Tài liệu Nghiên cứu hướng áp dụng mô hình CMMI ở các doanh nghiệp phần mềm vừa và nhỏ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ _____________ ______________  HÀ MẠNH TUYẾN NGHIÊN CỨU HƯỚNG ÁP DỤNG MÔ HÌNH CMMI Ở CÁC DOANH NGHIỆP PHẦN MỀM VỪA VÀ NHỎ Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Mã số: Kỹ thuật phần mềm 60480103 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN NGỌC BÌNH Hà Nội – 2014 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được luận văn này tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong trường Đại học Công nghệ - Đại họcQuốc gia Hà Nội, các chuyên gia, các bạn bè đồng nghiệp và gia đình. Tôi xin gửi lờicảm ơn tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Ngọc Bình, ngườiđã tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho tôi kiến thức và kinh nghiệm thực tiễn quý báu để tôi hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, động viên và chỉ bảo rất nhiệt tình của ôngPhan Thế Đại (Trung tâm CNTT, chi nhánh Tập đoàn Điện lực Việt Nam), ông Ngô Văn Toàn (Phó Tổng Giám đốc công ty Global Cybersoft Việt Nam), bà Hoàng A Na (Công ty Cổ phần Giải pháp Phần mềm Tài chính - FSS), ông Nguyễn Thành Châu (Chuyên gia tư vấn và đào tạo cấp tập đoàn ECCI Group)và sự cổ vũ động viên của bạn bè, đồng nghiệp và người thân trong gia đình trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Dù đã cố gắng trong việc nghiên cứu và hoàn thiện luận văn, song luận văn không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được ý kiến góp ý từ quý thầy cô và các bạn. ii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan việc nghiên cứuhướng áp dụng mô hình CMMI ở các doanh nghiệp vừa và nhỏ được trình bày trong luận văn là do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Ngọc Bình. Các kết quả nêu trong luận văn là trung thực, các đề xuất trong luận văn là do chính tôi thực hiện qua nghiên cứu thực nghiệm đưa ra và không sao chép tài liệu, công trình nghiên cứu của người khác mà không chỉ rõ tài liệu tham khảo. Hà Nội, ngày ….. tháng 12 năm 2014 Tác giả Hà Mạnh Tuyến iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. i LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................... v DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ............................................................................... vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ................................................. vii MỞ ĐẦU..................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ................................................................... 3 1.1. Tổng quan về cải tiến quy trình phần mềm ................................................... 3 1.1.1. Quy trình phát triển phần mềm ................................................................. 3 1.1.2. Cải tiến quy trình phần mềm .................................................................... 3 1.2. Doanh nghiệp có quy mô vừa và nhỏ............................................................ 3 1.3. Vấn đề cải tiến quy trình phần mềm tại các doanh nghiệp vừa và nhỏ .......... 4 1.4. Một số chu trình phát triển phần mềm cơ bản ............................................... 4 1.5. Giới thiệu tổng quan về CMM/CMMI .......................................................... 7 1.5.1. Mô hình trưởng thành năng lực ................................................................ 7 1.5.2. Mô hình trưởng thành năng lực tích hợp ................................................... 8 1.5.3. Hướng tiếp cận liên tục và mức năng lực quy trình ................................. 14 1.5.4. Hướng tiếp cận theo tầng và mức trưởng thành ...................................... 16 1.5.5. Mối quan hệ giữa mức năng lực và mức trưởng thành ............................ 19 1.6. So sánh mô hình CMMI với ISO 9001 ....................................................... 20 1.7. Phương pháp đánh giá SCAMPI................................................................. 20 1.8. Tình hình áp dụng CMMI tại Việt Nam và nước ngoài ............................... 21 1.9. Một số mô hình cải tiến quy trình được đề xuất áp dụng đối với doanh nghiệp vừa và nhỏ trên thế giới .................................................................................. 23 CHƯƠNG 2 KINH NGHIỆM ÁP DỤNG CMM/CMMI TẠI VIỆT NAM VÀ NƯỚC NGOÀI ...................................................................................................................... 26 2.1. Kinh nghiệm áp dụng tại một số công ty tại Việt Nam ............................... 26 2.1.1. Kinh nghiệm áp dụng tại FPT SOFTWARE (FSOFT) ............................ 26 2.1.2. Kinh nghiệm áp dụng tại công ty PSV .................................................... 