基于過程建模與仿真技術的過程優(yōu)化方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種過程優(yōu)化方法，具體地說，是設及一種基于相關過程模型的建立， 通過仿真技術優(yōu)化過程的方法。
【背景技術】
[0002] 軟件企業(yè)向高成熟度進化的過程中，過程改進的側重點從建立組織的標準過程、 進行基本的項目管理和工程管理逐步向理解和穩(wěn)定過程性能、定量項目管理和過程優(yōu)化的 方向轉移。然而，軟件企業(yè)在高成熟度過程改進的實踐中常常會遇到概念和實施方法等方 面的困惑。一方面，越來越多的企業(yè)采用CMMlKapability Ma1:u;rity Model Integration, 能力成熟度模型集成)指導企業(yè)的過程改進，另一方面，作為一種過程改進框架，CMMI只定 義了為達到各個能力成熟度等級需要滿足的目標W及建議執(zhí)行的有效實踐，然而沒有具體 說明如何在不同的軟件組織中進行具體實施，運導致軟件組織在高成熟度的相關概念和實 踐上常常不能得到一致的理解。因此，與高成熟度相關的過程性能構建和應用等技術的研 究上還存在較為薄弱的環(huán)節(jié)?？梢?，過程的優(yōu)化及其相關方法研究有著重大的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于過程建模與仿真技術的過程優(yōu)化方法，該方法為 軟件企業(yè)進行過程改進提供了過程模型建立和仿真的方法。使軟件企業(yè)可W在自身的歷史 數(shù)據(jù)的基礎上建立過程模型，在真實的執(zhí)行過程之前，通過仿真在大量組合中尋求優(yōu)化，能 夠在過程改進中提高資源的利用率。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了 W下技術方案：
[0005] 基于過程建模與仿真技術的過程優(yōu)化方法，包括如下步驟：
[0006] A.通過組合項目已定義過程建立過程模型；
[0007] B.基于歷史度量數(shù)據(jù)建立項目級和組織級過程資源模型；
[000引C.W組織級過程資源模型為基礎生成與工期和工作量相關的過程性能基線和過 程性能模型；
[0009] D.根據(jù)過程性能基線在工具中定義過程變量和設置變量的默認范圍，根據(jù)過程性 能模型的公式在工具中設定相應的公式；
[0010] E.在過程模型的仿真執(zhí)行中排除過程中存在的瓶頸；
[0011] F.建立過程優(yōu)化準則；
[0012] G.對過程模型進行仿真，在過程的模擬執(zhí)行中進行一組與工期、工作量和質量相 關的參數(shù)的傳遞，并根據(jù)過程模擬執(zhí)行的當前狀態(tài)和參數(shù)之間的關聯(lián)關系獲得動態(tài)的執(zhí)行 結果，根據(jù)動態(tài)執(zhí)行結果和所建立的過程優(yōu)化準則選擇不同的優(yōu)化方案。
[0013] 所述的基于過程建模與仿真技術的過程優(yōu)化方法中，所述步驟B中，
[0014] 過程資源模型為：
[0015] 1)生命周期某階段花費的時間與項目總周期的比例；
[0016] 2)生命周期某階段花費的工作量與項目總工作量的比例；
[0017] 3)生命周期某階段某種任務類型花費的工作量與該階段總工作量的比例；
[0018] 項目級過程資源模型的建立方法為：
[0026] 其中：η為項目生命周期階段總數(shù);m為項目中任務類型總數(shù);Rpwect為項目級資源 模型;RTime為生命周期某階段花費的時間與項目總周期的比例;REffDrt為生命周期某階段花 費的工作量與項目總工作量的比例;RTyps為生命周期某階段某種任務類型花費的工作量與 該階段總工作量的比例;TiBegin為生命周期階段i的開始時間；TiEnd為生命周期階段i的結束 時間；El功生命周期階段沖在任務類型j上花費的工作量;mmei為生命周期階段i花費的 時間與項目總周期的比例；rEfforti為生命周期階段i中花費的工作量與項目總工作量的比 例;rTypeリ為生命周期階段i中在任務類型j上花費的工作量與該階段i總工作量的比例；
[0027] 組織級過程資源模型的建立方法為：

[0037] 其中：η為項目生命周期階段總數(shù);m為項目中任務類型總數(shù);p為樣本容量，即同一 類型項目中項目的總數(shù);Rorg為組織級資源模型；（TiEnd-TiBegin)功項目帥生命周期階段i花 費的時間;Eijk為項目帥生命周期階段i中在任務類型j上花費的工作量;mmeik為項刖中 生命周期階段i花費的時間與項目總周期的比例;rEffnrtik為項目k中生命周期階段i中花費 的工作量與項目總工作量的比例;rTypei化為項刖中生命周期階段i中在任務類型j上花費 的工作量與該階段i總工作量的比例。
[0038] 所述的基于過程建模與仿真技術的過程優(yōu)化方法，所述步驟C中，與工期相關的過 程性能基線為：
