軟件質(zhì)量保證與測試PPT課件第2章 軟件質(zhì)量工程體系

1、1第第2章章 軟件質(zhì)量工程體系軟件質(zhì)量工程體系 2內(nèi)容提要內(nèi)容提要p2.1軟件質(zhì)量控制的基本方法軟件質(zhì)量控制的基本方法l2.1.1 軟件質(zhì)量控制基本概念l2.1.2 軟件質(zhì)量控制的基本方法p2.2軟件質(zhì)量控制模型和技術軟件質(zhì)量控制模型和技術l2.2.1 軟件質(zhì)量控制模型l2.2.2 軟件質(zhì)量控制模型參數(shù)l2.2.3 軟件質(zhì)量控制的實施過程l2.2.3 軟件質(zhì)量控制技術p2.3軟件質(zhì)量保證體系軟件質(zhì)量保證體系l2.3.1能力成熟度模型（ccm）l2.3.2軟件質(zhì)量保證sqa41p2.4小結小結32.1軟件質(zhì)量控制的基本方法軟件質(zhì)量控制的基本方法p2.1.1 軟件質(zhì)量控制的基本概念軟件質(zhì)量控制的基

2、本概念l從軟件質(zhì)量控制本身的技術意義上說，我們對軟件質(zhì)量控制作如下定義：軟件質(zhì)量控制是一組由開發(fā)組織使用的程序和方法，使用它軟件質(zhì)量控制是一組由開發(fā)組織使用的程序和方法，使用它可在規(guī)定的資金投入和時間限制的條件下，提供滿足客戶質(zhì)可在規(guī)定的資金投入和時間限制的條件下，提供滿足客戶質(zhì)量要求的軟件產(chǎn)品并持續(xù)不斷地改善開發(fā)過程和開發(fā)組織本量要求的軟件產(chǎn)品并持續(xù)不斷地改善開發(fā)過程和開發(fā)組織本身，以提高將來生產(chǎn)高質(zhì)量軟件產(chǎn)品的能力。身，以提高將來生產(chǎn)高質(zhì)量軟件產(chǎn)品的能力。l根據(jù)這個定義，我們可以看到：軟件質(zhì)量控制是開發(fā)組織執(zhí)行的一系列過程。軟件質(zhì)量控制是開發(fā)組織執(zhí)行的一系列過程。軟件質(zhì)量控制的目標是以最低

3、的代價獲得客戶滿意的軟件產(chǎn)軟件質(zhì)量控制的目標是以最低的代價獲得客戶滿意的軟件產(chǎn)品。品。對于開發(fā)組織本身來說對于開發(fā)組織本身來說 軟件質(zhì)量控制的另一個目標是從每軟件質(zhì)量控制的另一個目標是從每一次開發(fā)過程中學習一次開發(fā)過程中學習 以便使軟件質(zhì)量控制一次比一次更好。以便使軟件質(zhì)量控制一次比一次更好。4軟件質(zhì)量控制和質(zhì)量管理軟件質(zhì)量控制和質(zhì)量管理 質(zhì)量管理技術開發(fā)質(zhì)量控制配置管理客戶變更需求客戶變更需求客戶需求客戶需求管理指令管理指令匯報和報告匯報和報告錯誤錯誤/問題報告問題報告需求變更需求變更被拒絕的產(chǎn)品被拒絕的產(chǎn)品標準和程序標準和程序狀態(tài)狀態(tài)/進展報告進展報告階段產(chǎn)品階段產(chǎn)品52.1.2 軟件質(zhì)量

4、控制的基本方法軟件質(zhì)量控制的基本方法p目標問題度量法目標問題度量法l對一個項目的各個方面（產(chǎn)品、過程和資源）規(guī)定具體的目標，這些目標的表達應非常明確。這樣做一方面是為了能更好地理解在開發(fā)期間發(fā)生了什么；這樣做一方面是為了能更好地理解在開發(fā)期間發(fā)生了什么；另一方面，是為了更容易地評估已經(jīng)做好了哪些方面，還有另一方面，是為了更容易地評估已經(jīng)做好了哪些方面，還有哪些方面需要改進。哪些方面需要改進。l對每一個目標，要引出一系列能反映出這個目標是否達到要求的問題，并要求對這些問題進行回答。這些問題的答案將有助于使目標定量化。l將回答這些問題的答案映射到對軟件質(zhì)量等級的度量上，根據(jù)這種度量得出軟件目標是否

