能力成熟度模型CMM

能力成熟度模型（Capability Maturity Model，英文缩写为CMM）^[1]是一种开发模型。Carnegie Mellon大学的研究人员从美国国防部合同承包方那里收集数据并加以研究，提出了CMM。美国国防部资助了这项研究。Carnegie Mellon以该模型为基础，创办了软件工程研究所（SEI）。CMM的目标是改善现有软件开发过程，也可用于其它过程。

它是对于软件组织在定义、实施、度量、控制和改善其软件过程的实践中各个发展阶段的描述。CMM的核心是把软件开发视为一个过程，并根据这一原则对软件开发和维护过程进行监控和研究。

CMM是一种用于评价软件承包能力以改善软件质量的方法，侧重于软件开发过程的管理及工程能力的提高与评估。分为五个等级：一级为初始级，二级为可重复级，三级为已定义级，四级为已管理级，五级为优化级。

其假设是：只要集中精力持续努力去建立有效的软件工程过程的基础结构，不断进行管理的实践和过程的改进，就可以克服软件生产中的困难。

历史

1984年，美国国防部资助建立了卡内基·梅隆大学软件研究所（SEI）^[2]；1987年，SEI发布第一份技术报告介绍软件能力成熟度模型（CMM）及作为评价国防合同承包方过程成熟度的方法论；1991年，SEI发表1.0版软件CMM(SW-CMM)。

CMM自1987年开始实施认证，现已成为软件业权威的评估认证体系。CMM包括5个等级，共计18个过程域，52个目标，300多个关键实践。

CMM等级

能力等级	特点	关键过程
第一级初始级（最低级）	软件工程管理制度缺乏，过程缺乏定义、混乱无序。成功依靠的是个人的才能和经验，经常由于缺乏管理和计划导致时间、费用超支。管理方式属于反应式，主要用来应付危机。过程不可预测，难以重复。
第二级可重复级	基于类似项目中的经验，建立了基本的项目管理制度，采取了一定的措施控制费用和时间。管理人员可及时发现问题，采取措施。一定程度上可重复类似项目的软件开发。	需求管理,项目计划,项目跟踪和监控,软件子合同管理,软件配置管理,软件质量保障
第三级已定义级	已将软件过程文档化、标准化，可按需要改进开发过程，采用评审方法保证软件质量。可借助CASE工具提高质量和效率。	组织过程定义,组织过程焦点,培训大纲,软件集成管理,软件产品工程,组织协调,专家审评
第四级已管理级	针对制定质量、效率目标，并收集、测量相应指标。利用统计工具分析并采取改进措施。对软件过程和产品质量有定量的理解和控制。	定量的软件过程管理和产品质量管理
第五级优化级（最高级）	基于统计质量和过程控制工具，持续改进软件过程。质量和效率稳步改进。	缺陷预防,过程变更管理和技术变更管理

CMM能力成熟度各级特点和关键过程。^[3]

基本思想

CMM的基本思想是，因为问题是由我们管理软件过程的方法引起的，所以新软件技术的运用不会自动提高生产率和利润率。CMM有助于组织建立一个有规律的、成熟的软件过程。改进的过程将会生产出质量更好的软件，使更多的软件项目免受时间和费用的超支之苦。

CMM实施步骤

软件过程包括各种活动、技术和用来生产软件的工具。因此，它实际上包括了软件生产的技术方面和管理方面。CMM策略力图改进软件过程的管理，而在技术上的改进是其必然的结果。

必须牢记，软件过程的改善不可能在一夜之间完成，CMM是以增量方式逐步引入变化的。CMM明确地定义了5个不同的“成熟度”等级，一个组织可按一系列小的改良性步骤向更高的成熟度等级前进。

整个企业将会把重点放在对过程进行不断的优化，采取主动的措施去找出过程的弱点与长处，以达到预防缺陷的目标。同时，分析各有关过程的有效性资料，作出对新技术的成本与效益的分析，并提出对过程进行修改的建议。达到该级的公司可自发的不断改进，防止同类缺陷二次出现。

