聯(lián)通PaaS項(xiàng)目質(zhì)量管理

中國(guó)聯(lián)通研究院 北京 100032

1 云計(jì)算及PaaS

云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)為電信運(yùn)營(yíng)商提供了業(yè)務(wù)擴(kuò)展、服務(wù)升級(jí)的機(jī)遇，構(gòu)建基于云計(jì)算PaaS技術(shù)的綜合平臺(tái)成為電信運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)型的重要舉措[1]。隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷成熟，許多重要軟件企業(yè)和云計(jì)算公司都推出了自己的PaaS產(chǎn)品，基于PaaS架構(gòu)構(gòu)建運(yùn)營(yíng)商平臺(tái)已成為一種趨勢(shì)。但由于PaaS項(xiàng)目具有新穎性，具備技術(shù)含量高、規(guī)模大、工期緊的特點(diǎn)，往往需要對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量進(jìn)行管理。隨著國(guó)內(nèi)對(duì)軟件管理工程認(rèn)識(shí)的不斷加深，這種趨勢(shì)使得中國(guó)的軟件企業(yè)逐步走向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、國(guó)際化的道路。

云計(jì)算產(chǎn)品和傳統(tǒng)軟件產(chǎn)品的本質(zhì)區(qū)別在于整體性，傳統(tǒng)的產(chǎn)品只考慮局部應(yīng)用，比如智慧城市只考慮某個(gè)城市的局部應(yīng)用，而不考慮和其它城市的關(guān)聯(lián)關(guān)系。真正的云計(jì)算產(chǎn)品是站在國(guó)家層面上進(jìn)行設(shè)計(jì)，既可以應(yīng)用在小區(qū)域，又可以應(yīng)用在更大的區(qū)域。

PaaS(Platform as a Service，平臺(tái)即服務(wù))[2]是一個(gè)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)平臺(tái)，能夠在線提供端到端的開(kāi)發(fā)環(huán)境，開(kāi)發(fā)人員可以在線調(diào)試、部署、運(yùn)行及管理，開(kāi)發(fā)部署及運(yùn)行都在同一開(kāi)發(fā)環(huán)境下進(jìn)行，避免平臺(tái)不兼容的問(wèn)題，能大大縮短開(kāi)發(fā)周期。開(kāi)發(fā)人員無(wú)需配置服務(wù)器及部署環(huán)境，無(wú)需考慮存儲(chǔ)子系統(tǒng)及安全問(wèn)題等，平臺(tái)提供部分封裝服務(wù)，開(kāi)發(fā)人員可以快速創(chuàng)建修改程序以滿足不斷變更的需求，從而簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)過(guò)程、縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間、降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。不同的平臺(tái)各有其特點(diǎn)：Google App Engine[3]提供java/Python運(yùn)行平臺(tái)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等接口；Amazon的EC2[4]提供通用的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)等。

2 CMMI質(zhì)量管理

2.1 質(zhì)量管理

在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，“質(zhì)量”一詞通常定義產(chǎn)品或服務(wù)是否能夠滿足客戶需求，換一種說(shuō)法就是“適用”。很多人在質(zhì)量和成本方面存在一個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為高質(zhì)量意味著高成本，也有部分技術(shù)人員會(huì)認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)抑制創(chuàng)造性，因此，不愿遵從標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其實(shí)這些都是沒(méi)有完全理解質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵造成的。軟件質(zhì)量保證的正式定義是指為整個(gè)軟件產(chǎn)品的適用性提供證據(jù)的系統(tǒng)化活動(dòng)。大部分軟件質(zhì)量保證活動(dòng)可劃分為軟件測(cè)試(即驗(yàn)證與確認(rèn))、軟件配置管理和質(zhì)量控制。如圖1所示[5]，軟件質(zhì)量的成功還依賴于標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、慣例及規(guī)約的支持。

2.2 CMMI質(zhì)量管理

CMMI(集成能力成熟度模型)模型是有助于企業(yè)提升項(xiàng)目過(guò)程的最佳實(shí)踐的集合，因此，可以將其融入到PaaS項(xiàng)目中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度及過(guò)程中關(guān)鍵成果質(zhì)量的有效監(jiān)控和控制以及對(duì)項(xiàng)目過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)及問(wèn)題的有效跟蹤。

