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详细内容

基于GJB5000A模型的多体系融合实践

时间:2022-03-15     

一、GJB5000A模型简介

1.1 CMMI基础知识

CMMI(Capability Maturity Model Integration)即能力成熟度模型集成;1984年美国国防部资助卡内基-梅隆大学软件工程研究所(CMU/SEI)开始研制,1987年SEI 建立了第一个CMM,1993年SEI 推出CMM v1.1;2000年SEI 在整合SW-CMM、SECM 和IPD-CMM 的基础上推出了CMMI v1.0,2006年SEI 推出CMMIDEV v1.2(for Development),2010年SEI 推出CMMI v1.3[2]。

1.2 GJB5000A概述

为了加强军用软件产品的研制质量,通过引进国外先进的管理经验,等同采用CMMI 制定军用软件能力成熟度模型即GJB5000,用以评价软件研制单位是否具有相应的软件研制能力。2003年原总装备部正式颁布了GJB5000《军用软件能力成熟度模型》,2008年颁布了GJB5000A,已成为中国装备软件建设和发展的重要标准。


1.3 软件研制能力成熟度模型等级

GJB5000A 描述的军用软件研制能力成熟度模型采用分级表示法,按预先确定的过程域集来定义组织的改进路径并用成熟度等级进行表示[3];标准将软件研制能力成熟度分为五个等级,其中1级(或ML1)称为初始级,2 级(或ML2)称为已管理级,3 级(或ML3)称为已定义级,4 级(或ML4)称为已定量管理级,5 级(或ML5)称为优化级,如图1 所示。


1.4 过程域

军用软件研制能力成熟度模型鼓励关注所属成熟度等级中的过程域[4],各成熟度等级所属的过程域详见表1。

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图1:军用软件研制能力成熟度等级

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图2:SWOT 分析图


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图3:IDEAL 模型策划示意图


二、GJB5000A二级体系建设(二)GJB5000A二级体系建设


表1:军用软件研制能力成熟度模型中的过程域

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图4:二级软件过程改进计划路线图

为满足军用软件工程化、软件质量管理、软件产品保证等要求,军用软件研制单位组织实施GJB5000A 体系建设势在必行。为适应军用软件研制资质的单位发展需求,切实提高单位软件研制的专业化水平和工程化管理能力,组织推进GJB5000A 二级体系建设,既是军用软件研制单位的基本要求,也是建立并持续提升软件研制过程管理体系的第一步。


2.1 做实顶层策划、打好建设基础

通过SWOT 方法[5]分析组织软件研制的优势、劣势、机会和威胁,更清晰的了解本组织主体软件产品的特点和现状,如图2 所示。在此基础上做实做细顶层策划,打好二级体系建设基础,确保体系建设计划合理可行。


2.1.1 制定改进计划和路线图

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图5:软件二级体系文件结构

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图6:软件研制过程管理体系示意图

针对光电载荷产品特点和组织现状,按IDEAL 模型[6]思想进行二级软件过程改进策划,细化5 个阶段工作和5 个工作里程碑,如图3 所示(★为工作里程碑);根据IDEAL 策划结果,制定二级软件过程改进计划和路线图,如图4 所示。

2.1.2 加强组织和支持保障

为保证二级体系建设顺利推进,成立了MSG 组(管理指导组)和EPG组(工程过程组),组长分别由法人代表和分管高层领导担任,提供组织和支持保障。

(1)强力机关职能管理部门(如质量管理处)牵头组织协调体系建设,新增招聘专业专职QA人员,负责过程质量保证过程(PPQA)和体系推进。

(2)新成立专业部门软件支撑中心,负责体系实施、维护和配置管理(CM)、测量与分析(MA)。

(3)选用软件过程管理平台工具,建设物理隔离的工作内网(局域网)。

2.1.3 体系文件策划和编制

按GJB5000A 二级要求策划体系文件,先后通过策划体系文件清单、人员职责分工,文件编写、小组讨论、EPG 审查、专家评审和外部送审等活动,建立了通用要求、程序文件和操作层文件的软件过程改进(GJB5000A)二级体系文件结构,如图5 所示。


2.2 推进实施试点、加强过程检查

为推进软件二级体系实施试点,按节点组织体系文件执行情况的过程监督检查,确保措施有效。

2.2.1 按改进计划组织实施体系试点

按照试点软件项目需要覆盖生存周期模型全过程、研制领域和过程域的“三覆盖”要求,选择、部署合适的4-6 个软件配置项,按改进计划推进实施试点。

2.2.2 按节点组织体系试点情况检查

按计划节点,EPG 组织定期、事件触发等多次体系实施试点情况检查,根据需要邀请外部专家指导检查。

2.2.3 对待改进项采取有效纠正措施

对检查中发现的待改进项,召开EPG 会议,找准差距定位、查清不足原因,针对性的制订整改纠正措施。


2.3 整改落实到位、体系顺利运行

通过待改进项的整改落实到位,推进体系顺利运行,从而满足评价要求。

2.3.1 整改落实到位

体系建设推进小组通过高层的资源保障、中层的大力支持、一线的积极实施,保证了软件二级体系的顺利运行,以双周简报的方式及时通报体系运行和整改情况,使得各项整改纠正措施及时落实到位。

