Lecture Software process improvement: Lesson 27 - Dr. Ghulam Ahmad Farrukh

Lecture Software process improvement: Lesson 27 provide students with knowledge about: software process improvement using PDCA; spiral model for process-improvement adoption; SPI spiral model; management commitment influencers; return on investment (ROI);... Please refer to the detailed content of the lecture!

Using PDCA

Lecture # 27

Software Process Improvement

• There are a number of models for instituting software process improvement programs in organizations

• All these models have to be incorporated in orderly and cyclic manner

• These introductions cannot and must not be made abruptly

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• The Shewart cycle is one such way of 

introducing software process improvement program in organization. It was was 

popularized by W. Edwards Deming

• The Shewart cycle has four steps

– Plan

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• The PDCA model can be combined with the famous spiral process model, specially 

adapted for process improvements

• This results in a new spiral process 

improvement model for software

Adoption

• Let’s discuss this picture in some detail 

cycle by cycle

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• People assigned to document, train, and support  (plan)

• Training manual, process support by staff, initial  process metrics (do)

• More projects use with few hard problems, initial  measurable results (check)

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• Procedures revised, ongoing responsibility for 

effective use assigned, management reviews 

effectiveness (act)

• The figure shows a progression from first­time practice usage (in the center, “project plans new practice”) to widespread 

organizational adoption

• Normal product (development) projects 

aren’t organized to go through this entire 

spiral. At best, there may be a product­line architecture that could ideally do so if all 

• This figure shows some useful insights for process improvement projects that can help 

us assess to what extent an improvement 

has been adopted

• The model includes several patterns across the plan/do/check/act quadrants. These 

reflect

– Increasing people and resource investments

– Greater management understanding, attention,  and commitment , and 

– Better control with process metrics

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• Let’s now talk about the steps/quadrants of the Shewart cycle

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Plan

• Most new improvements are first tried by one project team.  If it is a success, these 

improvements are spread to other projects

• As usage spreads, planning aspects of new adoptions include ways to provide better 

documentation, training, and support

• Eventually, demand outpaces the ability of the people helping the new adopters to keep pace, and plans for an ongoing 

infrastructure are developed and tuned

Plan: Identifying Risks and 

Deciding What to Do

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• While P/D/C/A always starts with some 

form of commitment, the nature and 

strength of that commitment is constantly challenged as plans solidify

• Anticipating these challenges helps you to strengthen plans to help ensure success

• Business planning includes changes that makes  good business sense to you and link to your 

goals. The closer the tie they make between 

you and your competitive needs, the easier it  will be for you to decide and act

• You need to plan the  scope ,  timing ,  cost , and  payback of each change. Without such 

scoping, you have no basis for comparing 

proposed process­improvement projects to any 

• Understand your organization’s readiness and enthusiasm for each proposed change

• Your culture, your existing processes, and your people’s underlying beliefs all affect changes

• If you don’t consider these aspects, even a 

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• Such objectives are compelling and more likely to sustain management commitment than ones justified solely around some 

methodology or technology that is poorly understood by decision­making managers

• Core­competence planning is just as 

• The key results of core­competence planning  process are a set of clearly stated goals and 

process­improvement recommendations

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• No matter how well you analyze the 

business urgency of a particular process 

improvement and its investment value, your organization might just not be ready for it

• If not, a decision to mandate people to make such changes could be very costly and 

ultimately unsuccessful

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• A good subjective assessment should give you some sense of how widespread feelings are about key issue areas and how 

motivated people are to change

• Another approach is to directly evaluate the business and organizational forces that 

Organizational  Maturity

Process Improvement  Infrastructure

Tactical Customer Perceptions

Market Share

Organizational Inertia Stability

• This table shows just one possible way to model many aspects that can be positive 

influencers. Unfortunately, when they 

aren’t positive, they can distract and 

undermine your manager’s best intentions

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– Improvement­project resources pulled to help  shorten a development schedule due to 

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• Strategic organizational aspects can be the strongest negative influencers. They are 

often victims of management responses to tactical business pressures

• Tactical organizational aspects are the most controllable from lower in the organization. 

