【軟件過程改進 學習筆記】過程思維 ( 軟件危機 | 軟件過程 | 過程改進 | 過程思維 | 過程描述 | ISO 9000 | 6σ | PCM | CMMI )

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一. 軟件危機 及 過程

提出了軟件開發中的幾個問題, 以及軟件危機的概念, 軟件危機是否存在, 及理由; 軟件危機解決方案 ( 銀彈 ) 的發展歷程; 軟件過程的提出與發展, 及四個研究方向;

1.軟件面臨的挑戰

( 1 ) 提出問題

提出一些問題 : 這門課程基本就是針對如下問題進行解決;

• 1.大型軟件開發 : 開發大型軟件, 需要做那些事情 ?
• 2.軟件開發技術 : 當前的軟件開發技術是否完美 ?
• 3.改進開發技術 : 如何針對當前的軟件開發技術進行改進 ?

軟件研發中的問題 :

• 1.幾個公認的問題 : ① 軟件項目 超出預算 ; ② 軟件項目 進度落後 ; ③ 軟件項目 質量不可靠 ;
• 2.軟件危機 ( Software Crisis ) : 軟件研發中, 是否存在軟件危機 ?
• 3.銀彈 ( Silver bullet ) : 銀彈 即 軟件危機的解決方案, 可以解決任何軟件研發的問題, 銀彈是否存在 ?

本門課程將會逐步針對上述問題給出對應的解決方案 ;

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2.軟件危機

( 1 ) 軟件危機存在

軟件危機存在的理由 :

• 1.開發中的一些事實 : ①軟件可靠性沒有保障, ②軟件維護費用不斷上升, ③軟件進度無法預測, ④成本增長無法控制, ⑤無限度增加開發人員 ;
• 2.很多失敗的項目 : ①美國水手1號出現軟件錯誤沒有達到金星, ②阿波羅14號飛行10天出現18個錯誤, ③IBM360操作系統 ;

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( 2 ) 失控軟件項目分析

失控軟件項目分析 :

• 1.失控的軟件項目分類 : ①目標不定 : 沒有指定完整的目標, ②計劃 : 計劃和估算不準, ③新技術 : 新技術的採用, ④管理 : 管理方法缺少規範 或 不恰當, ⑤研發力量 : 高級員工不足, ⑥外部環境 : 供應商提供的軟件或硬件性能不足, ⑦性能 : 軟件性能或效率問題 ;
• 2.失控軟件項目相同特性 :
  • ① 大型項目 : 多數失控的軟件項目都是 大型項目 ;
  • ② 多種原因導致 : 導致失敗的原因有多種; 不一定有某個失敗原因起主導作用 , 有多個問題導致項目失敗 ;
  • ③ 計劃不足 : 很多軟件項目初期都有重大進展, 與被替換的項目對比, 有很大優勢; 但是項目一旦展開, 出現各種導致失敗的問題 ;
  • ④ 技術問題 : 技術問題 也經常 成爲失敗的原因 ;
  • ⑤ 性能問題 : 軟件的性能 成爲主要的技術性問題 ; 如 需要高併發性能的12306訂票網站數次癱瘓;

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( 3 ) 軟件危機不存在

軟件危機不存在的理由 :

• 1.失敗數據使用不當 : 對失敗軟件的數據 使用不當, 導致人們人爲存在 軟件危機 ;
• 2.成功軟件 : 計算機技術 已經成爲社會的主導力量, 有大量的成功軟件的案例 ;
• 3.不良企圖 : ① 經銷商 : 出售軟件危機解決方案 ; ② 學者 : 獲取針對軟件危機的研究經費, 及讓人們接受他們提出的解決方案;

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3.銀彈存在研究

關於銀彈是否存在的研究 : 銀彈是指一個問題的終極解決方案 ;

• 1.Brooks 在 1987年 論證 : 十年內沒有 單項技術 或 實施方案 使得 軟件的生產能力 得到完美改善 ; [Brooks, F. P… No Silver Bullet: Essence and Accidents of Software Engineering. IEEE Computer, 1987, 20(4): 10-19. ]
• 2.沒有銀彈的階段 : 1970 ~ 1990 沒有解決軟件危機的有效辦法 ;
• 3.銀彈的持續研究 : 每當有 新技術出現 或者 新的工作方法出現 時, 都會被 誤認爲解決軟件危機的 銀彈, 如下 :
  • ① 工具 ( Tool )
  • ② 行爲準則 ( Discipline )
  • ③ 形式方法 ( Formal Method )
  • ④ 過程 ( Process )
  • ⑤ 專業化 ( Professionalism )

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4.軟件危機 解決方案

軟件危機 解決方案 :

• 1.多種手段公用 ( 技術 + 管理 ) : 沒有單一的銀彈可以解決, 使用多種手段; 單純的技術手段無法解決 軟件危機; 因此提出了 技術 與 管理 結合的方案, 即 過程 ;
• 2.軟件危機解決方案進化 : ① 80年代的思路是 工具 + 方法 ; ② 80年代之後的思路是 過程, 解決方案是 基於過程 的軟件工程 ;
• 3.主要技術 : 下面羅列出 軟件危機解決方案 的主要相關技術 :
  • ① 軟件的 分析技術, 需求分析, 建模技術
  • ② 設計技術 ( 結構化, 面向對象 )
  • ③ 程序設計, 開發工具
  • ④ 軟件測試技術, 測試工具
  • ⑤ 組件 / 構件技術
  • ⑥ 程序證明
  • ⑦ 淨室技術
  • ⑧ 軟件可靠性工程 ( SRE )