27 2.1.3. Kinh nghiệm cải tiến quy trình tại CMC SOFT ...................................... 29 2.2. Kinh nghiệm áp dụng tại một số công ty nước ngoài .................................. 31 2.2.1. Kinh nghiệm áp dụng CMMI tại công ty công nghệ KoreaStore............. 31 2.2.2. Kinh nghiệm áp dụng CMMI tại RTI ..................................................... 33 CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT HƯỚNG ÁP DỤNG MÔ HÌNH CMMI CHO DOANH NGHIỆP TẠI VIỆT NAM ......................................................................................... 34 3.1. Xác định vùng quy trình "Cốt lõi" .............................................................. 34 3.2. Xây dựng mô hình áp dụng ........................................................................ 38 3.2.1. Khởi động .............................................................................................. 40 iv 3.2.2. Lập kế hoạch .......................................................................................... 41 3.2.3. Định nghĩa quy trình .............................................................................. 41 3.2.4. Triển khai ............................................................................................... 42 CHƯƠNG 4 TRIỂN KHAI ÁP DỤNG VÀ ĐÁNH GIÁ ........................................... 44 4.1. Khởi động .................................................................................................. 44 4.2. Lập kế hoạch .............................................................................................. 45 4.3. Định nghĩa quy trình .................................................................................. 45 4.4. Triển khai ................................................................................................... 51 4.5. Đánh giá kết quả triển khai CMMI tại EVNIT............................................ 51 KẾT LUẬN ............................................................................................................... 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 54 PHỤ LỤC 1. MỘT SỐ LỢI ÍCH ĐẠT ĐƯỢC KHI ÁP DỤNG CMMI ..................... 57 TẠI EVNIT ............................................................................................................... 57 PHỤ LỤC 2. MỘT SỐ CÔNG CỤ HỖ TRỢ CHO PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM....... 59 PHỤ LỤC 3. ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC QUY TRÌNH CỦA EVNIT THEO CMMI CẤP ĐỘ 2 ................................................................................................................. 60 PHỤ LỤC 4. MỘT SỐ CÂU HỎI THẢO LUẬN ...................................................... 62 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Các cấp độ của mô hình CMM .................................................................... 8 Bảng 1.2: Mối liên quan giữa các vùng quy trình trong CMMI .................................. 11 Bảng 1.3: Các mục tiêu chung trong mô hình CMMI [27] ......................................... 12 Bảng 1.4: Các mục tiêu cụ thể và quy tắc thực tiễn cụ thể của vùng quy trình lập kế hoạch dự án [27] .................................................................................. 13 Bảng 1.5: Bảng phân loại vùng quy trình theo hướng tiếp cận liên tục ...................... 15 Bảng 1.6: Danh sách các vùng quy trình theo cấp độ trưởng thành [27] .................... 18 Bảng 1.7: So sánh giữa các cấp độ đánh giá của SCAMPI [6] ................................... 21 Bảng 2.1: Các công cụ được sử dụng CMMI tại KoreStone ...................................... 31 Bảng 3.1: So sánh các mô hình cải tiến quy trình phát triển phần mềm được đề xuất cho doanh nghiệp vừa và nhỏ trên thế giới ........................................ 34 Bảng 3.2: Tần suất xuất hiện của các vùng quy trình của CMMI trong các mô hình cải tiến quy trình được đề xuất áp dụng trên thế giới ......................... 35 Bảng 3.3: Số lần xuất hiện của các vùng quy trình của CMMI trong các mô hình cải tiến quy trình được đề xuất áp dụng trên thế giới, phân theo nhóm ...... 36 Bảng 3.4: Các vùng quy trình được sử dụng trong mô hình CMM-VSME ................ 38 Bảng 3.5: Phân bổ các vùng quy trình theo nhóm ..................................................... 39 vi DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Mô hình thác nước ....................................................................................... 5 Hình 1.2: Mô hình V .................................................................................................... 