If any of these are negative influences, it is often possible to work around them

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Do

• Progress in this and the following quadrants parallels the stages described in the plan

• Adoption by the second ring projects starts 

a trend to improve and adapt documentation and training

• By the third ring, users have formed 

realistic expectations for the new process 

and use metrics to see how well these 

expectations are being met

• They also continue to tune the process

• In the outermost two rings, good support is common, automation (where feasible) 

improves process efficiency and quality, 

and the number of infrastructure personnel 

is finally reduced to optimal ongoing levels

Do: Structuring for Success

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• After countless years of high pressure and late projects, software managers have a 

well­developed sense of urgency

• They are also used to frequent and rapid 

changes

• However, they seem to respond to many 

• Software managers have seen many 

improvements begun with perfectly good intentions that have died due to lack of 

• One of the most powerful approaches is to work with people to mentally shift to a 

future desired state

• When they make such a shift, they will use words like “can, might, should, or will”

• The spiral model shows that improvements progress by stages. The amount of 

• They play a key role by ensuring that all the involved people work together productively

• This takes positive feedback, open listening, 

a person the team can go to who will help to fairly resolve disagreements, and someone who can sense when people are stuck and 

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• A sponsor is a person in a higher 

organizational position who ensures 

funding and high­level public enthusiasm and encouragement

• A sponsor also helps coach to keep things progressing smoothly

Opinion Leader

• Sometimes there are also less obvious 

technical leaders, and are called “opinion leaders”

• They may not be as vocal as technical 

leaders, but before other people will even consider a change, they look to whether 

opinion leaders accept it

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• When people first work with new process, ready access to someone to answer 

questions and remove roadblocks is 

invaluable

• Later, these same key infrastructure 

members are continuing contact points to 

• Minimizing negative commitment 

influences and optimizing support from key people are already big challenges

• The single most important step you can take 

is to create and manage from a good 

process­improvement project plan

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• Sometimes project plans aren’t easy to do

• A set of storyboard pictures or maps of 

where you plan to go is also a very useful way to start a project plan

• Think in terms of a measurable framework and a clear picture of the intermediate steps 

• Storyboards can be used to organize your plan/do/check/act thoughts and to create a slideset that you will evolve and present 

many times over the evolution and adoption 

of your process improvement

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Following slide to be inserted

• Structuring a process­improvement project for success is a big challenge. Fortunately, there are useful techniques that will help 

you understand

– The forces in your organization and its business  that influence improvement efforts

• After the first ring project team uses a new practice, they describe their “success” in 

terms that match whatever measurements they took

• As a minimum, this probably means their project completed reasonably close to 

• As other projects adopt the new process in later spiral rings, improvement metrics 

Check: Measuring Success

• Let’s say you have completed your project and some managers have asked you to 

discuss it

• What will they want to know?

• What kinds of questions will they ask?

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“process­improvement” projects with no 

experimental validation

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• The amount of effort you might need to set 

up measures for your process­improvement project depends on what measures already exist in your organization

• Non­Comment Source Statements (NCSS)

• Engineering Months (EM)

• If you don’t measure these four primitive metrics, it will be difficult to frame 

expectations and even more difficult to 

describe success

• You need to collect relevant data

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• The speed at which adoptions of a new 

practice occur will heavily depend on how credible early adopters are, how good a job they did of measuring their processes, how well they can communicate their success, and how well their improvement matches 

• Gaining ever­increasing management 

commitment as you move outward on these segments suggests the critical elements of follow­through and “sales” that are 

necessary for process improvements

• You can think of this sequence as pursuing 

“market share” for adopting a practice

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Act: Leveraging Success

• The essence of the “Act” step is to revise 

and spread improved processes

• This is done by describing the successes so that different audiences understand and get excited

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• No process should ever be “final”. This 

means we must

– Model improvements on previous successes,

– Create similar situations and environments, and – Reinforce behaviors that move people as 

quickly as possible to improved conditions

• The best way to summarize what is needed 

to extend best­practice adoption and 

effective usage outward around the process­improvement spiral is

– Proactively identify and seek support of 

process­improvement champions and sponsors, – Reinforce management awareness and 

commitment with a strong business case for 

each desired process improvement,

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– Build an infrastructure strong enough to 

achieve and hold software core competence, 

and

– Measure the extent of adoption of each desired  process improvement until it is operating 

effectively, efficiently, and across all 

appropriate parts of the organization

• Your challenge is to  change your 

management’s thinking from solely tactically  oriented process­improvement projects to 

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Conclusions

• Use the PDCA model to help you:

– Make sure you have clear goals and plans for  what you want at the end of each of multiple  spirals

– Understand how much you can expect to 

successfully do in stages

– Measure progress and results that emphasize  your incremental successes

– Evaluate management and organizational 

commitment influencers and regularly reenlist  and reinforce support on your continued 

exciting journey

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References

• Successful Software Process Improvement 

by Robert R. Grady, Chapter 1