軟件工程講義_第十九章過程度量和項(xiàng)目度量ppt課件

1、軟件工程第19章 過程和工程度量主要內(nèi)容過程領(lǐng)域和工程領(lǐng)域中的度量軟件丈量軟件質(zhì)量度量小結(jié)過程和工程度量軟件過程和工程度量是定量的丈量，這些丈量能使軟件工程師更深化地了解軟件過程的效果，以及運(yùn)用該過程作為框架進(jìn)展開發(fā)的工程的效果。度量時(shí)，首先搜集根本的質(zhì)量數(shù)據(jù)和消費(fèi)率數(shù)據(jù)，然后分析這些數(shù)據(jù)、與過去的平均值進(jìn)展比較，經(jīng)過評(píng)價(jià)來確定能否已有質(zhì)量和消費(fèi)率的提高。度量也可以用來查明問題區(qū)域，以便確定適宜的補(bǔ)救方法，并改良軟件過程。過程和工程度量軟件度量由軟件管理者來分析和評(píng)價(jià)。丈量數(shù)據(jù)通常由軟件工程師來搜集。假設(shè)不進(jìn)展丈量，只能根據(jù)客觀評(píng)價(jià)來做判別。經(jīng)過丈量，可以發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)，可以更好地進(jìn)展估算，隨著時(shí)間

2、的推移可以獲得真正的改良。過程和工程度量 首先確定一組有限的易于搜集的過程丈量和工程丈量。通常運(yùn)用面向規(guī)模或面向功能的度量對(duì)這些丈量進(jìn)展規(guī)范化。然后，對(duì)丈量結(jié)果進(jìn)展分析，并與該組織以前完成的類似工程的平均數(shù)據(jù)進(jìn)展比較。最后評(píng)價(jià)趨勢(shì)，并給出結(jié)論。任務(wù)產(chǎn)品是得到一組軟件度量，它們提供了對(duì)過程的洞察力和對(duì)工程的了解。過程和工程度量經(jīng)過提供目的評(píng)價(jià)的機(jī)制，丈量使我們可以對(duì)工程和過程有更深化的了解。Lord Kelvin曾經(jīng)說過：當(dāng)他可以丈量他所說的事物，并能用數(shù)字表達(dá)它時(shí)，他就對(duì)它有了一定的了解；當(dāng)他不能丈量它，也不能用數(shù)字來表達(dá)時(shí)，就闡明他對(duì)它的了解還很貧乏，不能令人稱心：這能夠是知識(shí)的開場(chǎng)，但他在

3、思想上還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有進(jìn)入科學(xué)的境地。過程和工程度量丈量可以運(yùn)用于軟件過程中，目的是繼續(xù)地改良軟件過程。丈量也可以運(yùn)用于整個(gè)軟件工程中，輔助進(jìn)展估算、質(zhì)量控制、消費(fèi)率評(píng)價(jià)及工程控制。最后，軟件工程師還可以運(yùn)用丈量來協(xié)助評(píng)價(jià)任務(wù)產(chǎn)品的質(zhì)量，并在工程進(jìn)展過程中輔助進(jìn)展戰(zhàn)術(shù)決策。過程和工程度量PAR96討論了進(jìn)展丈量的理由：(1)描寫經(jīng)過描寫而獲得對(duì)過程、產(chǎn)品、資源和環(huán)境的了解，并建立同未來評(píng)價(jià)進(jìn)展比較的基線；(2)評(píng)價(jià)經(jīng)過評(píng)價(jià)來確定相對(duì)于方案的情況；(3)預(yù)測(cè)經(jīng)過了解過程和產(chǎn)品間的關(guān)系，并構(gòu)造這些關(guān)系的模型來進(jìn)展預(yù)測(cè)；(4)改良經(jīng)過識(shí)別妨礙、根本緣由、低效率和其他改良產(chǎn)質(zhì)量量和過程性能的時(shí)機(jī)來進(jìn)展改良。

