Khảo sát, đánh giá qui trình quản lý chất lượng phần mềm dựa theo độ đo và đề xuất phương án tối ưu cho các công ty gia công phần mềm (tt)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒN LAN ANH KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ QUY TRÌNH QUẢN LÝ CHẤT LƢỢNG PHẦN MỀM DỰA THEO ĐỘ ĐO VÀ ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU CHO CÁC CÔNG TY GIA CÔNG PHẦN MỀM LUẬN VĂN THẠC SĨ: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Hà nội - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ ĐỒN LAN ANH KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ QUY TRÌNH QUẢN LÝ CHẤT LƢỢNG PHẦN MỀM DỰA THEO ĐỘ ĐO VÀ ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU CHO CÁC CÔNG TY GIA CÔNG PHẦN MỀM Ngành: Công Nghệ Thông Tin Chuyên ngành: Kỹ thuật phần mềm Mã số: 60.48.01.03 LUẬN VĂN THẠC SĨ: Công nghệ thông tin NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS.Đỗ Trung Tuấn Hà nội- 2016 LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Trung tâm Đào tạo Sau đại học thầy cô giáo Khoa Công Nghệ Thông Tin, Trường Đại học Công Nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu thời gian vừa qua Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới tất bạn bè, thầy cô giáo Khoa Công Nghệ Thông Tin, Trường Đại học Công Nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội động viên, tạo điều kiện cho suốt thời gian thực luận văn Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Đỗ Trung Tuấn, Khoa Toán Cơ Tin học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội, người thầy định hướng đề tài tận tình hướng dẫn bảo tơi suốt q trình thực luận văn cao học Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2016 Đồn Lan Anh LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2016 Đoàn Lan Anh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT PHẦN MỞ ĐẦU 0.1 Tính cấp thiết đề tài 0.2 Mục đích đề tài 10 0.3 Đối tượng nội dung nghiên cứu cụ thể đề tài 10 0.4 Phương pháp nghiên cứu 11 0.5 Cơ sở lý luận 11 Đóng góp đề tài 12 0.7 Tổng quan nghiên cứu nước 12 0.8 Cấu trúc luận văn 12 Chương 1: Tổng quan 13 1.1 Tìm hiểu mơ hình triển khai sản xuất phần mềm 13 1.1.1 Mơ hình tuyến tính 13 1.1.2 Mơ hình mẫu 15 1.1.3 Mô hình phát triển ứng dụng nhanh 16 1.1.4 Các mơ hình tiến hóa: gia tăng, xoắn ốc, xoắn WINWIN 16 1.1.5 Mơ hình theo thành phần 18 1.1.6 Mơ hình hình thức 19 1.1.7 Quy trình phát triển phần mềm thống 19 1.1.8 Quy trình phát triển phần mềm linh hoạt 21 1.1.9 Kết luận 22 1.2 Thực trạng, cách thức quản lý chất lượng phần mềm doanh nghiệp gia công phần mềm 23 1.3 Tìm hiểu chuẩn, mơ hình đánh giá quản lý chất lượng phần mềm phổ biến 23 1.3.1 Chuẩn ISO 24 1.3.2 Mơ hình CMMI 25 1.3.3 So sánh chuẩn ISO mơ hình CMMI 26 Chương 2: Cơ sở lý thuyết quản lí chất lượng 27 2.1 Các khái niệm 27 2.2 Cơ sở lý thuyết quản lí chất lượng 28 2.2.1 Chất lượng đặc điểm chất