5 Hình 1.3: Mô hình bản mẫu [19] .................................................................................. 6 Hình 1.4: Mô hình xoắn ốc .......................................................................................... 7 Hình 1.5: Các thành phần trong mô hình CMMI [25]................................................. 11 Hình 1.6: Hướng tiếp cận CMMI theo liên tục [25] ................................................... 14 Hình 1.7: Hướng tiếp cận CMMI theo phân tầng [25] ................................................ 16 Hình 1.8: Các cấp độ trưởng thành trong CMMI ........................................................ 17 Hình 1.9: Biểu đồ so sánh số lượng chứng chỉ CMMI của các quốc gia trong khu vực Đông Nam Á còn hiệu lực đến 10/2014 ............................................................. 22 Hình 1.10: Biểu đồ thống kê số lượng chứng chỉ CMMI tại Việt Nam từ năm 2007 – 2013 ................................................................................................................... 22 Hình 1.11: Biểu đồ thống kê số lượng chứng chỉ CMMI trên thế giới từ năm 2007 – 2013 ................................................................................................................... 23 Hình 1.12: Biểu đồ thống kê 10 quốc gia có số chứng chỉ CMMI cao nhất ................ 23 Hình 2.1: Khung quy trình phát triển phần mềm của CMC ........................................ 30 Hình 2.2: Mô hình triển khai CMMI tại KoreStone.................................................... 32 Hình 3.1: Mối liên quan giữa bốn vùng quy trình "cốt lõi" với các vùng quy trình khác của mô hình CMMI............................................................................................ 37 Hình 3.2: Kiến trúc tổng quan của mô hình CMMI-VSME ........................................ 39 Hình 3.3: Các bước thực hiện triển khai áp dụng mô hình CMMI-VSME .................. 40 Hình 3.4: Mô hình tổ chức các bộ phận...................................................................... 40 Hình 3.5: Ví dụ về kế hoạch tổng thể ......................................................................... 41 Hình 4.1: Mô hình tổ chức đề xuất cho EVNIT.......................................................... 44 Hình 4.2: Sơ đồ quy trình lập kế hoạch và quản lý dự án ........................................... 46 Hình 4.3: Sơ đồ trạng thái yêu cầu ............................................................................. 46 Hình 4.4: Quy trình đào tạo ....................................................................................... 47 Hình 4.5: Sơ đồ quy trình phân tích và thiết kế .......................................................... 48 Hình 4.6: Sơ đồ quy trình kiểm thử ............................................................................ 49 Hình 4.7: Sơ đồ quy trình quản lý cấu hình ................................................................ 50 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮVIẾT TẮT Từ viết tắt/ Thuật ngữ CMM (Capability Maturity Model) CMMI (Capability Maturity Model Integration) CMMI-VSME (CMMI for Vietnamese Small Medium Enterprise) GG (Generic Goal) GP (Generic Practice) ISO (International Organization for Standardization) PA (Process Area) Process QA (Quality Assurance) QC (Quality Control) SCAMPI (Standard CMMI Appraisal Method for Process Improvement) SEI (Software Engineering Institute) SEPG (Software Engineering Process Group) SG (Specific Goal) SP (Specific Practice) Giải nghĩa Mô hình trưởng thành năng lực Mô hình trưởng thành năng lực tích hợp Mô hình áp dụng CMMI cho doanh nghiệp vừa và nhỏ do tác giả đề xuất Mục tiêu chung (Mục tiêu tổng quát) Quy tắc thực tiễn chung Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế, ISO Vùng quy trình (Vùng tiến trình) Quy trình (Tiến trình) Đảm bảo chất lượng Kiểm soát chất lượng Phương pháp đánh giá năng lực quy trình của tổ chức theo mô hình CMMI Viện Công nghệ Phần mềm Mỹ Nhóm xây dựng, cải tiến quy trình phần mềm Mục tiêu cụ thể (Mục tiêu chuyên biệt) Quy tắc thực tiễn cụ thể (Quy tắc thực tiễn chuyên biệt) 1 MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp phần mềm Việt Nam đã có sự tăng trưởng mạnh về số lượng và quy mô của nhiều doanh nghiệp phần mềm.Theo số liệu thống kê năm 2011, cả nước có 1.500 doanh nghiệp phần mềm với số lượng nhân lực khoảng gần 79.000 người lao động. Tuy nhiên đa số các doanh nghiệp phần mềm tại Việt Nam là các công ty vừa và nhỏ[20],theo Hiệp hội Doanh nghiệp Vừa và Nhỏ Việt Nam (VINASME), có đến 96% doanh nghiệp đăng ký ở Việt Nam là doanh nghiệp vừa và nhỏ. Các doanh nghiệp vừa và nhỏ với năng lực cạnh tranh còn hạn chế, hệ thống quy trình sản xuất và quản lý chất lượng chưa được quan tâm đúng