Уровни зрелости от 2 до 5 могут характеризоваться работами, выполняемыми организацией в целях установления или совершенствования производственного процесса, работами по каждому проекту, а также итоговой продуктивности процессов во всех выполняющихся проектах. Поведенческая характеристика уровня 1 включена в целях создания основы для сравнения усовершенствований процессов на более высоких уровнях зрелости.

Находясь на начальном уровне, организация обычно не может обеспечить устойчивый процесс разработки и сопровождения ПО. Когда в организации отсутствует культура управления, преимущества применения хороших решений в процессе проектирования исчезают из-за неэффективного планирования и плохой работы систем согласования.

Во время кризисных ситуаций в проектах зачастую отбрасываются запланированные процедуры и все усилия фокусируются на написании кода и тестировании. Успех целиком зависит от наличия исключительно эффективного менеджера и наличия опытного и квалифицированного коллектива разработчиков. Иногда талантливые и влиятельные менеджеры могут противостоять соблазну игнорировать стандартные плановые процедуры производственного процесса; но если такие менеджеры покидают проект, то они уносят вместе с собой и свое стабилизирующее влияние. Даже самый устойчивый процесс проектирования не сможет противостоять нестабильности, вызванной отсутствием надёжных практик управления.

Продуктивность производственного процесса организаций уровня 1 непредсказуема, что вызывается постоянными изменениями или модификациями производственного процесса по мере выполнения работ (т. е. процесс специально создается для каждого проекта). Графики работ, бюджеты, функциональность и качество продукта, как правило, непредсказуемы. Производительность зависит от возможностей отдельных сотрудников и изменяется в зависимости от присущих им навыков, знаний и мотивации. Существует лишь несколько стабильных производственных процессов, а производительность можно прогнозировать только на уровне отдельных сотрудников, но не для организации в целом.

На повторяемом уровне установлены политики управления проектом разработки и процедуры их применения. Планирование и управление новым проектом базируется на опыте работы с подобными проектами. Целью достижения уровня 2 является институционализация таких процессов эффективного управления проектами разработки, которые позволяют организациям воспроизводить успешные практики прежних проектов, хотя конкретные процессы различных проектов могут различаться. Эффективный процесс может быть охарактеризован как проверенный на практике, документированный, обязательный к выполнению, обучаемый, измеряемый и открытый для дальнейшего усовершенствования.

В проектах организаций второго уровня устанавливаются основные средства управления программным проектом. Реалистичные обязательства по проекту базируются на результатах прежних проектов и на требованиях текущего. Менеджеры проекта отслеживают производственные затраты, выполнение графиков и функциональность продукта; проблемы выполнения обязательств выявляются сразу после их возникновения. Требования к ПО и созданные на их основе рабочие продукты отслеживаются в системе управления конфигурацией, а их целостность контролируется. Определены стандарты проекта разработки и обеспечено их строгое соблюдение в рамках организации. В ходе проекта разработки проводится работа с субподрядчиками (при их наличии) по налаживанию надежных связей между заказчиком и субподрядчиком.

Продуктивность производственного процесса организаций уровня 2 может быть охарактеризована как дисциплинированная, так как планирование и отслеживание проекта разработки стабильно и возможно воспроизведение прежних достижений. Производственный процесс проекта находится под эффективным управлением системы управления проектами и следует реалистичным планам, основанным на результатах прежних проектов.

На определенном уровне, стандартный процесс разработки и сопровождения ПО в рамках организации надежно документирован, включая как процессы программной инженерии, так и управления, и эти процессы интегрированы в единое целое. Этот стандартный процесс в материалах CMM называется стандартным производственным процессом организации. Процессы, установленные на уровне 3, используются (и, по мере необходимости, изменяются) для помощи менеджерам и техническому персоналу в более эффективном выполнении своих задач. При стандартизации своих производственных процессов организация использует эффективные практики программной инженерии. Существует группа, которая ответственна за работы по координации производственного процесса организации, т. е. группа инженерии производственного процесса (SEPG) [Fowler 90]. Реализована общая для организации программа обучения, гарантирующая, что персонал и руководящее звено обладают знаниями и навыками, требующимися для выполнения назначенных им ролей.