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5.公司能力 與 能力改進

( 1 ) 公司能力 提出

公司能力 提出 : 公司能力主要是能 穩定 提供 高質量 的軟件產品 ;

• 1.公司負面情況 : 很多公司經歷過 成本超支, 項目延期, 士氣低落, 質量低下, 並引發 返工, 客戶投訴 等負面情況;
• 2.重複出現 : 上述負面情況會經常重複出現 ;
• 3.解決方案 : 改進公司能力 可以解決上述問題 ;

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( 2 ) 能力改進作用

能力改進作用 :

• 1.能力改進項目 : 建立適合的解決方案 識別 並 利用 公司的關鍵能力, 需要建立 能力改進項目 ;
• 2.積極作用 : 任何規模的公司都能從能力改進中獲益, 公司的整體能力 和 日常業務運作能力 都可以提升;
• 3.公司能力提高關鍵 : 將 可獲得的資源 和 技術 鏈接起來 是提高公司能力的關鍵因素 ;
• 4.公司能力本質 : 公司能力需要 牢固地建立在 獲得 開發 保持 推進 這些能力的 人員 過程 技術 的 質量上面 ;

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6.軟件過程發展

軟件過程的發展 :

• 1.軟件過程也是軟件 : Leon Osterweil 在 1987 年提出, 軟件過程也是軟件 ;
• 2.研究方向 : 軟件過程建模方法 和 以過程爲中心的軟件工程環境 ( process-centered software engineering environment : PSEE) ; 該研究關注四個方面 :
  • ① 數據集成 ;
  • ② 工具集成 ;
  • ③ 控制集成 ;
  • ④ 軟件過程及其模型的變更控制 ;

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7.以質量爲中心的軟件工程

軟件工程 三要素 : 三種 組成的體系, 要 以 質量 爲中心 ;

• 1.方法 : 爲 軟件開發 提供 如何做 的技術;
• 2.工具 : 爲 軟件工程方法 提供 自動或半自動 軟件支撐環境 ;
• 3.過程 : 綜合 軟件工程方法 和 軟件工程工具, 以達到 合理 及時 地 進行軟件開發;

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8.軟件過程 定義 及 作用

軟件過程 簡介 : 軟件過程 是 爲了 開發高質量軟件 所需要完成的 任務框架, 即形成軟件產品的 一系列步驟, 包括 中間產品, 資源, 角色 及 在過程中採取的 方法, 工具 等 ;

軟件過程 作用 :

• 1.提高生產力 : 有效的 軟件過程 能極大 提高 公司組織的 生產力 ;
• 2.明智決策 : 理解軟件開發的 基本原則, 可以幫助我們做出明智的決策 ;
• 3.工作標準化 : 使工作標準化, 提高軟件的可重用性, 和 員工之間的協作 ;
• 4.不斷改進 : 軟件過程的理論強調, 不斷的進行過程的改進, 使軟件開發 不斷的 跟上潮流, 接收新的 軟件開發經驗;
• 5.降低成本 : 有效的軟件過程, 能降低軟件的維護成本 ;
• 6.合理變更 : 有效的 需求變更過程, 能合理的管理變更, 減少變更帶來的混亂;
• 7.規範開發 : 可以規範軟件開發方式;
• 8.資產積累 : 有助於積累組織過程資產 ;

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二. 過程定義 及 特性

1. 過程 及 過程成熟度發展

過程 : 過程是 做事的 流程 , 規章制度 ;

過程成熟度 起源 與 發展 :

• 1.質量控制原理 : 發展統計學, 質量控制原理 ; Walter Shewhart ( 1930 )
• 2.質量控制原理加強 : 進一步發展 並 證明 Shewhart 原則 ; Edwards Deming ( 1956 ) , Joseph Juran ( 1956 )
• 3.量化 : 發展質量成熟度 量化 ; Phil Crosby ( 1956 )
• 4.軟件過程 量化 : 軟件過程中, 採用了 Crosby 量化, 加入成熟度等級概念 ; Watts Humphrey ( 1956 )
• 5.框架 : 發展成熟度框架, 成熟度問卷, SPA, SCE, CMM, CMMI ; SEI ( 1987-2000 )

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2. 軟件過程定義 及 特性

軟件過程 定義 : 軟件過程 ( Software Process ) 是 在 軟件生存週期 中所實施的 一系列活動 ( Activity ) 的 集合, 每個活動都是由 一些 任務 ( Task ) 組成的 ;


軟件生存週期 : 軟件生存週期(SDLC，軟件生命週期)是軟件的 產生 直到 報廢 的生命週期; 週期內 有 ①問題定義、②可行性分析、③總體描述、④系統設計、⑤編碼、⑥調試和測試、⑦驗收與運行、⑧維護升級到廢棄 等階段

過程特性 :

• 1.輸入輸出 : 過程 需要 輸入 和 輸出, 輸入 是實施過程的 基礎 和 依據, 輸出 是過程完成的 結果, 過程會得到有形 或 無形 的產品;
• 2.資源活動投入 : 過程 完成 需要投入 適當的資源 和 開發相應的活動; 如 人員, 設備, 資金, (資源) 以及 設計, 計劃, 檢驗 等活動 (活動) ;
• 3.增值效果 : 過程本身有增值效果, 是有益的經濟行爲 ;
• 4.過程質量控制 : 過程的質量需要保證, 針對 過程的輸入 (資源 活動) 和 輸出(中間件 產品) 需要在 適當的階段 進行 檢查, 評審 和 驗證;

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3. 過程 3 個方面的特性

過程特性 :

• 1.過程定義 : 過程需要被定義,一般是將過程所包含的 活動 及 程序 制定成 文檔 ;
• 2.過程培訓 : 過程需要培訓, 需要 給過程中的 每一個相關人員 培訓 過程涉及的知識 ;
• 3.過程結果 : 執行過程活動, 可以得到過程 結果 ;