mức, thiếu năng lực cạnh tranh[3].Ngành công nghiệp phần mềm Việt Nam vẫn còn nhiều thách thức nội tại như quy mô còn nhỏ, khan hiếm nguồn nhân lực, chất lượng sản phẩm không cao và năng lực tiếp thị còn kém. Nhận thấy điểm yếu của mình, một số doanh nghiệp đã bắt đầu quan tâm tới chất lượng và cải tiến hệ thống quy trình phát triển phần mềm, các doanh nghiệp đã tự trang bị cho mình các chứng chỉ quốc tế như ISO 9001[15]hay CMMI[25]. Một trong những mô hình được sử dụng phổ biến hiện nay phải kể đến là mô hình CMMI. Trên thế giới, mô hình CMMI được áp dụng khá phổ biến ở các doanh nghiệp sản xuất phần mềm, áp dụng CMMI thành cônggiúp tạo ra môi trường làm việc chuyên nghiệp, cải tiến quy trình sản xuất, nâng cao hiệu quả công việc, hạn chế lỗi xảy ra, giảm thời gian xử lý lỗi [18],[21], tăng chất lượng sản phẩm vàtối ưu hoá chi phí. Theo số liệu thống kê trên trang Web của viện SEI, một số quốc gia dẫn đầu về số lượng chứng chỉ CMMI như Trung Quốc, Mỹ, Ấn độ, Tây Ban Nha, Nhật Bản, ... Ở Việt Nam,trong mấy năm qua, nhiều doanh nghiệp phần mềm đang nỗ lực nâng cao quy trình đảm bảo chất lượng và trình độ công nghệ sản xuất. Tuy nhiên, việc áp dụng các tiêu chuẩn quản lý chất lượng vẫn còn rất hạn chế. Chủ yếu là các doanh nghiệp lớncó tiềm lực tài chính, hoặc doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài mới quan tâm đúng mức đến việc đầu tư, xây dựng và triển khai các tiêu chuẩn quản lý chất lượng quốc tế[3]. Một số doanh nghiệp đi đầu trong việc triển khai áp dụng CMM/CMMI phải kể đến là: PSV, FPT, GCS Vietnam, Viettel, TMA, CMC Software, ...Cácdoanh nghiệp phần mềmcó quy mô vừa và nhỏ, nguồnnhân lực và tài chính hạn chếthường gặp khó khăn khi tự triển khai áp dụng mô hình CMM/CMMI mà không được sự hỗ trợ từ tổ chức tư vấn [3],[13]. Một câu hỏi đặt ra: "Hướng áp dụng nào phù hợp cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ ở Việt nam trong quá trình triển khai áp dụng mô hình CMMI". Đề tài này nghiên cứu tìm hiểu về mô hình CMMI đểđưa rahướng áp dụng triển khai mô hình CMMIDEV v1.3 cho doanh nghiệp phần mềm có quy mô vừa và nhỏ, và áp dụng thí điểm đối với đơn vị hoạt động trong lĩnh vực phát triển phần mềmlàTrung tâm Công nghệ thông tin – Chi nhánh Tập đoàn điện lực Việt nam. Để giải quyết bài toán này, tác giả tiến hànhnghiên cứu một số mô hình được đề 2 xuất áp dụng cho doanh nghiệp vừa và nhỏ trên thế giới, bên cạnh đó kết hợp thông qua các bài học kinh nghiệm triển khai của các doanh nghiệp ở Việt Nam đã áp dụng thành công CMMI, tìm hiểu các khó khăn vướng mắc của các doanh nghiệp vừa và nhỏ ở Việt Nam khi muốn cải tiến quy trình sản xuất. Từ đóđề xuất ra một hướng tiếp cận cho việc cải tiến quy trình phát triển theo mô hình CMMI cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ tại Việt Nam. Bố cục luận văn gồm các phần chính sau đây: Chương 1: Giới thiệu một số khái niệm tổng quan về quy trình và cải tiến quy trình phát triển phần mềm, các vấn đề gặp phải đối với doanh nghiệp vừa và nhỏ trong cải tiến quy trình phát triển. Giới thiệu tổng quan về mô hình CMM/CMMI và tình hình áp dụngtại một số đơn vị trong và ngoài nước. Chương 2:Giới thiệu bài học kinh nghiệm triển khai áp dụng mô hình CMMI của một số doanh nghiệp phần mềm tại Việt Nam và nước ngoài. Chương 3: Đề xuất hướng áp dụng mô hình CMMI cho doanh nghiệp phần mềm có quy mô vừa và nhỏ tại Việt Nam. Chương 4: Triển khai áp dụng thử nghiệm theo hướng đề xuất cho Trung tâm Công nghệ thông tin và đánh giá kết quả. Kết luận: Tóm tắt các kết quả đã đạt được, chưa đạt được và định hướng nghiên cứu tiếp theo. 3 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆUTỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về cải tiến quy trình phần mềm 1.1.1. Quy trình phát triển phần mềm Quy trình phát triển phần mềm (Software Development Process)bao gồm một tập hợp các hoạt động, phương pháp, quy tắc thực tiễn được sử dụng bởi con người để phát triển, bảo trì phần mềm cùng với các sản phẩm kèm theo[4]. Để xây dựng được phần mềm,thông thường phải trải qua nhiều giai đoạn,trình tự thực hiện các giai đoạn này được gọi là chu trình hay vòng đời phát triển phần mềm(SLC - Software Life Cycle). Có nhiều chu trình phát triển phần mềm khác nhau, trong đó cómột số chu trình phát triển phần mềm cơ bản như Mô hình thác nước, Mô hình V, Mô hình bản mẫu, Mô hình xoắn ốc, .v.v.. Các mô hình này được giới thiệu chi tiết hơn tại mục 1.4. Khi một tổ chức sản xuất phần mềm đạt mức độ trưởng thành cao, quy trình phát triển phần mềm của họ được định nghĩa tốt hơn, được triển khai xuyên suốt trong môi trường làm việc của họ. Chất lượng phần mềm phụ thuộc rất lớn vào chất lượng của quy trình được sử dụng để phát triển và bảo trì phần mềm. Một quy trình phát triển phần mềm hiệu quả sẽ tích hợp chặt chẽ con người, các công cụ hỗ trợ, và các phương pháp được vận dụng[4]. 