軟件工程實(shí)踐十質(zhì)量和風(fēng)險(xiǎn)管理

北京理工大學(xué)

軟件工程實(shí)踐

湯銘端

中國(guó)航天科工集團(tuán)公司706所

第十講

質(zhì)量管理與質(zhì)量保證

評(píng)審與審查

風(fēng)險(xiǎn)管理

目的與內(nèi)容

-掌握質(zhì)量的概念

-了解質(zhì)量管理和質(zhì)量保證的內(nèi)容和過(guò)程

-掌握評(píng)審和審查的過(guò)程

-了解和掌握風(fēng)險(xiǎn)管理的概念與過(guò)程

質(zhì)量管理

質(zhì)量的概念

■質(zhì)量定義：反映實(shí)體滿(mǎn)足明確和隱含需

要能力的特性綜合

■定義的說(shuō)明：

■明確需要：指合同中用戶(hù)明確提出的要求與

W女

■隱含需要：指由生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研進(jìn)行

識(shí)別與探明的要求或需要

■特性：實(shí)體所特有的性質(zhì)，反映了實(shí)體滿(mǎn)足

需要的能力

軟件質(zhì)量的定義

■ANSI/IEEEStd729-1983定義軟件質(zhì)量

為“與軟件產(chǎn)品滿(mǎn)足規(guī)定的和隱含的需

爰的能方有關(guān)的特征或特性的全體”。

■M.J.Fisher定義軟件質(zhì)量為“所有描述

計(jì)算機(jī)軟件優(yōu)秀程度的特性的組合”。

s質(zhì)量特性及其組合

-為滿(mǎn)足軟件的各項(xiàng)精確定義的功能、性能需求，符合

文檔化的開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，需要相應(yīng)地給出或設(shè)計(jì)一些質(zhì)量

將性及其組合。

■如果這些質(zhì)量特性及其組合都能在產(chǎn)品中得到滿(mǎn)足，

則這個(gè)軟件產(chǎn)品質(zhì)量就是高的。

.軟件需求是度量軟件質(zhì)量的基礎(chǔ)。不符合需求的軟件

就不具備質(zhì)量。

-標(biāo)準(zhǔn)定義了一組開(kāi)發(fā)準(zhǔn)則，用來(lái)指導(dǎo)軟件人員用工程

化的方法來(lái)開(kāi)發(fā)軟件。如果不遵守這些開(kāi)發(fā)準(zhǔn)則，軟

件質(zhì)量就得不到保證。

■軟件質(zhì)量是各種特性的復(fù)雜組合。它隨著應(yīng)用的不同

而不同，隨著用戶(hù)提出的質(zhì)量要求不同而不同。

什么是軟件質(zhì)量

軟件質(zhì)量的若干側(cè)面

4項(xiàng)目的質(zhì)量

■質(zhì)量的類(lèi)型：■項(xiàng)目的質(zhì)量

-質(zhì)量，通常指產(chǎn)品的-從項(xiàng)目作為一次性的活

質(zhì)量，廣義的還包括動(dòng)來(lái)看，項(xiàng)目質(zhì)量體現(xiàn)

工作的質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)在由WBS反映出的項(xiàng)目

范圍內(nèi)所有的階段、子

量是指產(chǎn)品的使用價(jià)

項(xiàng)目、項(xiàng)目工作單元的

值及其屬性；

質(zhì)量所構(gòu)成，也即項(xiàng)目

-而工作質(zhì)量則是產(chǎn)品的工作質(zhì)量；

質(zhì)量的保證，它反映-從項(xiàng)目作為一項(xiàng)最終產(chǎn)

了與產(chǎn)品質(zhì)量直接有品來(lái)看，項(xiàng)目質(zhì)量體現(xiàn)

關(guān)的工作對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量在其性能或者使用價(jià)值

的保證程度。上，也即項(xiàng)目的產(chǎn)品質(zhì)

量。

產(chǎn)品質(zhì)量與過(guò)程質(zhì)量

^^7

/i成本了\

i時(shí)間、進(jìn)屋

影響產(chǎn)品質(zhì)量的4個(gè)方面

軟件質(zhì)量特性與模型

■軟件質(zhì)量特性，反映了軟件的本質(zhì)。討

論一個(gè)軟件的質(zhì)量，問(wèn)題最終要?dú)w結(jié)到

定義軟件的質(zhì)量特性。

-定義一個(gè)軟件的質(zhì)量，就等價(jià)于為該軟

件定義一系列質(zhì)量特性。

-人們通常把影響軟件質(zhì)量的特性用軟件

質(zhì)量模型來(lái)描述。

軟件質(zhì)量模型

■軟件質(zhì)量特性定義成分層模型

■最基本的叫做基本質(zhì)量特性，它可以由

一些子質(zhì)量特性定義和度量。

■二次特性在必要時(shí)又可由它的一些子質(zhì)

量特性定義和度量。

■1976年Boehm質(zhì)量模型

■1979年McCall質(zhì)量模型

■1985年ISO質(zhì)量模型

McCalI軟件質(zhì)量11特性

-使用性-測(cè)試性

■正確性-維護(hù)性

-可靠性■移植性

■效率-重用性

■完整性-互操作性

■適應(yīng)性

可維護(hù)性(Maintainability)互連性(interoperability)