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三. 過程的優劣

過程優劣判定方向 : ① 過程的基本要求 ; ② 過程的有效性; ③ 過程的成熟性 ;

1. 過程的基本要求

過程的基本要求 :

• 1.干係人接收並執行 : 過程思想 已經 被幹系人 理解, 遵守, 度量 並 嚴格執行;
• 2.目標明確 : 過程支持 商業目標, 是爲 該目標進行 服務 的 ;
• 3.匯聚作用 : 過程實施過程中, 將 組織, 管理者, 人員, 技術, 基礎設施 都匯聚起來;

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2. 有效的軟件過程

有效的軟件過程 :

• 1.明確過程所有者 : 過程的所有者必須明確, SEPG ( Software Engineering Process Group ) 軟件工程過程組 主持運行 軟件過程, 負責對 軟件過程的 維護 與 改進 ;
• 2.培訓 : 軟件過程需要培訓, 培訓對象包括 ①主管人員, ②SPEG, ③項目管理者, ④項目組成員, ⑤支持人員, ⑥質量保證人員 等 ;
• 3.實施 的 度量 和 反饋 : 過程實施的情況, 需要 針對以下幾個方面進行 度量 和 反饋 ; ① 過程的有效性; ②過程效率; ③過程適用性;
• 4.使用者 的 反饋 : ① 鼓勵員工主動反映意見和建議, 獎勵突出者; ② 使用 調查表 , 提問表 ;
• 5.外部環境 : 吸收 外部的反映 建議, 這些外部環境包括如下幾點 : ① 法律法規和標準的變更; ② 技術 方法 進步; ③ 政策調整 ; ④ 目標客戶的 特徵 需求的 變更 ;
• 6.檢驗 強制 機制 : ① 內部審覈, ② 認證審覈, ③依從性審覈 或 評審 ;

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3.成熟的軟件過程

( 1 ) 成熟 與 不成熟

過程的 成熟 與 不成熟 :

• 1.過程發展 : 過程需要經歷 不成熟 到 成熟 的發展歷程 ; 成熟的過程才能 發揮應有的作用 ;
• 2.兒童 與 成熟的成年人 差異 : ① 計劃性, ② 穩定性, ③ 能力, ④ 一致性, ⑤ 預測性 ;
• 3.組織成熟度 : 處於不同的 過程規範 成熟度 的 組織, 就像處於不同成熟狀態的 人 一樣 ;
• 4.過程的 成熟 關口 : 過程成熟需要經過 三個關口 : ① 僵化, ② 固化, ③ 優化 ;

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( 2 ) 成熟 的 發展過程

成熟的發展過程 :

• 1.軟件過程創建 : SPI ( Software Process Improvement ) 軟件過程改進 的 第一步是 軟件過程創建 ( SPC : Software Process Create ), 其中 C 是 Create ; 這是 SPIN ( Software Process Improvement Network ) 專家提出的;
• 2.僵化階段 : 該階段需要降低靈活性, 即 僵化, 障礙在這個階段沒有消除 ;
• 3.完成該步驟的條件 : 軟件過程創建 需要行政力量 推進 ;
• 4.固化階段 : 固化階段開始真正消除障礙問題, 對應 障礙消除 ABO 階段的 B 階段; ABO : Awareness, Buy-in, Ownership, 即 瞭解, 接受, 擁有 ;
• 5.優化階段 : 在上面 僵化 固化 的基礎上, 開始改進, 開始 優化階段 ;

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( 3 ) 軟件過程成熟度

軟件過程的成熟度 :

• 1.軟件過程成熟度 定義 : 軟件過程的成熟度 指的是 特定的 軟件過程 被 顯式 ①定義, ②管理, ③度量, ④控制 和 ⑤執行 的程度 ;
• 2.軟件過程成熟度 作用 : 成熟度 可以用於 指示 組織加強其軟件過程能力的 潛力 ;
• 3.軟件過程成熟度高級表現 : 當 組織 達到了 一定的 軟件過程成熟度級別後, 軟件過程會被 制度化, 進而成爲 組織文化 ;

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( 4 ) 不成熟的組織標誌

不成熟的組織標誌 :

• 1.沒有軟件過程 : 缺乏 確定的 軟件過程 和 其相應的 管理 和 控制 ( 軟件過程的 ) ;
• 2.有軟件過程但不執行 : 定義了軟件過程, 但是 不能嚴格 遵循 和 強制執行 ;
• 3.被動管理 : 管理完全是被動的方式, 策略是 救火 ;
• 4.計劃不準 : 沒有有效的 估算依據, 軟件的 預算 和 計劃 不準確, 經常超標 ;
• 5.產品不穩定 : 如果強制軟件在預訂期限完成, 那麼軟件的 功能 和 質量 無法保證 ;
• 6.沒有評價體系 : 缺乏 ①評價軟件產品質量 和 ②解決產品缺陷 和 過程問題 的 客觀基礎;

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( 5 ) 成熟的組織標誌

成熟組織的標誌 :

• 1.有軟件過程 : 在組織範圍內, 有 管理軟件開發 和 維護 過程的 能力 ;
• 2.過程得到遵守 : 所有人員都 ① 瞭解其要遵循的 軟件過程, ②所有的工作都按照事先的計劃完成 ;
• 3.責任分明 : 在被定義好的軟件過程中, 所有 項目 和 機構 中的 角色 和 責任分明 ;
• 4.計劃準確 : 計劃 和 預算 有章可循, 基於***歷史數據***, 因此計劃是實際可行的 ;
• 5.預算準確 : 預算的結果通常能夠達到, 如 ①成本, ②時間表, ③產品功能, ④質量 等 ;
• 6.有評價體系 : 有 客觀 和 定量化 的措施, 用於判定 產品質量 並 分析 產品 與 生產過程中的問題 ;
• 7.基礎設施 : 基礎設施用於 支撐 軟件過程, 如 標準過程庫, 歷史數據 ;