在表中可以看出，CMM为软件的过程能力提供了一个阶梯式的改进框架，它基于以往软件工程的经验教训，提供了一个基于过程改进的框架图，它指出一个软件组织在软件开发方面需要哪些主要工作，这些工作之间的关系，以及开展工作的先后顺序，一步一步的做好这些工作而使软件组织走向成熟。CMM的思想来源于已有多年历史的项目管理和质量管理，自产生以来几经修订，成为软件业具有广泛影响的模型，并对以后项目管理成熟度模型的建立产生了重要的影响。尽管已有个人或团体提出了各种各样的成熟度模型，但还没有一个像CMM那样在业界确立了权威标准的地位。但PMI于2003年发布的OPM3以其立体的模型及涵盖范围的广泛有望成为项目管理界的新标准。

意义

软件开发的风险之所以大，是由于软件过程能力低，其中最关键的问题在于软件开发组织不能很好地管理其软件过程，从而使一些好的开发方法和技术起不到预期的作用。而且项目的成功也是通过工作组的杰出努力，所以仅仅建立在可得到特定人员上的成功不能为全组织的生产和质量的长期提高打下基础，必须在建立有效的软件如管理工程实践和管理实践的基础设施方面，坚持不懈地努力，才能不断改进，才能持续地成功。

软件质量是模糊的、捉摸不定的概念。我们常常听说：某某软件好用, 某某软件不好用；某某某软件功能全、结构合理, 某某某软件功能单一、操作困难……这些模模糊糊的语言不能算作是软件质量评价，更不能算作是软件质量科学的定量的评价。软件质量，乃至于任何产品质量，都是一个很复杂的事物性质和行为。产品质量，包括软件质量，是人们实践产物的属性和行为，是可以认识，可以科学地描述的。可以通过一些方法和人类活动，来改进质量。

实施CMM是改进软件质量的有效方法：控制软件生产过程、提高软件生产者组织性和软件生产者个人能力的有效合理的方法。

软件工程和很多研究领域及实际问题有关，主要相关领域和因素有：

需求工程(REQUIREMENTS ENGINEERING)。理论上，需求工程是应用已被证明的原理、技术和工具，帮助系统分析人员理解问题或描述产品的外在行为。

软件复用(SOFTWARE REUSE)，定义为利用工程知识或方法，由一已存在的系统，来建造一新系统。这种技术，可改进软件产品质量和生产率。

还有软件检查、软件计量、软件可靠性、软件可维修性、软件工具评估和选择等。

现状

中国生产力促进协会、北航SEI、中科院研究SEI等科研机构已于近几年在北京、上海、广州和深圳等地先后举办过多次报告会和研讨会，组织过课程学习和应用实验，开展了软件过程方面的研究与开发工作，并发表了多篇的研究成果和学术论文，在软件质量保障平台支撑环境也取得了一定的成果。

近两年来，CMM在我国获得了各界越来越多关注，业界有过多次关于CMM的讨论，2000年6月国务院颁发的《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》对中国软件企业申请CMM认证给予了积极的支持和推动作用，第17条规定"对软件出口型企业CMM认证费用予以适当支持。"2000年中关村电脑节上还有CMM专题论坛，吸引了众多业内人士。鼎新、东大阿尔派、联想、方正、金蝶、用友、浪潮、创智、华为等大型集团或企业等都从1997---2000年起批企业都在进行研究、实验或实施预评估。其中鼎新公司从1997年着手进行CMM认证工作。1999年7月通过第三方认证机构的CMM2认证。东大阿尔派公司于2000年10月通过第三方认证机构的CMM2认证。2001年1月，联想软件经过英国路透集团的严格评估，顺利通过CMM2认证。2001年6月26日，沈阳东软软件股份有限公司（原沈阳东大阿尔派软件股份有限公司）正式通过了CMM3级认证，成为中国首家通过CMM3级的软件企业。

总体上讲，国内对软件过程理论的讨论与实践正在展开，目标是使软件的质量管理和控制达到国际先进水平，中国的软件产业获得可持续发展的能力。专家分析，在未来两三年内，国内软件业势必将出现实施CMM的高潮。从这一趋势看，中国的软件企业已经开始走上标准化、规范化、国际化的发展道路，中国软件业已经面临一个整体突破的时代。