可測(cè)試性(Testability)可移植性(Portability)

靈活性(Flexibility)復(fù)用性(Reusability)

PRODUCTPRODUCT

REVITIONTRANSITION

產(chǎn)品修正產(chǎn)品轉(zhuǎn)移

產(chǎn)品運(yùn)行

PRODUCTOPERATIONS

正確性(Correctness)可靠性(Reliability)

可使用性(Usability)&率(Efficiency)

完整咫(Integrity)

Boehm質(zhì)量模型

ISO的軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)模型

■按照ISO/TC97/SC7/WG3/1985-1-

30/N382,軟件質(zhì)量度量模型由三層組成

■軟件質(zhì)量需求評(píng)價(jià)準(zhǔn)則（SQRC）

-軟件質(zhì)量設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則（SQDC）

■軟件質(zhì)量度量評(píng)價(jià)準(zhǔn)則（SQMC）

-高層和中層建立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，低層可由各

使用單位視實(shí)際情況制定

SQRCSQDCSQMC

可追蹤性

正確性完備性

一致性

準(zhǔn)確性（精確性）

可靠性容錯(cuò)性（健壯性）使

簡(jiǎn)單性《復(fù)雜性》

簡(jiǎn)明性（可理解性）用

模塊獨(dú)立性

可維護(hù)性通用性單

可擴(kuò)充性

自檢性《工具性》位

效率自描述性

執(zhí)行效率自

存儲(chǔ)效率

安全性存取控制行

存取審查

操作性制

靈活性

可訓(xùn)練性《培訓(xùn)性》

通信性定

可使用性軟件系統(tǒng)獨(dú)立性

機(jī)器獨(dú)立性

互連性通信共享性

數(shù)據(jù)共享性

（ISO/IEC9126，1991年）質(zhì)量特性

■質(zhì)量特性：功能性、可靠性、可維護(hù)性、

效率、可使用性、可移植性

■推薦21個(gè)子特性：適合性準(zhǔn)確性互用

性依從性安全性成熟性容錯(cuò)性

可恢復(fù)性可理解性易學(xué)習(xí)性操作

性時(shí)間特性資源特性可分析性

穩(wěn)定性可變更性可測(cè)試性可安裝

性可替換性適應(yīng)性一致性

功能性可靠性可使用性效率可維護(hù)性可移植性

功能性△△

可靠性V△

可使用性VA△

效率VVV

可維護(hù)性△V△

可移植性VV

其中，△表示有利影響,V表示不利影響。

《質(zhì)量成本

-質(zhì)量成本是實(shí)施單位為了保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量、滿(mǎn)

足用戶(hù)需要而支出的費(fèi)用，以及因未達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

而產(chǎn)生的一切損失費(fèi)用的總和。

■簡(jiǎn)單地說(shuō)，質(zhì)量成本可被分成“一致成本”和“不

一致成一”

-一致成本包括：培訓(xùn)、指導(dǎo)、查證、確認(rèn)、測(cè)試、

維持、測(cè)量、審查等的費(fèi)用

-不一致成本包括：損耗、返工、維修、產(chǎn)品回收、

投訴處理等的費(fèi)用

-通過(guò)縮減一致成本來(lái)節(jié)省費(fèi)用會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性后果

■第一次要完全正確

另外的區(qū)分費(fèi)用的通用方法

■預(yù)防成本

■關(guān)注第一個(gè)以及以后諸個(gè)無(wú)瑕疵產(chǎn)品對(duì)顧客需求滿(mǎn)足程度的預(yù)先

成本

■如設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、培訓(xùn)、QA、供給調(diào)查等預(yù)防活動(dòng)

■評(píng)估成本

■評(píng)價(jià)產(chǎn)品或過(guò)程以確定如何滿(mǎn)足所有客戶(hù)需求相關(guān)的費(fèi)用

■如產(chǎn)品檢查、測(cè)試、設(shè)計(jì)評(píng)審等

■內(nèi)部故障成本

■與滿(mǎn)足客戶(hù)需求在脫離組織控制前出現(xiàn)故障相關(guān)的費(fèi)用

■如損耗、返工、維修、停工期、瑕疵評(píng)估、損耗評(píng)估等

■外部故障成本

■與那些需求沒(méi)能滿(mǎn)足的客戶(hù)的決定相關(guān)的費(fèi)用

■如客戶(hù)退貨和補(bǔ)貼、客戶(hù)抱怨評(píng)估、檢查、調(diào)查、糾正等

總質(zhì)量成本

ri一

外部故障

評(píng)估

預(yù)防

當(dāng)前未來(lái)

最小化質(zhì)量總成本

■50%或更多的質(zhì)量成本

來(lái)自?xún)?nèi)外部的故障

■故障的完全消除是一個(gè)