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4. 過程規範 副作用

過程規範 的 副作用 : 過程規範要有一個度, 過猶不及;

• 1.無法定義具體工作 : 當前的軟件工程技術, 無法 具體定義 軟件開發的大多數 工作;
• 2.強制手段作用 :
  • ① 少用 : 強制手段的作用是 發現 並 糾正 少數 不符合過程要求的行爲 ;
  • ② 威懾 : 強制手段 僅僅是 對破壞過程實施的人 的 威懾 ;

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5. 過程認知的 誤區

過程認知 的 誤區 :

• 1.文件誤區 : 有了文件 並 不等於 建立了過程, 還必須 遵守 並實施 過程 ;
• 2.記錄誤區 : 過程執行了, 必須記錄, 不記錄就不完整 ;
• 3.信任誤區 : 員工按照 要求 執行過程, 必須進行培訓, 改變平時的習慣需要 強制執行 ;
• 4.驗證誤區 : 過程不會自動實施, 實施了過程必須要驗證, 目標是否達到 ;
• 5.穩定誤區 : 過程建立了, 不能一成不變, 要 根據 環境, 商業目標 改變 而 改進 軟件過程 ;
• 6.保證誤區 : 得到了高層領導支持, 不一定有保證, 爲業務工作帶來效益纔有保證 ;

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四. 過程改進的必要性

過程改進的必須要性 : 給出了以下 六個 必須要持續改進過程的 理由 ;

• 1.性能降低 : 過程經過一段時間後, 其性能就會趨於降低 ;
• 2.需求提高 : 客戶的需求會越來越高 ;
• 3.目標變化 : 組織的目標一直是變化的 ;
• 4.環境變化 : 組織所在的環境在不斷變化 ;
• 5.對手改進 : 競爭對手在不斷改進 ;
• 6.逐步成熟 : 組織的過程是 逐步成熟 的 ;

總結 :
凡是活動, 都存在過程 ;
凡是過程, 都存在改進 ;
凡是改進, 都沒有終點 ;

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五. 過程思維

1. 過程思維簡介

( 1 ) 過程思維 簡介

過程思維 :

• 1.過程思維定義 : 一個羣裏 爲了 某個目標, 將每個人的 精力 和 活動 匯聚在一起, 用 對過程的 共同理解 去考慮問題 ;
• 2.自然思維方式 : 過程思維 是 一種 自然思維方式 ;
• 3.傳統思維 : 過程思維 和 傳統的任務思維 有着本質的區別 ;

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( 2 ) 過程思維 觀點

過程思維觀點 :

• 1.馬雲: 不要讓你的同事爲你幹活, 要讓他們爲共同的目標幹活; 團結在一個共同的目標下, 比在一個人周圍容易的多 ;
• 2.Watts Humphrey : 解決軟件問題的重要一步, 是 把整個軟件工作, 當做一個過程 來對待, 使其能夠控制 度量 和 改進 ;
• 3.James Harrinton : 要學會用過程來思考事物 ;

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2. 面向過程 與 面向任務組織 區別

面向過程 與 面向任務 組織 的區別 :

• 1.面向任務的思維 :
  • ① 注重點 : 注重 任務, 作業, 人員, 組織架構
  • ② 流行期 : 在最近 200 年 流行 ;
  • ③ 特點 : 將任務分解, 指派人員完成, 解決局部問題 ;
  • ④ 影響範圍 : 機構的 組織結構 ;
• 2.面向過程的思維 :
  • ① 注重點 : 注重 總體目標, 協調性, 一致性 ;
  • ② 流行期 : 在最近 20 年 流行 ;
  • ③ 特點 : 清除各部分工作之間的衝突, 提高總體效率, 有效達到總體目標 ;
  • ④ 影響範圍 : 機構的全部活動 ;

面向任務思維型的組織不是沒有過程, 只是這些組織的 過程不一致, 不協調, 每個人都有自己的過程, 過程有很大隨機性, 並且改變沒有規則 ;

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3. 以過程爲中心 與 以產品爲中心 區別

以過程爲中心 與 以產品爲中心 的區別 :

• 1.以產品爲中心 :
  • ① 結果 : 產生 更多的 具體結果, 將文檔化的工作程序 理解成 過程 ;
  • ② 對結果的認知 : 人爲 每個 活動 都應該直接 產生短期結果 ;
  • ③ 過程的重視程度 : 管理者 將 與過程相關的工作 當成 低優先級的活動, 人爲 過程 無關緊要 ;
• 2.以過程爲中心 :
  • ① 結果 : 過程 會對 最終結果, 組織, 生產者 , 及 三者間關係 造成影響 ;
  • ② 對結果的認知 : 認爲 具體結果 只是 全局中的一部分 ;
  • ③ 對過程的重視程度 : 過程文檔 是執行過程的一個工具, 過程本身被認爲是 商業運作的規範 ;

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六. 過程 描述方法

1.文字描述法

文字描述法 描述 過程 :

• 1.描述方式及內容 : 以 流水賬的形式 描述過程, 說明 完成工作 的 時間 地點 人員, 交付的產品, 以及如何 驗證結果 ;
• 2.優點 : 內容翔實, 交代透徹 ;
• 3.缺點 : 過程枯燥繁雜, 不利於查閱 ;
• 4.格式 : 分爲 一級, 二級, 三級 等 分層 描述 , 類似於本博客 ;

