軟件工程產品度量課件

第十六講

產

品

度

量第十六講

產品度量產品度量軟件產品質量的生命周期及其度量軟件產品度量用于對軟件產品進行評價，并在此基礎之上推進產品設計、產品制造和產品服務優(yōu)化。軟件產品的度量實質上是軟件質量的度量，而軟件的質量度量與其質量的周期密切相關。

產品度量軟件產品質量的生命周期及其度量軟件質量對明確陳述的功能和性能需求、明確記錄的開發(fā)標準以及對所有專業(yè)化軟件開發(fā)應具備的隱含特征的符合度軟件需求是質量測量的基礎特定標準定義了用以指導軟件開發(fā)的準則有一組未被提及的隱式需求軟件質量對明確陳述的功能和性能需求、明確記錄的開發(fā)標準以及對為什么軟件質量需要有度量？有效產品質量管理改進用戶滿意度改進產品質量減少產品開發(fā)和售后服務支持費用沒有質量度量，等于沒有質量標準！為什么軟件質量需要有度量？有效產品質量管理軟件測試的質量需要有度量有效實行測試質量分析和管理可及時檢查測試進度和質量幫助發(fā)現測試漏洞比較測試質量變化趨勢，風險分析幫助找出最佳實踐軟件測試的質量需要有度量有效實行測試質量分析和管理使用軟件產品質量度量的挑戰(zhàn)無公認準確和科學的度量產品性質不同，很難有通用的度量最佳實踐實際上是經驗積累總結涉及不定因素和人為因素片面理解和使用可以造成負面影響和效果使用軟件產品質量度量的挑戰(zhàn)無公認準確和科學的度量制定軟件質量度量時注意事項跟蹤度量的變化的一致性提供基礎數據以便杜絕濫用數據討論會或所有有關方面認可體現產品質量結果是否滿足質量標準明確誰是使用者制定軟件質量度量時注意事項跟蹤度量的變化的一致性軟件產品質量度量模型

軟件產品的度量主要針對作為軟件開發(fā)成果的軟件產品的質量而言，獨立于其過程。軟件的質量由一系列質量要素組成，每一個質量要素又由一些衡量標準組成，每個衡量標準又由一些量度標準加以定量刻劃。質量度量貫穿于軟件工程的全過程以及軟件交付之后。在軟件交付之前的度量主要包括程序復雜性、模塊的有效性和總的程序規(guī)模在軟件交付之后的度量則主要包括殘存的缺陷數和系統(tǒng)的可維護性方面。一般情況下，可以將軟件質量特性定義成分層模型。

軟件產品質量度量模型軟件產品的度量主要針對作為軟件開發(fā)成果勃姆(BarryW.Boehm)在《軟件風險管理》(SoftwareRiskManagement)中第一次提出了軟件質量度量的層次模型。麥考爾(McCall)等人將軟件質量分解至能夠度量的層次，提出FCM3層模型：軟件質量要素(factor)衡量標準(criteria)量度標準(metrics)包括11個標準，分為產品操作(productoperation)、產品修正(productrevision)和產品轉移(producttransition)。ISO9126將軟件質量總結為6大特性，每個特性包括一系列副特性，其軟件質量模型包括3層：高層：軟件質量需求評價準則(SQRC)；中層：軟件質量設計評價準則(SQDC)；低層：軟件質量度量評價準則(SQMC)。

勃姆(BarryW.Boehm)在《軟件風險管理》(SoMcCall的質量因素產品運行產品修改產品轉移可維護性靈活性可測試性可移植性可復用性互操作性正確性

可靠性

易用性

完整性

效率McCall的質量因素產品運行產品修改產品轉移可維護性可移植軟件質量度量FCM模型

軟件質量度量FCM模型

McCall的質量因素(II)

正確性：程序滿足需求規(guī)格說明和完成用戶任務目標的程度。可追蹤性：從一個設計表示或實際程序追蹤到需求的能力。完備性：所需功能完全實現的程度一致性：設計文檔與系統(tǒng)實現的一致性。