理想但非有效的解決方

案

■Juran：

■只要每單位的評(píng)價(jià)和預(yù)防

費(fèi)用低于非一致成本，資

源會(huì)分配到預(yù)防和評(píng)價(jià)中

■當(dāng)預(yù)防和評(píng)價(jià)成本開(kāi)始增

加每單位的質(zhì)量成本時(shí)，

策略是維持質(zhì)量不變

-最小化質(zhì)量總成本

100%次品最優(yōu)質(zhì)量成本100%

合格品

質(zhì)量管理的內(nèi)容

■質(zhì)量計(jì)劃戴明環(huán)—PDCA

■質(zhì)量控制■P：Plan-計(jì)戈U

■D：Do-實(shí)施

■質(zhì)量保證

-C：Check-檢查

■A：Action-處理

VD

D

質(zhì)量管理

■質(zhì)量管理即在質(zhì)量方面指揮和控制組織的協(xié)調(diào)活動(dòng)

■質(zhì)量管理是指確定質(zhì)量方針、目標(biāo)和職責(zé)并在質(zhì)量體

系中通過(guò)諸如質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制、質(zhì)量保證和質(zhì)量

改進(jìn)并使其實(shí)施的全部管理職能的活動(dòng)

-質(zhì)量方針

■質(zhì)量目標(biāo)

-質(zhì)量策劃

-質(zhì)量控制

-質(zhì)量保證

■質(zhì)量改進(jìn)

戴明環(huán)—PDCA環(huán)

■P：Plan-計(jì)劃

■D：Do-實(shí)施

■C：Check-檢查

■A：Action-處理

<D

3

《質(zhì)量計(jì)劃

-質(zhì)量計(jì)劃的目的主要是確保項(xiàng)目的質(zhì)量

標(biāo)準(zhǔn)能夠得以滿(mǎn)意的實(shí)現(xiàn)，其關(guān)鍵是在

項(xiàng)目的計(jì)劃期內(nèi)確保項(xiàng)目按期完成，同

時(shí)要處理與其他項(xiàng)目計(jì)劃之間的關(guān)系。

質(zhì)量計(jì)劃的內(nèi)容

-需達(dá)到的質(zhì)量目標(biāo)

■質(zhì)量工作具體流程

■在項(xiàng)目各個(gè)不同階段，職責(zé)、權(quán)限和資源的具

彳本分酉已

■項(xiàng)目實(shí)施中需采用的具體的書(shū)面程序和指導(dǎo)書(shū)

■有關(guān)階段適用的試驗(yàn)、檢查、檢驗(yàn)和評(píng)審大綱

■達(dá)到質(zhì)量目標(biāo)的測(cè)量方法

■隨項(xiàng)目的進(jìn)展而修改和完善質(zhì)量計(jì)劃的程序

■為達(dá)到項(xiàng)目質(zhì)量目標(biāo)必須采用的其它措施

項(xiàng)目質(zhì)量控制

■質(zhì)量控制主要是監(jiān)督項(xiàng)目的實(shí)施結(jié)果，將項(xiàng)目

的結(jié)果與事先制定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，找出

其存在的差距，并分析形成這一差距的原因，

質(zhì)量控制同樣貫穿于項(xiàng)目實(shí)施的全過(guò)程。項(xiàng)目

的結(jié)果包括產(chǎn)品結(jié)果（如交付）以及管理結(jié)果

（如實(shí)施的費(fèi)用和進(jìn)度）。質(zhì)量控制通常是由

質(zhì)量控制部門(mén)或類(lèi)似的質(zhì)量組織單元實(shí)施，但

是也并非總是如此。

質(zhì)量保證

■質(zhì)量保證是所有計(jì)劃和系統(tǒng)工作實(shí)施達(dá)到質(zhì)量

計(jì)劃要求的基礎(chǔ)，為項(xiàng)目質(zhì)量系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)

提供可靠的保證，它應(yīng)該貫穿于項(xiàng)目實(shí)施的全

過(guò)程之中。在IS09000系列實(shí)施之前，質(zhì)量保

證通常被描述在質(zhì)量計(jì)劃之中。

■質(zhì)量保證通常是由質(zhì)量保證部門(mén)或者類(lèi)似的組

織單元提供，但是不必總是如此。質(zhì)量保證通

常提供給項(xiàng)目管理組以及實(shí)施組織（內(nèi)部質(zhì)量

保證）或者提供給客戶(hù)或項(xiàng)目工作涉及的其它

活動(dòng)（外部質(zhì)量保證）。

質(zhì)量保證”與“保證質(zhì)量”

■保證質(zhì)量是質(zhì)量控制的任務(wù)

■用戶(hù)不提QA,項(xiàng)目實(shí)施者也要進(jìn)行質(zhì)量控制，

保證項(xiàng)目質(zhì)量滿(mǎn)足用戶(hù)要求

■QA是以保證質(zhì)量為基礎(chǔ)，進(jìn)一步引伸到提供質(zhì)

量“信任”這一基本目的

■QA的主要工作是促進(jìn)完善質(zhì)量控制，以便準(zhǔn)備

好客觀證據(jù)，并根據(jù)對(duì)方的要求有計(jì)劃、有步

驟地開(kāi)展提供證據(jù)的活動(dòng)

■“保證”有“保險(xiǎn)”的意義

&軟件質(zhì)量保證

-軟件質(zhì)量保證的目的是向管理者提供適

當(dāng)?shù)膶?duì)軟件項(xiàng)目正使用的過(guò)程和正構(gòu)造

產(chǎn)品的可視性。

■軟件質(zhì)量保證包括評(píng)審和審計(jì)軟件產(chǎn)品

和活動(dòng)以驗(yàn)證它們符合適用的規(guī)程和標(biāo)

