敏捷软件过程管理的理论模型与动态系统研究

摘要

项目管理的过程观是把任何的项目，或项目内的任何部分，都看作过程。软件过程管理是一种建立在过程观基础上的软件项目管理体系，通过从过程切入，关注于过程的绩效，建立起一套“认识过程、建立过程、运作过程、优化过程”的体系。软件项目管理一直以来都致力于寻找一种更快、更轻便、更灵活的软件开发方法以满足现在快速发展变化的商业环境，敏捷软件过程代表了新世纪的软件项目管理理念。 敏捷性是组织在不断变化和不可预测的竞争环境中创造变化和回应变化的能力。传统软件过程管理与敏捷软件过程管理的本质区别在于过程对“变化”和“人”的截然不同的观点，敏捷软件过程管理的核心是解决在变化的项目环境中人与过程的平衡发展问题。在文献综述的基础上，本文首先给出了敏捷软件过程管理的一些基本概念，总结了敏捷软件过程管理的基本原则和基本特点。 本文基于复杂自适应系统原理和知识管理、认知科学理论提出了一个敏捷软件过程管理的理论框架模型——CKI模型。这个框架模型包括了敏捷软件过程管理的三个维度的视图：知识管理视图、容变管理视图和人-过程交互管理视图，三个构成成分和三个特征属性给出了一个完整简洁的框架，反应了敏捷软件开发的理念，组织可以从这个框架上了解到其过程管理敏捷性的结构、状态和发展方向。同时，框架模型也为敏捷软件过程管理度量和评价提供了一个基础，在此基础上本文建立了一个敏捷软件过程管理的度量与评价模型，并用实例进行了说明。 在提出理论框架模型之前本文首先对框架模型所涉及的三个主题：知识管理、容变和人与过程的相互作用分别进行了深入探讨。 （1）本文提出知识管理是敏捷软件过程管理的本质，并运用知识管理理论和认知科学理论进行敏捷过程管理的研究。软件过程首先是一种知识产品，本文按知识管理的复杂性和焦点过程的知识类型，把敏捷软件过程管理划分为外显过程管理、内隐过程管理和知识创新过程管理三个有机成分。从面向知识管理的协作过程模式入手，本文提出结对工作模型，并分析了其在项目的特殊的知识环境下，对知识管理的影响，展示了一种面向内隐知识获取和共享的过程管理模式。 （2）本文提出容变和容变过程的概念。容变是敏捷性的本质所在，容变过程是组织创造变化和适应变化以获得竞争优势的过程。敏捷软件过程管理的容变过程模型由注意过程、同时性加工过程和继时性加工过程、计划过程等处于三个层次上的四个过程构成。在容变过程视图下，敏捷软件过程管理是一个对“变化”的认知加工过程的概念，为软件过程管理提供了一个建构性的组织认知过程模型，同时，容变过程模型为组织提供了一种诊断与改进的工具。 （3）本文认为解决人与过程的平衡发展问题是敏捷软件过程管理的核心内容，基于这种观点本文提出了敏捷软件过程管理的智能交互模型。敏捷软件过程管理是对人、过程与资源之间的相互作用的平衡，目的是为人和过程合理配置资源，使过程适应人，使人适应过程。软件过程管理的发展趋势是逐渐由“以过程为中心”转移到“以人为中心”，进而转移到“人与过程的和谐交互”。智能交互模型是对开发者、过程与资源系统中各要素的作用机制进行描述的结构模型，用来描述过程管理的内部构成。本文提出了面向个体和资源的动态建模方法，在模型中引入认知理论，不仅对过程建模，同时对个体和资源建模。动态建模是一个连续建模的过程，通过将个体和资源的知识结构转换为抽象模型，使过程建立对个体和资源的认知，从而使过程调整自身的活动模式来适应个体的行为特点。 软件过程管理内部的相互作用，不仅包括过程与人之间的相互作用，而且存在过程与过程之间的相互作用。本文将软件过程管理看作由定义、度量、控制、改进、执行等活动的相互作用构成一个动态系统。复杂系统下的动力机制具有非常丰富的形式，而往往不能以机械的模型表示，本文基于模糊认知图虚拟现实的技术与和谐性分析方法，应用因果分析方法，为基于复杂系统理论的软件过程管理研究提出了一些新的方法。理想的过程管理活动是一个周期性的循序渐进的动力学习过程，但通过对各种活动的相互作用分析和模糊认知图的推导得知，一个系统可能收敛于与理想效果相悖的结果。这解释了传统程管理理论效果不佳的原因。应用复杂动态系统，轻载过程管理范式获得了“定制－实践－反馈－规则－简化”模型，自适应过程管理范式则推导出“自组织－模式－适应－学习－简化”模型。 敏捷软件过程管理的研究不论在国内还是国外都是一个很新的课题，本文为敏捷软件过程管理提出了一些整体的新思路，但是做为一种崭新的理论，不可避免地存在着许多不完善的方面，限于论文的时间和篇幅，有大量的问题还要进一步的探讨，包括过程的模式发展建构方式的具体分析和技术实现、个体动态建模技术的深入研究、敏捷软件过程管理度量细化模型等问题以及更加深入的实证研究，都是进一步研究的内容。