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NQS-QPM高成熟度企业量化管理实践勾朗 博士中科方德软件有限公司基础软件国家工程研究中心中国科学院软件研究所质量管理与过程改进咨询部 高级咨询顾问

Email： goulang@nfs-china.com

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提纲 • 度量 & 量化管理的现状与挑战• NQS-QPM 内容

– 中科方德量化管理解决方案• NQS-QPM 实施

– QONE 支撑度量及量化管理实践• NQS-QPM 实施效果

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一、度量 &量化管理的现状与挑战

度量在过程管理中的位置

执行

控制定义 度量

改进过程管理的四项基本职责：定义过程度量过程控制过程改进过程

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现状 & 挑战 • 现状

– 了解基本的度量概念– 意识到度量和量化管理的重要性– 收集了基本的项目执行性能数据

• 挑战– 如何根据企业业务目标＆管理需求

• 制定度量体系– 为什么要度量 ?– 度量什么 ?– 如何度量 ?

• 实施量化管理– 哪些过程需要实施量化 ?– 如何建立过程性能模型 ?

我们知道那是顶好的

但是我们做不到

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二、 NQS-QPM内容中科方德量化管理解决方案

中科方德• 背景

– 国家发改委批复（发改高技 [2005]425 号）由中国科学院软件研究所负责组建 – 中科方德软件有限公司是基础软件国家工程研究中心的项目法人单位

• 主要产品与服务– CMMI 咨询评估服务及软件过程管理平台（ QONE ）– 安全操作系统及其应用服务– 嵌入式产品

• 过程改进服务业务获得的荣誉– 1999 年始，开展软件质量管理、过程改进方面研究，并开始在国内外期刊杂志发表文章，出版专著 – 2001 至今，研发过程管理平台 QONE 及软件质量管理全面解决方案。– 2005 年荣获国家科技进步二等奖– 2007 年，整合多年研究成果推出 NFS Quality Solution (NQS) – 2007年 11 月， CSSPI2007 ，中科方德首席科学家王青研究员荣获中国软件生产力年度风云榜行业评选十大风云人物。 QONE 获得行业推荐产品奖。方德公司被授予 CSPIN 理事单位。– 2007 年，获得 2007 中国软件出口（外包）推动机构奖

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NQS 的提出

PROCESS

PEOPLE

THECHNOLOGY

NFS Quality Solution

P-CMM

Productivity Tools ISO9000CMM/CMMISPICE

TQM PSP Six Sigma

QONE

• 基于– 国内软件企业质量管理需求– 基于软件所软件工程研究成果– 基于中科方德 QONE产品

• 提出– 适用于中国软件产品质量解决方案 NQS （ NFS Quality

Solution)

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NQS 框架定义软件标准过程

过程评审 产品审计

In Out

过程改进

过程度量

产品开发过程产品测试过程

Quality

产品

软件质量管理平台(QO

NE

)

过程质量保证

产品质量控制产品评审项目管理过程

需求管理过程

人力资源管理估算方法个人能力管理方法

度量分析方法需求方法

工具层 过程方法层 使用层

建立度量体系

NQS-QPM• 目的

– 为改进提供信息– 为决策提供“事实”依据

• 覆盖的 CMMI 相关过程域– 支持过程域

• Measurement and Analysis (MA)• Causal Analysis and Resolution (CAR)

– 过程管理过程域• Organizational Process Performance (OPP)• Organizational Innovation and Deployment (OID)

– 项目管理过程域• Quantitative Project Management (QPM)

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NQS-QPM

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1 、度量指标体系建立• 度量体系的驱动力量是目标和问题• 定义度量

– 我们的目标是什么？• 如：改进开发过程、改进软件估算、改进项目控制、缩短项目周期、减少开发成本、提升软件质量、提升软件性能、改善生产力

– 定义一系列问题。通过对这些问题的回答就可以提供对目标达成情况的可见度– 定义一系列度量数据，通过对这些度量数据的收集和分析就可以帮助我们回答这些问题

举例

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改进目标 分解目标 度量指标 派生度量 基本度量提高客户满意度 提高产品质量 降低验收测试缺陷密度 验收测试总缺陷

数 /总代码行数 验收测试总缺陷数，总代码行数提高测试前的缺陷清除率 各阶段检查点发现的缺陷数 / （以前各阶段遗留的缺陷数 +本阶段发现的缺陷

数） 在开发过程中各阶段发现的缺陷数、各阶段注入的缺陷数

……提高按时交付率 里程碑进度偏差 (里程碑实际完成时

间 -里程碑计划完成时间 )/( 项目计划结束时间 - 项目计划开始时间 )

里程碑实际完成时间、里程碑计划完成时间、项目计划结束时间、项目计划开始时间

缩减项目成本 减少返工成本 返工工作量比例 返工工作量 /总工作量 文档修改工作量、

代码修改工作量 提高开发生产率 开发生产率 软件规模 / 项目总工作量 软件规模、项目总工作量……

NQS 推荐度量指标体系• 多层次

– 项目 -阶段 -任务 - 个人• 多类别

– 工作量、成本、挣值、进度、规模、生产率、评审缺陷、测试 BUG 、需求、过程符合性、返工、任务• 共 94 个度量指标• 组织可从中裁剪得到符合企业情况的度量指标体系