1.1.2. Cải tiến quy trình phần mềm Có một liên kết chặt chẽ giữa chất lượng của một quy trình phát triển và chất lượng của các sản phẩm phát triển sử dụng quy trình đó.Nhiều tổ chức sản xuất phần mềm đã chuyển sang cải tiến tiến trình làm phần mềm như một cách để nâng cao chất lượng phần mềm của họ. Quy trình cải tiến có nghĩa là sự hiểu biết các quy trình hiện có và thay đổi các quy trình này tăng để chất lượng sản phẩm làm giảm chi phí và thời gian phát triển. Cải tiến qui trình không chỉ đơn giản là việc áp dụng các phương pháp cụ thể, các công cụ hoặc sử dụng một số mô hình của một quá trình đã được sử dụng ở nơi khác.Cải tiến qui trình là một hoạt động mang tính chu kỳ, nó liên quan đến ba giai đoạn chính: (1) Quy trình đo lường; (2) Quy trình phân tích; (3) Quá trình thay đổi. Các quá trình này là riêng biệt. Mỗi giai đoạn của quá trình này có thể kéo dài nhiều tháng,cả quá trình cải tiến là một hoạt động lâu dài và liên tục[4]. 1.2. Doanh nghiệp có quy mô vừa và nhỏ Thuật ngữ "vừa" và "nhỏ" thường đượcđề cập đến số lượng lao động trong tổ chức doanh nghiệp, tại các quốc gia khác nhau có quy định về số lượng khác nhau. Các công ty có quy mô vừa và nhỏ tại các quốc gia thuộc khối liên minh Châu âu giới hạn 250 lao động, ở Mỹ quy định tối đa là 500 lao động, còn một vài quốc gia khác thì giới hạn con số 200 lao động [14]. Ở Việt Nam, theo Nghị định số 56/2009/NĐ-CP thì doanh nghiệp nhỏ và vừa là những doanh nghiệp có số lượng lao động tối đa 300 4 người hoặc quy mô vốn tối đa 100 tỷ đồng. Cụ thể: số lượng lao động trung bình hàng năm từ 10 người trở xuống được coi là doanh nghiệp siêu nhỏ, từ 10 đến dưới 200 người lao động hoặc quy mô vốn dưới 20 tỷ đồng được coi là doanh nghiệp nhỏ; từ 200 đến 300 lao động hoặc quy mô vốn từ trên 20 - 100 tỷ đồng là doanh nghiệp vừa. 1.3. Vấn đề cải tiến quy trình phần mềm tại các doanh nghiệp vừa và nhỏ Theo một số nghiên cứu cho thấy việc cải tiến quy trình phát triển theo mô hình CMMI trong doanh nghiệp thường gặp phải một số vấn đề như thiếu kinh phí, thiếu nguồn lực, thiếu sự quyết tâm của lãnh đạo [5],[12],[13],[17]. Bên cạnh đó, các doanh nghiệp cũng thiếu kinh nghiệm và các kỹ năng cần thiết để bắt đầu cuộc hành trình "Cải tiến chất lượng"[5]. Mặc dù việc cải tiến là cần thiết và người quản lý cấp cao của doanh nghiệp cũng nhận thức được điều này và họ sẵn sàng cải tiến quy trình sản xuất hiện tại, tuy nhiên họ lại thiếuhướng dẫn và phương pháp tiếp cận cho các dự án cải tiến quy trình sản xuất, dẫn đến hiệu quả áp dụng chưa cao.Một số doanh nghiệp chưa muốn cải tiến quy trình theo mô hình CMMI, họ thường nghĩ rằng chi phí để cải tiến quy trình theo CMMI là tốn kém và không thấy được hiệu quả rõ ràng mà CMMI mang lại cho doanh nghiệp mình [12]. Những vấn đề thường gặp phải ở các doanh nghiệp vừa và nhỏ khi cải tiến quy trình phát triển phần mềm[5]: Nguồn lực bị giới hạn: Việc thực hiện đúng theo các yêu cầu kỹ thuật về công nghệ nghệ phần mềm là nhiệm vụ khó khăn đối với các tổ chức, doanh nghiệp có nguồn lực và thời gian hạn chế. Các vấn đề văn hóa, nhận thức: Việc thay đổi văn hoá, nhận thức của lãnh đạo và nhân viên thường rất khó khăn, tâm lý ngại đổi mới khiến cho việc cải tiến quy trình gặp khó khăn. Các ràng buộc về thời gian và chi phí: Với nguồn ngân sách hạn chế khiến cho việc thực hiện cải tiến gặp khó khăn, đây là một hạn chế quan trọng ảnh hưởng tới việc cải tiến quy trình. 1.4. Một số chu trình phát triển phần mềm cơ bản Mô hình thác nước (Waterfall)[6]:Đây là mô hình phát triển phần mềm phổ biến được dùng nhiều tại các tổ chức phát triển phần mềm. Tư tưởng của mô hình là quá trình phát triển được thực hiện theo dòng chảy tuần tự và tuyến tính, giai đoạn sau chỉ được thực hiện khi giai đoạn trước đó được hoàn thành. Mô hình thác nước trong Hình 1.1, có 7 giai đoạn bao gồm: Xác định yêu cầu hệ thống, Xác định yêu cầu phần mềm, Thiết kế căn bản, Thiết kế chi tiết, Lập trình, Kiểm thử, Vận hành bảo trì. 5 Xác định yêu cầu hệ thống Xác định yêu cầu phần mềm Thiết kế căn bản Thiết kế chi tiết Lập trình Kiểm thử Vận hành bảo trì Hình 1.1: Mô hình thác nước Ưu điểm của mô hình này dễ dàng sử dụng, dễ dàng sắp xếp công việc, định nghĩa các giai đoạn rõ ràng và không bị chồng chéo. Điểm hạn chế của mô hình thác nước nằm ở chỗ người dùng chỉ có thể đánh giá được chất lượng ở pha cuối cùng, không cho phép người dùng thay đổi yêu cầu khi dự án đã bắt đầu thực hiện, có nhiều rủi ro trong quá trình thực hiện. Điều đó có nghĩa là mô hình thác nước không thích hợp sử dụng khi không