lượng 28 2.2.2 Quản lý chất lượng 29 2.2.3 Các nguyên tắc quản lý chất lượng 30 2.2.4 Một số phương pháp quản lý chất lượng 31 2.3 Quản lý chất lượng theo mơ hình CMM 34 2.3.1 Lịch Sử Mơ Hình CMM 34 2.3.2 Tổng quan mơ hình CMM 35 2.3.3 Định nghĩa CMM 39 2.3.4 Ích lợi cải tiến theo mơ hình CMM 40 2.3.5 Năm mức độ trưởng thành mơ hình CMM 40 2.3.6 Các lĩnh vực quy trình chốt KPA mơ hình CMM 45 2.4 Phương pháp luận theo cách quản lý chất lượng ISO 46 2.4.1 Đối tượng áp dụng ISO 47 2.4.2 Lợi ích áp dụng ISO 47 2.4.3 Các bước triển khai ISO 48 2.5 Mục tiêu CMMi ISO hướng tới 49 2.6 Giới thiệu số công cụ thống kê dự đoán quản lý chất lượng 49 2.6.1 Giới thiệu Hosin 49 2.6.2 Giới thiệu Minitab 50 2.6.3 Giới thiệu Crytal Ball 53 Chương 3:Thử nghiệm Đề xuất quản lí chất lượng theo định lượng mơ hình sản xuất 54 3.1 Khảo sát đề xuất quản lý dự án định lượng theo CMMi 54 3.1.1 Quá trình quản lý dự án định lượng 54 3.1.2 Các bước thực để quản lý dự án định lượng 56 3.2 Thực thực nghiệm 63 3.2.1 Xác định mục tiêu dự án 63 3.2.2 Xây dựng quy trình tiến trình 67 3.2.2.1 Quy trình cho dự án phát triển theo mơ hình RUP 68 3.2.2.2 Quy trình cho dự án phát triển theo mơ hình linh hoạt Scrum 71 3.2.3 Lựa chọn tiến trình quan trọng cho mục đích thống kê, giám sát hiệu suất dự án 74 3.2.3.1 Mơ hình hiệu suất cho dự án phát triển theo mơ hình RUP 75 3.2.3.2 Mơ hình hiệu suất cho dự án phát triển theo mơ hình Scrum 83 3.2.4 Kết thực nghiệm 87 3.2.4.1 Kết thực cho dự án theo mơ hình RUP 87 3.2.4.2 Kết thực cho dự án theo mơ hình linh hoạt Scrum 89 3.3 Kết luận 90 Tài liệu tham khảo 91 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mơ hình thác nước…………………………………………………………… 13 Hình 1.2 Mơ hình chữ V………………………………………………………………….14 Hình 1.3 Mơ hình mẫu……………………………………………………………….15 Hình 1.4 Mơ hình gia tăng……………………………………………………………… 16 Hình 1.5 Mơ hình xoắn ốc…………………………………………………………… 17 Hình 1.6 Mơ hình theo thành phần……………………………………………………….18 Hình 1.7 Mơ hình RUP……………………………………………………………………20 Hình 1.8 Các mơ hình phát triển Agile…………………………………… … .22 Hình 1.9 Mơ hình tổ chức theo quy trình then chốt CMMi……………… .26 Hình 2.1.Tỷ lệ dự án thành cơng thống kê 2015…………………………………… .36 Hình 2.2 Phân bố quy trình chốt theo mức độ trưởng thành…………………………44 Hình 2.3 Phân bố quy trình chốt theo nhóm quy trình………………………… ….45 Hình 2.4 Cấu trúc KPA…………………………………………………………… 46 Hình 2.5.Mẫu biểu mẫu hoshin……………………………………………………… 50 Hình 2.6.Mẫu biểu đồ boxplot Minitab……………………………………… .51 Hình 2.7.Mẫu biểu đồ kiểm sốt Minitab………………………………………… 52 Hình 2.8.Mẫu biểu đồ báo cáo tổng hợp Minitab…………………………… 52 Hình 2.9.Mẫu biểu đồ dự báo crytal ball…………………………………….