準(zhǔn)，給項(xiàng)目和其它有關(guān)的經(jīng)理提供這些

評(píng)審和審計(jì)的結(jié)果。

SQA的問(wèn)題處理渠道

■首先在軟件項(xiàng)目?jī)?nèi)部處理符合性問(wèn)題，

如可能的話(huà)就地解決它。

■對(duì)于那些無(wú)法在軟件項(xiàng)目?jī)?nèi)部解決的問(wèn)

題，軟件質(zhì)量保證組逐級(jí)上遞該問(wèn)題到

管理者的恰當(dāng)層次以求得解決。

&SQA的目標(biāo)

-目標(biāo)工軟件質(zhì)量保證活動(dòng)是有計(jì)劃的。

■目標(biāo)2軟件產(chǎn)品和活動(dòng)遵守適用的標(biāo)準(zhǔn)、

規(guī)程和需求的情況得到客觀的驗(yàn)證。

■目標(biāo)3受影響的組和個(gè)人接到軟件質(zhì)量

保證活動(dòng)和結(jié)果的通知。

■目標(biāo)4高級(jí)管理者處理在軟件項(xiàng)目?jī)?nèi)部

不能解決的不符合問(wèn)題。

&SQA的獨(dú)立性

■存在負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和實(shí)施項(xiàng)目的SQA的組

■SQA有一個(gè)向高級(jí)管理者報(bào)告的渠道，它獨(dú)立于：項(xiàng)

目經(jīng)理，軟件工程組，其它的有關(guān)組

■組織機(jī)構(gòu)支持那些要求獨(dú)立性的活動(dòng)，如SQA

■獨(dú)立性應(yīng)該：

■給擔(dān)當(dāng)SQA角色的個(gè)人提供組織上的自由度，使他

們成為高級(jí)管理者在軟件項(xiàng)目上的“耳目”。

-使得擔(dān)當(dāng)SQA角色的個(gè)人免受他們正在評(píng)審的軟件

項(xiàng)目的管理者所作的性能評(píng)價(jià)的影響。

-使高級(jí)管理者相信正在報(bào)告的有關(guān)項(xiàng)目過(guò)程和產(chǎn)品

的信息是客觀的。

SQA過(guò)程活動(dòng)

活動(dòng)工按照已建檔的規(guī)程為軟件項(xiàng)目制訂SQA計(jì)劃

活動(dòng)2按照SQA計(jì)劃進(jìn)行SQA組的活動(dòng)

活動(dòng)3SQA組參與準(zhǔn)備和評(píng)審項(xiàng)目的軟件開(kāi)發(fā)計(jì)劃、標(biāo)

準(zhǔn)和規(guī)程

活動(dòng)4SQA組評(píng)審軟件工程活動(dòng)以驗(yàn)證符合性

活動(dòng)5SQA組審計(jì)指定的軟件工作產(chǎn)品以驗(yàn)證符合性

活動(dòng)6SQA組定期向軟件工程組報(bào)告其活動(dòng)的結(jié)果

活動(dòng)7按照已文檔化的規(guī)程對(duì)在軟件活動(dòng)和軟件工作產(chǎn)

品中所鑒別出的偏差建立文檔并加以處理

活動(dòng)8SQA組與顧客的SQA人員一起對(duì)它的活動(dòng)和發(fā)現(xiàn)

進(jìn)行定期評(píng)審

SQA計(jì)劃的內(nèi)容

1.SQA組的職責(zé)和權(quán)力

2.SQA組的資源要求

3.項(xiàng)目的SQA組活動(dòng)的進(jìn)度表和投資

4.SQA組參加制定項(xiàng)目的軟件開(kāi)發(fā)計(jì)劃、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的情況

5,將由SQA完成的評(píng)價(jià)

6.將由SQA組進(jìn)行的審計(jì)和評(píng)審

7.將用作SQA組評(píng)審和審計(jì)的基礎(chǔ)的項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程

8,用于對(duì)不符合性問(wèn)題建立文檔和進(jìn)行跟蹤直至結(jié)束的規(guī)程

9.要求SQA組生成的文檔

10.就SQA活動(dòng)給軟件工程組和其它軟件一有關(guān)組提供反饋信

息的方法和頻率

軟件可靠性與容錯(cuò)設(shè)計(jì)

）軟件可靠性

Z(t)

0

t

硬件系統(tǒng)故障率軟件系統(tǒng)故障率

軟件可靠性定義

在給定時(shí)間間隔內(nèi)和特定的環(huán)境

下，軟件按規(guī)格說(shuō)明成功運(yùn)行的

概率。

軟件可靠性的主要指標(biāo)

借用硬件可靠性的定量度量方法來(lái)度

量軟件的可靠性：

■MTBF:平均故障間隔時(shí)間

■MTTF:平均故障時(shí)間

tLt2,..........,tn:失效時(shí)間

111

MTTF=-1-v+

n乙li

i=l

軟件可靠性定義的要素

(1)環(huán)境條件

規(guī)定軟件的使用環(huán)境

(輸入數(shù)據(jù)要求和環(huán)境)

(2)規(guī)定時(shí)間

時(shí)間t是隨機(jī)變量。

(3)規(guī)定的功能

(4)成功運(yùn)行

《軟件容錯(cuò)技術(shù)

-提高軟件質(zhì)量和可靠性的技術(shù)：

■避開(kāi)錯(cuò)誤技術(shù)

■容錯(cuò)技術(shù)

■對(duì)無(wú)法避開(kāi)的差錯(cuò)，使其影響減至

最小的技術(shù)

什么是容錯(cuò)軟件?

