Модель зрелости процессов разработки программного обеспечения

1.1. Зрелые и незрелые организации-разработчики ПО

Постановка осмысленных целей, направленных на улучшение производственных процессов, требует понимания различий между зрелыми и незрелыми организациями-разработчиками ПО. В незрелых организациях-разработчиках производственный процесс, как правило, импровизируется исполнителями и их руководством. Даже при наличии указаний по определенной организации производственного процесса ими не руководствуются. Незрелая организация-разработчик противодействует любым изменениям, а управляющее звено обычно сфокусировано на решении неотложных проблем (деятельность, известная как «пожаротушение»). Графики работ и бюджеты обычно превышаются вследствие того, что они не основаны на реальных оценках. По мере приближения к критическим срокам сдачи проекта приходится идти на компромисс между сроками выполнения, функциональностью и качеством продукта.

В незрелых организациях не существует объективной основы для вынесения решения о качестве продукта или для решения проблем, связанных с процессами и разрабатываемым продуктом. Вследствие этого качество разработанного программного продукта является трудно предсказуемым. Работы, нацеленные на улучшение качества, такие как экспертные оценки и тестирование, зачастую урезаются или вообще отбрасываются по мере того, как проект выходит за пределы своего графика.

С другой стороны, зрелые организации-разработчики обладают широкими возможностями по управлению процессами разработки и сопровождения ПО. Сферы ответственности внутри производственного процесса точно распределены как среди имеющихся, так и недавно принятых сотрудников, а все работы проводятся в соответствии с запланированным процессом. Установленные процессы пригодны для использования [Humphrey 91b] и соответствуют реально применяемым способам проведения работ. По мере необходимости эти определенные процессы обновляются, а усовершенствования разрабатываются с помощью контролируемого пилотного тестирования и/или анализа затрат и прибылей. Распределение ролей и сфер ответственности в пределах определенного процесса четко определено на протяжении всего проекта и в рамках всей организации.

В зрелой организации, управляющее звено непрерывно следит за качеством программного продукта и за тем, удовлетворен ли заказчик созданным решением. Существует объективная, количественная основа для вынесения решения о качестве продукта, а также анализа проблем, возникающих с продуктом или процессом. План-графики и бюджеты реалистичны и основаны на показателях производительности предыдущих проектов; как правило, достигаются ожидаемые результаты по затратам, срокам разработки, функциональности и качеству продукта. Кратко говоря, соблюдается точное следование упорядоченному процессу, так как все участники проекта понимают важность его соблюдения, а для поддержки процесса разработки существует необходимая инфраструктура.

Реализация этих наблюдений о зрелых и незрелых организациях требует создания структуры, обеспечивающей достижение зрелости производственных процессов. Эта структура предназначена для описания эволюционного пути от специально создаваемых, хаотических процессов к зрелым, упорядоченным производственным процессам. Без этой структуры программы улучшения процессов могут стать неэффективными, вследствие отсутствия необходимых предпосылок для поддержки последовательных усовершенствований. Структура поддержки зрелости производственных процессов представляет собой интеграцию концепций самого производственного процесса, его возможностей, производительности и зрелости. Каждая из этих концепций будет обсуждена далее.

1.2. Фундаментальные концепции, лежащие в основе понятия зрелости производственных процессов

Согласно словарю Вебстера, процесс является «системой операций для производства чего-либо… последовательностью действий, изменений или функций, предназначенных для достижения окончания или результата». Комитет IEEE определяет процесс как «последовательность шагов, выполняемых для достижения заданной цели» [IEEE-STD-610]. Производственный процесс может быть определен как набор операций, методов, практик и преобразований, используемых разработчиками для создания и сопровождения ПО и связанных с ним продуктов (например, планов проекта, проектных документов, кодов, сценариев тестирования и руководств пользователя). По мере того, как организация становится более зрелой, ее производственный процесс становится все более четко определенным и последовательно применяемым в рамках всей организации.

Продуктивность производственного процесса описывает совокупность ожидаемых результатов, которые могут быть достигнуты при следовании производственному процессу. Эта концепция позволяет организации-разработчику прогнозировать наиболее вероятные результаты будущего проекта разработки ПО.

Производительность производственного процесса представляет реальные результаты, достигаемые при соблюдении требований производственного процесса. Таким образом, производительность фокусируется на достигаемых результатах, в то время как его продуктивность опирается на ожидаемые результаты.

В зависимости от атрибутов конкретного проекта и его контекста, фактическая производительность выполнения проекта может не отражать полную продуктивность производственного процесса организации, т. е. потенциал проекта ограничивается его средой. Например, радикальные изменения в разрабатываемом приложении или в используемой технологии могут потребовать длительного обучения сотрудников, что снизит продуктивность и производительность выполнения данного проекта в сравнении с полной продуктивностью производственного процесса организации.