但是我们应该看到目前国内对软件管理工程存在的最大问题是认识不足。管理实际上是一把手工程，需要高层管理人员的足够重视。而且软件过程的重大修改也必须由高层管理部门启动，这是软件过程改善能否进行到底的关键。此外，软件过程的改善还有待于全体有关人员的积极参与。

除了要认识到过程改善工作是一把手工程这个关键因素外，还应认识到软件过程成熟度的升级本身就是一个过程，且有一个生命周期。过程改善工作需要循序渐进，不能一蹴而就，需要持续改善，不能停滞不前；需要联系实际，不能照本宣科；需要适应变革，不能凝固不变。一个有效的途径是自顶向下的课程培训，即从高层主管依次普及到下面的工程师。

基本概念

CMMI（Capability Maturity Model Integration，能力成熟度模型集成）

将各种能力成熟度模型（即：Software CMM、Systems Eng-CMM、People CMM和Acquisition CMM）整合到同一架构中去，由此建立起包括软件工程、系统工程和软件采购等在内的诸模型的集成，以解决除软件开发以外的软件系统工程和软件采购工作中的迫切需求。

CMMI框架包括软件能力成熟度模型CMM 2.0草案，系统工程能力成熟度模型，软件采购能力成熟度模型，继承产品和过程开发等。

CMMI的:“关键过程域”25个，“目标”105个， “关键实践”485条。

CMMI的评估方式：

自我评估：用于本企业领导层评价公司自身的软件能力。

主任评估：使本企业领导层评价公司自身的软件能力，向外宣布自己企业的软件能力。

CMMI的评估类型：

软件组织的关于具体的软件过程能力的评估。

软件组织整体软件能力的评估（软件能力成熟度等级评估）。

CMMI的基本思想

1、解决软件项目过程改进难度增大问题

2、实现软件工程的并行与多学科组合

3、实现过程改进的最佳效益

背景介绍： CMM是“软件能力成熟度模型”的英文简写，该模型由美国卡内基-梅隆大学的软件工程研究所（简称SEI）受美国国防部委托，于1991年研究制定，初始的主要目的是为了评价美国国防部的软件合同承包组织的能力，后因为在软件企业应用CMM模型实施过程改进取得较大的成功，所以在全世界范围内被广泛使用，SEI同时建立了主任评估师评估制度，CMM的评估方法为CBA－IPI。

CMMI是SEI于2000年发布的CMM的新版本。CMMI不但包括了软件开发过程改进，还包含系统集成、软硬件采购等方面的过程改进内容。CMMI纠正了CMM存在的一些缺点，使其更加适用企业的过程改进实施。CMMI适用SCAMPI评估方法。需要注意的是，SEI没有废除CMM模型，只是停止了CMM评估方法：CBA－IPI。现在如要进行CMM评估，需使用SCAMPI方法。但CMMI模型最终代替CMM模型的趋势不可避免。

标准特点： CMM/CMMI/SPCA的思想来源于已有多年历史的产品质量管理和全面质量管理。Watts Humphrey和Ron Radice在IBM公司将全面质量管理的思想应用于软件工程过程，收到了很大的成效。SEI的软件能力成熟度框架就是在以Humphrey为主的软件专家实践经验的基础上发展而来的。软件能力成熟度模型中融合了全面质量管理的思想，以5个不断进化的层次反映了软件过程定量控制中项目管理和项目工程的基本原则。CMM/CMMI/SPCA所依据的想法是只要不断地对企业的工程过程的基础结构和实践进行管理和改进，就可以克服软硬件生产中的困难，增强开发制造能力，从而能按时地、不超预算地制造出高质量的软件产品。

CMM简介

CMM(Capability Maturity Model)是能力成熟度模型的缩写,CMM是国际公认的对软件公司进行成熟度等级认证的重要标准。CMM的工作最早开始于86年11月,当时为满足美国政府评估软件供应商能力并帮助其改善软件质量的要求,由美国国防部资助的卡内基—梅隆大学的软件工作研究所(SEI)牵头,在Mitre公司协助下,于 87年9月发布了一份能力成熟度框架(Capability Maturity Framework)以及一套成熟度问卷(Maturity Questionnaire)。四年后，SEI在总结自87年以来对成熟度框架和初版成熟度问卷的经验基础上，推出了CMM1.0版。CMM1.0版在成熟度框架的基础上建立了一个可用的模型，该模型可以更加有效地帮助软件公司建立和实施过程改进计划。两年后，SEI于93年推出了CMM1.1版。近几年，SEI又推出了CMM2.0版，同时进入了ISO体系，称为ISO/IEC15504(软件过程评估)。

