淺談軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的質(zhì)量度量技術(shù)
摘要：本文討論軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中度量對(duì)質(zhì)量管理的重要性。如果沒(méi)有度量，沒(méi)有對(duì)軟件過(guò)程的可見(jiàn)度，就無(wú)法控制軟件質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：軟件開(kāi)發(fā)質(zhì)量度量
軟件工程的唯一目標(biāo)是生產(chǎn)出高質(zhì)量的軟件“。軟件質(zhì)量保證”(Software Quality Assurance，簡(jiǎn)稱SQA)是一種應(yīng)用于整個(gè)軟件過(guò)程的保護(hù)性活動(dòng)。目的是驗(yàn)證在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中是否遵循了合適的過(guò)程和標(biāo)準(zhǔn)。SQA應(yīng)用軟件質(zhì)量度量技術(shù)使其在軟件生命周期各階段均得以保證。
軟件度量是測(cè)度。測(cè)度用于整個(gè)軟件過(guò)程：輔助估算、質(zhì)量控制、生產(chǎn)率評(píng)估、及項(xiàng)目控制，目的是改進(jìn)它。軟件工程管理和其它工程管理相比有其特殊性。首先，軟件是知識(shí)產(chǎn)品，進(jìn)度和質(zhì)量都難以度量，生產(chǎn)效率也難以保證。其次，軟件系統(tǒng)復(fù)雜程度也是超乎想象的。正因?yàn)檐浖绱藦?fù)雜和難以度量，為生產(chǎn)出高質(zhì)量的軟件這個(gè)目的，軟件工程質(zhì)量度量顯得更加重要。
1、軟件需求是進(jìn)行“質(zhì)量”度量的基礎(chǔ)軟件質(zhì)量度量考慮兩種不同的質(zhì)量：設(shè)計(jì)質(zhì)量和符合質(zhì)量。設(shè)計(jì)質(zhì)量包括系統(tǒng)的需求、規(guī)約和設(shè)計(jì)。符合質(zhì)量則主要關(guān)注實(shí)現(xiàn)問(wèn)題，如果實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、得到的系統(tǒng)滿足需求和性能目標(biāo)，則符合質(zhì)量較高,缺乏需求符合性則質(zhì)量不高;指定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)定義了一組軟件開(kāi)發(fā)的準(zhǔn)則，缺乏開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)就缺少質(zhì)量“;隱含需求”沒(méi)有滿足，軟件質(zhì)量也值得懷疑。
為了保證軟件產(chǎn)品滿足需求，質(zhì)量控制應(yīng)用于整個(gè)開(kāi)發(fā)周期的一系列審查、復(fù)審和測(cè)試。質(zhì)量控制的任務(wù)就是策劃可行的質(zhì)量管理活動(dòng)，然后正確地執(zhí)行和控制這些活動(dòng)以保證絕大多數(shù)的缺陷可以在開(kāi)發(fā)過(guò)程中被發(fā)現(xiàn)。質(zhì)量控制在創(chuàng)建工作產(chǎn)品的過(guò)程中還包括一個(gè)反饋循環(huán)。度量和反饋相結(jié)合，使得監(jiān)測(cè)產(chǎn)品不滿足規(guī)約時(shí)可調(diào)整開(kāi)發(fā)過(guò)程。質(zhì)量控制將視為整個(gè)制造過(guò)程的一部分。
2、軟件度量的三個(gè)步驟
軟件度量有數(shù)據(jù)收集、度量計(jì)算及度量評(píng)估三個(gè)必須執(zhí)行的步驟。要度量軟件質(zhì)量，可通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)包含過(guò)程及產(chǎn)品測(cè)量的數(shù)據(jù)庫(kù)，讓軟件工程師及管理者能夠更好地了解他們所做的工作及所開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品各個(gè)時(shí)段的質(zhì)量狀態(tài)。
軟件工程是一種層次化技術(shù)，包括過(guò)程、方法和工具，它對(duì)技術(shù)或?qū)嶓w的分析、設(shè)計(jì)、建造、驗(yàn)證和管理。其基礎(chǔ)是過(guò)程層，軟件過(guò)程是建造高質(zhì)量軟件需要完成的任務(wù)框架，它定義了軟件開(kāi)發(fā)中采用的方法，而方法層是技術(shù)上如何實(shí)現(xiàn)，工具層對(duì)過(guò)程和方法提供自動(dòng)化和半自動(dòng)化工具的支持。軟件工程探索軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的研究現(xiàn)狀，以有組織的質(zhì)量保證為基礎(chǔ)。質(zhì)量管理刺激了不斷的過(guò)程改進(jìn)，正是這種改進(jìn)導(dǎo)致了更加成熟的軟件工程方法的不斷出現(xiàn)。