…… 53 Hình 3.1 Mơ hình hóa quản lý dự án định lượng………………………………… 63 Hình 3.2.Sơ đồ mục tiêu kinh doanh đến mục tiêu hiệu suất quy trình………… 64 Hình 3.3.Mục tiêu kinh doanh ma trận Hoshin…………………………… 64 Hình 3.4.Mục tiêu hiệu suất quy trình ma trận hoshin…………………………… 65 Hình 3.5.Quy trình Y’s ma trận hoshin……………………………………… 66 Hình 3.6.Quy trình X’s ma trận hoshin…………………………………………….67 Hình 3.7.Bảng thiết lập quy trình dự án RUP…………………………………………….68 Hình 3.8.Bảng thiết lập quy trình dự án RUP-Quy trình lập kế hoạch………………… 68 Hình 3.9.Bảng thiết lập quy trình dự án RUP-quy trình giám sát kiểm sốt dự án, quản lý rủi ro, phân tích đo đạc, quản lý cấu hình…………………………………………… 69 Hình 3.10.Bảng thiết lập quy trình dự án RUP-quy trình phát triển yêu cầu phần mềm, thiết kế, lập trình………………………………………………………………………….…….69 Hình 3.11.Bảng thiết lập quy trình dự án RUP-quy trình tích hợp sản phẩm, kiểm thử, rà sốt………………………………………………………………………………….…… 70 Hình 3.12.Bảng thiết lập quy trình dự án RUP-quy trình đảm bảo chất lượng, kiểm thử chấp nhận sản phẩm, quản lý nhà cung cấp…………………………………………70 Hình 3.13.Bảng thiết lập quy trình dự án RUP-quy trình phân tích nhân giải quyết, quản lý dự án định lượng………………………………………………………… …… 71 Hình 3.14.Bảng thiết lập quy trình dự án Scrum…………………………………… .71 Hình 3.15.Bảng thiết lập quy trình dự án Scrum-Quản lý dự án………………… 72 Hình 3.16.Bảng thiết lập quy trình dự án Scrum- Phát triển sản phẩm………… 73 Hình 3.17.Bảng thiết lập quy trình dự án Scrum- Rà sốt, quản lý cấu hình, đảm bảo chất lượng sản phẩm……………………………………………………………………… .73 Hình 3.18.Bảng thiết lập quy trình dự án Scrum- quản lý nhà cung cấp, phân tích nhân giải quyết, quản lý dự án định lượng………………………………………………….74 Hình 3.19.Thu thập liệu suất chất lượng………………………………….75 Hình 3.20 Biểu đồ kiểm tra mức độ tập trung liệu cho tiến trình rà sốt yêu cầu…………………………………………………………………………………………76 Hình 3.21 Biểu đồ xác định điểm ngoại lai liệu………………………… … 76 Hình 3.22 Biểu đồ tính tốn suất cho quy trình con…………… ……….77 Hình 3.23 Bảng suất cho quy trình từ sở liệu quy trình………… 78 Hình 3.24 Thiết lập sở hiệu suất quy trình mơ hình hiệu suất RUP………………………………………………………………….…………… 78 Hình 3.25 Nhập thơng tin cỡ dự án RUP……………………………………… .79 Hình 3.26 Đề suất Nỗ lực Lỗi từ PPB……………………………………….…… 79 Hình 3.27.Dự toán nỗ lực theo đề xuất nỗ lực từ PPB…………………………………80 Hình 3.28.Thiết lập mục tiêu cho số kiểm sốt…………………………… …80 Hình 3.29.Dự đốn nỗ lực thực RUP………………………………… …… 81 Hình 3.30 Dự đốn mức độ thành công việc đạt mật độ lỗi RUP……… .81 Hình 3.31 Dự đốn chí phí làm lại RUP……………………………………………82 Hình 3.32 Dự đốn lỗi rị rỉ sang khách hàng RUP………………………………… 82 Hình 3.33 Hiệu suất quy trình theo nỗ lực mật độ lỗi cho dự án Scrum………….83 Hình 3.34 Lựa chọn phương pháp thực rà sốt lỗi lập trình Scrum…………….84 Hình 3.35 Dự đốn nỗ lực theo cỡ dự án Scrum…………………………………… 84 Hình 3.36 Dự đốn lỗi theo cỡ dự án Scrum…………………………………… .84 Hình 3.37 Nhập kế hoạch nỗ lực theo đề xuất từ mơ hình Scrum……………… .85 Hình 3.38.Nhập kế hoạch mục tiêu chất lượng, chi phí dự án Scrum………… 85 Hình 3.39.Dự báo khả thành