CMM共分五级。在每一级中，定义了达到该级过程管理水平所应解决的关键问题和关键过程。每一较低级别是达到较高级别的基础。其中五级是最高级，即优化级，达到该级的软件公司过程可自发地不断改进，防止同类问题二次出现；四级称为已管理级，达到该级的软件公司已实现过程的定量化；三级为已定义级，即过程实现标准化；二级为可重复级，达到该级的软件公司过程已制度化，有纪律，可重复；一级为初始级，过程无序，进度、预算、功能和质量等方面不可预测。

CMM致力于软件开发过程的管理和工程能力的提高与评估。该模型在美国和北美地区已得到广泛应用，同时越来越多的欧洲和亚洲等国家的软件公司正积极采纳CMM，CMM实际上已成为软件开发过程改进与评估事实上的工业标准。如今，全球通过CMM五级评估的软件公司大约有十几家，三级以上的大约有100余家，通过二级评估的有300家左右。软件大国印度在这方面工作开展的比较广泛，受益匪浅。目前，我国只有清华同方和IBM的合资公司——鼎新信息开发有限公司于99年7月通过CMM二级评估，该公司表示将争取早日通过CMM三级评估。

CMM与ISO9000的主要区别：

1.CMM是专门针对软件产品开发和服务的，而ISO9000涉及的范围则相当宽。

2.CMM强调软件开发过程的成熟度，即过程的不断改进和提高。而ISO9000则强调可接收的质量体系的最低标准。

引进CMM的主要意义

一.对软件公司

1.提高软件公司软件开发的管理能力，因为CMM可提供软件公司自我评估的方法和自我提高的手段。

2.提高软件生产率。

3.提高软件质量。

4.提高软件公司的国内和国际竞争力。

二.对软件项目发包单位和软件用户

提供了对软件开发商开发管理水平的评估手段，有助于软件开发项目的风险识别。

我国CMM工作的开展相对滞后，全面正式开展CMM评估工作还需一定时间，但只是迟早的问题。业内有识之士呼吁我国应结合国情，及早开展CMM有关工作。

工程

CMM 标准并不意味着高品质工程，并不意味着最高水平的组织，并不意味着生产效率最高，其标准本身与项目的品质没有直接关系，CMM只是一种形式测试，表示你是否有一定的程序来遵循，它是大型项目开发的必要条件，不是品质高的充分条件，过度拘泥于CMM形式，失去了灵活性，也可能失去市场，并且CMM并不能保证品质，因为CMM不检测程序的内容，只是检测程序的形式，是否有各种会议，步骤等，至于会议开了什么内容，没有任何关系。CMM水平5 是最高水平，取得CMM5的最多的国家是印度，但是印度的软件质量很差，这折射了这种形式测试的局限性。我国在引用CMM时，一定要吸取其精华，不要拘泥于形式，好的形式要发扬，坏的形式要废弃，保持产品的优质无瑕，和充分的竞争力才是关键。

补充

CMM与RUP的关系：RUP是过程框架，RUP能达到CMM2-3级的要求，RUP描述了软件开发中的过程，即软件开发中需要遵循的规则、模板、方法等；CMM不是过程，而是检验过程成熟度的标准。

体系结构

一个企业软件能力类似于一个人在一个特定领域的能力，是逐步获得和增长的。如果一个人在其领域的发展过程中能得到一个很好的指南，那么他或她就会不断达到一个个设定的目标，并变得成熟起来，否则可能会盲目发展，离自己的目标越来越远，甚至南辕北辙。一个企业的软件能力发展也同样需要一个良好的指南，SW- CMM正是这样一个指南，它以几十年产品质量概念和软件工业的经验及教训为基础，为企业软件能力不断走向成熟提供了有效的步骤和框架。

