關(guān)于面向軟件測(cè)試過(guò)程的知識(shí)管理方法的研究與實(shí)現(xiàn)

關(guān)于面向軟件測(cè)試過(guò)程的知識(shí)管理方法的研究與實(shí)現(xiàn)

作者：柳永坡鄒磊金茂忠劉雪梅

論文關(guān)鍵詞：軟件測(cè)試，知識(shí)管理模型，知識(shí)地圖

論文摘要：在軟件測(cè)試組織中，對(duì)測(cè)試過(guò)程中的知識(shí)進(jìn)行有效的管理，是提升組織整體測(cè)試水平的關(guān)鍵。一個(gè)重要的研究問(wèn)題是怎樣將知識(shí)管理過(guò)程與軟件測(cè)試過(guò)程有效集成，從而促進(jìn)知識(shí)資產(chǎn)在軟件測(cè)試組織中的傳播與重用。給出了軟件測(cè)試領(lǐng)域知識(shí)管理子系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、主要功能以及使用流程，對(duì)一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討。最后，給出了知識(shí)地圖模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證了本文所實(shí)現(xiàn)的軟件測(cè)試領(lǐng)域知識(shí)管理系統(tǒng)的合理性和有效性。

知識(shí)管理的本質(zhì)是一個(gè)管理問(wèn)題，但是知識(shí)管理的各種功能及服務(wù)最終都還得依靠知識(shí)管理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有強(qiáng)大的知識(shí)管理技術(shù)支持，企業(yè)將很難有效實(shí)施知識(shí)管理，它是構(gòu)建知識(shí)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)知識(shí)管理的強(qiáng)大推動(dòng)力。從廣義的角度看，知識(shí)管理技術(shù)并不局限于IT技術(shù)，但現(xiàn)代信息技術(shù)才是知識(shí)管理得以有效實(shí)現(xiàn)的基本前提。十多年的知識(shí)管理研究使得相當(dāng)一部分的知識(shí)管理IT工具已經(jīng)推向商業(yè)市場(chǎng)，但是這些已有的產(chǎn)品并不都是和企業(yè)的具體需求結(jié)合在一起，特別是在特定領(lǐng)域的應(yīng)用，這種脫節(jié)表現(xiàn)尤為突出。

軟件測(cè)試是一個(gè)知識(shí)密集型的活動(dòng)，測(cè)試人員都屬于知識(shí)工作者，他們的工作不僅僅是依據(jù)測(cè)試計(jì)劃對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試，與測(cè)試相關(guān)的知識(shí)、技巧、經(jīng)驗(yàn)和靈感在測(cè)試過(guò)程中有著重要的作用，測(cè)試人員如果沒(méi)有開(kāi)闊的思路，沒(méi)有豐富的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)與測(cè)試技巧，測(cè)試的質(zhì)量將無(wú)法保證。此外技術(shù)的飛速發(fā)展，不斷出現(xiàn)的新的待測(cè)軟件產(chǎn)品，常使軟件測(cè)試人員感到壓力重重，力不從心，他們有探尋新的測(cè)試知識(shí)和技術(shù)的緊迫需求。而知識(shí)管理的出現(xiàn)為我們提供了一種新思路和解決問(wèn)題的新方法，但是軟件測(cè)試有其自身的特點(diǎn)，雖然現(xiàn)有的通用知識(shí)管理理論及技術(shù)已或多或少觸及了某些問(wèn)題，但我們更需要用一種與本領(lǐng)域結(jié)合更緊密的理論和技術(shù)，來(lái)重新思考和審視我們的問(wèn)題，以便尋找出一種解決問(wèn)題的更有效的方法。

本系統(tǒng)是目前北航軟件所的一個(gè)軟件測(cè)試管理平臺(tái)QESuite2．0項(xiàng)目中的一個(gè)子系統(tǒng)，該項(xiàng)目是北航軟件所承擔(dān)的某型號(hào)任務(wù)的一個(gè)子課題。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)完成了原型系統(tǒng)的構(gòu)建，全部模塊及功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，并在實(shí)際工作中試用，達(dá)到了預(yù)期的效果。

1軟件測(cè)試領(lǐng)域的知識(shí)管理

1．1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)外在軟件測(cè)試領(lǐng)域內(nèi)實(shí)施知識(shí)管理的相關(guān)研究很少，迄今為止并沒(méi)有找到在軟件測(cè)試中實(shí)施知識(shí)管理的實(shí)例。國(guó)內(nèi)知識(shí)管理的研究起步晚，同時(shí)專門從事軟件測(cè)試的企業(yè)又很少，在測(cè)試領(lǐng)域內(nèi)實(shí)施知識(shí)管理的需求剛剛出現(xiàn)。