定義L規(guī)定功能的軟件，在一定程度上對(duì)

自身錯(cuò)誤的作用具有屏蔽能力的軟件；

定義2：規(guī)定功能的軟件，在一定程度上能

從錯(cuò)誤狀態(tài)自動(dòng)恢復(fù)到正常狀態(tài)的軟件；

定義3：規(guī)定功能的軟件，在因錯(cuò)誤而發(fā)生

錯(cuò)誤時(shí)，仍能在一定程度上完成預(yù)期的

功能的軟件。

容錯(cuò)的一般方法

■實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)計(jì)算的方法（容錯(cuò)資源）：

■錯(cuò)誤檢測(cè)算法

■錯(cuò)誤恢復(fù)算法

■軟件冗余備份

■容錯(cuò)軟件

■主體：常規(guī)軟件所需資源

■附加體：容錯(cuò)資源

■實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)計(jì)算的主要手段是冗余

容錯(cuò)

■冗余技術(shù)分類(lèi):■軟件的容錯(cuò)系統(tǒng)結(jié)

■結(jié)構(gòu)冗余構(gòu)

-靜態(tài)冗余■多版本結(jié)構(gòu)

■動(dòng)態(tài)冗余■恢復(fù)塊結(jié)構(gòu)

.混合冗余

■信息冗余

■時(shí)間冗余

《結(jié)構(gòu)冗余：靜態(tài)冗余

■3模冗余、多模冗余

■3模(TMR)表決系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

U=(ulAu2)V(u2Au3)V=(ulAu3)

I.結(jié)構(gòu)幾余：動(dòng)態(tài)幾余

-多重模塊待機(jī)儲(chǔ)備,相繼運(yùn)行

-待機(jī)儲(chǔ)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

&結(jié)構(gòu)冗余：混合冗余

■混合冗余H(N,K)結(jié)構(gòu)

4信息冗余

-以檢測(cè)或糾正信息在運(yùn)算或傳輸中的錯(cuò)

誤為目的而外加的一部分信息

■誤差校正碼：

■奇偶碼

■定重碼

■循環(huán)碼

時(shí)間冗余

-以重復(fù)執(zhí)行指令（指令復(fù)執(zhí)）或程序

（程序復(fù)算）來(lái)消除瞬時(shí)錯(cuò)誤帶來(lái)的影

響

■常用的程序復(fù)算方法：程序滾回技術(shù)

1111____III.

tot]t2t3tj_xtj4+1

時(shí)刻％ti,t2,….對(duì)應(yīng)于程序中預(yù)先設(shè)置好的恢復(fù)點(diǎn)

容錯(cuò)結(jié)構(gòu):多版本結(jié)構(gòu)

■把同一功能的不同版本的程序（多為子系

統(tǒng)或模塊級(jí)）并行聯(lián)結(jié)到系統(tǒng)中，構(gòu)成冗

余并行模型

■多版本程序不意圖

同一功能

I容錯(cuò)結(jié)構(gòu):恢復(fù)塊結(jié)構(gòu)

&求做容錯(cuò)的塊（基本塊）

提供：

密環(huán)塊（獨(dú)立設(shè)計(jì)的相應(yīng)冗余備份）

附加的錯(cuò)誤檢驗(yàn)

恢復(fù)措施

恢復(fù)塊（Ensure接受測(cè)試

JBy基本塊

ElseBy備份塊1

ElseBy備份塊n

(Else錯(cuò)誤J

&恢復(fù)塊的工作方式

評(píng)審與審查

Review&Inspection

4概論

■在軟件的研制過(guò)程中必須進(jìn)行的一項(xiàng)重要工作,

就是軟件的驗(yàn)證與確認(rèn)。

■軟件驗(yàn)證是確定軟件開(kāi)發(fā)周期中的一個(gè)給定階

段產(chǎn)品是否達(dá)到前階段確立的需求的過(guò)程。它

包括評(píng)審、審查、測(cè)試、檢查、審計(jì)等項(xiàng)活動(dòng)。

■軟件確認(rèn)是在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程結(jié)束時(shí)對(duì)軟件進(jìn)行

評(píng)價(jià)，以確認(rèn)它和軟件需求是否相一致的過(guò)程。

也可以說(shuō)，確認(rèn)是“端到端”的驗(yàn)證。

什么是驗(yàn)證與確認(rèn)

■驗(yàn)證和確認(rèn)是兩項(xiàng)相輔相成的工作，但它們之

間卻極易混淆。

■軟件工程權(quán)威BarryW.Boehm曾巧妙地用兩句

形式相似但內(nèi)容不同的話(huà)作過(guò)精辟的描述：

■Verification:Arewebuildingtheproductright?