4、丈量是一個(gè)管理工具，假設(shè)能正確地運(yùn)用，它將為工程管理者提供洞察力。因此，丈量可以協(xié)助工程管理者和軟件團(tuán)隊(duì)制定出使工程勝利的決策。過程領(lǐng)域和工程領(lǐng)域中的度量過程度量的搜集涉及一切的工程，而且要閱歷相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，目的是提供可以引導(dǎo)長(zhǎng)期的軟件過程改良的一組過程目的。工程度量使得軟件工程管理者可以：(1)評(píng)價(jià)正在進(jìn)展中的工程的形狀；(2)跟蹤潛在的風(fēng)險(xiǎn)；(3)在問題呵斥不良影響之前發(fā)現(xiàn)它們；(4)調(diào)整任務(wù)流程或義務(wù)；(5)評(píng)價(jià)工程團(tuán)隊(duì)控制軟件任務(wù)產(chǎn)質(zhì)量量的才干。丈量數(shù)據(jù)由工程團(tuán)隊(duì)搜集，然后被轉(zhuǎn)換成度量數(shù)據(jù)在工程期間運(yùn)用。丈量數(shù)據(jù)也可以傳送給那些擔(dān)任軟件過程改良的人員。因此，很多一樣的度量既可用于過程領(lǐng)

5、域，又可用于工程領(lǐng)域。過程度量和軟件過程改良改良任何過程的獨(dú)一合理方法就是丈量該過程的特定屬性，再根據(jù)這些屬性建立一組有意義的度量，然后運(yùn)用這組度量提供的目的來導(dǎo)出過程改良戰(zhàn)略。但是，在討論軟件度量及其對(duì)軟件過程改良的影響之前，必需留意到：過程僅是眾多“改良軟件質(zhì)量和組織性能的控制要素中的一種。軟件質(zhì)量和組織有效性的決議要素圖19-1 軟件質(zhì)量和組織有效性的決議要素過程度量和軟件過程改良在圖19-1中，過程位于三角形的中央，銜接了三個(gè)對(duì)軟件質(zhì)量和組織績(jī)效有艱苦影響的要素。其中，人員的技藝和動(dòng)力被以為是對(duì)質(zhì)量和績(jī)效影響最大的要素，產(chǎn)品復(fù)雜性對(duì)質(zhì)量和團(tuán)隊(duì)績(jī)效也有相當(dāng)大的影響，過程中采用的技術(shù)也有一

6、定的影響。另外，過程三角形位于環(huán)境條件圓圈內(nèi)，環(huán)境條件包括：開發(fā)環(huán)境、商業(yè)條件、客戶特性。過程度量和軟件過程改良可以間接地丈量軟件過程的效果。即，可以根據(jù)從過程中獲得的結(jié)果來導(dǎo)出一組度量。這些結(jié)果包括：在軟件發(fā)布之前發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤數(shù)的測(cè)度，提交給最終用戶并由最終用戶報(bào)告的缺陷的測(cè)度，交付的任務(wù)產(chǎn)品的測(cè)度，破費(fèi)的任務(wù)量的測(cè)度，破費(fèi)時(shí)間的測(cè)度，與進(jìn)度方案能否一致的測(cè)度，以及其他測(cè)度。還可以經(jīng)過丈量特定軟件工程義務(wù)的特性來導(dǎo)出過程度量。過程度量和軟件過程改良GRA92以為不同類型的過程數(shù)據(jù)的運(yùn)用可以分為“私有的和公有的。私有度量的例子有：個(gè)人缺陷率、軟件構(gòu)件缺陷率和開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤數(shù)?！八接羞^程數(shù)據(jù)

7、的觀念與Humphrey所建議的個(gè)人軟件過程方法相一致。Humphrey以為過程改良可以、也應(yīng)該開場(chǎng)于個(gè)人級(jí)。私有過程數(shù)據(jù)是軟件工程師個(gè)人改良其任務(wù)的重要驅(qū)動(dòng)力。有些過程度量對(duì)于軟件工程團(tuán)隊(duì)是私有的，但對(duì)一切團(tuán)隊(duì)成員是公用的。例如，主要軟件功能的缺陷報(bào)告、正式技術(shù)評(píng)審中發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤，以及每個(gè)構(gòu)件或功能的代碼行數(shù)或功能點(diǎn)數(shù)。這些數(shù)據(jù)可由團(tuán)隊(duì)進(jìn)展評(píng)審，以便找出可以改善團(tuán)隊(duì)性能的目的。過程度量和軟件過程改良公用的度量普通吸收了本來是個(gè)人或團(tuán)隊(duì)的私有信息。搜集和評(píng)價(jià)工程級(jí)的缺陷率、任務(wù)量、時(shí)間以及相關(guān)的數(shù)據(jù)，來找出可以改善組織過程性能的目的。軟件過程度量對(duì)于組織提高其整體的過程成熟度可以提供很大的協(xié)助。