Уровень зрелости производственного процесса — это степень, до которой тот или иной процесс определен, управляем, измеряем, контролируем и эффективен. Зрелость подразумевает потенциал для роста продуктивности и отражает как полноту производственного процесса организации, так и постоянство, с которым организация применяет этот процесс во всех своих проектах. Производственный процесс достаточно хорошо понимается персоналом зрелой организации, обычно благодаря разработанной документации и проведенному обучению, и этот процесс постоянно контролируется и улучшается участвующими в нем сотрудниками. Продуктивность зрелого процесса разработки всегда хорошо известна. Зрелый производственный процесс подразумевает возможность постепенного улучшения качества своих результатов и производительности за счет стабильного повышения дисциплины своего выполнения.

По мере роста зрелости своего производственного процесса, организация-разработчик институционализирует производственные процессы с помощью политик, стандартов и организационных структур. Институционализация подразумевает создание инфраструктуры и корпоративной культуры, которые поддерживают методы, практики и бизнес-процедуры, сохраняя эти достижения после того, как разработавшие их сотрудники покинут организацию.

1.3. Обзор модели зрелости процессов разработки

Хотя зачастую инженеры-разработчики и менеджеры хорошо осведомлены о своих проблемах, их взгляды на то, какие усовершенствования являются наиболее важными, могут быть различными. Без организованной стратегии усовершенствования трудно достичь согласия между профессионалами-разработчиками и руководством по вопросу, какие именно работы по усовершенствованию следует выполнять первыми. Для того чтобы усилия по усовершенствованию процессов принесли долговременные результаты, необходимо разработать эволюционный путь развития, поэтапно увеличивающий зрелость производственного процесса организации. Концептуальная структура зрелости производственного процесса [Humphrey 87a] упорядочивает эти стадии таким образом, что усовершенствования на каждой предшествующей стадии являются фундаментом усовершенствований последующей стадии. Таким образом, стратегия усовершенствования, предлагаемая концептуальной структурой зрелости производственного процесса, обеспечивает наиболее прямой путь постоянного улучшения производственного процесса. Эта стратегия призвана руководить усовершенствованиями и выявлять недостатки организации; она не предназначена для быстрого «латания дыр» неудачного проекта.

Модель зрелости процессов разработки ПО предоставляет организации-разработчику руководящие принципы управления своими процессами разработки и сопровождения ПО, а также развития культуры управления и программной инженерии. CMM предназначена помогать организациям в выборе стратегий усовершенствования процессов путем определения текущего уровня зрелости производственного процесса и выявления некоторых вопросов, наиболее значимых для повышения качества создаваемого ПО и усовершенствования процессов. Концентрируя свое внимание на конкретном перечне работ и активно добиваясь их выполнения, организация может планомерно совершенствовать свой производственный процесс, обеспечивая устойчивый и постоянный рост его продуктивности.

Многоуровневая структура CMM основывается на принципах обеспечения качества продукта, выработанных за последние шестьдесят лет. В начале тридцатых Валтер Шеварт (Walter Shewart) опубликовал работу, в которой изложил принципы статистического контроля качества. Его идеи были развиты, а их успешное применение было продемонстрировано в работах В. Эдвардса Деминга (W. Edwards Deming) [Deming 86] и Джозефа Джурана [Juran 88, Juran 89]. Эти принципы были развиты институтом SEI в виде концептуальной структуры зрелости процессов, формирующей управленческий и инженерный фундамент для количественного контроля над производственным процессом, что является основой для его непрерывного усовершенствования.

Структура зрелости процессов, в которую вошли эти принципы качества, была впервые намечена Филиппом Кросби в его книге «Quality is Free» [Crosby 79]. Сетка зрелости управления качеством, приведенная Кросби, описывает пять эволюционных фаз во внедрении системы управления качеством. Эта структура зрелости была адаптирована для производственного процесса Роном Радиком (Ron Radice) и его коллегами, работающими под руководством Уотса Хэмфри (Watts Humphrey) из компании IBM [Radice 85]. Хэмфри предложил свою структуру зрелости SEI в 1986 г., добавив концепции уровней зрелости и разработав основу для их текущего использования в программной отрасли.

Ранние версии структуры зрелости процессов разработки, предложенные Хэмфри, описаны в технических отчетах SEI [Humphrey 87a, Humphrey 87b], статьях [Humphrey 88] и в его книге «Managing the Software Process» [Humphrey 89]. Предварительный опросный лист для выявления уровня зрелости [Humphrey 87b] был выпущен в 1987 г. в качестве инструмента, позволяющего организациям определить уровень зрелости их производственных процессов. Для получения характеристик зрелости программного процесса в 1987 г. были разработаны методы внутренней и внешней оценки производственного процесса. Начиная с 1990 г., институт SEI с помощью многих энтузиастов из правительственных и отраслевых структур еще более развил и усовершенствовал эту модель, основываясь на опыте нескольких лет совершенствования производственных процессов.