■Validation:Arewebuildingtherightproduct?

■驗(yàn)證：我們正正確地制造產(chǎn)品嗎？

■確認(rèn)：我們正制造正確的產(chǎn)品嗎？

為什么IV&V

-不論項(xiàng)目大小如何，軟件驗(yàn)證與確認(rèn)很大程度地

影響著軟件的質(zhì)量。

■人總是會(huì)犯錯(cuò)誤的，而沒(méi)有經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的軟件將難

以正常工作。

■有典型事例說(shuō)明在開(kāi)發(fā)期間每1000行代碼中發(fā)現(xiàn)

有20到50個(gè)錯(cuò)誤，而即使是在系統(tǒng)測(cè)試之后每

1000行代碼中仍有L5到4個(gè)錯(cuò)誤。

■軟件驗(yàn)證與確認(rèn)的目標(biāo)是把錯(cuò)誤減少到可以接受

的水平。

■軟件的驗(yàn)證與確認(rèn)工作占用整個(gè)項(xiàng)目的30%?

90%的資源。

驗(yàn)證與確認(rèn)V形圖

■軟件開(kāi)發(fā)工作開(kāi)始于圖的左上角，沿左

邊的產(chǎn)生“軟件規(guī)格”側(cè)向下進(jìn)行到

“v”的底端，其間要逐階段進(jìn)行驗(yàn)證;

■之后沿右邊的產(chǎn)生“軟件產(chǎn)品”側(cè)向上,

之間對(duì)應(yīng)著它們對(duì)“軟件規(guī)格”的驗(yàn)證。

■v形圖強(qiáng)調(diào)在左側(cè)按照輸入驗(yàn)證每個(gè)輸

出及在右側(cè)根據(jù)“軟件規(guī)格”驗(yàn)證軟件

產(chǎn)品。

V形圖驗(yàn)證與確認(rèn)說(shuō)明

■根據(jù)系統(tǒng)需求驗(yàn)證軟件需求

■根據(jù)軟件需求驗(yàn)證概要設(shè)計(jì)

■根據(jù)概要設(shè)計(jì)驗(yàn)證詳細(xì)設(shè)計(jì)

■根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)驗(yàn)證編碼

■用單元測(cè)試驗(yàn)證詳細(xì)設(shè)計(jì)

■用組裝測(cè)試驗(yàn)證概要設(shè)計(jì)

■用確認(rèn)測(cè)試驗(yàn)證軟件需求

■用系統(tǒng)聯(lián)試驗(yàn)證系統(tǒng)需求

通過(guò)評(píng)審進(jìn)行IV&V

■對(duì)軟件的工作產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)證的一個(gè)重要

方法是評(píng)審。

■評(píng)審是把工作產(chǎn)品或工作產(chǎn)品集提交給

項(xiàng)目人員、經(jīng)理、用戶(hù)、顧客或其它感

興趣各方進(jìn)行評(píng)價(jià)或批準(zhǔn)的過(guò)程或會(huì)議。

■評(píng)審一般有技術(shù)評(píng)審、審查、走查、審

計(jì)等多種形式。

■檢查階段工作的管理評(píng)審稱(chēng)作階段評(píng)審。

$為什么要及早進(jìn)行評(píng)審

1）程序中的大部分錯(cuò)誤是在編碼之前造成的。據(jù)

統(tǒng)計(jì)，設(shè)計(jì)及之前階段產(chǎn)生的錯(cuò)誤大約占63%,

而編碼錯(cuò)誤僅占37%。

2）錯(cuò)誤的檢測(cè)與改正時(shí)間越晚，所付出的代價(jià)也

就越高。通過(guò)對(duì)一些大型軟件項(xiàng)目的分析表明;

如果在需求和設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤，改正所

需費(fèi)用為1；那么在測(cè)試前發(fā)現(xiàn)該錯(cuò)誤，改正

費(fèi)用則為6.5；在測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，改正費(fèi)用為15；

而在交付使用后再發(fā)現(xiàn)，改正費(fèi)用則高達(dá)67。

3）錯(cuò)誤還會(huì)被“放大”。

階段評(píng)審

■評(píng)審的目的■評(píng)審組成員

-階段評(píng)審在軟件研制的各■評(píng)審由項(xiàng)目組上級(jí)主管機(jī)