McCall的質量因素(II)正確性：程序滿足需求規(guī)格說McCall的質量因素(III)

可靠性：程序以所要求的精度完成預期功能的程度。準確性：計算和控制的精度容錯性：在各種異常條件下繼續(xù)提供操作的能力

與正確性的區(qū)別

正確性：它按我的需要工作嗎？

可靠性：在任何時候它都能適當地響應嗎？

McCall的質量因素(III)可靠性：程序以所要求的精McCall的質量因素(IV)完整性：對未授權人員訪問軟件或數據的可控程度。

易用性（易培訓性）：對程序學習、操作、準備輸入和解釋輸出所需要的工作量

效率：程序完成其功能所需的資源

計算效率存儲效率McCall的質量因素(IV)完整性：對未授權人員訪問軟件或McCall的質量因素(V)可維護性：定位和修復程序中的一個錯誤所需要的工作量簡單性：理解程序的難易程度

簡明性：程序源代碼的緊湊與簡潔性

檢測性：系統(tǒng)能監(jiān)視自身的運行，一旦發(fā)生錯誤，能明確地標識出產生錯誤的位置

McCall的質量因素(V)可維護性：定位和修復程序中的一個McCall的質量因素(VI)靈活性（適應性）：修改一個可正常運行的程序所需的工作量

模塊化：程序部件的獨立性

通用性：程序部件潛在應用范圍的廣泛性，即可重用性

軟件系統(tǒng)獨立性：程序與非標準的程序設計語言特征、操作系統(tǒng)特征以及其他環(huán)境限制無關的程度。

硬件獨立性：軟件同支持它運行的硬件系統(tǒng)不相關的程度。

與可維護性的區(qū)別可維護性：我能修復它嗎？

靈活性：我能改變它嗎？McCall的質量因素(VI)靈活性（適應性）：修改一個可正McCall的質量因素(VII)可移植性：將軟件從一個硬件和軟件系統(tǒng)環(huán)境移植到另一個所需要的工作量

可復用性：軟件的各個構件可以在另一個軟件中使用的程度

互操作性：將一個系統(tǒng)連接到另一個系統(tǒng)所需要的工作量

通信通用性：使用標準接口、協(xié)議、規(guī)范的程序

數據通用性：在程序中使用標準的數據結構和類型

McCall的質量因素(VII)可移植性：將軟件從一個硬件和產品度量框架測度(measure)產品或過程的某些屬性的程度、數量、維數、容量或大小的量化指示測量(measurement):確定測度的動作度量(metrics)是一個系統(tǒng)、構件或過程具有給定屬性的量化測量程度指標：一個度量或多個度量的組合，提供了對軟件過程、軟件項目或產品本身的深入理解產品度量框架測度(measure)產品度量框架（II）分析模型的度量交付功能系統(tǒng)規(guī)模規(guī)格說明質量設計模型的度量體系結構度量構件級度量接口設計度量面向對象設計度量產品度量框架（II）分析模型的度量產品度量框架（III）源碼的度量Halstead度量復雜性度量V(G)<=10為宜長度的度量測試的度量語句與分支覆蓋度量與缺陷相關的度量測試有效性過程中度量產品度量框架（III）源碼的度量產品度量框架(1)Halstead復雜性度量法，基本思路是根據程序中可執(zhí)行代碼行的操作符和操作數的數量來計算程序的復雜性。操作符和操作數的量越大，程序結構就越復雜。產品度量框架(1)Halstead復雜性度量法，基本思路是根產品度量框架（IV）Halstead度量根據程序中運算符和操作數的總數來度量程序的復雜程度令N1為程序中運算符出現的總次數，N2為操作數出現的總次數，程序長度定義為：N=N1+N2程序中使用的不同運算符（含關鍵字）的個數為n1，不同操作數（含變量和常數）的個數為n2Halstead預測程序長度公式為：H=n1log2n1+n2log2n2Halstead預測錯誤個數的公式為：E=Nlog2(n1+n2)/3000產品度量框架（IV）Halstead度量產品度量框架（V）程序Z=0;whileX>0Z=Z+Y;X=X–1;End_while;print(Z);操作數有：Z,0,X,Y,1

