CMM . Нужно сразу оговориться, что модель не содержит никаких финансово-экономических, политических, организационных критериев выбора субподрядчика, равно как и критериев возможности допуска к секретным работам (вероятно, такие задачи и не ставились). Речь идет только о критериях, описывающих способности потенциального субподрядчика в части разработки программных систем.

Структура CMM

За основу при оценке способности организации качественно выполнять работу, которая (способность) была названа зрелостью, создатели модели взяли процессы организации. Дальше они сделали несколько нетривиальных предположений, которые впоследствии были приняты и признаны справедливыми многими ИТ-специалистами (а может быть, и большинством из них).

Предположение 1 . Существуют качественно отличающиеся уровни зрелости проектной организации , разрабатывающей информационные системы (в модели СММ таких уровней пять).

Предположение 2 . Всякая организация-разработчик заинтересована в переходе на более высокий уровень зрелости (не только для того, чтобы повысить свои шансы в борьбе за контракты Министерства обороны, но и в целях собственного совершенствования).

Предположение 3 . Переход возможен только на следующий по порядку уровень. "Перескочить" через уровень нельзя (точнее, риски для организации при этом резко возрастают).

Таким образом, уровни образуют "лесенку", по которой подымается организация по мере собственного развития. Каждый уровень характеризуется определенными составом и свойствами процессов организации. "Лесенка уровней" СММ получила широкое признание и распространение. Вот как она выглядит.

Уровень 1 "Начальный" . Производственный процесс в целом характеризуется как создаваемый каждый раз под конкретный проект, а иногда даже как хаотический. Определены лишь некоторые процессы, и успех проекта зависит от усилий индивидуумов.

Уровень 2 "Повторяемый" . Установлены основные процессы управления проектом, позволяющие отслеживать затраты , следить за графиком работ и функциональностью создаваемого программного решения. Установлена дисциплина процесса, необходимая для повторения достигнутых ранее успехов в проектах разработки подобных приложений.

Уровень 3 "Определенный" . Производственный процесс документирован и стандартизован как для управленческих работ , так и для проектирования. Этот процесс интегрирован в стандартный производственный процесс организации. Во всех проектах используется утвержденная адаптированная версия стандартного производственного процесса организации.

Уровень 4 "Управляемый" . Собираются подробные количественные показатели производственного процесса и качества создаваемого продукта. Как производственный процесс, так и продукты оцениваются и контролируются с количественной точки зрения.

Уровень 5 "Оптимизирующий" . Постоянное совершенствование процесса достигается благодаря количественной обратной связи с процессом и реализации в нем передовых идей и технологий.

Несмотря на нестрогость, приведенное определение интуитивно чаще всего не вызывает возражений. Более того, опытным специалистам понятно, почему переходы возможны только на соседний уровень, как понятно и то, почему вообще стоит стремиться к такому переходу. В то же время никакого количественного или хотя бы формального обоснования такого подхода модель СММ не содержит, что, впрочем, нисколько не умаляет ее достоинств.

Дальнейшее, как говорится, - дело техники. Определяется структура модели ( рис. 7.1), даются определения и начинается кропотливая работа по точному описанию каждого процесса на каждом уровне. Для того чтобы оценить практическую ценность сделанного, пройдем часть этого пути.

Рис. 7.1.

На рис. 7.1 присутствуют следующие понятия.

Группа ключевых процессов . Как говорится в (Paulk, и др., 1995), "каждая группа ключевых процессов определяет блок связанных работ , в результате выполнения которых достигается совокупность целей, значимых для повышения продуктивности производственного процесса. Например, для группы ключевых процессов " Управление требованиями " (см. рис. 7.2) цель состоит в том, чтобы согласовать требования, выдвигаемые к проекту разработки ПО заказчиком и разработчиком".

В CMM нет индивидуальных процессов. Вместо этого существуют отдельные работы, называемые ключевыми практиками (см. далее), связанные по входам-выходам друг с другом и служащие исходным материалом для построения процессов. CMM не дает указаний относительно способа построения процессов, т. е. связывания ключевых практик в логические последовательности. Наборы ключевых практик называются группами ключевых процессов.

Группы ключевых процессов в CMM сопоставляются уровням зрелости ( рис. 7.2), т. е. все практики на уровне взаимодействуют только друг с другом и не взаимодействуют с практиками других уровней. Это позволяет гарантировать полную работоспособность всех процессов на конкретном уровне и, значит, соотносить уровень с законченным этапом развития организации.

Прилагательное "ключевые" подразумевает, что существуют группы процессов (т. е. совокупности практик), которые не являются ключевыми с точки зрения конкретного уровня зрелости , т. е. не связаны с достижением целей этого уровня (см. ниже). Модель СММ не описывает все группы процессов , касающиеся разработки и сопровождения ПО . В ней описаны лишь те группы, которые определены в качестве ключевых определяющих факторов продуктивности производственного процесса.