5、達到的結論，或確認哪些做好了，哪些仍需改善。l收集數(shù)據(jù)。要為收集和分析數(shù)據(jù)做出計劃。所收集的數(shù)據(jù)不僅在分析和度量質(zhì)量目標時是必不可少的，所收集的數(shù)據(jù)不僅在分析和度量質(zhì)量目標時是必不可少的，而且應當保存起來長期使用，以便使目標得到長期、持續(xù)的而且應當保存起來長期使用，以便使目標得到長期、持續(xù)的改善。改善。6目標問題度量法示例圖目標問題度量法示例圖 p在這個例子中的實際做法是：在這個例子中的實際做法是：l目標：改善現(xiàn)場使用中的軟件產(chǎn)品的質(zhì)量（可維護性）。l問題：可維護性開發(fā)過程在預防和阻止缺陷發(fā)生方面有效嗎？正在發(fā)生哪些缺陷？產(chǎn)生缺陷的原因是什么？l度量：產(chǎn)品的缺陷密度；按缺陷類別劃分的產(chǎn)品缺陷的

6、發(fā)生頻率；缺陷產(chǎn)生的頻率分布以及缺陷發(fā)生所在階段的頻率分布。運行維護進行可維護性開發(fā)進行開發(fā)準備開發(fā)7風險管理法風險管理法 l根據(jù)經(jīng)驗識別項目要素的有關風險；l評估風險發(fā)生的概率和發(fā)生的代價；l按發(fā)生概率和代價劃分風險等級并排序；l在項目限定條件下選擇控制風險的技術并制定計劃；l執(zhí)行計劃并監(jiān)視進程；l持續(xù)評估風險狀態(tài)并采取正確的措施。8sei風險管理模型風險管理模型 跟蹤跟蹤識識別別分析分析計劃計劃控控制制在風險轉化在風險轉化為問題前發(fā)為問題前發(fā)現(xiàn)現(xiàn)對風險的影響、對風險的影響、發(fā)生概率等進發(fā)生概率等進行分析行分析基于分析的決策基于分析的決策弱化、轉移、弱化、轉移、控制風險控制風險監(jiān)督風險，檢查

7、對策監(jiān)督風險，檢查對策的適應性的適應性9軟件項目各階段的風險軟件項目各階段的風險 階段階段可能面臨的風險問題可能面臨的風險問題計劃目標不清范圍不清缺少溝通業(yè)務不清缺乏可行性分析設計缺乏經(jīng)驗沒有變更控制計劃項目計劃倉促（進度風險）設計疏漏實施缺乏環(huán)境設計錯誤開發(fā)能力項目范圍變更進度變更人員變更內(nèi)部溝通不暢備選方案無效測試計劃不充分或缺少經(jīng)驗發(fā)布質(zhì)量差客戶不滿意設備未按時到貨資金不能及時回收10風險嚴重程度等級風險嚴重程度等級 影響影響程度程度標準標準等級等級危險嚴重影響項目，可能導致項目取消或直接失敗109高影響進度，導致延期，客戶抱怨嚴重87中影響預算或軟件性能差，客戶不滿意65低影響進程但很

8、快解決，客戶有些不滿43小影響較小，客戶未察覺或認可2011風險控制方法風險控制方法p在控制階段主要用到的風險控制方法有風險避免、在控制階段主要用到的風險控制方法有風險避免、風險弱化、風險承擔和風險轉移等，分別敘述如風險弱化、風險承擔和風險轉移等，分別敘述如下：下：l風險避免，通過變更計劃消除風險的觸發(fā)條件，如采用成熟技術、增加資源、減少軟件范圍等。l風險弱化，降低風險發(fā)生的概率，如簡化流程、更多測試、開發(fā)原型系統(tǒng)等。l風險承擔，制定應急方案，隨機應變。l風險轉移，將風險發(fā)生的結果連同應對權利轉移給有承受能力的第三方。122.2 軟件質(zhì)量控制模型和技術軟件質(zhì)量控制模型和技術p2.2.1 軟件質(zhì)