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2.表格法

表格法描述過程 :

• 1.描述方式及內容 : 表格法易於表示二維 或 三維 關係, 如 事件, 角色, 輸出 之間的 關係, 對於表達 複雜角色之間的流程轉換 具有優勢 ;
• 2.橫軸 : 團隊 或 角色 ;
• 3.縱軸 : 活動 ;
• 4.平面 : 關係 與 流程 ;

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3.圖示法

圖示法 :

• 1.前提 : 使用圖示法之前, 先要定義 圖片符號的 含義 ; ANSI ( 美國標準協會 ) 編制了比較完善的 圖例 ;
• 2.優點 : 清晰簡明, 信息量高;
• 3.缺點 : 對於複雜的情況, 圖示法不能表示清除, 常用 圖示法 + 文字法 結合使用 ;

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4.部門流程圖法

部門流程圖 : 部門流程圖 用於 反映 信息在不同部門之間的 流轉; 尤其是 部門 和 角色轉換頻繁的情況;

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七. ISO 9000 過程模型介紹

1. IOS 9000 簡介

ISO 9000 簡介 :

• 1.簡介 : ISO 9000 是一個 質量管理體系 的標準族, 用於幫助 組織確保滿足 客戶 和 利益相關者的需求 ;
• 2.ISO 9000 作用 : ① 指導 組織 建立 和 改進 質量體系 ; ② 質量體系評估 ;
• 3.制定者 : ISO 在 1994 年被提出, 由 ISO( 國際標準化組織 )/TC176 ( 質量管理和質量保證技術委員會 ) /SC2 ( 質量體系分委員會 ) 制定的國際標準 ;
• 4.實施時間 : ISO 9001:2008 質量管理系統 標準 在 20098年10月31日 正式發佈實施 ;
• 5.ISO 9000 標準族 :
  • ① ISO 9001:2008 : 規定了質量管理體系的要求 ;
  • ② ISO 9000:2005 : 涵蓋了基本的概念和語言 ;
  • ③ ISO 9004:2009 : 重點說明如何使質量管理體系更有效;
  • ④ ISO 19011:2011 : 規定了質量管理體系 內部 和 外部 的 設計指南 ;
• 6.ISO 9000 主要內容 :
  • ① 範圍
  • ② 引用標準
  • ③ 術語 與 定義
  • ④ 質量管理體系
  • ⑤ 管理職責
  • ⑥ 資源管理
  • ⑦ 產品 / 服務 實現
  • ⑧ 測量 , 分析 和 改進

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2. GB/T 19001-2008

中文版本 GB/T 19001-2008 : GB/T 19001-2008 是我國 全國質量管理和質量保證標準化技術委員會 （CSBT/TC151） 針對ISO9001:2008標準翻譯而來的 中文版國家推薦性標準，標準的內容保持一致。

• 1.標準號 : GB/T 19001-2008 ;
• 2.標準名稱 : 質量管理體系 要求
• 3.發佈實施日期 : 2008-12-30 發佈, 2009-03-01 實施 ;

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3. ISO 9000 標準的科學依據

ISO 9000 標準的 科學 依據 :

• ① 質量檢驗 ( Quality Inspection )
• ② 質量控制 ( Quality Control )
• ③ 質量保證 ( Quality Assurance )
• ④ 全面質量控制 ( Total Quality Control )
• ⑤ 全面質量管理 ( Total Quality Management )

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4. 質量管理八原則 ( 重點 )

質量管理八原則 :

• 1.以顧客爲關注焦點 : 組織***依存於客戶*** ; 組織需要 理解 顧客 當前 和 未來 需求 , 滿足顧客要求 並 爭取 超越 顧客 的期望 ;
• 2.領導的作用 : 領導者 需要 確定 本組織 統一 的 宗旨 和 方向, 營造 和 保持 一種內部環境, 使員工 能 充分參與 , 並實現組織目標 ;
• 3.全員參與 : 各級人員都是組織之本 ; 只有所有人員充分參與, 才能使 他們的 才幹 爲 組織 帶來收益 ;
• 4.過程方法 : 將先關 資源 和 活動 作爲 過程 進行管理, 可以高效地得到期望的結果 ;
• 5.系統管理 : 將 相互關聯的過程 作爲系統 加以識別, 有助於組織 提高實現其目標的 有效性 和 效率 ;
• 6.持續改進 : 組織的 一個關鍵的 永恆目標是 持續改進 總體業績 ;
• 7.以事實爲決策依據 : 有效的決策 是 建立在 數據 和 信息分析 的基礎上的 ;
• 8.互利的供方關係 : 組織 與 供方是 相互依存的, 互利的關係 可以增加 雙方創造價值 的能力 ;

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5. 質量管理

( 1 ) 質量形成

質量形成 :

• 1.觀點 : 質量形成於生產過程 ;
• 2.涉及範圍 ( 所有環節 人員 ) : 產品質量 涉及到生產的所有環節, 只有 與生產有關的所有人員 重視 質量, 最後才能得到高質量的產品 ;
• 3.質量製造 : 質量是製造出來的 ;
• 4.管理問題 : 85% 的 質量責任 在於 管理不善; 各層管理人員 和 操作人員 一起學習 和 運用 統計技術, 用 數據說明問題, 指導質量的改進 ;

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( 2 ) 控制影響質量的全部因素

全面質量控制 :