Цели . Цели в СММ связываются не с процессами, а с группами ключевых процессов. Как уже говорилось выше, цели достигаются за счет выполнения ключевых практик. В CMM достижение цели означает что, во-первых, после выполнения ключевых практик получается нужный результат, и, во-вторых, он получается достаточно стабильно. Способ достижения целей группы ключевых процессов может различаться от проекта к проекту в зависимости от различий в предметной области или среде.

Если эти цели реализуются для всех проектов, то это означает, что организация достигла того уровня зрелости производственного процесса, которому соотнесена данная группа ключевых процессов.

Раздел . Разделы (их на каждом уровне пять и они всегда одни и те же) представляют собой свойства групп ключевых процессов, которые должны быть реализованы на соответствующем уровне. Эти свойства описывают, как процессы реализованы и насколько они легализованы в организации, т. е. официально утверждены и согласованы с корпоративными процедурами, политиками, другими процессами. Вот эти пять разделов.

Обязательства по выполнению

Описывают действия, которые должна выполнить организация, чтобы обеспечить установление и стабильность процесса. Обязательства по выполнению обычно касаются установления организационных политик и поддержки со стороны высшего руководства.

Необходимые предпосылки

Описывают предварительные условия, которые должны выполняться в проекте или организации для компетентного внедрения производственного процесса; обычно касаются ресурсов, организационных структур и требуемого обучения.

Выполняемые операции

В разделе "Выполняемые операции " описаны содержательные работы, которые должны выполняться на данном уровне. Выполняемые операции обычно включают в себя создание планов и реализацию конкретных операций, выполнение и отслеживание работ , а также, по мере необходимости, выполнение корректирующих действий.

Измерения и анализ

Раздел "Измерения и

"Каждая группа ключевых процессов выражается ключевыми практиками, выполнение которых способствует достижению целей группы. Ключевые практики описывают инфраструктуру и операции, которые дают наибольший вклад в эффективное внедрение и установление группы ключевых процессов.

Каждая ключевая практика состоит из одного предложения, часто раскрываемого более подробным описанием, в которое могут входить примеры и уточнения. Ключевые практики, иногда называемые ключевыми практиками верхнего уровня, устанавливают основные политики, процедуры и операции для группы ключевых процессов. Компоненты подробного описания часто называются субпрактиками".

Ключевые практики описывают, ЧТО необходимо сделать, но их не следует воспринимать в виде догм, устанавливающих, КАК нужно достигать целей. Цели группы ключевых процессов можно реализовать с помощью альтернативных практик. Интерпретация ключевых практик должна быть разумной, допускающей достижение целей группы ключевых процессов эффективным способом, хотя, возможно, формально и отличающимся от рекомендованного CMM .

Взгляд на деятельность по управлению ИТ, при котором вместо процессов рассматриваются их составляющие - ключевые практики, а процессы присутствуют только виртуально, как что-то, что может быть построено из ключевых практик, выглядит на первый взгляд несколько экзотично. До сих пор задача совершенствования управления ИТ решалась внедрением готовых процессов из эталонной процессной модели. Теперь же возникает множество уровней, содержащих разрозненные (т. е. не объединенные в процессы) ключевые практики, и рекомендуемая последовательность продвижения по уровням. Управление ИТ, согласно CMM , совершенствуется по мере продвижения на более высокий уровень зрелости. Что же происходит при таком продвижении?

В определениях уровней (см. рис. 7.2) появилось такое понятие, как "производственный процесс". Оно же присутствует и в определении группы ключевых процессов, и это не случайное совпадение. Производственный процесс, или, как он точно называется в СММ, Стандартный Производственный Процесс Организации (СППО), - одно из центральных понятий всей модели.

Эволюцию моделей обеспечения качества рассмотрим на основе "модели зрелости процесса", или "модели совершенствования возможностей" СММ (Capability Maturity Model). Несмотря на то что модель СММ направлена на обеспечение качества программного обеспечения, ее методологические аспекты применимы к моделям обеспечения качества любой продукции (товаров, работ, услуг).

Главным в модели СММ является понятие зрелости организации.

Незрелой считается организация, в которой процесс разработки программного обеспечения зависит только от конкретных исполнителей и менеджеров и решения зачастую принимаются "на ходу". В этом случае велика вероятность превышения бюджета или срыва сроков сдачи проекта, и потому менеджеры вынуждены заниматься только разрешением ближайших проблем.