8、不過，就像一切其他度量一樣，軟件過程度量也能夠被誤用，產(chǎn)生的問題比它們所能處理的問題更多。過程度量和軟件過程改良GRA92提出一組“軟件度量規(guī)那么。管理者和開發(fā)者在制定過程度量大綱時(shí)，這些規(guī)那么都適用：解釋度量數(shù)據(jù)時(shí)運(yùn)用常識(shí)，并思索組織的敏感性。向搜集丈量和度量的個(gè)人及團(tuán)隊(duì)定期提供反響。不要運(yùn)用度量去評(píng)價(jià)個(gè)人。與開發(fā)者和團(tuán)隊(duì)一同設(shè)定明晰的目的，并確定為到達(dá)這些目的需求運(yùn)用的度量。不要用度量去要挾個(gè)人或團(tuán)隊(duì)。指出問題區(qū)域的度量數(shù)據(jù)不應(yīng)該被“消極地對(duì)待，這些數(shù)據(jù)僅僅是過程改良的目的。不要在某一個(gè)別的度量上糾纏，而無暇顧及其他重要的度量。過程度量和軟件過程改良隨著一個(gè)組織更加得心應(yīng)手地搜集和運(yùn)用過程

9、度量，簡(jiǎn)單的目的獲取方式就會(huì)逐漸被更加準(zhǔn)確的方法所取代，該方法稱為統(tǒng)計(jì)軟件過程改良。本質(zhì)上，SSPI運(yùn)用軟件失效分析方法搜集在運(yùn)用軟件、系統(tǒng)或產(chǎn)品的開發(fā)及運(yùn)用過程中所遇到的一切的錯(cuò)誤及缺陷信息。工程度量軟件過程度量用于戰(zhàn)略目的，而軟件工程度量那么用于戰(zhàn)術(shù)目的。即，工程管理者和軟件工程團(tuán)隊(duì)經(jīng)過運(yùn)用工程度量及從中導(dǎo)出的目的，可以改良工程任務(wù)流程和技術(shù)活動(dòng)。在大多數(shù)軟件工程中，工程度量的第一次運(yùn)用是在估算階段。從過去工程中搜集的度量可以作為估算當(dāng)前軟件任務(wù)量及時(shí)間的根底。隨著工程的進(jìn)展，可以將破費(fèi)的任務(wù)量及時(shí)間的丈量與最初的估算值(及工程進(jìn)度)進(jìn)展比較。工程管理者可以運(yùn)用這些數(shù)據(jù)來監(jiān)控工程的進(jìn)展。工

10、程度量隨著技術(shù)任務(wù)的啟動(dòng)，其他工程度量也開場(chǎng)有意義了。消費(fèi)率可以根據(jù)創(chuàng)建的模型、評(píng)審的時(shí)間、功能點(diǎn)以及交付的源代碼行數(shù)來丈量。此外，對(duì)每個(gè)軟件工程義務(wù)中所發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤也要進(jìn)展跟蹤。在軟件從需求到設(shè)計(jì)的演化過程中，需求搜集技術(shù)度量來評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)質(zhì)量，并提供假設(shè)干目的，這些目的將會(huì)影響代碼生成及測(cè)試所采用的方法。工程度量工程度量的目的是雙重的。首先，利用度量可以對(duì)開發(fā)進(jìn)度進(jìn)展必要的調(diào)整，以防止延遲，并減少潛在的問題及風(fēng)險(xiǎn)，從而使得開發(fā)時(shí)間減到最少。其次，工程度量可在工程進(jìn)展過程中評(píng)價(jià)產(chǎn)質(zhì)量量，必要時(shí)可調(diào)整技術(shù)方法以提高質(zhì)量。隨著質(zhì)量的提高，缺陷會(huì)減到最少。而隨著缺陷數(shù)的減少，工程中所需的修正任務(wù)量也會(huì)降