Во время работы над проектами выполняется адаптация стандартного производственного процесса организации с целью разработки производственного процесса, учитывающего уникальные характеристики проекта. Этот адаптированный процесс в материалах CMM называется производственным процессом, определенным для проекта. Определенный производственный процесс содержит взаимосвязанный, интегрированный набор четко определенных процессов управления и программной инженерии. В четко определенный процесс должны входить критерии готовности, входные данные, стандарты и процедуры выполнения работы, механизмы контроля (например, экспертные оценки), выходные данные и критерии завершения. Вследствие того, что производственный процесс ясно определен, руководство получает точную картину технического прогресса по всем проектам.

Продуктивность производственного процесса организаций третьего уровня может быть охарактеризована как стандартная и согласованная, поскольку и работы по управлению и программной инженерии стабильны и воспроизводимы. В пределах установленных линий продуктов затраты, график работ и реализуемые функциональные возможности находятся под строгим контролем, а качество создаваемого ПО непрерывно отслеживается. Продуктивность определенного производственного процесса основана на общем для всей организации понимании работ, ролей и сфер ответственности.

На управляемом уровне организация устанавливает количественные показатели качества как для программных продуктов, так и для процессов их разработки. Для важных работ производственных процессов всех проектов выполняются измерения продуктивности и качества, как часть организационной программы измерений. Для сбора и анализа данных, получаемых от производственных процессов отдельных проектов, используется корпоративная база данных по производственным процессам. Производственные процессы уровня 4 оснащены инструментальными средствами для проведения точно определенных и согласованных измерений.

Эти измерения формируют количественную основу для оценки продуктов и производственных процессов проектов.

В ходе проектов контроль над процессами и создаваемыми продуктами достигается путем сужения разброса производительности процессов до приемлемых количественных пределов. Значимые расхождения в производительности процессов можно отличить от случайных расхождений (шумов), особенно внутри установленных линий продуктов. Риски, связанные с обучением персонала работе в новой прикладной области, известны и управляемы.

Продуктивность производственного процесса организаций уровня 4 может быть охарактеризована как предсказуемая, так как процесс функционирует в заданных и измеряемых пределах. Этот уровень продуктивности процесса позволяет организации прогнозировать тенденции развития процесса и качества продукта в пределах заданных количественных ограничений. При превышении этих пределов предпринимаются меры по коррекции ситуации. Создаваемые программные продукты имеют предсказуемо высокий уровень качества.

Находясь на оптимизирующем уровне, вся организация полностью сосредоточена на непрерывном усовершенствовании производственного процесса. Организация обладает средствами профилактического выявления слабых мест процесса и его улучшения с целью предотвращения появления дефектов. Данные по эффективности производственного процесса используются для выполнения стоимостного анализа новых технологий и предлагаемых изменений производственного процесса организации. Выявляются новшества, использующие наилучшие методы программной инженерии, которые затем распространяются на всю организацию в целом.

В организациях пятого уровня группы проекта разработки анализируют обнаруженные дефекты и определяют причины их возникновения. Производственные процессы анализируются в целях предотвращения повторения известных типов дефектов, а полученный опыт распространяются на другие проекты.

Продуктивность процесса разработки ПО организаций 5-го уровня может быть охарактеризована как постоянно улучшающаяся, так как организации 5-го уровня зрелости постоянно стремятся улучшить диапазон продуктивности своего производственного процесса, повышая, таким образом, производительность процессов своих проектов. Улучшения происходят как за счет последовательного усовершенствования существующего процесса, так и за счет использования новых технологий и методов.

CMM представляет собой описательную модель, поскольку она описывает существенные (или ключевые) атрибуты, которые, как предполагается, должны характеризовать организацию определенного уровня зрелости. Это модель является нормативной в том смысле, что подробные практики характеризуют обычные виды поведения, ожидаемого от организации, ведущей крупномасштабные проекты по государственным заказам. Обратите внимание, что CMM представляет собой достаточно высокий уровень абстракции и не выдвигает чрезмерных ограничений к способам реализации производственного процесса организации — эта модель просто описывает необходимые существенные атрибуты производственного процесса.