Зрелой считается организация, в которой выполняются следующие условия:

• – имеются четко определенные процедуры создания программных продуктов и управления проектами, которые уточняются и совершенствуются в пилотных проектах с помощью анализа составляющих "себестоимость - прибыль";
• – оценки времени и стоимости выполнения работ основываются на накопленном опыте и поэтому достаточно точны;
• – в компании существуют стандарты на процессы разработки, тестирования и внедрения программного обеспечения, правила оформления конечного программного кода, компонент, интерфейсов и т.д. Все это составляет инфраструктуру и корпоративную культуру, поддерживающую процесс разработки программного обеспечения.

Итак, стандарт СММ – это модель обеспечения качества, которая состоит из критериев оценки зрелости организации и рецептов улучшения существующих процессов. В модели СММ определено пять уровней зрелости организаций, характеристики которых представлены на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Пять уровней зрелости модели СММ

Начальный уровень (initial level) является основой для развития предприятия на следующих уровнях. Считается, что на предприятии начального уровня организации не существует стабильных условий для создания качественного программного обеспечения. Следовательно, результат любого проекта целиком и полностью зависит от личных качеств менеджера и опыта программистов. Это означает, что успех в одном проекте может быть повторен только в случае назначения тех же менеджеров и программистов на следующий проект. Если же получившие в проектах опыт менеджеры или программисты уходят с предприятия, то с их уходом резко падает качество производимого программного обеспечения.

Следует признать, что на начальном уровне в стрессовых ситуациях большой зависимости от человеческого фактора процесс разработки сводится к написанию кода и его минимальному тестированию.

Достижение второго, повторяемого уровня (repeatable level ) определяется внедрением на предприятии технологии управления проектами. Планирование и управление проектами на предприятии основывается на накопленном опыте, существуют и используются стандарты на разрабатываемое программное обеспечение, соблюдение которых контролируется специальной группой обеспечения качества. Считается, что второй уровень может как обеспечить возможности для дальнейшего совершенствования (перехода на третий уровень), так и не исключает вероятность в критических условиях регрессивного возврата качества процесса создания программного обеспечения на начальный уровень.

Третий, определенный уровень (defined levet) характеризуется тем, что стандартный процесс создания и сопровождения программного обеспечения полностью задокументирован, начиная от разработки программного обеспечения и заканчивая управлением проектами. Гипотеза внедрения этого уровня состоит в том, что в процессе стандартизации происходит переход предприятия на наиболее эффективные практики и технологии. Для создания и поддержания функционирования стандартов разработки программного обеспечения и управления проектами в организации должна быть создана специальная группа. Обязательным условием для достижения третьего уровня является наличие на предприятии программы постоянного повышения квалификации и обучения сотрудников. Считается, что начиная с этого уровня организация перестает зависеть от качеств конкретных разработчиков и не имеет тенденции скатываться на уровень ниже в стрессовых ситуациях.

На четвертом, управляемом уровне (managed level) на предприятии устанавливаются количественные показатели качества – как на программные продукты, так и на процессы их создания в целом. Таким образом, более совершенное управление проектами достигается за счет уменьшения отклонений различных проектных показателей. При этом разделяются осмысленные (сигнальные) вариации реализуемых процессов создания программного обеспечения и случайные (шумовые) вариации процесса.

Пятый (высший), оптимизирующий уровень (optimizing level) характеризуется тем, что мероприятия по улучшению применяются не только к уже существующим процессам, но и для оценки эффективности ввода новых технологий. Основной задачей предприятия на этом уровне является постоянное улучшение существующих процессов. При этом улучшение процессов должно способствовать предупреждению возможных ошибок и дефектов. Одновременно должны вестись работы по сокращению себестоимости разработки программного обеспечения.

Модели совершенствования

Совершенствование процессов работы с требованиями

Парадигма управления качеством, как способ организации производства, появилась давно. Идеи, заложенные в группе стандартов ISO9000 1) , уходят корнями, в частности, и в такие "советские" изобретения, как поддержка рационализаторских предложений, наставничества и др.

В современной концепции процессно-ориентированной организации бизнеса процесс непрерывного совершенствования качества занимает одну из ключевых позиций.

Применительно к софтверной индустрии, помимо серии ISO9000, наиболее успешно себя зарекомендовавшими стандартами качества являются SEI CMM, SEI CMMI, ISO/IEC 15504 (SPICE), Bootstrap, TickIT.

Активное внедрение методов управления качеством на Западе началось в начале 1960-х годов. В основу стандартов серии ISO9000 легла философия подходов CPI (Continuous Process Improvement) и TQM (Total Quality Management) . Подъем экономики послевоенной Японии во многом был обусловлен идеям, заложенным в TQM.

