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在软件过程改进方面，主要考查软件过程能力成熟度模型（Capability Maturity Model，CMM）和能力成熟度模型集成（Capability Maturity Model Integration，CMMI）。
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CMM模型描述和分析了软件过程能力的发展程度，确立了一个软件过程成熟程度的分级标准。
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软件过程的特点是无秩序的，有时甚至是混乱的。软件过程定义几乎处于无章法和无步骤可循的状态，软件产品所取得的成功往往依赖于极个别人的努力和机遇。初始级的软件过程是未加定义的随意过程，项目的执行是随意甚至是混乱的。也许，有些企业制定了一些软件工程规范，但若这些规范未能覆盖基本的关键过程要求，且执行时没有政策、资源等方面的保证，那么它仍然被视为初始级。
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已经建立了基本的项目管理过程，可用于对成本、进度和功能特性进行跟踪。对类似的应用项目，有章可循并能重复以往所取得的成功。焦点集中在软件管理过程上。一个可管理的过程则是一个可重复的过程，一个可重复的过程则能逐渐演化和成熟。从管理角度可以看到一个按计划执行的且阶段可控的软件开发过程。
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用于管理和工程的软件过程均已文档化、标准化，并形成整个软件组织的标准软件过程。全部项目均采用与实际情况相吻合的、适当修改后的标准软件过程来进行操作。它要求制定企业范围的工程化标准，而且无论是管理还是工程开发都需要一套文档化的标准，并将这些标准集成到企业软件开发标准过程中去。所有开发的项目需根据这个标准过程剪裁出项目适宜的过程，并执行这些过程。过程的剪裁不是随意的，在使用前需经过企业有关人员的批准。
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软件过程和产品质量有详细的度量标准。软件过程和产品质量得到了定量的认识和控制。已管理级的管理是量化的管理。所有过程需建立相应的度量方式，所有产品的质量（包括工作产品和提交给用户的产品）需有明确的度量指标。这些度量应是详尽的，且可用于理解和控制软件过程和产品，量化控制将使软件开发真正变成为一个工业生产活动。
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通过对来自过程、新概念和新技术等方面的各种有用信息的定量分析，能够不断地、持续地进行过程改进。如果一个企业达到了这一级，表明该企业能够根据实际的项目性质、技术等因素，不断调整软件生产过程以求达到最佳。
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在CMM中，每个成熟度等级（第一级除外）规定了不同的关键过程域，一个软件组织如果希望达到某一个成熟度级别，就必须完全满足关键过程域所规定的要求，即满足关键过程域的目标。
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与CMM相比，CMMI涉及面更广，专业领域覆盖软件工程、系统工程、集成产品开发和系统采购。据美国国防部资料显示，运用CMMI模型管理的项目，不仅降低了项目的成本，而且提高了项目的质量与按期完成率。
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CMMI可以看做把各种CMM集成到一个系列的模型中了，CMMI的基础源模型包括软件CMM 2.0版（草稿C）、EIA-731系统工程，以及集成化产品和过程开发IPD CMM（IPD）0.98a版等。CMMI也描述了5个不同的成熟度级别。
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每一种CMMI模型都有两种表示法，即阶段式和连续式。这是因为在CMMI的三个源模型中，CMM是“阶段式”模型，系统工程能力模型是“连续式”模型，而集成产品开发（IPD）CMM是一个混合模型，组合了阶段式和连续式两者的特点。两种表示法在以前的使用中各有优势，都有很多支持者，因此，CMMI产品开发群组在集成这三种模型时，为了避免由于淘汰其中任何一种表示法而失去用户对CMMI的支持，并没有选择单一的结构表示法，而是为每一个CMMI都推出了两种不同表示法的版本。
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不同表示法的模型具有不同的结构。连续式表示法强调的是单个过程域的能力，从过程域的角度考查基线和度量结果的改善，其关键术语是“能力”；而阶段式表示法强调的是组织的成熟度，从过程域集合的角度考查整个组织的过程成熟度阶段，其关键术语是“成熟度”。
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尽管两种表示法的模型在结构上有所不同，但CMMI产品开发群组仍然尽最大努力确保了两者在逻辑上的一致性，两者的需要构件和期望部件基本上都是一样的。过程域、目标在两种表示法中都一样，特定实践和共性实践在两种表示法中也不存在根本区别。因此，模型的两种表示法并不存在本质上的不同。组织在进行集成化过程改进时，可以从实用角度出发选择某一种偏爱的表示法，而不必从哲学角度考虑两种表示法之间的差异。
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（1）初始级。代表了以不可预测结果为特征的过程成熟度，过程处于无序状态，成功主要取决于团队的技能。
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（2）已管理级。代表了以可重复项目执行为特征的过程成熟度。组织使用基本纪律进行需求管理、项目计划、项目监督和控制、供应商协议管理、产品和过程质量保证、配置管理，以及度量和分析。对于级别2而言，主要的过程焦点在于项目级的活动和实践。
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（3）严格定义级。代表了以组织内改进项目执行为特征的过程成熟度。强调级别3的关键过程域的前后一致的、项目级的纪律，以建立组织级的活动和实践。
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（4）定量管理级。代表了以改进组织性能为特征的过程成熟度。4级项目的历史结果可用来交替使用，在业务表现的竞争尺度（成本、质量、时间）方面的结果是可预测的。
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（5）优化级。代表了以可快速进行重新配置的组织性能和定量的、持续的过程改进为特征的过程成熟度。
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（1）改进组织的过程，提高对产品开发和维护的管理能力。
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（2）给出能支持将来集成其他科目CMM的公共框架。
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（3）确保所开发的全部有关产品符合将要发布的关于软件过程改进的国际标准ISO/IEC 15504对软件过程评估的要求。
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（3）既有分级的模型表示，也有连续的模型表示，可任意选用。
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（4）原先单科目过程改进的工作可与其他科目的过程改进工作结合起来。
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（5）基于CMMI的评估将与组织原先评估得分相协调，从而保护当前的投资，并与ISO/IEC 15504评估结果相一致。
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（6）节省费用，特别是当要运用多科目改进时，以及进行相关的培训和评估时。
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