圖1 質(zhì)量保證組成

就質(zhì)量管理而言，大多數(shù)人會(huì)認(rèn)為只需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)估就可以了，孰不知過(guò)程決定產(chǎn)品，過(guò)程的評(píng)審?fù)瑯又匾?。如編碼標(biāo)注的文檔化，方法和工具的規(guī)定和使用，變更管理，以及缺陷記錄和跟蹤等，通過(guò)對(duì)這些過(guò)程進(jìn)行管理，可以在過(guò)程中發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，并及時(shí)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。從項(xiàng)目開(kāi)始進(jìn)行質(zhì)量管理，盡可能減少所開(kāi)發(fā)軟件的缺陷，控制產(chǎn)品質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于未檢測(cè)出的軟件缺陷而損失數(shù)千萬(wàn)、數(shù)億甚至數(shù)十億美元的例子數(shù)不勝數(shù)。周期的縮短也使得開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越大，產(chǎn)品周期從數(shù)年被壓縮到數(shù)月、數(shù)周甚至數(shù)天。如此緊張的時(shí)間限制，使得開(kāi)發(fā)軟件存在很多風(fēng)險(xiǎn)，CMMI作為一種質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)，是SEI(美國(guó)卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)的軟件工程研究所)于2000年發(fā)布的CMM[6]的新版本，不僅包括軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程改進(jìn)，還包含系統(tǒng)集成、軟硬件采購(gòu)等方面的過(guò)程改進(jìn)內(nèi)容，因此，能夠從管理和過(guò)程的兩個(gè)角度對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)控，并定義多個(gè)過(guò)程域，根據(jù)不同項(xiàng)目的特點(diǎn)，可以對(duì)過(guò)程域進(jìn)行裁剪，其最終目的是保證項(xiàng)目成果的質(zhì)量、性能、可用性，降低軟件開(kāi)發(fā)生命周期的總成本[7-8]。

缺陷清除率是衡量軟件質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)，所謂缺陷清除率即軟件在開(kāi)發(fā)過(guò)程中(提交之前)發(fā)現(xiàn)的所有缺陷數(shù)D1與軟件中發(fā)現(xiàn)的缺陷總數(shù)D之比。其中D=D1+軟件提交后發(fā)現(xiàn)的缺陷數(shù)D2。眾所周知，清除軟件缺陷的難易程度是不同的。

表1反映的是CMM五個(gè)等級(jí)是如何影響軟件質(zhì)量的，其數(shù)據(jù)來(lái)源于美國(guó)空軍1994年委托SPR(美國(guó)一家著名的調(diào)查公司)進(jìn)行的一項(xiàng)研究。從表1中可以看出，CMM級(jí)別越高，缺陷清除率也越高。

表1 SEI CMM級(jí)別潛在缺陷與清除

實(shí)施CMMI對(duì)企業(yè)的好處主要體現(xiàn)在：1)能保證軟件開(kāi)發(fā)的質(zhì)量與進(jìn)度；2)有利于成本控制；3)有助于提高軟件開(kāi)發(fā)者的職業(yè)素養(yǎng)；4)能夠解決人員流動(dòng)帶來(lái)的問(wèn)題；5)有利于提升公司和員工績(jī)效管理水平，以持續(xù)改進(jìn)效益。

2.3 CMMI質(zhì)量裁剪

CMMI模型設(shè)計(jì)之初就是應(yīng)對(duì)軍方大型項(xiàng)目的，所以CMMI模型框架龐大，存在文檔過(guò)載、過(guò)程繁冗等諸多問(wèn)題，它包含22個(gè)過(guò)程域，各個(gè)企業(yè)的軟件項(xiàng)目在應(yīng)用CMMI時(shí)，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)募舨靡赃m應(yīng)本企業(yè)的特點(diǎn)，而項(xiàng)目特點(diǎn)是裁剪依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)。

1995年，在一次關(guān)于CMM裁剪的學(xué)術(shù)討論會(huì)之后，人們達(dá)成的共識(shí)是應(yīng)該集中關(guān)注如何根據(jù)企業(yè)的具體情況裁剪CMM的方法，而不是企圖得到一個(gè)“裁剪版”的CMM。 集成能力成熟度模型CMMI相比軟件能力成熟度模型CMM在實(shí)踐對(duì)應(yīng)多個(gè)目標(biāo)方面做了重大改進(jìn)。CMMI是關(guān)注過(guò)程改進(jìn)的過(guò)程模型，包含多個(gè)組件。