Качество - термин, который для одних означает необходимость делать то, что желает потребитель, для других - то, что отвечает его потребностям. Менеджмент качества, как он определен в ИСО 9001:2000, исходит прежде всего из того, что люди работают лучше, если им известно то, чем они занимаются. .

Поэтому прежде, чем приступить к какому-либо действию, следует получить ответы на вопросы: что нужно делать, кто будет проверять сделанное, как это нужно делать и как определить, что работа завершена? Необходимо также продумать, как вы собираетесь управлять данным процессом и как его можно усовершенствовать.

Основные принципы ISO9000:

• Концентрация на потребностях заказчика;
• Активная лидирующая роль руководства;
• Вовлечение исполнителей в процессы совершенствования;
• Реализация процессного подхода;
• Системный подход к управлению;
• Обеспечение непрерывных улучшений;
• Принятие решений на основе фактов;
• Взаимовыгодные отношения с поставщиками.

Безусловное достоинство стандартов этой группы связано с тем, что они апробированы на множестве предприятий мира. Однако рекомендации данных стандартов носят достаточно общий характер и не учитывают специфику предприятий отрасли IT. Для этого были разработаны специализированные подходы, рассмотренные ниже.

Стандарт СММ (the Capability Maturity Model) разработан институтом инженерии программного обеспечения (SEI) при университете Карнеги-Меллон.

Назначение стандарта - оценка уровня "зрелости" (maturity levels) организации - разработчика программного обеспечения. Выделяются пять уровней: начальный, повторяемый, определенный, управляемый и оптимизирующий (подробнее см. в ). Данный стандарт получил широкую известность, значительное количество западных IT-компаний сертифицировано по CMM.

В 2000 г. SEI выпустил CMMI-SE/SW, интегрированную модель совершенствования как ПО, так и возможностей конструирования систем .

CMMI-SE/SW имеет две формы. Ступенчатое представление (the staged representation) соответствует структуре SW-CMM с небольшими уточнениями наименований уровней. Пять уровней зрелости содержат 22 области технологических процессов, показанных в таблице 14.1. (CMU/SEI, 2000а). Непрерывное представление (continuous representation), содержит другой взгляд: те же 22 области структурируются по 4 категориям: управление процессами, управление проектами, конструирование и поддержка (CMU/SEI, 2000b).

В непрерывном представлении вместо уровней зрелости определяются шесть уровней способностей (capability levels) для каждой области технологических процессов. Это представление позволяет каждой организации решать, какой уровень способностей ей соответствует в каждой из 22 областей технологических процессов.

Как и в CMM, в рассматриваемом стандарте на уровне 2 имеется область, именуемая "Управление требованиями", но, в отличие от предыдущего стандарта, на уровне 3 есть и отдельная область "Разработка требований". Размещение этой области на уровне 3 не подразумевает, что требования для проектов организации, не достигших уровня 2, собирать и документировать не нужно. Управление требованиями рассматривается как способ, помогающий создавать более предсказуемые и менее хаотичные проекты, что составляет сущность уровня 2 СММ. Приняв порядок управления изменениями и проверки статуса требований, организация может больше внимания уделять разработке высококачественных требований .

Область процессов "Управление требованиями"

Ключевые темы включают в себя то, как команда разработчиков должна приобретать понимание требований и разрешать вопросы с клиентами, вовлекать участников проекта в работу с требованиями и управлять изменениями. В отличие от SW-CMM, трассирование (одно из ключевых свойств требований) включено в рассматриваемую область процессов. В стандарте обсуждаются следующие качества трассирования:

• обеспечение записи источников низкоуровневых или вторичных требований;
• трассирование каждого требования вниз, к вторичным требованиям, и его размещение по функциям, объектам, процессам и исполнителям;
• установка горизонтальных связей между требованиями, принадлежащими к одному типу.

Область процессов "Разработка требований"

В CMMI-SE/SW описаны три набора приемов разработки требований:

• приемы, определяющие полный набор требований клиентов, которые затем используются для разработки требований для продукта (выявить нужды заинтересованных в проекте лиц; преобразовать нужды и ограничения в требования клиентов);
• приемы, определяющие полный набор требований для продукта (установить компоненты продукта; разместить требования по компонентам продукта; определить требования к интерфейсу);
• приемы получения вторичных требований, понимания требований и их подтверждения (установить оперативные концепции и сценарии; определить требуемую функциональность системы; проанализировать вторичные требования; оценить стоимость, сроки и риск создания продукта; утвердить требования).

Как в СММ, так и в CMMI формулируются цели, к которым проект или организация по разработке ПО должны стремиться в различных областях процессов. В них также рекомендуются технические приемы, помогающие достичь этих целей.

CMMI-SE/SW регламентирует взаимосвязи между управлением требованиями, разработкой требований и другими областями процессов (рис. 14.1).