軟件能力成熟度是屬于軟件質量和軟件生產組織管理問題。
這里，先給出軟件質量概念；然后討論軟件質量模型；最后評論軟件質量控制方法。

1.軟件質量概念和問題
   軟件質量是一模糊的、捉摸不定的概念。對于什么是產品質量，可以從以下幾個觀點來看：
* 透明性觀點:質量是產品一種可以認識但不可定義的性質;
* 使用者觀點:質量是產品滿足使用目的之程度;
* 制造者觀點:質量是產品性能和規格要求的符合度;
* 產品觀點:質量是聯結產品固有性能的紐帶;
* 基于價值觀點:質量依賴于顧客愿意付給產品報酬的數量。

     概括地說，有三類方法來改進軟件質量:控制軟件生產過程、提高軟件生產者組織性和軟件生產者個人能力，已經應用的著名的方法有：
＊ 凈化軟件工程(Clearnroom Software Engineering)：這是把軟件生產過程，放在統計質量控制下的軟件工程管理過程。其特點是:勞動質量管理、重視生產過程和定量分析。這一方法的本質是干干凈凈生產，以求提高產品質量。
＊ 評估軟件能力成熟度：用軟件能力成熟度模型（CMM：Capability Maturity Model）來評估軟件生產組織研制軟件能力的成熟度。CMM是從軟件生產組織過程角度，來評估其生產能力和技術水平。軟件能力成熟度分5級，當前一般的軟件生產組織的軟件能力成熟度水平沒超過3級。
＊ 提高軟件生產力和個人技能：用人事軟件過程（PSP：Personal Software Process）作為一個工具和方法，它給軟件工程師提供了測量和分析的工具，并幫助他（她）們理解自己的軟件生產水平和技巧的高低，以求得到提高。

     軟件質量和很多研究領域及實際問題有關，主要相關領域和因素有：
     需求工程(RE：Requirements Engineering), 理論上，需求工程是應用已被證明的原理、技術和工具，幫助系統分析人員理解問題或描述產品的外在行為。
     軟件復用(SR：Software Reuse), 定義為利用工程知識或方法，由一已存在的系統，來建造一新系統, 這種技術，可改進軟件產品質量和生產率。還有軟件檢查、軟件計量、軟件可靠性、軟件可維修性、軟件工具評估和選擇等。

2.軟件質量模型 
     McCall模型
     McCall，J.A. 等人對軟件質量因素進行了研究，將軟件需求按照3個緯度對11個軟件質量因素進行分類。其模型分為三層：因素、準則、計量。這就是說，軟件質量是正確性、可靠性、效率……的函數。正確性、可靠性、效率……稱之為軟件質量因素，或軟件質量特征。每一因素又由一些準則來衡量，例如正確性由跟蹤性、完全性、相容性來判斷；而每一準則又有一些定量化指標來計量。McCall模型可用下圖表達。

                  
     軟件質量特征，在國際標準化組織軟件質量測量標準（ISO9126）“信息技術----軟件產品評估----和應用指南”中，給出了一些定義（和McCall，J.A. 等人軟件質量因素不盡相同）如下表1。

     還有人提出了軟件質量計量模型（SQM：Software Quality Metrics Model)。軟件質量計量模型是把軟件質量因素-準則-計量三者綜合的軟件質量結構模型；其思路如圖2示。
圖2  

     可把SQM改為目標規則檢查計量層次結構（GRCM）模型：例如評估可讀性、可擴充性。
     規則1:可讀性----目的在于理解類結構，界面和方法。 
     規則2:可擴性----目的在于可以擴充，保持先進性。 
     要進行：
          可讀性檢查.1
          查看在一個類中方法數目是否小于20 * 計量1.1 方法個數(NIS) 
          可讀性檢查.2
          查看在一個類層次機構層次數是否小于6 * 計量2.1 層次結構的層數(HNL) (從底層開始數)
          可讀性檢查.3 
          查看在一個子類服務于子類是否合理 * 計量3.1 方法不理會需求的個數(NMO)
           ……
      一般的思路是：
     在GRCM結構中，因素（Factor）對應于目的（Goal）；準則（Criteria）對應于規則（Rules）。關于計量（Metric）可以參考[2]。