框架

SW- CMM为软件企业的过程能力提供了一个阶梯式的进化框架，阶梯共有五级。第一级实际上是一个起点，任何准备按CMM体系进化的企业都自然处于这个起点上，并通过这个起点向第二级迈进。除第一级外，每一级都设定了一组目标，如果达到了这组目标，则表明达到了这个成熟级别，可以向下一个级别迈进。CMM体系不主张跨越级别的进化，因为从第二级起，每一个低的级别实现均是高的级别实现的基础。

1.初始级初始级的软件过程是未加定义的随意过程，项目的执行是随意甚至是混乱的。也许，有些企业制定了一些软件工程规范，但若这些规范未能覆盖基本的关键过程要求，且执行没有政策、资源等方面的保证时，那么它仍然被视为初始级。

2.可重复级根据多年的经验和教训，人们总结出软件开发的首要问题不是技术问题而是管理问题。因此，第二级的焦点集中在软件管理过程上。一个可管理的过程则是一个可重复的过程，一个可重复的过程则能逐渐进化和成熟。第二级的管理过程包括了需求管理、项目管理、质量管理、配置管理和子合同管理五个方面。其中项目管理分为计划过程和跟踪与监控过程两个过程。通过实施这些过程，从管理角度可以看到一个按计划执行的且阶段可控的软件开发过程。

3.定义级在第二级仅定义了管理的基本过程，而没有定义执行的步骤标准，而且无论是管理还是工程开发都需要一套文档化的标准，并将这些标准集成到企业软件开发标准过程中去。所有开发的项目需根据这个标准过程，剪裁出与项目适宜的过程，并执行这些过程。过程的剪裁不是随意的，在使用前需经过企业有关人员的批准。

4.管理级第四级的管理是量化的管理。所有过程需建立相应的度量方式，所有产品的质量(包括工作产品和提交给用户的产品)需有明确的度量指标。这些度量应是详尽的，且可用于理解和控制软件过程和产品。量化控制将使软件开发真正变成为一种工业生产活动。

5.优化级第五级的目标是达到一个持续改善的境界。所谓持续改善是指可根据过程执行的反馈信息来改善下一步的执行过程，即优化执行步骤。如果一个企业达到了这一级，那么表明该企业能够根据实际的项目性质、技术等因素，不断调整软件生产过程以求达到最佳。

结构

除第一级外，SW-CMM的每一级是按完全相同的结构构成的。每一级包含了实现这一级目标的若干关键过程域(KPA)，每个KPA进一步包含若干关键实施活动(KP)，无论哪个KPA，它们的实施活动都统一按五个公共属性进行组织，即每一个KPA都包含五类KP。

目标每一个KPA都确定了一组目标。若这组目标在每一个项目都能实现，则说明企业满足了该KPA的要求。若满足了一个级别的所有KPA要求，则表明达到了这个级别所要求的能力。
实施保证实施保证是企业为了建立和实施相应KPA所必须采取的活动，这些活动主要包括制定企业范围的政策和高层管理的责任。
实施能力实施能力是企业实施KPA的前提条件。企业必须采取措施，在满足了这些条件后，才有可能执行KPA的执行活动。实施能力一般包括资源保证、人员培训等内容。
执行活动执行过程描述了执行KPA所需求的必要角色和步骤。在五个公共属性中，执行活动是唯一与项目执行相关的属性，其余四个属性则涉及企业CMM能力基础设施的建立。执行活动一般包括计划、执行的任务、任务执行的跟踪等。
度量分析度量分析描述了过程的度量和度量分析要求。典型的度量和度量分析的要求是确定执行活动的状态和执行活动的有效性。
实施验证实施验证是验证执行活动是否与所建立的过程一致。实施验证涉及到管理方面的评审和审计以及质量保证活动。在实施CMM时，可以根据企业软件过程存在问题的不同程度确定实现KPA的次序，然后按所确定次序逐步建立、实施相应过程。在执行某一个KPA时，对其目标组也可采用逐步满足的方式。过程进化和逐步走向成熟是CMM体系的宗旨。