11、低，這將使整個(gè)工程本錢降低。軟件丈量軟件丈量有兩種分類方法：(1)軟件過程(如破費(fèi)的本錢和任務(wù)量)和產(chǎn)品(如產(chǎn)生的代碼行(LOC)、運(yùn)轉(zhuǎn)速度以及某段時(shí)間內(nèi)報(bào)告的缺陷) 的直接丈量;(2)產(chǎn)品的間接丈量，包括功能、質(zhì)量、復(fù)雜性、有效性、可靠性、可維護(hù)性，以及許多其他的“產(chǎn)品特性。將工程度量結(jié)合起來可以得到整個(gè)軟件組織公用的過程度量。面向規(guī)模的度量面向規(guī)模的軟件度量是經(jīng)過規(guī)范化質(zhì)量和(或)消費(fèi)率的丈量值而得到的，這些丈量都基于曾經(jīng)開發(fā)的軟件的規(guī)模。假設(shè)軟件組織不斷在做簡(jiǎn)單的記錄，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)如圖19-2所示的面向規(guī)模丈量的表。該表列出了在過去幾年中完成的每一個(gè)軟件開發(fā)工程及其相關(guān)的丈量數(shù)據(jù)。面向規(guī)

12、模的度量圖19-2 面向規(guī)模的度量面向規(guī)模的度量為了產(chǎn)生能和其他工程中同類度量進(jìn)展比較的度量，選擇代碼行作為規(guī)范化值。根據(jù)表中所包含的根本數(shù)據(jù)，每個(gè)工程都能得到一組簡(jiǎn)單的面向規(guī)模的度量：每千行代碼(KLOC)的錯(cuò)誤數(shù)；每千行代碼的缺陷數(shù)；每千行代碼的本錢；每千行代碼的文檔頁(yè)數(shù)；此外，還能計(jì)算出其他有意義的度量。面向功能的度量面向功能的軟件度量運(yùn)用功能丈量數(shù)據(jù)作為規(guī)范化值。運(yùn)用最廣泛的面向功能的度量是功能點(diǎn)FP。功能點(diǎn)是根據(jù)軟件信息域的特性及復(fù)雜性來計(jì)算的。調(diào)和代碼行和功能點(diǎn)的度量方法代碼行和功能點(diǎn)之間的關(guān)系依賴于實(shí)現(xiàn)軟件所采用的程序設(shè)計(jì)言語(yǔ)及設(shè)計(jì)的質(zhì)量。很多研討試圖將FP丈量和LOC丈量聯(lián)絡(luò)起

13、來。表19-1(P340頁(yè))給出了在不同的程序設(shè)計(jì)言語(yǔ)中實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能點(diǎn)所需的平均代碼行數(shù)的粗略估算。調(diào)和代碼行和功能點(diǎn)的度量方法人們發(fā)現(xiàn)基于功能點(diǎn)和LOC的度量都是對(duì)軟件開發(fā)任務(wù)量和本錢的比較準(zhǔn)確的斷定。然而，假設(shè)運(yùn)用LOC和FP進(jìn)展估算，還必需求建立一個(gè)歷史信息基線。在過程度量和工程度量中，最關(guān)懷的是消費(fèi)率和質(zhì)量軟件開發(fā)“輸出量作為投入的任務(wù)量和時(shí)間的函數(shù)的丈量和對(duì)消費(fèi)的任務(wù)產(chǎn)品的“適用性的丈量。為了進(jìn)展過程改良和工程謀劃，必需掌握歷史的情況。在以往的工程中，軟件開發(fā)的消費(fèi)率是多少？消費(fèi)的軟件質(zhì)量如何？怎樣利用以往的消費(fèi)率數(shù)據(jù)和質(zhì)量數(shù)據(jù)推斷如今的消費(fèi)率和質(zhì)量？如何利用這些數(shù)據(jù)協(xié)助我們改良過程

14、，以及更準(zhǔn)確地規(guī)劃新的工程？面向?qū)ο蟮亩攘總鹘y(tǒng)的軟件工程度量也可以用于估算面向?qū)ο蟮能浖こ?。但是，這些度量并沒有提供對(duì)進(jìn)度和任務(wù)量進(jìn)展調(diào)整的足夠的粒度，而這卻是在演化模型或增量模型中進(jìn)展迭代時(shí)所需求的。LOR94提出了以下用于OO工程的度量。場(chǎng)景腳本的數(shù)量關(guān)鍵類的數(shù)量支持類的數(shù)量每個(gè)關(guān)鍵類的平均支持類數(shù)量子系統(tǒng)的數(shù)量面向用例的度量與LOC或FP相類似，運(yùn)用用例作為規(guī)范化的丈量應(yīng)該是合理的。同F(xiàn)P一樣，用例也是在軟件過程早期進(jìn)展定義的。在艱苦的建模活動(dòng)和構(gòu)造活動(dòng)開場(chǎng)之前，就允許運(yùn)用用例進(jìn)展估算。用例描畫了用戶可見的功能和特性，這些都是系統(tǒng)的根本需求。用例與程序設(shè)計(jì)言語(yǔ)無關(guān)。另外，用例的數(shù)量同運(yùn)