thể xác định rõ ràng yêu cầu của khách hàng hoặc những yêu cầu có thể thay đổi trong quá trình tiến hành dự án[19]. Mô hình V (V – Model): Mô hình V là phiên bản mở rộng của mô hình thác nước, tư tưởng chủ đạo của mô hình này là hoạt động phát triển và kiểm thử phải được tiến hành song song với nhau ngay từ những bước đầu cho đến khi kết thúc. Phát triển Kiểm thử Đặc tả yêu cầu Kiểm thử hệ thống Thiết kế kiến trúc Kiểm thử tích hợp Thiết kế chi tiết Kiểm thử đơn vị Mã hóa Hình 1.2: Mô hình V Hình 1.2 minh họa các các bước thực hiện trong mô hình V, toàn bộ quy trình được chia thành hai nhóm giai đoạn tương ứng nhau: giai đoạn phát triển và kiểm thử, mỗi giai đoạn phát triển sẽ được kết hợp với một giai đoạn kiểm thử tương ứng. 6 Mô hình bản mẫu (Prototyping Model)[19]: Mô hình bản mẫu (prototype) được minh hoạ trongHình 1.3,trong đó, quy trình được bắt đầu bằng việc thu thập yêu cầu với sự có mặt của đại diện của cả phía phát triển lẫn khách hàng nhằm định ra mục tiêu tổng thể của hệ thống phần mềm sau này, đồng thời ghi nhận tất cả những yêu cầu có thể biết được.Sau đó, thực hiện thiết kế nhanh bản mẫu, xây dựng bản mẫu và trình bày với khách hàng và lấy ý kiến về bản mẫu, tiếp theo đến bước chỉnh sửa bản mẫu theo ý kiến của khách hàng. Tiếp theo sau giai đoạn làm bản mẫu có thể là một chu trình theo mô hình thác nước hay cũng có thể là mô hình khác. Bắt đầu Lấy yêu cầu của khách hàng Thiết kế nhanh bản mẫu Xây dựng bản mẫu Kết thúc Chỉnh sửa bản mẫu Khách kiểm tra bản mẫu Hình 1.3: Mô hình bản mẫu[19] Ưu điểm của mô hình bản mẫu là đưa được người dùng cùng tham gia vào quá trình phát triển, người dùng hiểu hơn về các yêu cầu của mình về các chức năng của phần mềm qua đó có những đề xuất, sửa đổi sát với yêu cầu hơn, mô hình bản mẫu giúp phát hiện sớm được các rủi ro tiềm ẩn từ đó làm giảm nguy cơ thất bại của dự án. Bên cạnh đó mô hình bản mẫu cũng có một số hạn chế như gây tốn thời gian và tiền bạc nếu bản mẫu không được khách hàng chấp nhận, có quá nhiều thay đổi từ phía khách hàng khiến đội ngũ phát triển dễ bị xáo trộn [19]. Mô hình bản mẫu nên được áp dụng trong các trường hợp sau: (1) Khi mới biết được mục tiêu chung chung của phần mềm mà chưa biết rõ chi tiết đầu vào, đầu ra hay quy trình nghiệp vụ xử lý như thế nào; (2) Khi muốn dùng như một phương pháp để thu thập yêu cầu khách hàng; Mô hình xoắn ốc (Spiral Model) [6]:Mô hình xoắc ốc bao gồm các tính chất của mô hình thác nước và mô hình nguyên mẫu. Mô hình xoắn ốc hữu ích đối với các phần mềm được phát hành thành nhiều phiên bản.Trong mỗi lần lặp lại của mô hình xoắn ốc tương đương một mô hình thác nước. Vào cuối phiên bản đầu tiên khách hàng đánh giá phần mềm và cung cấp các thông tin phản hồi. Dựa trên thông tin phản hồi, quá trình phát triển phiên bản tiếp theo sẽ dần hoàn thiện hơn,quá trình này lặp đi lặp lại trong suốt vòng đời của phần mềm. 7 Lập kế hoạch Phân tích rủi ro Giao tiếp khách hàng Kỹ nghệ Khách hàng đánh giá Khái niệm Xây dựng và xuất xưởng Làm mới Nâng cấp Bảo trì Hình 1.4: Mô hình xoắn ốc Các pha của mô hình xoắn ốc được biểu diễn trongHình 1.4, bao gồm các pha sau: Giao tiếp khách hàng: Giữa người phát triển và khách hàng để tìm hiểu yêu cầu. Lập kế hoạch: Xác lập tài nguyên, thời hạn và những thông tin khác. Phân tích rủi ro: Xem xét mạo hiểm kỹ thuật và mạo hiểm quản lý. Kỹ nghệ: Xây dựng một hay một số biểu diễn của ứng dụng. Xây dựng và xuất xưởng: Xây dựng, kiểm thử, cài đặt và cung cấp hỗ trợ người dùng. Khách hàng đánh giá: Nhận các phản hồi của người sử dụng về biểu diễn phần mềm trong giai đoạn kỹ nghệ và cài đặt. Mô hình xoắn ốc áp dụng tốt trong trường hợp xây dựng hệ thống phần mềm có quy mô lớn, vấn đề gặp phải của mô hình xoắn ốc đó là hoạt động xác định, đánh giá rủi ro khó thực hiện. 1.5. Giới thiệu tổng quan vềCMM/CMMI 1.5.1. Mô hình trưởng thành năng lực Mô hình trưởng thành năng lực (Capacity Maturity Model, viết tắt là CMM)[26] được phát triển bởiViện công nghệ phần mềm (Software Engineering Institute, viết tắt là SEI) thuộc trường Đại học Carnegie Mellon (Mỹ),là mô hình đánh giá sự trưởng thành năng lực sản xuất phần mềm, mô hình quản lý chất lượng cho các tổ chức sản xuất phần mềm. CMM là một bộ các hướng dẫn và kinh nghiệm thực tiễn được chọn lọc của các chuyên gia và tổ chức hàng đầu trong lĩnh vực phát triển, cải tiến hoặc đánh giá quy trình sản xuất phần mềm. CMM không đưa ra các quy trình cụ 8 thể, mà chỉ đưa ra các hướng dẫn để các công ty/ tổ chức phát triển phần mềm có thể tự xây dựng và cải tiến hiệu quả các quy trình của mình.. CMM bao gồm 5 cấp độ (Level) và 18vùng quy trình quan trọng (Key Process Area - KPAs)[26], cụ thể có các cấp độ được mô tả tại Bảng 1.1 