2.3.2 内部评价

邀请外部专家指导,采用审查证据和访谈相结合的形式(模拟现场评价),检查二级体系的运行情况,发现体系运行过程中的弱项和待改进项,明确软件过程的改进方向,并加深对GJB5000A 标准和体系文件的理解。

2.3.3 就绪调查

外部评价组依据GJB5000A 二级评价方法,采用审查证据和访谈相结合的形式,调查二级实践的实现程度,找出与军用软件研制能力成熟度等级2 级要求之间的差距。


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图7:型号全过程软件生存周期模型示意图

2.3.4 正式评价

由认证中心组织的军用软件研制能力二级现场评价组,通过项目证据检查、人员访谈等方式对试点项目进行评价,给出“GJB5000A-2008 二级过程域满足目标要求”的结论;同时建议“应结合型号要求和特点,对体系进一步本地化,关注工作延续性和可操作性”。


三、软件研制过程管理体系推进难点与措施探索

3.1 软件体系推进的难点

业界很多单位通过GJB5000A 二级体系认证后,在推广过程中存在类似的实施难点,在很大程度上制约了GJB5000A 体系的全面推广。突出表现在以下几方面:

(1)项目管理和支持管理成本增加,软件工作产品质量改善有限。因二级过程域以项目管理和支持管理过程域为主,而工程管理过程域只有“需求管理”,随着管理成本的持续增加[7],生产效率短期内不升反降,软件工作产品质量改善不明显,削弱了项目组和组织对体系推广的积极性和信心。

(2)航天军工产品以硬件研制为主,惯性思维管理意识转变困难。航天军工产品研制单位大多以硬件研制管理模式为主导,软件以嵌入式软件为主,软件产品大多作为硬件产品的附属存在,软件产品概念意识普遍不强。硬件产品研制的传统惯性思维,增加了软件产品管理意识转变的困难;二级体系通过后未能在项目层面产生积极效应,实施成果未能得到项目层面的认同和应用,加大了体系推广的难度。

(3)软件体系文件照搬标准同质化,未能与研制实际本地化结合。二级体系文件照搬标准,或者直接借鉴其它单位好的体系文体,与研制实际情况缺少本地化结合,推广时不能被项目层面认可和应用。同时不少单位存在GJB5000A 和GJB9001 二套不同的质量管理体系文件,与软件工程化要求和软件产品保证大纲要求还存在差异性,更进一步加大了项目层面体系推广的阻力。

3.2 多体系融合实践

针对软件体系推进过程中的难点,结合光电载荷产品特点和组织现状,从策划多体系融合的本地化体系文件、推进软件专业化能力建设和开展体系推广实施等方面探索实践。

3.2.1 策划多体系融合的本地化体系文件

(1)将软件工程化、GJB9001C 等要求映射到GJB5000A 三级标准条款,在组织内建立统一的“以GJB5000A 三级为基础、覆盖软件工程化和GJB9001C 要求”的多体系融合的本地化体系文件,如图6 所示。制定管理过程和工作产品裁剪指南,可区分重点型号、一般、地面、民用、预研等。

(2)在常规的瀑布、迭代、原型开发、混合模式等软件生存周期模型基础上,针对开发周期覆盖研制全过程(包括初样和正样等研制阶段)的软件,结合实际制定覆盖型号全过程的软件生存周期模型,如图7 所示。

(3)按本地化体系文件要求,组织策划软件研制过程管理程序、规范文件和操作层文件等体系文件结构(如图8 所示),作为组织内部统一、唯一的多体系融合的软件体系管理要求,在全组织范围内实施、推广。

根据组织的实际情况设计各过程的适用性表单,有效推动GJB5000A 的本地化运行,示例如表2 所示。


3.2.2 推进软件专业化能力建设

表2:本地化表单示例

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图8:软件研制过程管理体系文件结构


目前光电载荷产品品种多,软件大多为中小规模、分布广的嵌入式软件,存在型号项目软件研制力量分散、专业力量不足的问题,软件专业化发展受到制约。建议在组织架构层面设置软件专业研制部门,以软件测试为牵引,并提供各类载荷共用模块开发及软件技术研发,由软件专业研制部门负责软件体系日常推进及维护和软件工程化工作(包括PI、RD、ReqM、TS、Val、Ver 等工程过程域,CM、QA、MA 等支持过程域等)。

通过组织级软件专业化能力建设,不仅可以提高软件研发效率、节约成本,还有利于提升软件产品的成熟度,不断提高软件产品质量。实施统一的软件专业研制,既可提高软件研制过程的符合性,又能使软件从业人员更好地体现自我价值,有利于软件研制队伍的可持续稳定发展。


3.2.3 开展软件研制过程管理体系实施

按三级体系运行“五覆盖”(覆盖软件应用领域、三级过程域、生存周期模型、研制部门和重点型号软件)的要求,在组织内部以软件专业研制部门为主导,在加强软件项目科学管理、做实软件工程过程活动、做细软件项目支持过程等工作基础上,开展软件研制过程管理体系实施,必将提高软件工程化专业能力和体系过程符合性。




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