软件过程改进是提高软件开发生产率、保证软件产品质量的有效手段之一。常用的软件过程改进方法有：CMM、ISO9000、SPICE等。其中，软件能力成熟度模型（SW-CMM）是被广泛采用的软件过程能力评估和改进的指导框架，然而CMM仅仅指出了“改进什么”，在过程改进实践中却更需要关注“如何改进”。定量分析技术的应用，为软件过程改进指明了一条可预测的、可定量化跟踪与控制的途径，从而保证了过程改进能够顺利、有效实施。定量分析技术在软件过程改进中的应用可以分为两类：前摄式和后置式。后置式定量分析是利用度量技术为软件过程改进提供量化指导，而前摄式定量分析则是利用估算技术为过程改进的目标确定、决策支持提供量化指导。虽然估算技术在软件过程改进中尚没有被广泛应用，但是较之度量技术具有的事后分析的特点，估算技术能够做到对过程改进的风险、进度、成本—收益进行事前预测，从而有效避免了过程改进失控、资源浪费等问题的出现，这些优势是对度量技术应用的有力补充。本文围绕估算技术在定量化软件过程改进中的应用展开研究，主要工作和成果如下： 1、通过对定量化软件过程改进的研究现状进行分析与总结，本文提出了一个基于CMM的定量化软件过程改进框架。该框架是对现有研究成果的总结，其中指明了在一个软件过程改进循环的各个阶段中定量分析方法的应用，并强调了前摄式定量分析在过程改进中的应用优势，其目的在于为后文阐述“基于估算的定量化软件过程改进决策方法”提供理论基础。 2、基于1中对定量化过程改进框架的讨论，本文提出了一种“基于估算的定量化软件过程改进决策方法”EBSPIDM。该方法是针对上述框架中前摄式定量分析的实现，其侧重强调了在过程改进决策中软件估算技术的应用，通过估算过程改进活动的工作量－成本投入、预测过程改进风险，为改进决策、计划提供了量化的参考依据。并且，引用美国休斯航空器公司的软件过程改进案例构造了一个示例，用以解说EBSPIDM方法的实践应用。 3、为了支持EBSPIDM方法的工具应用，本文设计实现了一个Web服务方式的估算工具。该工具采用Web服务形式，以满足在分布式的环境中部署估算应用的需要；同时采用三层服务体系使得工具具备了动态扩展估算方法的能力。并且，该工具提供了对基于专家判断的Delphi方法的支持，同时提供了一个估算工作流程，以支持估算任务的自动执行。 4、最后，本文通过对估算工具与过程支撑环境——CPMS系统协同工作机制的说明，进一步证明了EBSPIDM方法对基于CMM的软件过程改进的支持。