1 绪论
1.1 研究目的与意义
随着物联网的不断发展，其产业生态也在快速成长，物联网产品的智能化进一步促进了嵌入式软件的广泛应用。经济全球化的趋势势不可挡，在这样的背景下不仅对于软件企业，对所有参与全球化经济的企业而言，如何着眼于全方位调整企业的竞争战略，立足企业长远发展目标，让企业在竞争中生存发展已经迫在眉睫[1]。
软件开发是企业发展的关键，软件的竞争力直接影响到企业在市场的竞争力。我国软件行业的发展具有明显的“重技术、轻管理”的特征，很多公司的软件开发管理还处于起步阶段，企业缺乏一个规范化的管理制度与管理环境[2]。软件开发不仅是一个制造与生产过程，同时还是一个设计过程，因此，软件开发管理方法不能生搬硬套传统的项目管理方法。如何建立一套与公司实际情况匹配的软件开发体系，对提高企业的竞争力起到关键作用。
Y 公司主要从事锂电池应用产品的设计和开发。锂电池不仅在消费类、工业和医疗类，而且在军事领域也有着大规模的使用。锂电池的应用促进了智能化的发展，智能化的发展成就了锂电产业的爆炸式增长。数据显示，2016 年，中国锂离子电池销售收入达到 1330亿元，同比增长 35%。截至 2017 年，中国锂离子电池销售收入达到了 1589 亿元，同比增长 19.5%。预计未来几年年均复合增长率约为 19.14%，预计到了 2022 年我国锂离子电池销售收入将达到 3792 亿元，全球市场规模也以每年超过 10%的速度快速增长[3]。
图 1-1 2016-2022 年中国锂离子电池销售收入统计情况及预测
1.2 国内外研究文献综述
1.2.1 CMMI 在国内的研究现状
国内对CMMI 的应用在2008年取得了快速发展，国内软件企业逐步认识到 CMMI 的实施对于促进软件产品的生产过程管理能起到巨大的积极作用。2010 年后政府和软件行业对 CMMI 的关注度增加，尤其在 2013 年以后，国内通过 CMMI 三级以上认证评估的软件企业数量快速增长[6]。
CMMI V1.3 是于 2010 年 11 月美国卡内基梅隆大学软件工程研究院（SEI：SoftwareEngineering Institute）发布的 CMMI 模型版本。CMMI V1.3 包括 CMMI 采购模型、开发模型、服务模型。本文应用 CMMI V1.3 的开发模型（CMMI-DEV V1.3）研究和实施 Y 公司的软件开发流程优化。2018 年中国有 1596 个企业通过 CMMI-DEV V1.3 三级认证，通过CMMI-DEV V1.3 五级的企业有 255 家企业，而这一数字在 2016 年分别是 935，93 家。从数据可以看出，近几年来，CMMI 模型应用在中国发展迅速。
图 1-2 2016 年和 2018 年中国企业通过 CMMI-DEV V1.3 情况对比
2 理论基础
2.1 软件管理相关体系和模型
2.1.1 能力成熟度模型 CMM
SEI在1991年发布的软件能力成熟度模型(Software CMM)改变了政府和业界对软件质量的看法。该模型由关键过程领域的最佳实践组成，为组织的软件开发提供了一个客观的标准。
到 1986 年，美国国防部和国防承包商认识到，一些软件工程实践产生的工作软件具有更高的一致性。不幸的是，这些做法没有记录在案或没有得到广泛承认。SEI 被要求进行一项关于“最佳实践”的研究，并与国防部、国防工业、商业工业和学术界的主要软件专业人士进行讨论并就持续改进软件开发的实践达成共识。在协助若干组织进行评估和随后的改进工作之后，SEI 编制了一份关于组织如何管理该过程的指南。随着各组织团体开始采纳这些想法，一些人表示需要对实践和底层模型进行更精确的定义。因此，SEI 发布了软件 CMM，即能力成熟度模型。CMM 的实质是软件过程改进的系统方法，它通过履行一系列关键过程域中的关键实践来达到改进软件过程的目的。CMM 的具体应用主要体现在两个方面：一方面评估软件过程，确定组织当前的软件过程状态，发现与软件过程有关的需要解决的问题，并可作为企业软件过程改进的参考模型，结合企业实际情况，用来提高企业的软件过程能力。另一方面是用来评估软件企业的软件过程管理能力，为选择软件承包商提供依据[31]。
软件的过程改进是循序渐进的，不是一蹴而就的。CMM 模型遵循软件过程改进的客观规律，并将 Philip B.Crosby 的质量成熟度方格引入到过程改进，在软件成熟度模型中形成了初始级、可重复级、已定义级、已管理级和优化级五个级别。每个等级都包含几个关键过程域和若干关键实践。
最终，由 SEI 在软件社区指导下管理了十多年，能力成熟度模型集成(CapabilityMaturity Model Integration：CMMI)框架从软件 CMM 发展而来。CMMI 将在后续章节 2.2中有详细介绍。