9、量控制模型軟件質(zhì)量控制模型 確定質(zhì)量目標提高質(zhì)量開發(fā)質(zhì)量評估質(zhì)量質(zhì)量控制參數(shù)產(chǎn)品、過程、資源定義改善估計度量計劃plan改進action實施do檢查check132.2.2 軟件質(zhì)量控制模型參數(shù)軟件質(zhì)量控制模型參數(shù)p產(chǎn)品產(chǎn)品p過程過程p資源資源過程1過程2過程n輸出1輸入2輸出2輸入n輸入1輸出n反饋及糾錯142.2.3 軟件質(zhì)量控制的實施過程軟件質(zhì)量控制的實施過程計劃計劃實施實施檢查檢查改進改進計劃計劃實施實施檢查檢查改進改進計劃計劃實施實施檢查檢查改進改進計劃計劃實施實施檢查檢查改進改進預開發(fā)預開發(fā)開發(fā)開發(fā)維護維護p預開發(fā)階段預開發(fā)階段p開發(fā)階段開發(fā)階段p維護階段維護階段152.2.3 軟

10、件質(zhì)量控制技術軟件質(zhì)量控制技術p軟件質(zhì)量控制技術的軟件質(zhì)量控制技術的特征特征 質(zhì)量控制質(zhì)量控制技術技術預防性特征預防性特征檢測性特征檢測性特征因果分析分析原因，提出改進建議，預防出錯 配置管理控制軟件配置，防止引入新的錯誤 獨立的確認與驗證iv&v 及時發(fā)現(xiàn)和糾正需求、設計、編碼的錯誤檢查在測試之前檢查并糾正設計和編碼的缺陷檢查和糾正設計、編碼缺陷管理度量檢查早期問題并調(diào)整質(zhì)量控制參數(shù) 性能工程提供某種方法避免潛在的性能問題度量實際性能，確認是否滿足需求初樣對早期需求和問題的確認，用戶界面設計確認 可靠性建模 度量軟件的可靠性，并預測附加測試軟件審計識別關鍵風險并提出規(guī)避方法檢測超時、

11、超支和質(zhì)量缺陷16部分軟件質(zhì)量控制技術對質(zhì)量參部分軟件質(zhì)量控制技術對質(zhì)量參數(shù)的影響數(shù)的影響 質(zhì)量控制技術質(zhì)量控制技術受影響的質(zhì)量控制參數(shù)受影響的質(zhì)量控制參數(shù)產(chǎn)品產(chǎn)品過程過程資源資源因果分析 需求分析、開發(fā)與測試人力、設備、進度配置管理需求、接口、編碼及文檔配置管理、軟件質(zhì)量保障 獨立的確認與驗證需求、設計、編碼及測試文檔需求分析、開發(fā)與測試設備檢查設計、編碼及文檔 管理度量需求、設計、編碼需求分析、開發(fā)與測試、開發(fā)工具、軟件狀態(tài)計算機資源、人力、資金、進度性能工程設計、編碼、定時分配、規(guī)模估計測試 初樣需求、客戶界面開發(fā)與測試設備可靠性建模設計、編碼 為測試、評估確定進度計劃軟件審計需求、接口

12、、定時分配和規(guī)模估計需求分析、開發(fā)與測試、初樣工程、配置管理、sqa人力、管理、開發(fā)和測試設備17軟件質(zhì)量控制問題與質(zhì)量控制技軟件質(zhì)量控制問題與質(zhì)量控制技術術 p最終產(chǎn)品的質(zhì)量需求是什么？最終產(chǎn)品的質(zhì)量需求是什么？p選擇什么樣的開發(fā)組織？選擇什么樣的開發(fā)組織？p為預防軟件質(zhì)量缺陷應該做點兒什么？為預防軟件質(zhì)量缺陷應該做點兒什么？p怎樣檢查軟件質(zhì)量？怎樣檢查軟件質(zhì)量？p在檢查點應該獲得哪些信息？在檢查點應該獲得哪些信息？18軟件質(zhì)量控制技術的選擇軟件質(zhì)量控制技術的選擇 p選擇控制技術需考慮的因素：選擇控制技術需考慮的因素：l有些技術是任何時候都要考慮的，盡管它們的使用等級可以變化。l要考慮所選技