[0039] 階段工期比例基線均值=組織級過程資源模型中的rnnsi ;
[0040]
[0041] 階段i工期比例基線上限=階段i工期比例基線均值+3倍工期標準差；
[0042] 階段i工期比例基線下限==階段i工期比例基線均值-3倍工期標準差；
[0043] 與工作量相關的過程性能基線為：
[0044] 階段;·王作量比例基線均值=組織級過程資源模型中的;
[0045]
[0046] 階段i工作量比例基線上限=階段i工作量比例基線均值+3倍工作量標準差；
[0047] 階段i工作量比例基線下限=階段i工作量比例基線均值-3倍工作量標準差。
[0048] 4、根據(jù)權利要求1的基于過程建模與仿真技術的過程優(yōu)化方法，其特征在于，所述 步驟D中，根據(jù)過程性能基線在工具中定義過程變量和設置變量的默認范圍，根據(jù)過程性能 模型的公式在工具中設定相應的公式，過程性能模型的公式定義為：
[0049] 1)總工期=Σ當前階段之前各階段的實際工期+Σ目標總工期*當前階段之后各 階段(包括當前階段)的工期比例基線均值；
[0050] 2)總工作量=Σ當前階段之前各階段的實際工作量+Σ目標總工作量*當前階段 之后各階段(包括當前階段)的工作量比例基線均值；
[0051] 所述步驟F中，過程優(yōu)化準則包括：
[0052] 1)準則1(成本優(yōu)先）：選擇成本最小的前m個過程；
[0053] 2)準則2(進度優(yōu)先）：選擇進度最短的前m個過程；
[0054] 3)準則3(質量優(yōu)先）：選擇質量最優(yōu)的前m個過程；
[0055] 4)準則4(綜合考評）：為Ξ個目標設定權值，按加權算法，選擇加權最優(yōu)的前m個過 程；
[0056] 5)準則5(客戶目標）：選擇同時滿足客戶需求的前Ξ個優(yōu)化準則的過程。
[0057] 本發(fā)明提出了基于過程建模與仿真技術的過程優(yōu)化方法。企業(yè)W自己的歷史數(shù)據(jù) 為基礎建立過程資源模型。本發(fā)明提出了在資源模型的基礎上生成過程性能基線與過程性 能模型的方法作為優(yōu)化的基礎，然后通過過程模型仿真進行優(yōu)化。由于復雜過程存在反饋 路徑、概率執(zhí)行路徑，所W瓶頸的排除必須使用仿真技術。除此之外，在真實的執(zhí)行過程之 前，通過仿真在大量組合中尋求優(yōu)化，能夠有效降低過程優(yōu)化的成本。
[0058] 本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明使用軟件企業(yè)自身的歷史數(shù)據(jù)建立模型，使得所建立的 模型符合軟件企業(yè)的特征;本發(fā)明中提出的項目級和組織級過程資源模型的建立方法可W 通過簡單的數(shù)據(jù)收集和計算獲得對工期和工作量分布的直觀展示;本發(fā)明提出的由資源模 型自動轉換并生成過程性能基線和模型的方法比手工收集數(shù)據(jù)、建立過程性能基線和模型 的方法降低了工作的復雜程度和工作量投入；由于有一些被優(yōu)化的過程為復雜的過程，復 雜過程存在反饋路徑和概率執(zhí)行路徑，所W只通過直觀的過程建模無法排除過程瓶頸，本 發(fā)明采用的仿真技術可W有效的發(fā)現(xiàn)運些過程瓶頸，包括通過仿真結果發(fā)現(xiàn)過程中的不可 達節(jié)點、死鎖和死循環(huán)。除此之外，通過在真實的執(zhí)行過程之前，對過程進行大量的仿真執(zhí) 行，可W獲得大量的過程組合，應用本發(fā)明提出的優(yōu)化準則，能夠通過工具自動地篩選出過 程組合中的較優(yōu)組合，從而尋求優(yōu)化，比軟件企業(yè)通過試點的方法真實的執(zhí)行過程優(yōu)化過 程，降低了過程改進的成本，提高資源的利用率。
【附圖說明】
[0059] 圖1是本發(fā)明過程優(yōu)化方法的實現(xiàn)流程圖；
[0060] 圖2是項目已定義過程的一個實例；
[0061] 圖3是W確定后的項目已定義過程為基礎建立的過程模型的一個實例，該實例中 存在反饋路徑和概率執(zhí)行路徑；
[0062] 圖4是活動中的變量與公式設置；
[0063] 圖5是存在反饋路徑和概率執(zhí)行路徑過程的仿真結果；
[0064] 圖6是存在死鎖過程的一個實例；
[0065] 圖7是存在死鎖過程的仿真結果；
[0066] 圖8是仿真結果的一個實例；
[0067] 圖9是所設置的優(yōu)化準則；
[0068] 圖10是篩選后的仿真結果。
【具體實施方式】
[0069] 下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0070] 本發(fā)明的過程模型的建立和優(yōu)化是通過企事業(yè)過程建模系統(tǒng)EPMS化nterprise Process Modeling System)創(chuàng)建的。EPMS由過程模型建造環(huán)境PMBE(P;rocess Model Building Envi