В любом контексте применения CMM следует разумно интерпретировать рекомендуемые практики. В том случае, когда бизнес-среда организации значительно отличается от среды крупной контрактной компании, модель CMM должна быть корректно интерпретирована с использованием информированных профессиональных оценок. CMM не является предписанием, в этой модели нет советов по способам усовершенствования организации. CMM описывает организацию на каждом уровне зрелости без предписания конкретных способов их достижения. Переход с уровня 1 на уровень 2 может занять несколько лет, а переход по остальным уровням обычно занимает около двух лет.

Усовершенствование производственного процесса происходит в контексте бизнес-целей и стратегических планов организации, ее организационной структуры, используемых технологий, социальной культуры и системы управления. CMM фокусируется на аспектах процессов тотального управления качеством (TQM). Успешное усовершенствование процессов подразумевает также учет вопросов вне рамок производственного процесса (например, проблемы с персоналом, которые возникают из-за изменений организационной культуры, предпринимаемых с целью внедрения и институционализации усовершенствований процессов).

Хотя для организаций уровня 1 обычно характерны специально создаваемые и даже хаотические процессы, они, несмотря на выход за рамки бюджета и графика, часто разрабатывают вполне функциональные продукты. Успех для организаций уровня 1 зависит от компетентности и энтузиазма отдельных сотрудников. Подбор, наем, постоянное повышение квалификации и/или удержание компетентных сотрудников в коллективе представляют собой серьезные задачи для организаций всех уровней зрелости, но в основном эти задачи находятся за пределами рассмотрения CMM.

По мере роста объема и сложности проекта, внимание постепенно смещается от технических вопросов к организационным и управленческим — т. е. к вопросам, которые находятся в фокусе рассмотрения модели зрелости процессов [Siegel 90, DoD 87, GAO-92-48]. Производственный процесс на этих уровнях позволяет сотрудникам работать более эффективно благодаря созданию документированных процессов, включающих в себя опыт наилучших работников, обретения навыков, необходимых для эффективного выполнения процессов (обычно с помощью обучения), и непрерывного совершенствования за счет обучения у сотрудников, реально выполняющих работу.

Для достижения уровня 2 руководство должно сфокусировать внимание на своих собственных процессах, добиваясь установления дисциплинированного производственного процесса. Уровень 2 формирует основу для уровня 3, так как внимание сосредоточено на руководстве, которое стремится усовершенствовать свои процессы прежде, чем приступить к техническим и организационным вопросам на уровне 3. На уровне 2 руководство занимает лидирующее положение путем документирования и следования процессам управления проектом.

Процессы организаций второго уровня могут различаться от проекта к проекту. Организационные требования для достижения уровня 2 заключаются в формировании политик, помогающих установить в проектах соответствующие процессы управления. Документированные процедуры обеспечивают основу для согласованных процессов, которые могут быть установлены в рамках всей организации с помощью обучения и мероприятий по обеспечению качества ПО.

На этом фундаменте управления проектом строится уровень 3, который определяет, интегрирует и документирует весь производственный процесс организации. Под интеграцией в этом случае понимается процесс автоматической передачи выходных данных одной задачи на вход другой. Несоответствия между задачами выявляются и разрешаются на стадии планирования процесса до их фактического воздействия на производственный процесс. Одной из проблем уровня 3 является построение таких процессов, которые не содержат излишних ограничений на выполнение сотрудниками своей работы [Humphrey 91b].

Четвертый и пятый уровни зрелости относительно незнакомы для программной отрасли. Существуют лишь несколько примеров проектов разработки и организаций уровня 4 и 5 [Humphrey 91a, Kitson 92]. Для создания общей картины характеристик организаций этих уровней имеется слишком мало данных. Эти характеристики были определены по аналогии с другими отраслями промышленности и по нескольким примерам из программной отрасли, представляющими данный уровень продуктивности процессов.

Многие характеристики уровней 4 и 5 основаны на концепциях статистического управления процессами, как представлено на рис. 2.2. Основные цели управления процессами иллюстрируются трехфазной диаграммой Джурана [Juran 88].

Джуран разделяет управление качеством на три основных управленческих процесса [Juran 88]. Целью планирования качества является обеспечение разработчиков ПО средствами создания продукта, способного удовлетворить потребности заказчика. Разработчики производят продукт, но вследствие недостатка качества требуется провести некоторую доработку. Подобная трата сил носит хронический характер, потому что процесс именно так и запланирован. Для предотвращения серьезного ухудшения состояния проекта проводится контроль качества. Показанные на рис. 2.2 спорадические перепады процесса отражают операции «пожаротушения». Хроническая трата сил дает потенциал для дальнейшего усовершенствования; использование этой возможности называется улучшением качества.