13、術的效益并使需求、風險和限制得到平衡。l有些技術是冗余的或是矛盾的，只需或只能選擇其一。l有些技術是互補的，同時使用可能提高效益。l控制技術的選用不能與約定相矛盾。l有些技術只能用于特定的開發(fā)階段或特定的開發(fā)活動中。l檢測性技術宜盡早使用，以防早期缺陷的產(chǎn)生和傳播。l對于高風險的設計和程序，質(zhì)量控制活動和檢查點的安排時間上不要隔太久192.3軟件質(zhì)量保證體系軟件質(zhì)量保證體系 p軟件質(zhì)量保證（軟件質(zhì)量保證（software quality assure，sqa）是建立）是建立一套有計劃，有系統(tǒng)的方法，來向管理層保證擬定出的標準、一套有計劃，有系統(tǒng)的方法，來向管理層保證擬定出的標準、步驟、實踐和方

14、法能夠正確地被所有項目所采用。軟件質(zhì)量保步驟、實踐和方法能夠正確地被所有項目所采用。軟件質(zhì)量保證的目的是使軟件過程對于管理人員來說是可見的。證的目的是使軟件過程對于管理人員來說是可見的。l它通過對軟件產(chǎn)品和活動進行評審和審計來驗證軟件是合乎標準的。l軟件質(zhì)量保證組在項目開始時就一起參與建立計劃、標準和過程。l這些將使軟件項目滿足機構方針的要求。psqa（軟件質(zhì)量保證）是（軟件質(zhì)量保證）是cmm（軟件能力成熟度）（軟件能力成熟度）2級中的一級中的一個重要關鍵過程區(qū)域，它是貫穿于整個軟件過程的第三方獨立個重要關鍵過程區(qū)域，它是貫穿于整個軟件過程的第三方獨立審查活動，在審查活動，在cmm的過程中充當

15、重要角色。的過程中充當重要角色。psqa的目的是向管理者提供對軟件過程進行全面監(jiān)控的手段，的目的是向管理者提供對軟件過程進行全面監(jiān)控的手段，包括評審和審計軟件產(chǎn)品和活動，驗證它們是否符合相應的規(guī)包括評審和審計軟件產(chǎn)品和活動，驗證它們是否符合相應的規(guī)程和標準，同時給項目管理者提供這些評審和審計的結果。程和標準，同時給項目管理者提供這些評審和審計的結果。l因此，滿足sqa是達到cmm2級要求的重要步驟之一。 202.3.1能力成熟度模型（能力成熟度模型（ccm） p能力成熟度模型的歷史和發(fā)展能力成熟度模型的歷史和發(fā)展l1987年，美國卡內(nèi)基梅隆大學軟件研究所（software engineerin

16、g institute，sei）受美國國防部的委托，率先在軟件行業(yè)從軟件過程能力的角度提出了軟件過程成熟度模型（capability maturity model，cmm），隨后在全世界推廣實施的一種軟件評估標準，用于評價軟件承包能力并幫助其改善軟件質(zhì)量的方法。它主要用于軟件開發(fā)過程和軟件開發(fā)能力的評價和改進。它主要用于軟件開發(fā)過程和軟件開發(fā)能力的評價和改進。它側重于軟件開發(fā)過程的管理及工程能力的提高與評估。它側重于軟件開發(fā)過程的管理及工程能力的提高與評估。lcmm自1987年開始實施認證，現(xiàn)已成為軟件業(yè)最權威的評估認證體系。lcmm包括5個等級，共計18個過程域，52個目標，300多個關鍵實