     SQM綜合模型和ISO9216對比如圖3所示：
  圖3

     GRCM模型在軟件工程過程中的作用和地位如圖4所示：

圖4

實際上，軟件質量特性通過有形的質量載體性質表達。而這可由一些計量（定量化）指標表示。

軟件生產部門能力成熟模型 Capability Maturity Model(CMM)
1993年，美國防部設在卡內基-梅隆大學的軟件研究所（SEI）正式發表了能力成熟度模型。這是評估軟件生產部門（組織、廠家）軟件生產能力成熟度的模型，是從軟件生產組織過程角度，來評估其達到的水平級別。它分5級（如圖5），當前我國一般的軟件生產組織的水平沒超過3級。 

圖5

     這5個級別包含18項內容：
          5（優化）：過程變化管理、技術變化管理、缺點防止；
          4（管理）：軟件質量管理、過程定量化管理； 
          3（確定）：仔細觀察、整體協調、軟件生產工程、集成軟件管理、訓練規劃、組織過程確定、組織過程中心點；
          2（重復）：軟件構形管理、軟件質量保證、軟件合同管理、軟件工程跟蹤和統籌、軟件工程計劃、需求管理；
          1（初始）：經驗和個人行為。

     還可以進一步分解,例如：軟件工程跟蹤和統籌可分解為13項活動。軟件生產組織的這13項活動水平，可進行評分；0分；1分;2分……9分；10分。比如第6項，軟件計劃費用跟蹤并采取修正。評分標準是0～10，分為：差－0分；弱－2分；中等－4分；基本合格－6分；合格－8分；優秀－10分。事實上，每一級別、每一項內容都有豐富的內涵，為CMM實施奠定了基礎。
     目前，SEI研制和保有的能力成熟度模型有：
* 軟件集成能力成熟度模型（CMMISM： CMM IntegrationSM ）；
* 軟件能力成熟度模型（SW-CMM ：Capability Maturity Model(r) for Software）；
* 人力能力成熟度模型（ P-CMM ：People Capability Maturity Model ）；
* 軟件采辦能力成熟度模型（SA-CMM：Software Acquisition Capability Maturity Model ）；
* 系統工程能力成熟度模型（SE-CMM： Systems Engineering Capability Maturity Model ）；
* 一體化生產研制能力成熟度模型（ IPD-CMM ：Integrated Product Development Capability Maturity Model ）。
建立這些模型的指導思想和方法論，都是一樣的：評估能力，發現問題，幫助改進。

3.軟件質量—系統工程問題和系統方法
     軟件質量是一復雜系統工程問題，它必需用系統方法（Systems Approach）來研究。軟件研制是一過程，是以個人智力為基礎的有組織的團隊性生產活動。這一過程可用水滴模型或螺旋模型來描述，基本內容是：需求、設計、編程、測試、運用，如圖6所示。
       圖6

     用全面質量管理思想方法，把軟件研制和運用過程全壽命全系統科學的管理，這就是我們的軟件質量管理觀點和思路，可稱之為軟件質量系統管理。這是保證軟件質量的必由之路。根本原因在于，影響軟件質量的因素太多、太復雜。軟件質量系統管理，是要把上述水滴模型的每一階段、每一步驟都管起來。例如，對設計、編程和測試活動的質量保證，如圖7所示。
       圖7

     圖7中，拿顯微鏡這位老專家，代表質量系統管理組，根據質量管理規范、程序和方法，實施其質量管理職責。重要的問題在于質量管理規范、程序和方法制定與選擇，必需從三個方面進行研究和實施：
* 軟件生產組織；
* 軟件生產過程；
* 軟件生產者個人。 
     給定軟件生產組織環境和個人水平，研究軟件生產規律，通過生產過程質量特性計量，反過來對軟件質量進行控制。把軟件質量控制和軟件可靠性、可維修性、測試和監控接合起來。當前，對軟件生產組織可用CMM方法，評估其能力成熟程度; 用個人能力軟件評價其軟件生產水平。然后，再深入軟件生產過程中，研究軟件計量（定量）和質量控制方法，就能夠取得成功。