摘要：CMMI模型在国内软件开发行业的普及，旨在不断提升软件开发质量，提高开发效率。然而，由于缺少行之有效的CMMI部署解决方案，使得流程文档过于泛滥，度量数据收集分析工作量大等问题日益凸现。文中作者结合亲身实践及DevOps的概念，介绍了如何将CMMI模型部署到软件开发和管理系统中，从而确保模型有效落地实施的实践。
关键词：CMMI；DevOps；软件开发及管理体系；数字化
1.引言
自2002年CMMIv1.1发布以来，CMMI模型的应用和认证在软件开发行业内成燎原之势不断发展。其中CMMI-DEV模型的应用最为广泛，2014～2017年SEI的官方数据[1]显示，中国通过CMMI3级的软件企业有2528家，通过高成熟度CMMI4及CMMI5级的软件企业有353家，而全世界通过认证的国家共有5747家，仅中国就占50%。虽然通过了CMMI3级甚至高成熟度等级的评估，CMMI-DEV模型在国内软件企业的应用仍然存在很多问题，在汽车电子软件开发行业中更加明显。问题主要体现在：
（1）流程文档过多过滥；
（2）流程复杂，执行效率低，人工流转等待时间长；
（3）度量数据的收集及分析工作量大；
（4）CMMI的四大领域（工程、支持、组织、项目管理）涉及开发、质量及PMO等多个组织，协同性差；
（5）软件行业人员流动率高，导致重复的培训、评估和改进活动，增加了许多成本。
总之，CMMI定位为精细化管理，需要过程、交付、量化数据来支撑，如果仅依赖人员检查、海量的Excel文件汇总，势必导致技术人员抵触，CMMI的优势无法发挥，因此构建一套使CMMI真正落地实施的IT解决方案是汽车行业亟待解决的难题。本文以作者所在公司的实际实践为例，介绍CMMI3的落地实施IT解决方案的开发过程。
2.DevOps概念
DevOps是一组过程、方法与系统的统称，如图1[2]所示，它用于促进开发（应用程序/软件工程）、项目管理和质量保障（QA）部门之间的沟通、协作与整合。从实现上来讲，DevOps通过构建全生命周期的工具链，打通工程开发过程之间的沟通壁垒，减少线下文档的管理，实现自动化、跨团队的线上协作开发。通过实现流程的自动化、度量数据的自动化收集、分析功能，从而减少度量数据收集和分析工作，同时实现CMMI的精细化管理。
3.运用DevOps概念设计IT解决方案
3.1功能梳理
CMMI3共包含18个过程域，各个过程域之间有着紧密的联系和功能重叠，如果逐一通过工具实现，必然会产生冗余功能及过多接口。因此，开发CMMI落地的IT解决方案的首要任务就是梳理这些过程域，识别可以合并或优化的过程域，整合为几个大的功能，作为IT解决方案的需求。本次开发不包括供应商管理（SAM）过程域、组织培训管理（OT）过程域。根据DevOps的概念，将CMMI3的其余16个过程域归类划分为三大类（工程领域、过程领域、管理领域）共计10项功能，其具体功能描述，实现的CMMI过程域[3]以及所属DevOps领域的对应关系如下表所示。
3.2系统架构设计
基于DevOps的概念，设计系统的架构。从项目管理、工程开发、质量管理三大领域应用入手，针对梳理的十大系统功能，构建工程开发纵向集成、项目管理及质量管理横向集成的两条工具链，如图2所示。
纵向打通工程开发全生命周期，包括需求、设计、开发、编译、构建、测试、打包、发布、配置的工具集成。DevOps强调的重点是跨工具链的「自动化」。例如，针对集成编译活动，传统的方式是通过编写冗长的集成编译手册，在每个开发阶段手工完成编译、排错、集成、打包、测试的重复工作，但在基于DevOps开发的平台下，通过预先设置编译参数，包括编译对象、编译环境选择、编译时机等，实现数字化的“集成编译手册”，不仅方便工程师理解，而且可以通过系统实现全自动执行，整个过程可被追踪和审计，不仅解决了CMMI模型要求的文档留证问题，而且执行效率大大提升。