Bảng 1.1: Các cấp độ của mô hình CMM Vùng quy trình Không có KPAs nào cả Cấp độ 1 - Mức độ khởi động (Initial level) 2 - Mức độ có khả năng  Quản lý các yêu cầu (Requirement Management) lặp (Repeatable level)  Lập kế hoạch cho dự án (Software Project Planning)  Theo dõi kiểm tra tiến độ dự án (Software Project Tracking)  Quản trị hợp đồng phụ phần mềm (Software SubContract Managent)  Đảm bảo chất lượng sản phẩm (Software Quality Assurance)  Quản lý cấu hình sản phẩm (Software Configuration Management) 3 - Mức độ được định  Cải tiến quy trình dựa vào mục tiêu của tổ chức nghĩa (Defined level) (Organization Process Focus)  Định nghĩa quy trình tổ chức (Organization Process Definition)  Đào tạo (Training Program)  Quản trị Phần mềm tích hợp (Integrated Software Management)  Sản xuất Sản phẩm phần mềm (Software Product Engineering)  Phối hợp nhóm (Intergroup Coordination)  Xét duyệt ngang hàng (Peer Reviews) 4 - Mức độ được quản  Quản lý quá trình định lượng (Quantitative Process lý (Managed level) Management)  Quản lý chất lượng phần mềm (Software Quality Management) 5 - Mức độ tối ưu hóa  Phòng ngừa lỗi (Defect Prevention) (Optimizing level)  Quản trị thay đổi công nghệ (Technology Change Management)  Quản trị thay đổi quá trình (Process Change Management) 1.5.2. Mô hình trưởng thành năng lực tích hợp Mô hình trưởng thành năng lực tích hợp (Capability Maturity Model Integration, viết tắt làCMMI)[25] là phiên bản cải tiến của mô hình CMM[26], CMMI được tích hợp từ nhiều mô hình khác nhau, xuất phát từ ba mô hình nguồn[8],[25]: (1) Mô hình SW-CMM draft C, đại diện cho hướng phần mềm; (2) Mô hình SECM, đại diện cho hướng công nghệ hệ thống; (3) Mô hình IPD-CMM v0.98, đại diện cho hướng phát triển tích hợp tiến trình và sản phẩm. CMMI phù hợp cho cảnhững doanh nghiệp sản xuất phần cứng và tích hợp hệ 9 thống,chứkhôngchỉápdụngchodoanhnghiệpphầnmềmnhưCMM trước đây. Tương tự CMM, CMMI cũng có 5 mức độ trưởng thành[25]:(1) Mức độ khởi động (Initial level); (2) Mức độ có khả năng lặp (Repeatable level); (3) Mức độ được định nghĩa (Defined level); (4) Mức độ được quản lý (Managed level); (5) Mức độ tối ưu hóa (Optimizing level). Tháng 10/2010,viện công nghệ phần mềm (SEI) thông báo phiên bản mới của CMMI là CMMI v1.3, mô hình CMMI v1.3 có ba mô hình áp dụng bao gồm CMMIDEV (Dành cho chuyên viên phát triển sản phẩm),CMMI-ACQ (Dành cho các tổ chức có hoạt động thuê ngoài, sáp nhập hay mua lại sản phẩm hoặc dịch vụ từ công ty khác) và CMMI-SVC (Dành cho các tổ chức hoạt động trong lĩnh vực cung cấp dịch vụ),trong đó có 16 vùng quy trình cơ bản chung cho cả 3 mô hình[25]. Trong luận vănnày tác giả chỉ tập trung vào nghiên cứu áp dụng đối với mô hình CMMI-DEV v1.3 dành cho chuyên viên phát triển Mô hình CMMI có haihướng tiếp cận áp dụng, hướng tiếp cận theo tầng (Staged Representation) và tiếp cận theo hướng liên tục (Continuous Representation)[25]. Tổ chức lựa chọn thực hiện theo mứcnăng lực của quy trình phần mềm tương ứng với việc chọn áp dụng mô hình CMMI dạng trình bày liên tục, còn nếu quyết định thực hiện theo mức độ trưởng thành của tổ chức tương ứng với chọn áp dụng mô hình CMMI dạng phân tầng. Các thành phần của mô hình CMMIđượcnhóm thành ba loại bao gồm[25]: Thành phần bắt buộc,Thành phần cần thiết vàThành phần thông tin. Thành phần bắt buộc (Required Components):Đây là thành phần cần thiết để đạt được mục tiêu cải tiến của vùng quy trình cần áp dụng, các nội dung này cần phải được nêu ra và thực hiện trong quy trình phát triển của tổ chức.Thành phần bắt buộc trong mô hình CMMI là những phát biểu về mục tiêu cụ thể (Specific Goals) và mục tiêu chung (Generic Goals)[25]. Thành phần cần thiết (Expected Components):Tùy từng trường hợp, một số nội dung không bắt buộc phải được thực hiện để có thể áp dụng thành công mô hình, những nội dung thuộc loại này cũng rất quan trọng trong quá trình cải tiến quy trình. Thành phần cần thiết là những phát biểu về quy tắc thực tiễn cụ thể (Specific Practices) vàthực tiễn chung (Generic Practices)[25]. Thành phần thông tin (Informative Components): Đây là thành phần chiếm số lượng nhiều hơn cả, thành phần này cung cấp nhiều hướng dẫn chi tiết hơn để hiểu được các thành phần bắt buộc và cần thiết.Có 3 nhóm nội dung khác nhau nhằm mục đích hướng dẫn, giải thích, thông tin thêm cho người đọc, các nhóm thông tin này bao gồm: Tên gọi (Names), Các ví dụ minh hoạ (Examples) và các tham chiếu (References)[25]. Một khái niệm quan trọng trong CMMI là “Vùng quy trình” (Process Area), CMMI chỉ chọn ra những khía cạnh quan trọng đối với việc cải tiến quy trình và nhóm 10 chúng lại thành từng vùng (Area), nên được gọi là vùng quy trình. Bên cạnh đó, trong mỗi vùng