[論文レビュー] A Survey of Maturity Models from Nolon to DevOps and Their Applications in Process Improvement

James Cusick|arXiv (Cornell University)|Jul 1, 2019

Business Process Modeling and Analysis参考文献 12被引用数 12

ひとこと要約

本論文は、シューハートの基盤的業績から現代のDevOps実践に至るまでのソフトウェアプロセス成熟度モデルの包括的で比較的な調査を提供する。CMM、CMMI、ITIL、アジャイル、DevOpsなどの主要なモデルの進化、構造、応用を分析し、研究者が成熟度モデルを選び、ソフトウェア開発プロセスの改善に適用するためのフレームワークを提示するとともに、その限界と文脈的強みについての知見を提供する。

ABSTRACT

This paper traces the history of Maturity Models and their impact on Process Improvement from the early work of Shewhart to their current usage with DevOps. The history of modern process improvement can be traced at least to Shewhart. From his foundational process contributions and those of other innovators a variety of methods and tools to aid in process quality advancement were developed. This paper begins by reviewing those early steps and then focuses on the emergence of Maturity Models in the 1970s with initial approach by Nolan. The broad adoption of Maturity Models that followed through the success of the CMM and then the CMMI approaches is detailed. This then leads to a general survey of additional models developed for such areas as IT Service Management, ITIL, Project Management, Agile Development, DevOps, CERT, and MDM among others. Finally, this paper discusses the application of these models in the support of process improvement and their limitations. Readers of this paper can expect to gain an appreciation for the origins of these models and surrounding methods as well as an ability to conduct comparative analysis of such models to aid in their selection and application. Keywords: Process Improvement, Process Engineering, Maturity Models, Capability Maturity Models, CMM, CMMI, ITSM, ITIL, Agile, DevOps, History of Science, History of Computing, Software Engineering, Quality.

研究の動機と目的

• ソフトウェア工学における成熟度モデルの歴史的発展を、初期のプロセス品質に関する研究から現代のDevOps実践に至るまでたどること。
• CMM、CMMI、ITIL、アジャイル、DevOpsフレームワークを含む主要な成熟度モデルの登場とその影響を分析すること。
• ITサービス管理、プロジェクト管理、品質工学などの分野における成熟度モデルの比較分析を行うこと。
• 研究者および実務家がプロセス改善のための適切な成熟度モデルを選定・適用できるように支援すること。
• 現実のソフトウェア開発環境における成熟度モデルの限界および文脈的制約を特定すること。

提案手法

• 品質管理におけるシューハートの基盤的貢献を出発点とする、プロセス改善分野の代表的文献の体系的レビュー。
• ナウランドの1970年代の初期モデルを出発点とする、成熟度モデルの歴史的進化の分析。
• 構造、応用、範囲に焦点を当て、CMM、CMMI、ITIL、アジャイル、DevOps、CERT、MDMを含む主要な成熟度モデルの比較的統合的分析。
• 分野（例：ITSM、プロジェクト管理、DevOps）別にモデルを分類し、プロセス改善の目標との整合性を評価すること。
• モデル間で繰り返し見られる設計パターンと限界（例：硬直性、スケーラビリティの問題、文脈依存性）の同定。
• 図式および概念的フレームワークを用いて、モデルの関係性と進化の経路を図示すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 プロセスマチュリティの概念は、初期の品質管理理論から現代のDevOps実践に至るまで、どのように進化したか？
• RQ2 CMM、CMMI、ITIL、アジャイル、DevOpsなどの主要な成熟度モデルの間で、主な構造的・機能的差異は何か？
• RQ3 成熟度モデルは、多様なソフトウェア開発文脈において、プロセス改善をどのように支援または阻害するか？
• RQ4 異なる組織的・技術的環境において成熟度モデルを適用する際の共通する限界と課題は何か？
• RQ5 研究者および実務家は、特定のプロセス改善目的に応じて、成熟度モデルを効果的に比較・選定するにはどうすればよいか？

主な発見

• 成熟度モデルは1970年代にナウランドの研究によって始まり、CMMおよびCMMIフレームワークの成功に伴い広く採用された。
• CMMIモデルは、規制対象および大規模な環境において、ソフトウェア工学におけるプロセス改善の主要な基準となった。
• ITサービス管理（ITIL）、プロジェクト管理、アジャイル開発などの分野向けに、多数の特化型モデルが登場し、それぞれが特定のプロセスニーズに適合していた。
• DevOps成熟度モデルは、継続的統合、継続的デリバリー、監視をプロセス改善フレームワークに統合することで、注目を集めた。
• 有用性にもかかわらず、成熟度モデルには、高い導入コスト、アジャイル文脈における不柔軟性、階層的評価への過度な依存といった限界がある。
• 本論文は、効果的なプロセス改善のためには、文脈的で比較的アプローチによるモデル選定が不可欠であると結論づける。