横向打通开发、管理、质量保证等多个“组织”的壁垒。DevOps强调的重点是跨团队的线上协作，也就是通过IT系统，实现信息的实时精确传递。传统的SQA检查方式，可能是通过一个冗长的Checklist来执行，包括对所有开发过程和开发产品是否执行、是否按照正确的过程执行、是否输出正确的结果、是否经过正确的评审等多个检查项开展质量保证活动。通过横向集成，很多过程已经部署在基于DevOps开发的平台上，流转的工作流完全参照组织的CMMI3级软件开发过程模型定制，工作产物的模板也定制在平台中，并且规定了其中的必填项要素，大大节省了SQA过程和产品检查以及沟通的时间。
图3为基于DevOps概念的系统架构设计[4]。应用层通过界面化的形式实现计划的编制及监控、需求的开发、追溯、集成、测试用例开发及管理，以及强大的报表功能供项目经理、QA以及工程师从不同视角关注项目的进度、质量、风险等状况；控制层为具体的功能实现逻辑，工作流根据组织的相关过程定义定制开发，合并重复工作项，并实现部分文档的电子化；数据层包含过程库（过程定义、模板、指南、检查单等）、复用库（软件复用组件、测试用例等）、项目经验教训库、度量数据库（包括组织过程能力绩效数据、KPI等）以及组织风险库，所有的数据供控制层调用，返回到应用层进行展示及各种操作；最底层为基础开发平台层，包括邮件服务、持续集成服务、自动化测试相关的服务等，用于支撑整个系统的运行。
3.3解决方案的实现
目前行业内有较多实现上述解决方案的工具，例如Requistitepro，IBM的基于Jazz平台的集成产品（Doors、RTC等）以及RDM等。下文介绍以Doors及RTC为基础开发平台实施的解决方案的具体落地实例。
3.3.1项目集成管理的实现
将PDCA的管理思想部署到系统中，实现如图4所示的功能。项目经理在系统中进行资源分派、任务分派以及制定项目计划，并可以通过项目纬度查看计划的开展情况；工程师则在系统中提交交付物、填写工时，并可通过个人纬度查看个人任务的开展情况。在监控环节，项目经理通过系统提供的丰富的报表功能（如图5所示），实现对进度、缺陷、风险以及变更等执行情况的全面监控；QA则通过度量数据对项目过程执行情况进行监控和分析，以便及时指出过程执行中存在的问题并制定纠正措施，从而对计划作出科学调整。
3.3.2需求追溯的实现
传统的需求追溯是通过表格来实现的。工程开发下游对上游的需求及设计进行逐一追溯跟踪，容易遗漏，导致变更追踪出错。通过在系统中建立需求到设计、编码、测试的关联关系，系统自动生成如图6所示的需求追溯一览，需求变更路径清晰可见，省去了维护表格的大量人工工作量且避免出错。
3.3.3持续集成的实现
结合工程开发的实际需求，系统部署了持续集成及测试功能。基于系统集成的配置管理功能，持续集成功能的实现相对容易。如图7所示，集成服务器选用开源工具Jenkins，目前有很多通过Jenkins部署持续集成工作的指南和案例可供参考。基于CMMI3与DevOps概念的软硬件开发及管理数字化系统也借鉴了Jenkins的部署经验[5]。但是在测试部署的时候，融入了组织特有的测试方法及测试设备，包括与系统中测试用例管理库的衔接等。
4.结语
借鉴DevOps的纵横双向集成的概念，将CMMI模型对软件开发过程质量的要求部署到可执行的系统中，不仅实现了软件开发和管理工作的自动化、智能化，减少文档的管理，提升流程执行的效率和效果，而且系统通过自动采集的度量数据分析反馈到过程改进中，进一步完善开发流程，形成良性的改善环，从而引导CMMI模型在企业的真正落地实施。(本文2017年发表于《上海质量》)