• 1.觀點 : 必須使 影響處理產品質量的全部因素 在生產全過程中 始終處於受控狀態 ;
• 2.貢獻者 : 質量管理專家 A.V.Feigenbaum 提出 質量體系概念, 形成 全面質量控制 TQC 的最重要的內容 ;
• 3.質量體系 : 製造 及 傳遞 某種 合乎特定質量的 標準產品 時, 必須配合適當的 管理 及 技術作業程序, 這些 程序所組成的 結構 稱之爲 質量體系 ;

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( 3 ) 持續保持質量 的 能力

持續保持質量的能力 : 生產企業 建立 質量體系, 就能 對所有影響質量的因素, 包括 技術, 管理, 人員 等諸方面 採取有效方法進行控制, 具有 減少, 消除 和 預防質量缺陷 的機制 ;

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( 4 ) 質量改進 - 質量管理必須堅持進行質量改進

質量改進 :

• 1.持續改進觀點 : 質量管理 必須堅持進行 質量改進 ;
• 2.主動改進 : 質量改進工作 應該 致力於 經常尋求改進機會, 不能 等待問題暴露後再去抓機遇 ( 被動改進 ) ; 質量改進是永無止境的 ;
• 3.改進沒有期限 : 質量改進是長期的, 採用專案小組的形式, 不斷提高標準 並 及時解決質量改進的問題 ;
• 4.全員負責 : 不斷研究 和 改善質量制度, 是各級生產人員的責任 ;

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( 5 ) 質量管理中 體現 PDCA 循環 ( 戴明環 )

質量管理中的 PDCA 循環 :

• 1.PDCA 循環 : Plan 計劃, Do 實施, Check 檢查, Action 措施 ;
• 2.管理工作要求 : 任何管理工作 ( 包括 質量管理 工作 ) , 都應該按照 PDCA 循環進行 ;
  • ① Plan 計劃 : 計劃 , 策劃 , 工程設計 ;
  • ② Do 實施 : 實施計劃 , 組織施工 ;
  • ③ Check 檢查 : 檢查 , 檢驗 , 測試 ;
  • ④ Action 措施 : 針對發現的問題 , 採取糾正措施 或 相關行動 ;

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( 6 ) 預防是核心 不是補救

預防 是 核心 : 質量管理的核心是預防, 不是補救 ;

• 1.成熟機構的素質 : 建立了有效的質量保證體系以後, 可以 及時 糾正, 特別是能 預防質量問題的發生, 這是 成熟的 生產機構 的良好素質 ;
• 2.主動預防優勢 : 預防是主動的, 在 質量事故之前 發生的 ; 檢驗 和 補救 是被動的, 代價昂貴 ;

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八. SPICE ( ISO/IEC 15504 )過程模型介紹

1. SPICE 標準簡介

SPICE 簡介 :

• 1.全稱 : Software Process Improvement and Capability Determination , 軟件過程改進和能力測定 ;
• 2.發起人 : ISO , IEC, JTC1 在 1993 年發起 ISO 15504 標準, 即 SPICE ;
• 3.發佈過程 :
  • ① 1994年 , SPICE 第一個基準文件發佈 ；
  • ② 1998年 , SPICE 發佈 ISO 15504TR 技術報告 ;
  • ③ 2003 ~ 2004 , SPICE 正式發佈 ISO 15504 前四部分, <1>概念和詞彙 , <2>實施評估 , <3>實施評估指南 , <4>過程改進 和 能力確定應用指南 ;
  • ④ 2006 年 , SPICE 公佈 ISO 15504 第五部分, <5>軟件過程評估 ;
  • ⑤ 2008 年, SPICE 公佈 ISO 15504 第六部分 , <6>系統過程評估 ;

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2. SPICE 標準新進展

SPICE 新進展 :

• 1.開放集成 : SPICE 標準 更加 開放 和 集成 , 備受產業用戶歡迎 ;
• 2.行業自訂 SPICE 標準 : 很多行業對軟件開發有特殊要求, 行業內會建立自己行業特定的 SPICE 標準, 如 金融, 汽車製造, 航空航天, 醫療儀器, 鐵路等 ;
• 3.中航天 SPICE 標準 : 中航天的 SPICE 標準 S4S 得到歐洲航天局支持, 其特色是 風險管理 ;

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九. 6$\sigma$ 過程模型介紹

1. 6$\sigma$ 由來

6$\sigma$ 提出 :

• 1.概念提出 :
  • ① 提出者 : 6$\sigma$ 概念是 1986 年摩托羅拉的 比爾 史密斯 提出 ;
  • ② 範疇 : 6$\sigma$ 概念屬於質量管理範疇 ;
  • ③ 統計學單位 : $\sigma$ 是統計學單位, 表示與平均值的標準偏差 ;
  • ④ 目的 : 6$\sigma$目的是爲了在生產過程中降低產品 及 流程的缺陷次數 ;
• 2.6$\sigma$ 演進 : 90 年代中期, 6$\sigma$ 被 GE 從 全面質量管理方法 演變成 高度有效的企業流程設計, 改善 和 優化 的技術 ;
• 3.內容 : 提供了一系列適用性廣泛的 用於 設計 , 生產 , 服務 的 新產品開發工具 ;

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2. 6$\sigma$ 管理法概念

6$\sigma$ 管理法 概念 :

• 1.概念 : 6$\sigma$ 是 統計評估方法, 其核心是 ①生產時 追求 0 缺陷 , ②防範產品責任風險 , 降低成本 , ③提高生產率 和 市場佔有率 , ④提高顧客滿意度 和 忠誠度 ;
• 2.關注點 : 6$\sigma$ 管理 關注 產品 , 服務 質量, 同事也關注 過程改進 ;
• 3.目標 : 6$\sigma$ 是 質量目標, 所有過程 和 結果 中 99.99966% 是沒有缺陷的, 即 100 萬產品中 , 只能有 3.4 個是有缺陷的, 這是人類當前能達到的最高水平 ;