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2.2 CMMI 模型
2.2.1 CMMI 模型的发展
CMMI 由CMM发展而来。自20世纪80年代末，SEI开了一系列包含多个学科的CMM标准，包含系统工程、技术和过程的成熟度来改善组织整体软件生产能力。
（1）SW-CMM (Software CMM) 软件 CMM（2）SE-CMM (System Engineering CMM) 系统工程 CMM（3）SA-CMM (SoftwareAcquisition CMM) 软件采购 CMM（4）IPT-CMM (Integrated Product Team CMM) 集成产品群组 CMM（5）P-CMM (People CMM) 人力资源能力成熟度模型
但是多个模型的同时使用限制和阻碍了组织过程改进的能力。于是 SEI 停止对各个模型的更新并集中开发 CMMI 项目，CMMI 融合了 SW-CMM、EIA/IS731、SECM 以及IPD-CMM 的内容，形成了组织范围内过程改善的单一集成模型。它消除了不同模型间的重复和不一致，降低了基于模型的企业过程改进的成本[39]。目前模型最新版本是 2018 年发行的 V2.0 版本，但目前应用最广的是 V1.3 版本。
CMMI 支持两种使用级别的改进路径。一条路径是使组织逐步改进它选定的单个过程域（或一组过程域）所对应的过程；另一条是使组织能够以增量的方式应对层次相继的过程域集合来改进相关的过程集。这两种改进路径与两种类型的级别相关联：能力等级与成熟度级别。这些等级或级别对应至两种过程改进方法，称作“表示法”。这两种表示法被称为“连续式”与“阶段式”。使用连续式表示法使组织能够达成“能力等级”。使用阶段式表示法使组织能够达成“成熟度级别”[40]。
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3 Y 公司软件开发管理现状及问题分析..............................21
3.1 Y 公司软件开发管理现状......................................21
3.2 Y 公司软件开发管理现状分析.....................22
4 Y 公司软件开发流程优化方案设计.............................25
4.1 流程优化的启动和问题诊断 .................................25
4.2 基于 CMMI 过程域优化方案总体设计.........................29
5 Y 公司软件开发流程优化方案的实施..................................55
5.1 基于 CMMI 过程管理优化方案的应用.........................55
5.2 基于 CMMI 过程管理优化方案的改进....................................60
5 Y 公司软件开发流程优化方案的实施
5.1 基于 CMMI 过程管理优化方案的应用
优化方案的应用属于 IDEAL 的行动阶段，行动阶段包含改进方案的执行和跟踪，通过试点的方式检验改进方案，根据度量数据进行有针对性的方案持续性改进等内容。
表 5-1 优化方案应用的 WSR 方法论实践
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6 结论和建议
6.1 基本结论
总体来看，Y 公司在导入 CMMI 模型进行流程优化后，软件开发流程更加清晰而有条理，软件开发活动的规范性也得到进一步加强。同时优化了需求开发与管理流程使系统工程师和设计开发工程师之间的分工更加明确，需求的双向跟踪管理杜绝了因需求不明或需求变更通知不到位引起的软件质量问题。优化了项目管理活动，尤其是加强了各类工作的计划工作，做到遇事有计划，使工作开展消除了盲目性、无序性，提高了工作效率。计划实施有反馈有监督，使事情按照既定的流程和方向进行，软件开发活动可控性提高，过程得到有效控制，软件的质量因而得到保障。度量活动得以有效开展，项目和组织的评估有了数据依据，为优化方案的持续改进提供了决策参考。项目的变更得以管理和有效控制，软件的风险得到监控和管理。这些都是软件开发效率和软件质量得到提高的有效措施。
通过导入 CMMI 模型进行流程优化，使软件团队更加深刻的理解到软件过程控制对于软件质量和开发效率的重要作用，对于规范性的自我要求进一步提高，同时更加深刻的认识到良好的理论对于实践的重要性，它能够使组织和个人通过学习和实践获得巨大的自我变革。此次流程优化实践为 Y 公司培养了一批熟悉 CMMI 模型、践行过程改进并理解持续优化的软件开发人员，为组织奠定了创新基础。
参考文献（略）