quy trình còn mô tả tập hợp những kết quả sẽ đạt được nếu áp dụng thành công vùng quy trình này.Trong mô hình CMMIDEV v1.3 có tất cả 22 vùng quy trình, các vùng quy trình này được phân bổ vào các nhóm: Quản lý dự án (Project Management), Quản lý quy trình (Process Management), Công nghệ (Engineering) và Hỗ trợ (Support). Danh sách các vùng quy trình trong CMMI DEV v1.3 bao gồm[25]: o Causal Analysis and Resolution (CAR) o Configuration Management (CM) o Decision Analysis and Resolution (DAR) o Integrated Project Management (IPM) o Measurement and Analysis (MA) o Organizational Process Definition (OPD) o Organizational Process Focus (OPF) o Organizational Performance Management (OPM) o Organizational Process Performance (OPP) o Organizational Training (OT) o Product Integration (PI) o Project Monitoring and Control (PMC) o Project Planning (PP) o Process and Product Quality Assurance (PPQA) o Quantitative Project Management (QPM) o Requirements Development (RD) o Requirements Management (REQM) o Risk Management (RSKM) o Supplier Agreement Management (SAM) o Technical Solution (TS) o Validation (VAL) o Verification (VER) Các thành phần chính trong mỗi vùng quy trình trong mô hình CMMI được mô tả trong Hình 1.5. 11 Purpose Statement Introductory Notes Process Area Related Process Area Specific Goals Specific Practices Excample Work Products Subpractices Generic Goals Generic Practices Subpractices Generic Practices Elaborations Hình 1.5: Các thành phần trong mô hình CMMI[25] Mục đích (Purpose Statement): mỗi vùng quy trình được bắt đầu trình bày bằng những phát biểu ngắn gọn về mục đích chung của vùng quy trình này nhằm làm gì. Lời giới thiệu (Introductory Notes): tiếp theo phần mục đích là phần mở đầu cho vùng quy trình, thường gồm phạm vi của vùng quy trình và tầm quan trọng của nó. Các vùng quy trình liên quan (Related Process Areas): phần này sẽ liệt kê các tham chiếu đến các vùng quy trình có liên quan khác. Trong mô hình CMMI không có sơ đồ biểu diễn về sự liên quan của các vùng quy trình.Dựa trên các thông tin mô tả các vùng quy trình liên quan của mỗi vùng quy trình để tổng hợp và thể sự liên quan đó qua các con số được tổng hợp trongBảng 1.2, qua số liệu tổng hợp nhận cho thấy vùng quy trình tích hợp sản phẩm (PI) có tham chiếu đến vùng quy trình khác nhiều nhất. Bảng 1.2:Mối liên quan giữa các vùng quy trình trong CMMI Mục tiêu chung (Generic Goals, GG):các mục tiêu cần đạt được phát biểu 12 chung và có liên quan đến nhiều vùng quy trình khác, được gọi là mục tiêu chung. Danh sách các mục tiêu chung được nêu ra tại Bảng 1.3. Mục tiêu cụ thể (Specific Goals, SG): các mục tiêu cần đạt được phát biểu riêng cho một vùng quy trình duy nhất, được gọi là mục tiêu cụ thể hay chuyên biệt. Quy tắc thực tiễn chung (Generic Practices, GP):các quy tắc thực tiễnđược phát biểu chung cho nhiều vùng quy trình, nó được gọi là quy tắc thực tiễn chung. Quy tắc thực tiễncụ thể (Specific Practices, SP):các quy tắc thực tiễn được phát biểu cho riêng một vùng quy trình nào đó, được gọi là quy tắc thực tiễn cụ thể hay chuyên biệt. Ví dụ về các mục tiêu cụ thể và quy tắc thực tiễn cụ thể của vùng quy trình Lập kế hoạch dự án được nêu tại Bảng 1.4. Các sản phẩm công việc(Sample Work Products): Đây là nội dung đi kèm với từng quy tắc thực tiễn, liệt kê các kết quả công việc tiêu biểu (hay còn gọi là sản phẩm công việc) sẽ có được khi áp dụng quy tắc thực tiễn này. Quy tắc thực tiễn con(Subpractices): Đã số các quy tắc thực tiễn trong mô hình CMMI đều bao gồm những quy tắc thực tiễn con để giải thích chi tiết hơn về ý nghĩa và các hoạt động của quy tắc thực tiễn đang đề cập. Bảng 1.3:Các mục tiêu chung trong mô hình CMMI [25] Mục tiêu chung (GG) GG 1. Đạt được mục tiêu cụ thể (Achieve Specific Goals) GP 1.1 .Thực hiện các thực hành cụ thể (Perform Specific Practices) GG 2. Thể chế hoá quy trình được quản lý (Institutionalize a Managed Process) GP 2.1.Thiết lập chính sách cho tổ chức (Establish an Organizational Policy) GP 2.2.Có kế hoạch quy trình (Plan the Process) GP 2.3.Cung cấp nguồn lực (Provide Resources) GP 2.4.Phân công trách nhiệm (Assign Responsibility) GP 2.5.Đào tạo nhân sự (Train People) GP 2.6.Kiểm soát các kết quả công việc (Control Work Products) GP 2.7.Xác định vai trò của các bên liên quan (Identify and Involve Relevant Stakeholders) GP 2.8.Giám sát và kiểm soát quy trình (Monitor and Control the Process) GP 2.9.Đánh giá sự tuân thủ (Objectively Evaluate Adherence) GP 2.10.Xem xét thực trạng với quản lý mức cao (Review Status with Higher Level Management) GG 3.Thể chế hoá quy trình được định nghĩa (Institutionalize a Defined Process) Liên tục Phân tầng CL1 CL2 ML2 CL3 ML3, ML4, ML5