CMMI-DEV V1.2 過(guò)程域(連續(xù)型表述)可以被歸為四類。1)過(guò)程管理類(Process Management)：與組織層面聯(lián)系比較緊密的過(guò)程域；2)項(xiàng)目管理類(Project Management)：與項(xiàng)目管理相關(guān)的過(guò)程域；3)工程類(Engineering)：與項(xiàng)目實(shí)際開(kāi)發(fā)聯(lián)系比較緊密的過(guò)程域；4)支持類(Support)：項(xiàng)目過(guò)程中支持項(xiàng)目正常進(jìn)行的相關(guān)過(guò)程域。

所謂裁剪即增加、刪除、替換和修改，策略是選擇適當(dāng)?shù)纳芷谀Ｐ?，加?qiáng)需求的獲取、管理項(xiàng)目的技術(shù)、市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)，重視設(shè)計(jì)和測(cè)試。針對(duì)云計(jì)算項(xiàng)目的特點(diǎn)，從可操作的層面出發(fā)，可以對(duì)質(zhì)量管理的過(guò)程域進(jìn)行刪減。

3 具體實(shí)例應(yīng)用

CMMI3流程過(guò)于繁雜，所以實(shí)際展開(kāi)的時(shí)候比較困難，需要對(duì)流程進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟眉?。CMM分為三個(gè)級(jí)別的裁剪，即組織級(jí)、同一類項(xiàng)目級(jí)、單一項(xiàng)目級(jí)。項(xiàng)目經(jīng)理一般關(guān)心的都是單一項(xiàng)目級(jí)，也就是從OSSP(Organization Standard Software Process，組織標(biāo)準(zhǔn)軟件過(guò)程)到PDP(Project Def i ne Process，項(xiàng)目定義過(guò)程)的過(guò)程，項(xiàng)目經(jīng)理需要結(jié)合項(xiàng)目的特點(diǎn)、規(guī)模(項(xiàng)目是管理高風(fēng)險(xiǎn)還是技術(shù)高風(fēng)險(xiǎn)，工期緊還是相對(duì)寬松，工期第一位還是質(zhì)量第一位等)進(jìn)行裁剪。本實(shí)例主要關(guān)注裁剪問(wèn)題，介紹了如何根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)和項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)行有針對(duì)性的裁剪，每個(gè)裁剪都需要有一定的理由。

針對(duì)每個(gè)過(guò)程都會(huì)有相應(yīng)的裁剪指南，具體的項(xiàng)目裁剪程度不一樣，都應(yīng)記錄在PHB中。如：①根據(jù)客戶意愿進(jìn)行裁剪，②根據(jù)項(xiàng)目類型、規(guī)模進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟眉?，如小?xiàng)目(NBNC 1-3K、總進(jìn)度在2周～2月且總工作量小于6人)，可以將概設(shè)與詳設(shè)合并為設(shè)計(jì)階段，裁剪掉集成測(cè)試階段等。

聯(lián)通PaaS平臺(tái)除了具有一般傳統(tǒng)云計(jì)算的特點(diǎn)外，其特殊性也決定了其裁剪策略的可實(shí)施性，比如過(guò)程管理類和工程類過(guò)程域被裁剪掉的理由是，該P(yáng)aaS平臺(tái)項(xiàng)目對(duì)組織過(guò)程沒(méi)有進(jìn)行要求，因此不需要進(jìn)行質(zhì)量管理，另外該項(xiàng)目屬于建設(shè)管理類項(xiàng)目不屬于工程類，因此不需要進(jìn)行管理。 其他過(guò)程域同樣是從實(shí)際實(shí)施可落地角度出發(fā)進(jìn)行裁剪的。這樣裁剪的理由是更加精細(xì)化，更加具有可操作性。