17、踐。21能力成熟度模型的基本概念能力成熟度模型的基本概念 p能力成熟度模型（能力成熟度模型（capability maturity model for software，英文縮寫為，英文縮寫為sw-cmm，簡稱，簡稱cmm）cmm是對于軟件組織在定是對于軟件組織在定義、實施、度量、控制和改善其軟件過程的實踐義、實施、度量、控制和改善其軟件過程的實踐中各個發(fā)展階段的描述。中各個發(fā)展階段的描述。p它是在美國國防部的指導下，由軟件開發(fā)團體和它是在美國國防部的指導下，由軟件開發(fā)團體和軟件工程學院（軟件工程學院（sei）及）及carnegie mellon大大學共同開發(fā)的。學共同開發(fā)的。pcmm的核心是

18、把軟件開發(fā)視為一個過程，并根的核心是把軟件開發(fā)視為一個過程，并根據(jù)這一原則對軟件開發(fā)和維護進行過程監(jiān)控和研據(jù)這一原則對軟件開發(fā)和維護進行過程監(jiān)控和研究，以使其更加科學化、標準化、使企業(yè)能夠更究，以使其更加科學化、標準化、使企業(yè)能夠更好地實現(xiàn)商業(yè)目標。好地實現(xiàn)商業(yè)目標。 22cmm的基本思想的基本思想 pcmm的基本思想是基于已有的基本思想是基于已有60多年歷史的產(chǎn)品質(zhì)量原理。多年歷史的產(chǎn)品質(zhì)量原理。休哈特（休哈特（walter shewart）在）在30年代發(fā)表了統(tǒng)計質(zhì)量年代發(fā)表了統(tǒng)計質(zhì)量控制原理，戴明（控制原理，戴明（w. edwards）和朱蘭（）和朱蘭（joseph juran）的關于質(zhì)

19、量的著作又進一步發(fā)展和論證了該原理。）的關于質(zhì)量的著作又進一步發(fā)展和論證了該原理。p實際上，將質(zhì)量原理變?yōu)槌墒於瓤蚣艿乃枷胧强藙谒贡葘嶋H上，將質(zhì)量原理變?yōu)槌墒於瓤蚣艿乃枷胧强藙谒贡龋╬hilip crosby），他在著作），他在著作質(zhì)量免費質(zhì)量免費（quality is free）中首先提出，他的質(zhì)量管理成熟度）中首先提出，他的質(zhì)量管理成熟度網(wǎng)絡描繪了采用質(zhì)量實踐時的網(wǎng)絡描繪了采用質(zhì)量實踐時的5個進化階段，而該框架后個進化階段，而該框架后來又由來又由ibm的拉迪斯（的拉迪斯（rom radice）和他的同事們在）和他的同事們在漢弗萊（漢弗萊（watts humphrey）指導下進一步改進以適）

20、指導下進一步改進以適應軟件過程的需要。應軟件過程的需要。p1986年，漢弗萊將此成熟框架帶到了年，漢弗萊將此成熟框架帶到了sei并增加了成熟并增加了成熟度等級的概念，將這些原理應用于軟件開發(fā)，發(fā)展成為軟度等級的概念，將這些原理應用于軟件開發(fā)，發(fā)展成為軟件過程成熟度框架，形成了當前軟件產(chǎn)業(yè)界正在使用的框件過程成熟度框架，形成了當前軟件產(chǎn)業(yè)界正在使用的框架。架。 23實施實施cmm的必要性的必要性 p實施實施cmm是改進軟件質(zhì)量的有效方法是改進軟件質(zhì)量的有效方法:控制軟件生產(chǎn)過程、控制軟件生產(chǎn)過程、提高軟件生產(chǎn)者組織性和軟件生產(chǎn)者個人能力的有效合理提高軟件生產(chǎn)者組織性和軟件生產(chǎn)者個人能力的有效合理的方法軟件工程和很多研究領域及實際問題有關，主要相的方法軟件工程和很多研究領域及實際問題有關，主要相關領域和因素有：關領域和因素有：l需求工程（requirements engineering）。p理論上，需求工程是應用已被證明的原理、技術和工具，理論上，需求工程是應用已被證明的原理、技術和工具，幫助系統(tǒng)分析人員理解問題或描述產(chǎn)品的外在行為。幫助系統(tǒng)分析人員理解問題或描述產(chǎn)品的外在行為。p軟件復用（軟件復用（software reuse），定義為利用工程知識），定義為利用工程知識或方法，