công theo tổng nỗ lực Scrum từ Crytalbal……….85 Hình 3.40 Dự báo khả thành cơng theo mật độ lỗi Scrum từ Crytal ball…… 86 Hình 3.41 Dự báo khả thành công theo nỗ lực thực lại Scrum từ Crytal ball 86 Hình 3.42 Cập nhật kết thực tế kết thúc công pha dự án RUP…………87 Hình 3.43 Cập nhật kết dự đoán kết thúc pha dự án RUP………………88 Hình 3.44 Cập nhật kết dự đốn kết thúc vịng lặp……………………… 89 Hình 3.45 Cập nhật kết dự đốn kết thúc vịng lặp dự án Scrum……… .89 DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh CMM Capability Maturity Model Tiếng Việt Mơ hình thục khả CMMI CapabilityMaturity Model Integration Mơ hình thục khả tích hợp IEEE Institute Electrical and Electronic Engineers Software Engineering Institute International Standards Organization Software life cycle Rationa Unified Process Viện kỹ nghệ Điện Điện tử SEI ISO SLC RUP IBM Viện công nghệ phần mềm Tổ chức tiêu chuẩn Quốc tế Vòng đời phát triển phần mềm Quy trình phát triển phần mềm thống Tập đồn cơng nghệ máy tính đa quốc gia Mơ hình phát triển nhanh UML International Business Machines Rapid Application Development Unified Modeling Language QC TQC Quality Control Total quality Control Ngơn ngữ mơ hình hóa thống Kiểm sốt chất lượng Kiểm sốt chất lượng tồn diện TQM SW-CMM KPA Total Quality Management SoftWare Capability Maturity Model Key Process Areas Quản lý chất lượng toàn diện Mơ hình trưởng thành khả cho phần mềm Lĩnh vực quy trình chốt PF Process Framework Quy trình khung PPB Process Performance Baseline Project Performance Model Cost Of Poor Quality Cơ sở hiệu suất quy trình RAD PPM COPQ Mơ hình hiệu suất dự án Chi phí sửa lỗi PHẦN MỞ ĐẦU 0.1 Tính cấp thiết đề tài Công nghệ phần mềm xem ngành mẻ, có mặt khắp nơi phát triển nhanh hết Công nghiệp phần mềm xem trụ cột tăng trưởng kinh tế nhiều Quốc gia Các công ty phần mềm thường xuyên phải đối mặt với nhiều thách thức khó khăn để cung cấp phần mềm chất lượng cao họ cố gắng để đạt hài lịng khách hàng Theo định nghĩa hình thức chất lượng sản phẩm phần mềm Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO tiêu chuẩn 8402: "chất lượng khả đáp ứng toàn diện nhu cầu người dùng tính cơng dụng nêu cách tường minh không tường minh ngữ cảnh xác định" Ngay định nghĩa chất lượng định nghĩa thiếu yếu tố định lượng Để hiểu hết nhu cầu người sử dụng đạt hài lòng khách hàng khó Với khó khăn định lượng khái niệm chất lượng phần mềm, để có phần mềm tốt, cách thông thường tiếp cận theo lối chất lượng quy trình Nghĩa có quy trình sản xuất tốt có khả sản xuất sản phẩm tốt Tuy nhiên có doanh nghiệp có quy trình tốt sản xuất sản phẩm chất lượng không cao Điều chứng tỏ cách tiếp cận theo chất lượng quy trình chưa phải cách tiếp cận tồn diện mà giải vấn đề mức Vì việc vận dụng quy trình liên tục cải tiến quy trình cho phù hợp với hồn cảnh cụ thể góp phần cải tiến chất lượng sản phầm chất lượng sản phẩm góp phần tiến chất