实施思考

应注意的是，并非实施了CMM软件项目的质量就能有所保障。CMM是一种资质认证，它可以证明一个软件企业对整个软件开发过程的控制能力。按照CMM的思想进行管理与通过CMM认证并不能划等号。CMM认证并不仅仅是在评估软件企业的生产能力，整个评估过程同时还在帮助企业完善已经按照CMM建立的科学工作流程，发现企业在软件质量、生产进度

CMM

以及成本控制等方面可能存在的问题，并且及时予以纠正。

实施CMM对软件企业的发展起着至关重要的作用，CMM过程本身就是对软件企业发展历程的一个完整而准确的描述，企业通过实施CMM，可以更好地规范软件生产和管理流程，使企业组织规范化。

CMM的成功与否，与一个组织内部有关人员的积极参与和创造性活动是密不可分的，而且CMM并未提供实现有关子过程域所需要的具体知识和技能。在国内要想取得过程改进成功，必须做好以下的几点:软件过程改进必须有高级主管的支持与委托，并积极地管理过程改进的进展;中层管理的积极支持;责任分明，过程改进小组的威望高;基层的支持与参与极端重要;利用定量的可观察数据，尽快使过程改进成果可见，从而激励参与者的兴趣;将实施CMM与实施PSP和TSP有机地结合起来;为企业的商业利益服务，并要求同时相符的企业文化变革。

过程改善工作具有一切过程所具有的固有特征，即需要循序渐进，不能一蹴而就；需要持续改善，不能停滞不前；需要联系实际，不能照本宣读；需要适应变革，不能凝固不变。将CMM/PSP/TSP引人软件企业首先要对单位主管和主要开发人员进行系统的培训。另外一个有效的途径是自顶向下的课程培训，即从高层主管依次普及到下面的工程师。培训包括最基本的软件工程和CMM培训知识；专业领域知识等方面的培训；软件过程方面的培训。

CMM模型划分为5个级别，共计18个关键过程域，52个目标，300多个关键实践。每一个CMM等级的评估周期（从准备到完成）约需12-30个月。此期间应抽调企业中有管理能力、组织能力和软件开发能力的骨干人员,成立专门的CMM实施领导小组或专门的机构。同时设立软件工程过程组、软件工程组、系统工程组、系统测试组、需求管理组、软件项目计划组、软件项目跟踪与监督、软件配置管理组、软件质量保证组、培训组。各个小组完成自己的任务同时协调其他小组的工作。然后制定和完善软件过程, 按照CMM规范评估这个过程。CMM正式评估由CMU/SEI授权的主任评估师领导一个评审小组进行，评估过程包括员工培训、问卷调查和统计、文档审查、数据分析、与企业的高层领导讨论和撰写评估报告等，评估结束时由主任评估师签字生效。此后最关键的就是根据评估结果改进软件过程,使CMM评估对于软件过程改进所应具有的作用得到最好的发挥。

关键过程

CMM2:可重复阶段(Repeatable)

需求管理：requirement management
软件项目计划：software project planning
软件项目跟踪和监督：software project tracking oversight
软件子合同管理：software subcontract management
软件质量保证：software quality assurance
软件配置管理：software configuratione management

CMM3:已定义阶段(Defined)

组织过程焦点：organization process focus
组织过程定义：organization process definition
培训大纲：training program
集成软件管理：intergrated software management
软件产品工程：software product engineering
组间协调：intergroup coordination
同行评审：peer review

CMM4:已管理阶段（Managed）

定量管理过程：quantitative process management
软件质量管理：software quality management

CMM5:优化阶段(Optimizing)

缺陷预防：defect prevention
技术改革管理：technology change management
过程更改管理：process change management

4脚本语言

大
概在1998年，一家称作Nombas的公司开始开发一种叫做C减减（C-minus-minus，简称Cmm）的嵌入式脚本语言。这个脚本语言捆绑在一
个叫做CEnvi的共享软件产品中，当Netscape
Navigator崭露头角时，Nombas开发了一个可以嵌入网页中的CEnvi的版本。这些早期的试验称为EspressoPage（浓咖啡般的页
面），它们代表了第一个在万维网上使用的客户端脚本语言。而Nombas丝毫没有料到它的理念将会成为因特网的一块重要基石。