個(gè)階段完成了預(yù)定工作時(shí)構(gòu)組織，組長(zhǎng)由上級(jí)主管

領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任。成員包括：

進(jìn)行，目的是檢查該階段

工作是否完成，是否達(dá)到.1）主管領(lǐng)導(dǎo)；

了規(guī)定的質(zhì)量和技術(shù)要求,■2）同行專(zhuān)家；

檢查計(jì)劃管理、質(zhì)量管理、-3）質(zhì)量管理人員；

風(fēng)險(xiǎn)管理、配置管理的執(zhí)-4）科研（計(jì)劃）管理人

行情況，決定是否可以轉(zhuǎn)員；

入下一個(gè)研制階段。-5）項(xiàng)目組成員；

■各研制階段結(jié)束時(shí)均應(yīng)進(jìn)■6）交辦方代表（必要

行階段評(píng)審。時(shí)）。

階段評(píng)審程序⑴

■(1)評(píng)審前的準(zhǔn)備

-準(zhǔn)備階段評(píng)審匯報(bào)和被評(píng)審文件。匯報(bào)內(nèi)容：

■1)本階段研制工作的主要內(nèi)容和完成情況；

■2)為保證產(chǎn)品質(zhì)量所做的質(zhì)量保證工作；

■3)計(jì)劃落實(shí)和配置管理情況；

■4)本階段出現(xiàn)的主要問(wèn)題及解決情況；

■5)結(jié)論及建議。

■(2)確定評(píng)審人員和日期

■(3)評(píng)審組分工

■(4)評(píng)審組審閱評(píng)審文件

-承辦單位提前三天將評(píng)審文件提交評(píng)審組審閱

階段評(píng)審程序(2)

■(5)評(píng)審會(huì)議

■1)軟件研制項(xiàng)目組作階段評(píng)審匯報(bào)；

-2)評(píng)審組詢(xún)問(wèn)、討論、審查各項(xiàng)工作，項(xiàng)目組答辯；

-3)評(píng)審組作出評(píng)審結(jié)論并由組長(zhǎng)宣布。

-(6)填寫(xiě)評(píng)審總結(jié)報(bào)告

■(7)評(píng)審后的工作

■評(píng)審結(jié)論入配置管理、保存?zhèn)浒?、交上?jí)審批。

-項(xiàng)目組針對(duì)修改意見(jiàn)和改進(jìn)建議，經(jīng)審批進(jìn)行修改補(bǔ)充。

-項(xiàng)目組根據(jù)評(píng)審意見(jiàn)，轉(zhuǎn)入下一研制階段。

階段評(píng)審表

■在每次階段評(píng)審時(shí)，都必須履行正式手續(xù)，填

寫(xiě)必要的評(píng)審表格，以利于項(xiàng)目管理和質(zhì)量檢

查。

■階段評(píng)審表由三張子表組成

-子表1是對(duì)評(píng)審中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的記錄

-子表2是評(píng)審總結(jié)報(bào)告

-子表3是評(píng)審小組成員登記與簽字表

■對(duì)于在評(píng)審中發(fā)現(xiàn)的軟件問(wèn)題，用軟件問(wèn)題報(bào)

告單對(duì)問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的描述。

登記號(hào)

評(píng)審問(wèn)題記錄

評(píng)審「1期年月日

評(píng)審性質(zhì)評(píng)審□復(fù)審口

項(xiàng)目名子項(xiàng)目名代號(hào)

編號(hào)問(wèn)題摘要問(wèn)題類(lèi)型是否解決

1

2

3

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

職務(wù)姓名職稱(chēng)單位簽字

組長(zhǎng)

評(píng)副組長(zhǎng)

審

小成員

組

成成員

員

成員

成員

成員

成員

成員

技術(shù)評(píng)審

?以下技術(shù)評(píng)審過(guò)程是歐洲航空局最佳實(shí)踐過(guò)程

之一

■目的

-技術(shù)評(píng)審的目的是對(duì)具體的工作產(chǎn)品集（如文檔、

源代碼）進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)管理提供以下信息：

-它們符合前一階段制定的軟件規(guī)格；

■它們已按照項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)和方法完成；

.所有的更改都正確地得到完成，并只影響對(duì)更改規(guī)定的范

圍。

4組織

■技術(shù)評(píng)審過(guò)程由評(píng)審組來(lái)執(zhí)行，評(píng)審

組中有以下的角色：

■負(fù)責(zé)人

■秘書(shū)

■成員

■負(fù)責(zé)人的責(zé)任包括：

-提名評(píng)審組；

-組織評(píng)審并通知所有參加者評(píng)審的時(shí)間、地點(diǎn)和日

程；

-會(huì)議前向所有參加者分發(fā)評(píng)審項(xiàng)并在必要時(shí)分配評(píng)

審項(xiàng)；

-必要時(shí)組織評(píng)審組開(kāi)展準(zhǔn)備工作；

-主持評(píng)審會(huì)議；

-發(fā)布技術(shù)評(píng)審報(bào)告。

-必要時(shí)秘書(shū)應(yīng)協(xié)助負(fù)責(zé)人，并負(fù)責(zé)記錄評(píng)審組發(fā)現(xiàn)

的問(wèn)題、作出的決定和建議。

■各評(píng)審組成員檢查評(píng)審項(xiàng)并參加評(píng)審會(huì)議。

■如果被評(píng)審項(xiàng)規(guī)模大、復(fù)雜或需要各種專(zhuān)業(yè)

的專(zhuān)家技能才能進(jìn)行有效的評(píng)審，那么負(fù)責(zé)

人可以在成員中分配評(píng)審項(xiàng)。

-適當(dāng)時(shí)，對(duì)技術(shù)評(píng)審過(guò)程的輸入包括：

-評(píng)審會(huì)議日程；

-對(duì)目的的陳述；

-評(píng)審項(xiàng)（如被評(píng)審的軟件需求規(guī)格說(shuō)明、軟件概要

設(shè)計(jì)說(shuō)明）；

-評(píng)審項(xiàng)應(yīng)符合的上階段給出的軟件規(guī)格（如評(píng)審軟

件詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明時(shí)所對(duì)應(yīng)的軟件概要設(shè)計(jì)說(shuō)明）；