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3. 6$\sigma$ 定義

6$\sigma$ 管理定義 :

• 1.定義 : 6$\sigma$ 管理 是 通過 減少波動, 不斷創新, 達到 缺陷率逼近 百萬分之3.4 的質量水平, 實現顧客滿意 和 最大收益 的 系統科學 ;
• 2.6$\sigma$作用 :
  • ① 管理 : 6$\sigma$ 是 卓越 管理 的 指南針 ;
  • ② 流程能力 : 6$\sigma$ 是 衡量流程能力 的尺子 ;
  • ③ 流程改進 : 6$\sigma$ 是 進行 流程改進 的工具 ;

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4. 6$\sigma$ 過程思想

6$\sigma$ 過程思想 :

• 1.關注過程 : 6$\sigma$ 管理 關注 過程 , 重點是 企業 爲 市場 和 顧客提供價值 的 核心過程 ;
• 2.過程能力度量 : 過程能力 使用 $\sigma$ 進行度量, $\sigma$ 值越大, 過程的 波動就越小 , 過程以最低的成本損失 , 最短的時間週期, 滿足顧客要求 的能力就越強 ;

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5. 6$\sigma$ 等級

6$\sigma$ 等級 :

• 1.等級說明 : 針對 1 ~ 6 級 $\sigma$等級, 分別對 缺陷個數, 失敗率 進行說明 :

  • ① 1 $\sigma$ : 100萬 中 有 69.1462 萬 個次品, 69% 次品率 ;
  • ② 2 $\sigma$ : 100萬 中 有 30.8538 萬 個次品, 31% 次品率 ;
  • ③ 3 $\sigma$ : 100萬 中 有 6.6807 萬 個次品, 6.7% 次品率 ;
  • ④ 4 $\sigma$ : 100萬 中 有 6210 個次品, 0.62% 次品率 ;
  • ⑤ 5 $\sigma$ : 100萬 中 有 233 個次品, 0.023% 次品率 ;
  • ⑥ 6 $\sigma$ : 100萬 中 有 3.4 個次品, 0.00034% 次品率 ;

• 2.現狀 : 多數企業在 3$\sigma$ ~ 4$\sigma$ 之間的狀態運轉, 100萬產品中 有 6210 ~ 66800 個次品, 需要 15% ~ 30% 的銷售額彌補帶來的損失, 如果做到 6$\sigma$, 只需要 5% 銷售額損失 ;

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6. 6$\sigma$ 計算方法

過程能力指數 :

• 1.指標 : 過程能力指數 ( Process Capability Index ) 有兩個 指標, Cp 和 Cpk ;
• 2.Cp : 過程滿足技術要求的能力 ;
  • ① 計算公式 : Cp = ( 最大值 - 最小值 ) / 6$\sigma$
• 3.Cpk : 過程平均值 與 產品標準規格 發生偏移 的大小 ;
  • ① 計算公式 : Cpk = MIN( 最大值 - 過程平均值, 過程平均值 - 允許最小值 ) / ( 3 * $\sigma$ )

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十. PCM 過程模型介紹

1. PCM 簡介

PCM 過程模型簡介 :

• 1.PCM 定義 : PCM ( Product Cycle Model ) 是微軟的 開發產品 和 服務 的模型 ; 其 提供 以下標準 ;
  • ① 待開發的產品 及 服務 的 類別 ;
  • ② 如何 定義 開發團隊 ;
  • ③ 如何 確定 最終客戶 及 市場 ;
• 2.迭代特點 : PCM 是一個 迭代的, 非線性的過程 ;
• 3.五個階段 : PCM 有 5 個不同的階段 ;
  • ① 計劃 ( Plan )
  • ② 設計 ( Design )
  • ③ 實現 ( Implement )
  • ④ 穩定 ( Stabilize )
  • ⑤ 發佈 ( Release )

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2. 計劃階段

PCM 計劃階段 :

• 1.主要工作 : 在 PCM 計劃階段, 團隊成員 需要 評估 產品 及 服務 的 市場機會 ;
• 2.工作內容 : 研究客戶對於 產品 及 服務 的 需求 , 依賴於產品 及 服務 的遠景規劃 , 根據規劃定義產品 及 服務 的 功能及基數範圍 , 並且 制定詳細的過程 ;

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3. 設計階段

PCM 設計階段 :

• 1.主要工作 : PCM 設計階段, 團隊成員 需要從客戶角度思考 如何設計產品 及 服務 ;
• 2.PCM 設計階段的決策 : 以下決策是在 設計階段 完成的 :
  • ① 產品特徵 : 產品 及 服務 功能 的特徵 ;
  • ② 協調工作 : 各功能模塊 如何 協調一致 工作 ;
  • ③ 構建方式 : 開發團隊 如何構建產品 及 服務 ;
  • ④ 週期評估 : 開發週期評估 ;
• 3.屏蔽開發問題 : 該階段 不考慮 開發問題, 如 實現難度 , 程序框架 等 問題 ;

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4. 實現階段

PCM 實現階段 :

• 1.主要工作 : 依賴於 前兩個 階段的工作, 開發團隊在 實現階段 開始 構建所需的產品 及 服務 ;
• 2.編碼 : 對於軟件工程師來說, 主要工作就是編碼 ;
• 3.宣傳 : 同時開啓市場的前期宣傳 ;

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5. 穩定階段

PCM 穩定階段 :