結(jié)合筆者參與的實(shí)際PaaS平臺(tái)建設(shè)體驗(yàn)，采用CMMI3的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)平臺(tái)及平臺(tái)上的應(yīng)用進(jìn)行了質(zhì)量控制。根據(jù)該項(xiàng)目的特點(diǎn)對(duì)過(guò)程域進(jìn)行了裁剪，如表2所示：去掉不合符本項(xiàng)目的相關(guān)過(guò)程域及CCMI3以上標(biāo)準(zhǔn)涉及到的過(guò)程域(如表2中的刪除線)，另外在工程類過(guò)程域裁剪過(guò)程中(表2中的雙刪除線)，從軟件項(xiàng)目生命周期模型出發(fā)，對(duì)各生命階段進(jìn)行了質(zhì)量管理，將過(guò)程域修改為：項(xiàng)目準(zhǔn)備、項(xiàng)目計(jì)劃、需求分析階段、設(shè)計(jì)階段、開(kāi)發(fā)階段、測(cè)試階段和實(shí)施階段。這樣裁剪的目的是從項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn)和具體可落地的層面出發(fā)，去掉那些無(wú)法滿足的過(guò)程域。

表2 過(guò)程域裁剪結(jié)果

基于CMMI3能力成熟度模型以及該項(xiàng)目特點(diǎn)，對(duì)模型核心過(guò)程域進(jìn)行裁剪，裁剪的過(guò)程中明確了過(guò)程域的檢查點(diǎn)及檢查方式。表3給出了項(xiàng)目管理類中PMC過(guò)程域的實(shí)際質(zhì)量監(jiān)控的檢查點(diǎn)、檢查方式等。實(shí)際質(zhì)量管理中采用參與評(píng)審、檢查記錄及文檔規(guī)范性檢查等方式對(duì)項(xiàng)目關(guān)鍵過(guò)程和成果進(jìn)行跟蹤檢查。

表3 PMC過(guò)程域檢查方式

通過(guò)這樣的裁剪，降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，加快項(xiàng)目的進(jìn)度，并使龐大的項(xiàng)目得到了有效控制；項(xiàng)目管理者能夠?qū)?xiàng)目的整體進(jìn)行把控，清楚項(xiàng)目進(jìn)展的每個(gè)細(xì)節(jié)，并可以通過(guò)檢查點(diǎn)來(lái)衡量項(xiàng)目是否存在風(fēng)險(xiǎn)以及是否會(huì)影響整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度。實(shí)際的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明，不同的項(xiàng)目具有不同的裁剪策略，因此，要結(jié)合實(shí)際情況酌情考慮。

在現(xiàn)有的項(xiàng)目實(shí)踐中一般只給出了每個(gè)過(guò)程域的輸入和輸出物，本實(shí)例給出了每個(gè)過(guò)程域的檢查點(diǎn)、檢查方式、相關(guān)責(zé)任人和頻率，注重可操作性， 從直觀上能夠給質(zhì)量管理者一個(gè)清晰的指導(dǎo)。對(duì)里程碑報(bào)告的檢查，需要明確每個(gè)里程碑的完成情況，并檢查每個(gè)里程碑的標(biāo)志物，相關(guān)子系統(tǒng)的項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)該及時(shí)提交報(bào)告，質(zhì)量管理者在每個(gè)里程碑檢查點(diǎn)進(jìn)行檢查。

4 總結(jié)

云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)運(yùn)營(yíng)商是一個(gè)機(jī)會(huì)也是一個(gè)挑戰(zhàn)，云計(jì)算帶給運(yùn)營(yíng)商一次業(yè)務(wù)擴(kuò)展、服務(wù)升級(jí)、平臺(tái)整合的機(jī)會(huì)，但也對(duì)其組織架構(gòu)帶來(lái)了沖擊和挑戰(zhàn)。對(duì)軟件項(xiàng)目進(jìn)行質(zhì)量管理的最終目的是實(shí)現(xiàn)持續(xù)質(zhì)量改進(jìn)。本文結(jié)合具體項(xiàng)目實(shí)踐，在CMMI給出的做什么的基礎(chǔ)上給出了怎么做，并對(duì)過(guò)程域進(jìn)行了裁剪，主要依據(jù)了項(xiàng)目類型和項(xiàng)目質(zhì)量與過(guò)程目標(biāo)進(jìn)行裁剪，可為以后項(xiàng)目實(shí)踐的參考。

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