Основной задачей и центром внимания уровня 4 является контроль над процессом. Производственный процесс управляется таким образом, что он стабильно функционирует внутри области контроля качества. Существуют некоторые неизбежные хронические потери ресурсов и возможен разброс измеренных результатов, которые следует контролировать, но в целом система достаточно стабильна. В этом случае применяется концепция управления особыми причинами отклонений. Поскольку процесс стабилен и измеряем, то при возникновении исключительной ситуации «особая причина» отклонения должна быть выявлена и устранена.

Второй задачей и центром внимания уровня 5 является постоянное усовершенствование процесса. Производственный процесс изменяется с целью увеличения качества, а область контроля качества сдвигается. Устанавливается новая базовая линия производительности, уменьшающая хронические потери ресурсов. Опыт, извлеченный из улучшения подобного процесса, применяется в планировании будущих процессов. В этом случае используется концепция устранения общих причин отклонений. В любой системе из-за случайных отклонений существуют хронические потери ресурсов в виде необходимости доработки. Потери неприемлемы; организованные усилия по их предотвращению приводят к изменению системы, т. е. к усовершенствованию процесса путем изменения «общих причин» неэффективности.

Ожидается, что организации, достигающие наиболее высоких уровней зрелости CMM, должны обладать процессом, который способен производить ПО высокой надежности с предсказуемыми затратами и в пределах рабочих графиков. По мере роста понимания того, как достигаются наиболее высокие уровни зрелости, одни существующие группы ключевых процессов будут уточнены, а другие могут быть добавлены в модель. Концепция CMM произошла из идей о процессах, впервые появившихся в промышленности, но, в отличие от промышленных процессов, процессы разработки не заостряют внимание на тиражировании своей продукции — они нацелены на вопросы проектирования и являются наукоемкой деятельностью [Curtis 88].

Рис. 2.2. Трехфазная диаграмма Джурана: планирование, контроль и улучшение качества

Инженеры-разработчики воспринимают состояние проекта детально, так как они обладают непосредственной информацией о его статусе и производительности. Однако в больших проектах уровень их понимания снижается, ограничиваясь лишь той областью, за которую они лично ответственны. Лица, непосредственно не участвующие в проекте, например старшие менеджеры, не имеют полного представления о процессах проекта и полагаются только на периодические обзоры, из которых черпают информацию о текущем состоянии проекта. На рис. 2.3 изображен уровень представления о состоянии и производительности проекта, доступный для руководящего звена на каждом уровне зрелости программного процесса. Каждый последующий уровень зрелости инкрементно уточняет представление о производственном процессе.

Рис. 2.3. Представление руководства о производственном процессе на каждом уровне зрелости

На уровне 1 производственный процесс является полностью аморфной сущностью — по сути дела, черным ящиком — и представление о процессах проекта весьма ограничено. Так как поэтапная очередность работ плохо определена, менеджеры тратят чрезвычайно много усилий на выяснение статуса развития проекта и текущего хода работ (эти оценки могут проводиться и без получения полной информации, если ее сбор затрагивает вопросы конфиденциальности или безопасности организации).

Требования поступают в производственный процесс неконтролируемым образом, что отражается на продукте. Разработка ПО часто представляется чем-то сродни черной магии (особенно менеджерами, слабо знакомыми с программным обеспечением).

На уровне 2 контролируются требования заказчиков и промежуточные продукты, а также установлены основные практики управления проектом. Эти средства управления проектом дают фрагментарное представление о нем. Процесс создания ПО может рассматриваться как последовательность черных ящиков, дающая руководству представление о результатах только во время перехода операций между ящиками (т. е. при прохождении основных этапов проекта). Хотя руководство может и не быть в курсе относительно происходящего в черных ящиках, продукты процесса и контрольные точки, подтверждающие функционирование процесса, идентифицированы и известны. Руководство реагирует на проблемы по мере их возникновения.