• 1.主要工作 : 在 PCM 穩定階段, 開發團隊 需要 確認 產品 及 服務 是否符合 認可的規則 ;
• 2.測試版本 : 發佈測試版本 ;
• 3.具體工作 : 測試 , 修改 BUG, 完善產品 ;
• 4.避免重大變更 : 該階段 一般 不對 產品 做 重大變更 ;

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6. 發佈階段

PCM 發佈階段 :

• 1.主要工作 : 完成產品正式推出前的所有準備工作 ;
• 2.發佈 RTM 版本 ;
• 3.維護 : 開啓產品的運行維護服務 ;

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十一. SW-CMM 過程模型介紹

1. CMMI 版本發展

( 1 ) CMMI 版本發展

CMMI 版本發展 :

• 1.CMMI V1.2 版本 : 2006.9 SEI/CMU 發佈 CMMI V1.2 版本 , 擴展了 三個 模型 :
  • ① CMMI-DEV 開發能力成熟度模型 ;
  • ② CMMI-ACQ 採購能力成熟度模型 ;
  • ③ CMMI-SVG 服務能力成熟度模型 ;
• 2.CMMI V1.3 版本 : 2010年 11月 發佈 ;
  • ① 高成熟度實踐 , 評估效率 , 跨模型羣一致性 , 簡化通用實踐 ;
  • ② 將 6$\sigma$ 和 敏捷 方法 加入到 模型相關的實踐信息中 ;
• 3.CMMI V2.0 版本 : 2018.3.29 CMMI Development V2.0 發佈, 過程改進領域進入到了新的階段 ;

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( 2 ) CMMI 2.0 重大變化

CMMI 2.0 變化 :

• 1.過程數量變化 :
  • ① 過程域增減 : 過程域由 22 個減少到 20 個, 取消了 共用目標 和 共用實踐 , 將其放入新增的兩個過程域 GOV 和 II 中 ;
  • ② 注重基礎 : 共用目標 和 共用 實踐 是組織實施 CMMI 的基礎 , 提升了其重要性 , 使組織重新審視這些基礎, 有效幫助 CMMI 更好執行 ;
• 2.專用目標 升爲 過程域 : 專用目標 ①項目評估 和 ②同行評審 , 屬於 項目策劃過程域 和 驗證過程域 ; 在 2.0 中, 其升級爲 EST 和 PR ;
• 3.過程域整合 : 2.0 中一些 關聯緊密的過程域 進行了 整合 ; 如 需求開發過程 RD + 需求管理過程 REQM = RDM 過程域 ; 驗證過程 VER + 確認過程 VAL = VV 過程域 ;
• 4.每個過程域 都包含 1 ~ 5 級內容 :
  • ① 等級與過程域無關 : 過程域 與 CMMI 等級 不在掛鉤, 每個過程域 都給出了 1 ~ 5 級要求 ;
  • ② 實踐域域內部等級 : 每個 PA ( 實踐域 Practice Area ) 都包含 1 ~ 5 及內容, 每一級別都要在前一個級別的基礎上, 逐步提升 ; Practice x.y 代表 CMMi 的 x 等級 的 第 y 個實踐 ;

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2. CMMI 簡介

CMMI 簡介 :

• 1.CMMI 說明 : CMMI ( Capability Maturity Model Integration ) 能力成熟度模型集成 , 明確定義一個組織應該採取什麼行動 來 定義 , 理解 , 推進 有助於提高其性能的 行爲 ;
• 2.CMMI-DEV 開發能力成熟度模型 包含內容 : CMMI-DEV 有 5 個成熟度級別, 3 個能力級別 ; 定義了 開發產品 和 服務 最重要的 300 條實踐, 將其囊括在一個綜合模型中 ;
• 3.CMMI 作用 : CMMI 可以幫助公司 確定 並 實現 可度量 的業務目標 , 打造 出色產品, 保證客戶滿意 並 確保儘可能高效工作 ;
• 4.識別改進差距 : CMMI 可以幫助組織 識別 並 改進 差距 ;

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3. CMMI-DEV V2.0 模型結構

CMMI-DEV V2.0 模型結構 :

• 1.實踐域 : CMMI-DEV V2.0 有 20 個 實踐域 ( PA - Practice Area ) , 每個 PA 中的 實踐 按照 等級分組, PA 最少 2 級, 最多 5 級 ; 每個 PA 都需要包括 下述內容 :
• 2.必須滿足的內容 :
  • ① 意圖 ( Intent )
  • ② 價值 ( Value )
  • ③ 其它必要內容
• 3.闡述解釋內容 :
  • ① 實踐彙總
  • ② 其它闡述內容
  • ③ 相關實踐域
  • ④ Context Specific 信息
• 4.實踐組 :
  • ① 1 ~ 5 級級別之間的關係 : 1 ~ 5 級, 每一個級別都需要在前一個級別的基礎上, 逐步提升 ;
  • ② 實踐個數 : 每個級別都有 若干個 實踐 ;
• 5.實踐 :
  • ① 必須滿足的內容
  • ② 闡述解釋的內容

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4. CMMI 商業價值

CMMI V2.0 商業價值 :

• 1.提升績效 : 通過 給出 演示結果, 提供 基準 和 提升組織 績效 的最佳解決方案 ;
• 2.提升效率 : 組織可以快速識別 直接 業務成果 , 投資回報率 , 質量 和 績效 相關的關鍵能力 , 同時降低成本 並 加快上市時間 ;
• 3.提升能力 : 專注於將績效優化到組織所需要的等級 , 利用 最佳實踐 有效 建立 持續改進的 文化氛圍 ;
• 4.量化分解 : CMMI 成熟度高時 , 對 風險 和 預測業務績效目標成就 的 能力 進行量化分解 ;

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