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2 、过程性能基线建立与优化• 过程性能基线

–对在典型环境中遵循规定的过程通常可以达到的预期结果范围的一种文档化描述。• 期望值 (CL)＋允许的偏差范围 (UCL、 LCL)

• 过程性能基线是过程控制和改进的基础• 建立过程性能基线很困难

– Benchmark ：不够准确– SPC ：需要大量数据，适用于稳定的过程

BSR 方法 (续 )

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波动图 : 分析样本均值和标准差

建立过程性能基线优化过程性能基线

3 、基于挣值的成本 / 进度度量

挣值分析图17

SPI( 进度性能指数 )= BCWP / BCWSCPI( 成本性能指数 )= BCWP / ACWP

基于挣值的成本 / 进度度量 (续 )• 以往研究（如 Lipke ）：

– 进度性能指数 SPI 、成本性能指数 CPI 不符合正态分布• 中科方德基于大量业界数据分析，证明

– SPI、 SPI符合正态分布– 可以使用统计过程控制 (SPC) 方法控制进度、成本性能

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Control Chart

0.800.850.900.951.001.051.101.15

1 3 5 7 9 11 13 15 17

SPICLLCLUCL 进度执行指数控制图

4 、需求变更量化管理• 要解决的问题

– 需求的易变性经常导致：• 软件项目严重偏离项目计划• 造成项目在进度、成本等方面的失控• 进而引起软件产品质量的下降

• 方德需求变更量化管理模型– 原理：

• 通过的项目需求变更率的控制以及变更原因分析，来稳定需求管理过程，降低需求变更带来的风险。– 采用的技术： SPC- 不合格品率图（ P图）

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示例

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需求变化控制图 需求及其变化原因排列图

需求及需求变化在软件开发生命周期的分布需求及需求变化在迭代生命周期的分布

5 、项目缺陷管理• 要解决的问题

–预测、控制项目交付产品质量及各阶段 (迭代 )中间产品质量。– 多种生命周期缺陷管理方法不同

• 瀑布、重叠瀑布• 迭代• ….

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缺陷排除有效性 (DRE)

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注入注入注入 注入

遗留 遗留遗留遗留

排除 排除排除排除

假设每一个阶段的工程活动都要注入缺陷

每一个阶段的验证和确认的活动都能够排除一部分缺陷

还有一部分缺陷要遗留到下一个阶段

缺陷量化管理模型• DRE 模型

– 适用场景 : 瀑布、重叠瀑布生命周期模型–原理：分析各阶段的缺陷注入、排除情况。

• iDRE 模型– 适用场景：迭代生命周期模型– 改进 DRE 模型的实施方法–原理：分析各类活动的缺陷注入、排除情况

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6 、测试过程量化管理模型• 要解决的问题

– 对测试期间的缺陷分布、测试工作量、缺陷修复工作量 / 进度等的估算缺少数据支持，基本依靠经验，不够精确。• TestM 模型原理

– 测试过程中，缺陷修复的工作量与所发现缺陷的分布情况有关– 利用此相关性，在测试期间对返工工作量、返工进度进行二次估算，便于及时调整项目计划，尽早发现问题，从而控制项目的进度和工作量。

TestQM

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三、 QONE支撑度量及量化管理实践

QONE 度量及量化管理• 组织级

– 定义组织度量指标体系– 分析组织过程性能– 建立过程性能基线– 分析过程性能改进趋势

• 项目级– 定义项目度量指标体系– 建立项目度量分析计划– 确定项目量化目标– 生成项目度量分析报告– 项目量化控制 注：红字部分支持 CMMI4-5 要求

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定义指标体系制订项目度量计划

组织层：SPA 项目层：PM & MT

生成项目度量报告&原因分

析

根据组织定义的指标制订项目的度量计划

查看历史数据

而非原来所指的“ 历史项目” ，只要产生在度量报告上的数据都可以转入到“ 历史数据” 中

生成PPB报告 PCB演化趋势

产生所选指标的PCB值

包括对不同时期产生的PCB的管理

选择当前时期PPB包括的PCB，即根据组织定义的指标中选择

受控的指标

根据PPB中包括的受控指标选择样本数据

用户从系统所能提供的度量集中选择适用的指标集

用户根据选择的指标制订项目的度量计划

N：此时的项目度量报告不包括量化控制的结果

设置项目量化目标

项目量化控制

当可以利用PCB或用户要求进行项目控制时

Y

项目量化控制的结果纳入项目度量分析报告

可根据PCB设置

项目的量化目

标

定义过程性能指标体系• 类别

– 工作量、成本、挣值、进度、规模、生产率、评审缺陷、测试 BUG 、需求、过程符合性、返工、任务• 层次

– 项目 -阶段 -任务 - 个人

制定项目度量计划

设置项目量化控制目标

项目量化控制

建立组织过程 PCB

PCB 改进趋势分析

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四、 NQS-QPM实施效果

NQS-QPM 实施效果• 支持企业实施 CMMI2-3 的度量分析，以及

CMMI4-5 要求的量化管理好持续改进• 客户反馈

– 项目总工作量偏差下降 31%– 项目总进度偏差下降 120%– 产品交付质量提高 80%–客户满意度持续提高– …..

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