На уровне 3 становится видимой внутренняя структура черных ящиков, т. е. задач определенного производственного процесса. Эта внутренняя структура отражает способ, применения стандартного производственного процесса организации для конкретного проекта. Как менеджеры, так и инженеры понимают свои роли и сферы ответственности в пределах процесса и то, как их операции взаимодействуют друг с другом. Руководство заблаговременно готовится к потенциальным рискам. Лица, не задействованные в проекте, могут получить точное и быстрое обновление сведений о состоянии проекта, так как определенные процессы обеспечивают значительную прозрачность всех проектных работ.

На уровне 4 определенные производственные процессы количественно контролируются с помощью соответствующих программных средств. Менеджеры могут количественно отслеживать ход проекта и возникающие проблемы. Они получают объективную количественную основу для принятия решений. Точность прогнозирования результатов неуклонно увеличивается по мере уменьшения отклонений производственного процесса.

На уровне 5 постоянно тестируются контролируемым образом новые и усовершенствованные технологии создания программного обеспечения, нацеленные на рост продуктивности и качества. Дисциплинированные изменения становятся образом жизни, а неэффективные и приводящие к дефектам операции выявляются, заменяются и пересматриваются. Представление о проекте не ограничивается существующими процессами, но также учитывает их потенциальные изменения. Менеджеры могут количественно оценить и затем отследить влияние и эффективность изменений.

Зрелость производственного процесса организации помогает предсказать, сумеет ли проект достичь поставленных целей. Проекты организаций, находящихся на уровне 1, могут значительно различаться по затратам и графикам, а также по функциональности и качеству созданного продукта. Как показано на рис. 2.4, по мере развития производственного процесса наблюдаются три основных улучшения в достижении намеченных целей.

Прежде всего, с ростом зрелости уменьшаются различия между целевыми и фактическими результатами. Например, если десять проектов одного и того же размера было намечено завершить к 1 мая, то с ростом зрелости организации средняя дата завершения будет все точнее соответствовать намеченной дате. Организации 1-го уровня зрелости часто не соблюдают установленные сроки завершения работ, и иногда в достаточно широких пределах, в то время как организации уровня 5 должны быть способны выполнить работы точно к намеченному сроку. Подобное происходит потому, что организации уровня 5 используют тщательно разработанный производственный процесс, проводимый с известными параметрами, а выбор целевой даты основан на обширных данных о процессах и их производительности (рис. 2.4, эффект соответствует площади под кривой для сегмента, расположенного справа от целевой линии).

Во-вторых, с ростом уровня зрелости уменьшаются отклонения фактических результатов от запланированных. Например, для организаций уровня 1 даты завершения проектов аналогичного объема непредсказуемы и могут варьироваться в достаточно широких пределах. Подобные проекты, выполняемые организациями уровня 5, будут завершаться со значительно меньшим разбросом сроков. Сужение отклонения происходит на более высоких уровнях зрелости, потому что практически все проекты выполняются с соблюдением контролируемых параметров, уравнивающих разброс продуктивности производственного процесса организации по затратам, графикам работ, а также функциональности и качеству разработанного ПО (рис. 2.4, эффект соответствует сегменту площади под кривой, сконцентрированному вблизи целевой линии).

В-третьих, результаты улучшаются с ростом уровня зрелости организации. Это означает, что развитие организации-разработчика позволяет сократить затраты, ускорить процесс разработки, повысить производительность работы и качество программных продуктов. Процесс разработки у организации уровня 1 может быть достаточно длительным из-за объема доработки, требующейся для исправления ошибок. В противоположность этому организация 5-го уровня зрелости может использовать технологии непрерывного усовершенствования процесса и предотвращения дефектов в целях повышения эффективности производственного процесса и устранения дорогостоящей доработки, что позволяет сократить срок разработки (рис. 2.4, горизонтальное смещение целевой линии от исходного состояния).

Рис. 2.4. Продуктивность процесса разработки ПО в соответствии с уровнями зрелости

Усовершенствования в прогнозировании результатов проекта, представленные на рис. 2.4, предполагают, что итоги проекта становятся более предсказуемыми по мере устранения помех производственного процесса, часто выражающихся в виде доработки. Общую картину могут усложнить системы, не имеющие аналогов, поскольку новые технологии и приложения увеличивают отклонения производственного процесса, что приводит к снижению его продуктивности. Однако даже в случае новых систем инженерные и управленческие практики, характерные для более зрелых организаций, помогают выявить и решить проблемы на более ранних стадиях цикла разработки, чем они могли бы быть обнаружены в менее зрелых организациях. Раннее обнаружение недостатков способствует стабильности и качеству выполнения проекта путем устранения необходимости доработки на его поздних стадиях. Неотъемлемой частью управления проектом в ходе зрелого производственного процесса является управление рисками. В некоторых случаях зрелость процесса выражается в выявлении неудачных проектов на ранних стадиях жизненного цикла ПО, что позволяет минимизировать потери инвестиций.