lượng sử dụng nhằm đáp đứng yêu cầu người dùng Do phần mềm cần phải kiểm soát cách nghiêm ngặt, chặt chẽ dựa quy trình phát triển đánh giá khách quan thơng qua độ đo phần mềm, việc tìm hiểu mơ hình phát triển, quy trình, tiêu chuẩn chất lượng, công cụ phương pháp quản lý nhằm xác định mơ hình phù hợp, quy trình chặt chẽ Vì lựa chọn đề tài “Khảo sát, đánh giá quy trình quản lý chất lƣợng phần mềm dựa theo độ đo đề 10 xuất phƣơng án tối ƣu cho công ty gia công phần mềm” để hướng tới giải vấn đề nêu Các mơ hình phát triển phần mềm chuẩn phần mềm quan trọng lý sau: - Mơ hình đưa cách thức xây dựng phần mềm - Các chuẩn phần mềm dựa hiểu biết thực tiễn thích hợp cho công ty Kinh nghiệm thường đạt sau nhiều lần thử nghiệm lỗi Bổ xung vào chuẩn giúp cho công ty tránh lặp lại sai lầm khứ Các chuẩn chứa đựng kinh nghiệm trải có giá trị cho tổ chức Các chuẩn phần mềm cung cấp khung cho việc thực thi trình đảm bảo chất lượng Đưa chuẩn tổng kết thực tiễn, đảm bảo chất lượng bao gồm việc bảo đảm chuẩn tuân theo cách chặt chẽ Các chuẩn phần mềm trợ giúp tính liên tục mà người tiếp tục công việc người khác bỏ dở Các chuẩn đảm bảo tất kỹ sư tổ chức chấp nhận thói quen Do công sức nghiên cứu bắt đầu công việc giảm xuống 0.2 Mục đích đề tài - Nghiên cứu tìm hiểu mơ hình phát triển dự án phần mềm, tiêu chuẩn, quy trình đảm bảo chất lượng - Nghiên cứu phương pháp công cụ thống kê áp dụng quản lý dự án định lượng - Thực cài đặt quản lý định lượng cho số mơ hình phát triển - Áp dụng cài đặt đưa vào triển khai, kiểm soát cho dự án thực tế 0.3 Đối tƣợng nội dung nghiên cứu cụ thể đề tài Đối tƣợng nghiên cứu Các mô hình triển khai sản xuất phần mềm, chuẩn, mơ hình đánh giá quản lý chất lượng phần mềm 89 3.2.4.2 Kết thực cho dự án theo mơ hình linh hoạt Scrum Cập nhật kết thực tế kết thúc vịng lặp Hình 3.44 Cập nhật kết dự đốn kết thúc vịng lặp Dự báo khả thành công từ Crytal ball theo tổng nỗ lực 86.3%, theo mật độ lỗi 100%, theo tổng nỗ lực thực lại 92% theo mật độ lỗi rò rỉ sang khách hàng 99.8% Hình 3.45 Cập nhật kết dự đốn kết thúc vịng lặp dự án Scrum Như ta thấy kết sau kết thúc dự án, kết cuối vòng lặp đạt kế hoạch giai đoạn lập kế hoạch cho thấy mô hình dự đốn tương đối xác kết dự án  ... HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒN LAN ANH KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ QUY TRÌNH QUẢN LÝ CHẤT LƢỢNG PHẦN MỀM DỰA THEO ĐỘ ĐO VÀ ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU CHO CÁC CÔNG TY GIA CƠNG PHẦN MỀM Ngành:... sát, đánh giá quy trình quản lý chất lƣợng phần mềm dựa theo độ đo đề 10 xuất phƣơng án tối ƣu cho công ty gia công phần mềm? ?? để hướng tới giải vấn đề nêu Các mơ hình phát triển phần mềm chuẩn phần. .. nghiệm Đề xuất quản lí chất lượng theo định lượng mơ hình sản xuất 54 3.1 Khảo sát đề xuất quản lý dự án định lượng theo CMMi 54 3.1.1 Quá trình quản lý dự án định lượng