即n2=5運算符有：=,;,whileend_while,>,+,-,print,()

即n1=8預測程度長度為n1log2n1+n2log2n2=8*log28+5*log25=35.6產品度量框架（V）程序操作數有：Z,0,X,Y,1即n2產品度量框架（VI）產品度量框架（VI）產品度量框架（VII）產品度量框架（VII）第十六講

產

品

度

量第十六講

產品度量產品度量軟件產品質量的生命周期及其度量軟件產品度量用于對軟件產品進行評價，并在此基礎之上推進產品設計、產品制造和產品服務優(yōu)化。軟件產品的度量實質上是軟件質量的度量，而軟件的質量度量與其質量的周期密切相關。

產品度量軟件產品質量的生命周期及其度量軟件質量對明確陳述的功能和性能需求、明確記錄的開發(fā)標準以及對所有專業(yè)化軟件開發(fā)應具備的隱含特征的符合度軟件需求是質量測量的基礎特定標準定義了用以指導軟件開發(fā)的準則有一組未被提及的隱式需求軟件質量對明確陳述的功能和性能需求、明確記錄的開發(fā)標準以及對為什么軟件質量需要有度量？有效產品質量管理改進用戶滿意度改進產品質量減少產品開發(fā)和售后服務支持費用沒有質量度量，等于沒有質量標準！為什么軟件質量需要有度量？有效產品質量管理軟件測試的質量需要有度量有效實行測試質量分析和管理可及時檢查測試進度和質量幫助發(fā)現測試漏洞比較測試質量變化趨勢，風險分析幫助找出最佳實踐軟件測試的質量需要有度量有效實行測試質量分析和管理使用軟件產品質量度量的挑戰(zhàn)無公認準確和科學的度量產品性質不同，很難有通用的度量最佳實踐實際上是經驗積累總結涉及不定因素和人為因素片面理解和使用可以造成負面影響和效果使用軟件產品質量度量的挑戰(zhàn)無公認準確和科學的度量制定軟件質量度量時注意事項跟蹤度量的變化的一致性提供基礎數據以便杜絕濫用數據討論會或所有有關方面認可體現產品質量結果是否滿足質量標準明確誰是使用者制定軟件質量度量時注意事項跟蹤度量的變化的一致性軟件產品質量度量模型

軟件產品的度量主要針對作為軟件開發(fā)成果的軟件產品的質量而言，獨立于其過程。軟件的質量由一系列質量要素組成，每一個質量要素又由一些衡量標準組成，每個衡量標準又由一些量度標準加以定量刻劃。質量度量貫穿于軟件工程的全過程以及軟件交付之后。在軟件交付之前的度量主要包括程序復雜性、模塊的有效性和總的程序規(guī)模在軟件交付之后的度量則主要包括殘存的缺陷數和系統(tǒng)的可維護性方面。一般情況下，可以將軟件質量特性定義成分層模型。

軟件產品質量度量模型軟件產品的度量主要針對作為軟件開發(fā)成果勃姆(BarryW.Boehm)在《軟件風險管理》(SoftwareRiskManagement)中第一次提出了軟件質量度量的層次模型。麥考爾(McCall)等人將軟件質量分解至能夠度量的層次，提出FCM3層模型：軟件質量要素(factor)衡量標準(criteria)量度標準(metrics)包括11個標準，分為產品操作(productoperation)、產品修正(productrevision)和產品轉移(producttransition)。ISO9126將軟件質量總結為6大特性，每個特性包括一系列副特性，其軟件質量模型包括3層：高層：軟件質量需求評價準則(SQRC)；中層：軟件質量設計評價準則(SQDC)；低層：軟件質量度量評價準則(SQMC)。