15、用系統(tǒng)的規(guī)模和測(cè)試用例的數(shù)量成正比，而測(cè)試用例是為了充分測(cè)試該運(yùn)用系統(tǒng)而必需設(shè)計(jì)的。軟件質(zhì)量度量軟件工程的根本目的是在某個(gè)時(shí)間框架內(nèi)開發(fā)出滿足市場(chǎng)需求的高質(zhì)量的系統(tǒng)、運(yùn)用或產(chǎn)品。為了到達(dá)這個(gè)目的，軟件工程師必需在成熟的軟件過程背景下，運(yùn)用有效的方法及現(xiàn)代化的工具。此外，一個(gè)優(yōu)秀的軟件工程師必需經(jīng)過丈量來判別能否實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量。軟件質(zhì)量度量將軟件工程師個(gè)人搜集的私有度量結(jié)合起來，可以提供工程級(jí)的度量。雖然可以搜集到很多質(zhì)量丈量數(shù)據(jù)，但在工程級(jí)上最主要的還是丈量錯(cuò)誤和缺陷的數(shù)量。從這些丈量中導(dǎo)出的度量可以提供一個(gè)目的，闡明個(gè)人及小組在軟件質(zhì)量保證和控制活動(dòng)上的效能。軟件質(zhì)量度量度量比如說任務(wù)產(chǎn)品(如需

16、求或設(shè)計(jì))每功能點(diǎn)的錯(cuò)誤數(shù)、在評(píng)審中每小時(shí)發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤數(shù)、測(cè)試中每小時(shí)發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤數(shù)，使我們可以深化了解度量所涉及的活動(dòng)的效果。有關(guān)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)也能用來計(jì)算每個(gè)過程框架活動(dòng)的缺陷排除效率DRE。丈量質(zhì)量正確性、可維護(hù)性、完好性和可用性為工程團(tuán)隊(duì)提供了有用的目的。正確性：一個(gè)程序必需可以正確地執(zhí)行，否那么對(duì)于用戶就沒有價(jià)值了。正確性是軟件完成所要求的功能的程度。最常用的關(guān)于正確性的丈量是每千行代碼的缺陷數(shù)。可維護(hù)性：可維護(hù)性是指遇到錯(cuò)誤時(shí)程序可以被修正的容易程度，環(huán)境發(fā)生變化時(shí)程序可以順應(yīng)的容易程度，用戶希望變卦需求時(shí)程序可以被加強(qiáng)的容易程度。還沒有一種方法可以直接丈量可維護(hù)性，只能采用間接丈量。有一

17、種簡(jiǎn)單的面向時(shí)間的度量，稱為平均變卦時(shí)間MTTC。丈量質(zhì)量完好性：這個(gè)屬性丈量的是一個(gè)系統(tǒng)對(duì)平安性攻擊的抵抗才干。軟件的一切三個(gè)成分都會(huì)遭到攻擊。為了丈量完好性，必需定義另外兩個(gè)屬性：危險(xiǎn)性和平安性。危險(xiǎn)性是指一個(gè)特定類型的攻擊在給定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的概率。平安性是指一個(gè)特定類型的攻擊將被擊退的概率。一個(gè)系統(tǒng)的完好性可定義為： 完好性=1-(危險(xiǎn)性(1-平安性)丈量質(zhì)量可用性：假設(shè)一個(gè)程序不容易運(yùn)用，即使它完成的功能很有價(jià)值，也經(jīng)常注定要失敗?？捎眯粤D對(duì)“運(yùn)用的容易程度進(jìn)展量化。缺陷排除效率缺陷排除效率DRE是在工程級(jí)和過程級(jí)都有意義的質(zhì)量度量。本質(zhì)上，DRE是對(duì)質(zhì)量保證及控制活動(dòng)中濾除缺陷才干的丈量，而這些質(zhì)量保證及質(zhì)量控制活動(dòng)貫穿運(yùn)用于一切過程框架活動(dòng)中。當(dāng)把工程作為一個(gè)整體來思索時(shí) D