到目前為止，雖然沒(méi)有發(fā)現(xiàn)國(guó)外針對(duì)軟件測(cè)試領(lǐng)域?qū)嵤┲R(shí)管理的研究和案例，但是從事各領(lǐng)域通用的知識(shí)管理的研究已有了很多年的歷史，像IBM，Microsoft這樣居于軟件行業(yè)領(lǐng)先地位的公司，已經(jīng)投入了相當(dāng)規(guī)模的資金與人力來(lái)進(jìn)行知識(shí)管理的研究，提出了一整套的知識(shí)管理理論并開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的軟件產(chǎn)品。

此外，國(guó)外在與軟件測(cè)試最相近的軟件工程領(lǐng)域?qū)χR(shí)管理也有比較深入的相關(guān)研究，已經(jīng)發(fā)表了相當(dāng)數(shù)量的論文并開(kāi)發(fā)出了一系列的軟件支持工具。目前，每年都舉行專門的基于知識(shí)的軟件工程年會(huì)(KBSEKnowledge-BasedSoftwareEngineeringConference)，探討知識(shí)管理在軟件工程領(lǐng)域的最新進(jìn)展。

進(jìn)行軟件測(cè)試領(lǐng)域知識(shí)管理的研究實(shí)際上是一個(gè)知識(shí)管理思想在軟件測(cè)試領(lǐng)域的IT實(shí)現(xiàn)問(wèn)題，也就是開(kāi)發(fā)出一個(gè)軟件平臺(tái)來(lái)支持軟件測(cè)試中的知識(shí)管理活動(dòng)。根據(jù)Gallupe在2000年對(duì)現(xiàn)有知識(shí)管理系統(tǒng)平臺(tái)、理論、案例等相關(guān)信息的較大范圍的研究，現(xiàn)有知識(shí)管理系平臺(tái)要真正實(shí)現(xiàn)有效的知識(shí)獲取、編碼、存儲(chǔ)和搜索還有相當(dāng)長(zhǎng)的一段路要走。

1．2存在的主要問(wèn)題

根據(jù)作者在北航軟件所參與的軟件測(cè)試項(xiàng)目工作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合知識(shí)管理的基本原理分析國(guó)際上主流軟件測(cè)試過(guò)程，認(rèn)為目前在軟件測(cè)試過(guò)程中存在五大問(wèn)題：

1)軟件測(cè)試知識(shí)重用率低。目前，軟件測(cè)試過(guò)程中公共測(cè)試知識(shí)的積累未能有意識(shí)地大規(guī)模開(kāi)展，雖然企業(yè)內(nèi)部有一些用于測(cè)試知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累的數(shù)據(jù)庫(kù)，但大多數(shù)員工忽視其存在，造成測(cè)試知識(shí)資源的閑置，導(dǎo)致測(cè)試知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的重用率低。

2)軟件測(cè)試知識(shí)傳遞不暢?，F(xiàn)有測(cè)試知識(shí)的保管模式使得知識(shí)的傳遞不暢，測(cè)試知識(shí)被動(dòng)地等人來(lái)閱讀，而使用者則在知識(shí)海洋中苦苦尋覓他所需要的知識(shí)，員工無(wú)法快速掌握新的測(cè)試知識(shí)。

3)軟件測(cè)試知識(shí)共享環(huán)境差。企業(yè)內(nèi)部尚沒(méi)有正式的、專用的、有組織的知識(shí)共享場(chǎng)所，員工之間缺乏相互溝通與交流的機(jī)會(huì)，溝通與交流的體制也沒(méi)有建立起來(lái)，軟件測(cè)試過(guò)程中的知識(shí)共享氛圍也有待于培養(yǎng)形成。

4)軟件測(cè)試知識(shí)流失嚴(yán)重。許多專門經(jīng)驗(yàn)和技能只是少數(shù)人所擁有，沒(méi)有真正成為企業(yè)的公共知識(shí)，這不僅使測(cè)試知識(shí)傳遞不暢，而且在人員變動(dòng)時(shí)，這些測(cè)試知識(shí)會(huì)隨之流失，使企業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力因人員流動(dòng)而發(fā)生波動(dòng)，給企業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p失。

5)無(wú)法快速實(shí)現(xiàn)測(cè)試組織中人力資源優(yōu)化配置。知識(shí)管理是人、過(guò)程、技術(shù)的有機(jī)集成，其中人是最主要的，企業(yè)的管理者無(wú)法對(duì)組織中的人員技術(shù)特長(zhǎng)、知識(shí)分布了如指掌，在遇到新的測(cè)試項(xiàng)目時(shí)，無(wú)法根據(jù)員工特長(zhǎng)，快速搭建出最優(yōu)的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)組織中人力資源的優(yōu)化配置。

由于上述問(wèn)題的存在，造成了軟件測(cè)試企業(yè)的生產(chǎn)效率不高，對(duì)市場(chǎng)的整體響應(yīng)速度慢，應(yīng)變能力不強(qiáng)。本人認(rèn)為以上問(wèn)題的出現(xiàn)是源于在當(dāng)前的軟件測(cè)試過(guò)程中缺乏對(duì)知識(shí)的科學(xué)管理，因此在該領(lǐng)域內(nèi)實(shí)施知識(shí)管理就顯得很有必要。