Описания уровней зрелости в СММ содержат характеристики организации, достигшей соответствующего уровня. Каждый уровень образует основу для более рациональной и эффективной реализации процессов на последующих уровнях. Однако организации могут с пользой для себя использовать процессы, описанные на уровнях зрелости, более высоких в сравнении с достигнутыми. Такие технологические процессы, как анализ требований, проектирование, кодирование и тестирование не обсуждаются в СММ вплоть до уровня 3, однако эти операции должны выполняться даже организациями первого уровня. Организации уровней 1 и 2 могут получать преимущества от проведения экспертных оценок (уровень 3), выполнения анализа Парето (уровень 4) или испытаний новых технологий (уровень 5). Предписания по переходу организации с уровня 1 на уровень 2 часто содержат рекомендации по созданию группы инженерии производственного процесса, которая является атрибутом организаций уровня 3. Измерения, хотя и описываются в основном на уровне 4, являются также неотъемлемой частью более низких уровней зрелости.

Однако эти процессы не могут реализовать весь свой потенциал до тех пор, пока для них не будет заложен соответствующий фундамент. Например, чтобы достигнуть максимальной эффективности экспертных оценок, необходимо проводить их последовательно даже в самых критических ситуациях. В описания уровней зрелости входят те проблемы, которые доминируют на соответствующем уровне. В организации первого уровня доминируют управленческие проблемы, остальные вопросы скрываются за сложностями планирования и управления проектами разработки ПО.

Пропуск уровней зрелости нежелателен, поскольку каждый уровень формирует основу, необходимую для достижения следующего уровня. Модель СММ определяет уровни, через которые должно пройти развитие организации прежде, чем она сможет создать культуру высокоэффективной разработки ПО. Процессы, не имеющие соответствующего фундамента, могут подвести в наиболее критические моменты и не создают основы для дальнейшего усовершенствования.

Попытки организации первого уровня внедрить определенный производственный процесс (уровень 3) раньше, чем будет установлен повторяемый процесс (уровень 2), обычно заканчиваются неудачей, поскольку менеджеры проектов попадают в крайне жесткие условия графика и бюджета. В этом кроется основная причина для того, чтобы сконцентрировать усилия на процессах управления прежде, чем заниматься инженерными процессами. Определение и внедрение инженерного процесса может показаться более простым, чем внедрение процесса управления (особенно с точки зрения технических сотрудников), но без строгой дисциплины управления инженерный процесс разваливается под давлением сроков и бюджета [Humphrey 88].

Обычно безуспешными являются попытки организации реализовать управляемый процесс (уровень 4) до внедрения определенного процесса, поскольку определенные процессы формируют общую основу для интерпретации измерений. Хотя сбор данных может вестись для отдельных проектов, лишь немногие измерения оказываются значимыми для всех проектов и они не могут существенно повлиять на понимание производственного процесса в рамках организации. В отсутствие определенных процессов сложно идентифицировать значимые измерения из-за отклонений в измеряемых процессах.

Успешное внедрение оптимизирующего процесса (уровень 5) без наличия управляемого процесса (уровень 4) также маловероятно из-за недостаточного понимания влияния, вносимого изменениями процессов.

Без контролирования процесса в узких статистических границах (т. е. с малыми отклонениями количественных показателей процесса), его данные содержат слишком много шума, чтобы можно было объективно определить эффект, производимый конкретным усовершенствованием процесса. Принятие решений может вылиться в религиозные войны, поскольку для рациональных и обоснованных решений недостаточно количественной информации.

Работа по усовершенствованию процесса должна быть нацелена прежде всего на нужды организации в контексте ее бизнес-среды. Возможность реализовать процессы более высоких уровней вовсе не означает, что организация может перейти на произвольный уровень зрелости.