勃姆(BarryW.Boehm)在《軟件風險管理》(SoMcCall的質量因素產品運行產品修改產品轉移可維護性靈活性可測試性可移植性可復用性互操作性正確性

可靠性

易用性

完整性

效率McCall的質量因素產品運行產品修改產品轉移可維護性可移植軟件質量度量FCM模型

軟件質量度量FCM模型

McCall的質量因素(II)

正確性：程序滿足需求規(guī)格說明和完成用戶任務目標的程度?？勺粉櫺裕簭囊粋€設計表示或實際程序追蹤到需求的能力。完備性：所需功能完全實現的程度一致性：設計文檔與系統(tǒng)實現的一致性。

McCall的質量因素(II)正確性：程序滿足需求規(guī)格說McCall的質量因素(III)

可靠性：程序以所要求的精度完成預期功能的程度。準確性：計算和控制的精度容錯性：在各種異常條件下繼續(xù)提供操作的能力

與正確性的區(qū)別

正確性：它按我的需要工作嗎？

可靠性：在任何時候它都能適當地響應嗎？

McCall的質量因素(III)可靠性：程序以所要求的精McCall的質量因素(IV)完整性：對未授權人員訪問軟件或數據的可控程度。

易用性（易培訓性）：對程序學習、操作、準備輸入和解釋輸出所需要的工作量

效率：程序完成其功能所需的資源

計算效率存儲效率McCall的質量因素(IV)完整性：對未授權人員訪問軟件或McCall的質量因素(V)可維護性：定位和修復程序中的一個錯誤所需要的工作量簡單性：理解程序的難易程度

簡明性：程序源代碼的緊湊與簡潔性

檢測性：系統(tǒng)能監(jiān)視自身的運行，一旦發(fā)生錯誤，能明確地標識出產生錯誤的位置

McCall的質量因素(V)可維護性：定位和修復程序中的一個McCall的質量因素(VI)靈活性（適應性）：修改一個可正常運行的程序所需的工作量

模塊化：程序部件的獨立性

通用性：程序部件潛在應用范圍的廣泛性，即可重用性

軟件系統(tǒng)獨立性：程序與非標準的程序設計語言特征、操作系統(tǒng)特征以及其他環(huán)境限制無關的程度。

硬件獨立性：軟件同支持它運行的硬件系統(tǒng)不相關的程度。

與可維護性的區(qū)別可維護性：我能修復它嗎？

靈活性：我能改變它嗎？McCall的質量因素(VI)靈活性（適應性）：修改一個可正McCall的質量因素(VII)可移植性：將軟件從一個硬件和軟件系統(tǒng)環(huán)境移植到另一個所需要的工作量

可復用性：軟件的各個構件可以在另一個軟件中使用的程度

互操作性：將一個系統(tǒng)連接到另一個系統(tǒng)所需要的工作量

通信通用性：使用標準接口、協(xié)議、規(guī)范的程序

數據通用性：在程序中使用標準的數據結構和類型

McCall的質量因素(VII)可移植性：將軟件從一個硬件和產品度量框架測度(measure)產品或過程的某些屬性的程度、數量、維數、容量或大小的量化指示測量(measurement):確定測度的動作度量(metrics)是一個系統(tǒng)、構件或過程具有給定屬性的量化測量程度指標：一個度量或多個度量的組合，提供了對軟件過程、軟件項目或產品本身的深入理解產品度量框架測度(measure)產品度量框架（II）分析模型的度量交付功能系統(tǒng)規(guī)模規(guī)格說明質量設計模型的度量體系結構度量構件級度量接口設計度量面向對象設計度量產品度量框架（II）分析模型的度量產品度量框架（III）源碼的度量Halstead度量復雜性度量V(G)<=10為宜長度的度量測試的度量語句與分支覆蓋度量與缺陷相關的度量測試有效性過程中度量產品度量框架（III）源碼的度量產品