3、軟件工程用技術(shù)度量評(píng)估質(zhì)量軟件工程的最高目標(biāo)就是產(chǎn)生高質(zhì)量的系統(tǒng)、應(yīng)用軟件或產(chǎn)品。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，軟件工程師必須掌握在成熟的軟件過(guò)程背景下對(duì)有效的方法及現(xiàn)代化的工具(如CASE)之應(yīng)用。由于硬件成本持續(xù)降低，可支持運(yùn)行CASE工具的工作站和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為軟件工程使用的工作平臺(tái)，CASE工具可完成一些特定的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程。這些工具提供給軟件設(shè)計(jì)者以圖形方式描述軟件設(shè)計(jì)的能力，這樣就易于維護(hù)、易于交叉檢查、易于理解。除此之外，優(yōu)秀的軟件工程師及優(yōu)秀的軟件工程管理者必須不時(shí)評(píng)估是否能夠達(dá)到高質(zhì)量的目標(biāo)。
4、有用的軟件質(zhì)量的測(cè)量指標(biāo)
為了保證軟件質(zhì)量，人們用直接的或間接的測(cè)量方法測(cè)度質(zhì)量因素，書中提出四種常用測(cè)量指標(biāo)：正確性：正確性是軟件完成所需的功能的程度。正確性的最常用的測(cè)量是每千行(KLOC)的缺陷數(shù)，在這里，缺陷定義為驗(yàn)證出來(lái)的與需求不符的地方。
可維護(hù)性：指遇到錯(cuò)誤時(shí)程序能被修改的容易程度;環(huán)境發(fā)生變化時(shí)程序能夠適應(yīng)的容易程度，用戶希望改變需求時(shí)程序被增強(qiáng)的容易程度�？删S護(hù)性無(wú)法直接測(cè)量，采用間接測(cè)量。如面向時(shí)間的度量用平均修改時(shí)間(mean-time-to-change,MTTC)，即分析改變的需求、設(shè)計(jì)合格的修改方案、并將修改的結(jié)果發(fā)布給用戶所花的時(shí)間。
完整性：現(xiàn)在軟件完整性日益重要。它測(cè)量系統(tǒng)在安全方面的抗攻擊能力。這些攻擊可能發(fā)生在軟件的三個(gè)主要成分上：程序、數(shù)據(jù)及文檔。為了測(cè)量完整性必須加入兩個(gè)附加的屬性：威脅和安全性。一個(gè)系統(tǒng)的完整性可以定義為：完整性=Σ[l—威脅×(1—安全性)]可用性：即“用戶友好性”。根據(jù)四個(gè)特性量化“用戶友好性”：(1)學(xué)會(huì)系統(tǒng)所需的體力的和/或智力的投入;(2)使用系統(tǒng)達(dá)到中等效率所需的時(shí)間;(3)當(dāng)系統(tǒng)由某個(gè)具有中等效率的人使用時(shí)，測(cè)量到的生產(chǎn)率的凈增長(zhǎng)率(與被該系統(tǒng)替代的老系統(tǒng)相比);以及(4)用戶對(duì)系統(tǒng)的態(tài)度的主觀評(píng)估(可以通過(guò)調(diào)查表獲得)。
上述的四個(gè)因素僅僅是被建議作為軟件質(zhì)量測(cè)量顯的眾多因素中的一個(gè)樣板，軟件質(zhì)量因素還有：健壯性、效率、可用性、風(fēng)險(xiǎn)、可理解性、可維修性、靈活性(適應(yīng)性)、可測(cè)試性、可移植性(、有一種定量度量的方法是：用原來(lái)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試的成本除移植時(shí)需用的費(fèi)用)�？稍儆眯浴⒖蛇\(yùn)行性等等。
5、結(jié)語(yǔ)
差異控制是軟件工程質(zhì)量控制的核心。要生產(chǎn)出高質(zhì)量的軟件，就要注意差異控制，注意項(xiàng)目需求分析。在需求分析階段要注意：(1)質(zhì)量指標(biāo)對(duì)不同人群、不同目的、不同時(shí)段要求可能不同，具體質(zhì)量控制指標(biāo)需供需雙方共同約定;(2)質(zhì)量指標(biāo)與度量標(biāo)準(zhǔn)、目的相關(guān)，一般的情況是高指標(biāo)具有高技術(shù)難度、需要高投入、較長(zhǎng)開(kāi)發(fā)期;(3)軟件開(kāi)發(fā)不同于其他產(chǎn)品的制造，軟件的整個(gè)過(guò)程都是設(shè)計(jì)過(guò)程(沒(méi)有制造過(guò)程);(4)軟件開(kāi)發(fā)不需要使用大量的物質(zhì)資源，而主要是人力資源。
充分認(rèn)識(shí)軟件工程的目標(biāo)，為確保目標(biāo)實(shí)現(xiàn)切實(shí)采用的軟件度量技術(shù)，控制所有過(guò)程的質(zhì)量，滿足顧客和組織內(nèi)部雙方的需要和利益，定期評(píng)價(jià)質(zhì)量體系，生產(chǎn)出高質(zhì)量軟件。
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