基于GJB5000模型的软件过程管理提升探索与实践

张利娜、黄辉、宋顺利、康冰、苏娟 ／北京航天发射技术研究所

面对项目任务多、研制强度高，装备自动化、信息化、智能化要求越来越高的形势，北京航天发射技术研究所为项目任务配套的软件数量不断增加，软件重要程度随之同步提升。多项目任务并行状态下，软件研制效率、质量有待进一步提升，建立统一的软件过程管理体系和规范软件管理流程的需求亦愈加凸显。

通过前期梳理识别，研究所在组织管理、项目管理、工程管理和支持管理等方面均暴露出问题与不足。针对软件过程管理过程中发现的问题，研究所导入GJB5000 军用软件能力成熟度模型，按照成熟度等级持续开展软件过程管理改进工作，识别具体问题，明确软件过程管理提升思路与实现路径，持续深化适应新形势的软件过程管理模式，提高软件过程管理能力，提高软件产品质量，确保各项目任务圆满完成。

一、工作与实践

1.总体思路

研究所以问题为导向，首先识别、梳理现有软件管理模式下各研究室、项目组、主管机关在软件研制和管理过程中遇到的问题。针对问题进行汇总分析，面向过程挖掘问题产生的深层次原因，在此基础上明确软件过程改进目标，开展年度过程改进策划，制定具体措施并在全所层面开展软件过程管理改进系列工作，逐步完善适应新环境、新要求的软件过程管理模式，最终提升软件研制质量和过程绩效，确保项目任务圆满完成。

2.技术方案

（1）问题识别阶段

为辨识软件研制过程中存在的矛盾与问题，逐步明确后续管理提升方向，研究所采取到基层软件承研部门调研和线上收集改进建议相结合的方式，结合软件实际研制过程，从组织管理、项目管理、工程管理和支持管理4个层面对软件管理过程中存在的问题进行识别，寻找差距和解决措施。识别出的具体问题如表1所示。

表1 软件过程管理问题汇总表

（2）方案制定阶段

针对已识别的问题，研究所结合GJB5000 军用软件研制能力成熟度模型的推广，将软件管理成熟度划分为5 个阶段，分别为初始级管理、规范级管理、全面级管理、量化级管理和卓越级管理。每个成熟度等级都有一组对应实践域，实践域内相应实践全部实现，表明软件管理达到该成熟度等级的要求。

基于GJB5000 军用软件研制能力成熟度模型的软件管理模式提升，为后续软件管理提升工作明确了总体思路和阶段性可量化目标。按照此思路，研究所以实现项目级的精细化规范管理和实现组织级的全面精细化管理为目标，制定了软件过程管理提升方案。

（3）措施制定与落实阶段

基于以上两个目标，分别在组织管理、项目管理、工程管理和支持管理4 类实践域持续开展软件过程管理提升系列工作。组织管理从领导作用、过程改进、资源保障等方面提供组织保障和条件保障；项目管理从策划、监控、风险与机遇管理、外部供方管理等方面，确保项目管理活动规范有效；工程管理从论证、需求、设计等方面，规范产品和服务的相关活动；支持类管理从配置管理、质量保证、测量与绩效管理等方面，提供支持保障。4 类管理实践域之间的关系如图1 所示。

组织管理提升措施。明确各级领导在建立、实施、保持和改进过程等方面的职责，更好地发挥领导作用，促进组织业务目标的实现；针对组织的业务目标，确定需要改进的过程和改进项、制定实施年度过程改进计划、年底分析过程改进的有效性；建立并维护组织的软件过程资产库，并在组织管理和软件项目研制中调用这些资产，实现组织资产的可持续积累，提升项目和组织的过程绩效；制定年度软件人员培训计划，按计划为软件人员提供知识和技能培训，使软件人员具备履行职责的能力；为组织和软件项目的建立、实施、保持和改进提供必要的资源保障，建立软件过程管理体系并监督实施，确保组织有效实现业务目标。

项目管理提升措施。统筹考虑和平衡进度、质量、成本等项目要求，制定和维护合理适用的软件开发计划，提升实现项目目标的可能性；依据项目计划，通过监控和管理项目活动及时发现影响项目目标实现的问题，并采取措施确保项目成功；预先识别和管理潜在风险和机遇，适时启动风险处理以缓解不利影响，提高实现项目的可能性；评价外部供方的履约能力，加强对外包软件研制过程的管理，确保供方提供的产品和服务符合要求。

工程管理提升措施。开发、维护和管理软件需求，与利益相关方达成一致意见，确保需求可以实现；确定软件设计和实现的准则，设计满足需求的技术方案，实现满足需求的软件产品；建立并维护集成策略和环境，集成并交付满足功能和质量要求的软件产品；建立并维护同行评审规则，与同行专家一起对软件产品实施评审，识别并解决软件产品问题，确保产品满足需求；建立测试环境，制定并实施测试计划，记录、沟通、处理测试结果，确保产品在目标环境下满足预期要求；产品交付后，向客户提供技术支持与服务，开展产品升级与维护，增加顾客满意度。