2系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及工作流程

北航軟件所(SEI／BUAA)在多年從事軟件測(cè)試領(lǐng)域的研究與實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)知識(shí)管理在測(cè)試領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了大量深入的調(diào)查、研究，提出了一套針對(duì)軟件測(cè)試領(lǐng)域?qū)嵤┲R(shí)管理的思想和方法。

由于軟件測(cè)試領(lǐng)域的知識(shí)管理目前的研究甚少，特別是現(xiàn)成的軟件測(cè)試知識(shí)管理系統(tǒng)更是一片空白，因此本課題的研究只能參照通用的或相關(guān)領(lǐng)域的已有研究進(jìn)行。觀察國(guó)內(nèi)外知識(shí)管理平臺(tái)的研究，盡管提出的模式紛繁復(fù)雜，但基本上每個(gè)模式中都包含著諸如知識(shí)產(chǎn)生、分類、積累、共享、重用這樣的基本流程。

2．1系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

QESuite2．0在結(jié)構(gòu)上采用的c／s方式，可支持群組協(xié)同工作，其中數(shù)據(jù)收集和分發(fā)的部分使用EJB實(shí)現(xiàn)，容器使用JBoss。QESuite2．0的框架基于插件開(kāi)發(fā)的思想創(chuàng)建，利用多態(tài)特性聲明可擴(kuò)展的接口?？蚣芘c插件的連接、子類別的實(shí)例化過(guò)程則利用解釋引擎(也稱作連接器)在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)完成，框架即可根據(jù)模板進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)用，具有良好的封裝性和可擴(kuò)展性?；跍y(cè)試管理平臺(tái)的以上特點(diǎn)，軟件測(cè)試過(guò)程知識(shí)管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。本系統(tǒng)基于J2EE開(kāi)放式架構(gòu)，是一個(gè)面向軟件測(cè)試過(guò)程的架構(gòu)彈性的知識(shí)管理平臺(tái)。系統(tǒng)依循知識(shí)生命周期管理，利用軟件測(cè)試組織中的知識(shí)文檔，有效幫助企業(yè)存儲(chǔ)、管理、搜尋、分享各種知識(shí)，并通過(guò)組織中的知識(shí)地圖，有效地評(píng)估員工的知識(shí)程度，使知識(shí)地圖成為知識(shí)型員工的地位象征，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)工具對(duì)擁有知識(shí)的員工進(jìn)行肯定，從而促進(jìn)知識(shí)共享的企業(yè)文化。

2．2系統(tǒng)工作流程

系統(tǒng)的工作流程主要包括以下幾個(gè)方面，如圖2所示。

(1)首先對(duì)本子系統(tǒng)進(jìn)行初始化，在本系統(tǒng)預(yù)定義的基礎(chǔ)上，允許用戶對(duì)軟件測(cè)試知識(shí)分類、知識(shí)程度、組織職位定義、項(xiàng)目規(guī)模進(jìn)行自定義。

(2)在交流庫(kù)中添加文檔，用戶可以直接編寫文檔提交交流庫(kù)，或者在交流庫(kù)中提出問(wèn)題，交流庫(kù)是整個(gè)系統(tǒng)的知識(shí)文檔來(lái)源。交流庫(kù)中篩選出的技術(shù)含量較高文檔，由知識(shí)分析員進(jìn)行知識(shí)分類后，提交知識(shí)庫(kù)。

(3)用戶可以自行對(duì)知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)文檔進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)根據(jù)知識(shí)分析員對(duì)文檔的評(píng)定，以及作者的知識(shí)程度、文檔的鏈接程度等加權(quán)實(shí)現(xiàn)對(duì)文檔的評(píng)定。

(4)知識(shí)分析員可以根據(jù)組織討論的結(jié)果直接設(shè)定組織成員的知識(shí)等級(jí)，也可以通過(guò)編輯組織成員的項(xiàng)目經(jīng)歷，來(lái)自動(dòng)設(shè)置成員的知識(shí)等級(jí)，或者通過(guò)成員在組織中發(fā)表的知識(shí)文檔來(lái)自動(dòng)設(shè)置成員的知識(shí)等級(jí)。

(5)知識(shí)檢索，主要包括知識(shí)文檔檢索和專家檢索，通過(guò)知識(shí)文檔元數(shù)據(jù)可以任意檢索知識(shí)文檔，當(dāng)用戶無(wú)法找到需要的知識(shí)文檔，可以通過(guò)專家檢索來(lái)告訴用戶組織中能夠解決問(wèn)題的人。

3幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用

3．1基于本體的軟件測(cè)試領(lǐng)域知識(shí)表示方法

本體(ontology)起源于哲學(xué)，是關(guān)于存在及其本質(zhì)和規(guī)律的學(xué)說(shuō)。在近一二十年，本體被計(jì)算機(jī)及建模領(lǐng)域所采用，用于