支持管理提升措施。通过配置标识、配置版本控制、配置状态纪实，建立并维护软件产品的完整性和一致性；确保向顾客提供正确版本的软件产品；制定质量保证计划，按计划对过程和产品的质量进行评价，并解决不符合项确保过程和产品满足要求；建立决策准则和方法，对需要决策的多个备选方案进行评价，通过客观的分析确保决策出最佳方案；识别发生质量问题的原因，从技术上按措施有效、举一反三的要求，从管理上按措施落实、严肃处理、完善规章的要求逐项落实改进措施，防止问题再次发生；建立组织级测量库，使用测量与分析的方法对软件工作和业务绩效进行管理，确保在实现业务目标的同时，组织能力和绩效得到同步提高。

二、实践效果

自开展软件过程管理提升工作以来，随着组织管理、项目管理、工程管理、支持管理等方面的措施逐步落实，软件研制资源得到保障，规范了软件管理工作流程及研制过程，提升了软件产品化率和软件代码复用率，确保软件按期交付和产品质量。具体表现有：

1.充分发挥领导作用，规范工作流程

成立了所级过程改进组织机构。由所长担任管理指导组组长，主管质量副所长担任软件工程过程组组长，围绕过程改进目标，管理指导组年初召开所级验证会，评审上一年度软件过程改进目标实现情况，提出本年度重点工作，形成所级决策意见。软件工程过程组结合每年承研的重点项目，策划年度软件过程改进工作，制定AVIDM 专项计划并监督执行。软件副总师每周召开例会，系统推进软件过程改进工作。组织级质量保证组定期开展内部评估及项目专项检查，确保体系有效推进、持续改进。组织机构分工明确，形成了一套规范的工作流程，如图2 所示。

图2 软件管理模式框图

2.建立软件过程管理体系文件，为项目实施提供支撑

对标GJB5000 军用软件研制能力标准要求，软件过程改进组开展实践域实施要素识别和分析，编写并发布了软件过程管理体系文件，内容涵盖组织管理实践、组织培训实践、项目管理实践、供方管理实践、同行评审实践、软件工程实践、配置管理实践、质量保证实践、测量与绩效管理实践、决策分析实践、原因分析实践共11 个管理实践。面向表1 中项目管理、工程管理、支持管理等问题，体系提供了相应的流程规范，详见表2。体系文件包括48 份文档模板、60 份表单、37 份检查单和20 份审查要素表，为组织的管理和软件项目的实施提供了有力支撑。

表2 面向问题的流程规范

3.配置工具资源提高工作效率，保证体系运行的有效性

通过与软件公司合作，建设软件工程过程管理集成平台。通过“整合、集成”实现“信息共享、工作协同”，为所领导、软件项目管理者、项目组成员提供可视化、一体化的工作环境。平台的推广和使用，提高了软件过程改进信息化程度，体系的执行和数据的收集、存储得到了保障，加强了软件项目间协作能力和自动化水平，方便项目级和组织级积累过程数据和经验数据。

4.建立组织资产库，提升组织核心竞争力

研究所建立了组织级资产库，包含体系文件库、标准规范库、案例库、过程改进库、测量指标库、重用资产库、培训库、经验库、风险机遇库、标准工作环境库共10 个库。组织资产库为项目实施提供参考，通过执行组织的标准体系以及对软件产品的重用，减少了软件项目组重复性开发工作，降低成本的同时提高了软件研制过程的规范性，从而提高了软件研制效率和软件产品质量。项目执行过程中生成的共性需求、可重用代码、经验教训、改进建议等通过分析验证后又可纳入组织资产库。通过不断迭代优化积累组织资产，逐步提高软件研制能力成熟度。

5.推行软件重用建设，提升项目研制效率

依托软件产品化建设建立了通用模块级、通用构件级、通用配置项级、通用平台级4 层软件重用库。基于某操作系统的控制系统应用软件通用设计构件，已应用于多个项目累计几十个软件配置项，代码重用率均达60%以上。基于某平台的流程控制类软件通用设计构件，已应用于3个项目共8 个主控软件配置项，代码重用率达40%～60%。

2022 年规划建立多个通用平台，立项研制多个配置项。多个通用配置项、多个通用构件及几百个通用模块已入软件产品重用库。新研项目软件产品化率达到40%～60%，软件代码重用率达到60%～80%，确保了快速增加的软件任务按期交付和产品质量。

6.获得资质

软件过程管理按照分层、逐步提升思路成为研究所每年持续开展的专题工作之一。2014 年，军用软件研制能力二级成熟度等级通过认证，实现了软件项目级的精细化规范管理。2022 年，军用软件研制能力三级成熟度等级通过认证，实现了软件组织级的精细化规范管理。

三、后续思路

本文以提升软件过程管理效率及效果为目标，结合GJB5000 军用软件研制能力成熟度模型二级、三级实践域特点，提出了适用于研究所的软件管理建设思路及方法。后续，研究所将在面向项目、面向组织全面推广项目级、组织级精细化管理的基础上，持续开展组织资产库建设，提升项目软件研制质量，保障项目研制任务圆满完成。▲