-評(píng)審項(xiàng)使用的計(jì)劃、標(biāo)準(zhǔn)及指南；

-與評(píng)審項(xiàng)有關(guān)的評(píng)審差異表、軟件問(wèn)題報(bào)告單，修

改報(bào)告單；

-軟件質(zhì)量保證人員的報(bào)告。

編號(hào)

評(píng)審差異表

日期

提出人

1文檔標(biāo)題:

2文檔代號(hào):

3文檔發(fā)布/版木號(hào):

4問(wèn)題位置:

5問(wèn)題說(shuō)明:

6建議解決方法:

7作者答復(fù):

8評(píng)審決定:

結(jié)束/更改/措施/拒收（劃出選擇）

活動(dòng)=準(zhǔn)備+評(píng)審會(huì)議

■準(zhǔn)備

■負(fù)責(zé)人起草日程表，并將其與目的、被評(píng)審項(xiàng)、規(guī)

格、計(jì)劃和指南一起散發(fā)給評(píng)審組。

-評(píng)審組成員對(duì)評(píng)審項(xiàng)進(jìn)行檢查。通過(guò)完成評(píng)審差異

表來(lái)對(duì)在檢查中發(fā)現(xiàn)的每個(gè)問(wèn)題進(jìn)行記錄。將評(píng)審

差異表退還給秘書(shū)。

-負(fù)責(zé)人將每張?jiān)u審差異表按主要的、次要的或編輯

上的進(jìn)行分類(lèi)

-由秘書(shū)按被評(píng)審項(xiàng)中偏差的位置對(duì)評(píng)審差異表進(jìn)行

排序。

活動(dòng)=準(zhǔn)備+評(píng)審會(huì)議

■評(píng)審會(huì)議

■1）開(kāi)始；

■2）展示被評(píng)審項(xiàng)；

■3）評(píng)審差異表的分類(lèi)；

■4）對(duì)主要的評(píng)審差異表的評(píng)審;

■5）對(duì)其它的評(píng)審差異表的評(píng)審;

■6）結(jié)論。

評(píng)審結(jié)論

■典型的結(jié)論是：

-授權(quán)進(jìn)行下一步的工作，條件是完成更改工作和采

取措施；

.授權(quán)進(jìn)行限定部分的工作；

-執(zhí)行決定的附加工作。

■如未能對(duì)達(dá)成一致意見(jiàn)和得出結(jié)論，則：

-在評(píng)審報(bào)告中記錄非主流的不同觀點(diǎn)；

-由一名或多名成員在會(huì)議外尋找解決方法；

-把問(wèn)題移交給上一級(jí)管理部門(mén)。

輸出

-報(bào)告摘要；

-成員名單；

■被評(píng)審項(xiàng)的確定；

-按照分類(lèi)編組的帶處置標(biāo)志的評(píng)審差異表、軟件問(wèn)題

報(bào)告單、軟件修改報(bào)告單等；

■措施清單，以及各措施的人員責(zé)任和預(yù)期完成日期；

■結(jié)論。

■輸出可采取會(huì)議記錄的形式，或采取獨(dú)立報(bào)告的形式。

.報(bào)告應(yīng)足夠詳細(xì)，以便于管理部門(mén)判斷發(fā)生了什么事。

■如果在評(píng)審期間難以達(dá)成一致意見(jiàn)，可建議評(píng)審組成員對(duì)輸

出不簽字。

軟件審查

■軟件審查可用于編碼前發(fā)現(xiàn)詳細(xì)設(shè)計(jì)中的缺陷，在測(cè)

試前發(fā)現(xiàn)代碼的缺陷。軟件審查也可以用于驗(yàn)證測(cè)試

設(shè)計(jì)、測(cè)試用例和測(cè)試過(guò)程。

■軟件審查是有效的。通過(guò)審查，可以查出開(kāi)發(fā)過(guò)程所

帶給項(xiàng)目的全部缺陷的50%。

-軟件審查是經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)樗梢源蟠鬁p少缺陷的數(shù)量

和降低消除缺陷的費(fèi)用。在缺陷產(chǎn)生后盡可能短的時(shí)

間內(nèi)發(fā)現(xiàn)缺陷可以：

-使軟件開(kāi)發(fā)者增強(qiáng)查找缺陷產(chǎn)生原因的意識(shí)，以便

減少類(lèi)似缺陷再出現(xiàn)的可能性；

-使查找缺陷的工作量減少，因?yàn)椴恍枰谠S多可能

的組成部分以外去診斷哪個(gè)組成部分有缺陷。

審查的目的

-軟件審查的目的是查出文檔或代碼中的

缺陷。

軟件審查的組織

■主任：主任領(lǐng)導(dǎo)審查并主持審查會(huì)。主任應(yīng)具備完成這項(xiàng)工作的

技能，而不必要精通所審查的項(xiàng)目。他（她）必須是公平的、客

觀的。鑒于這些原因，主任常常從與項(xiàng)目無(wú)關(guān)的職員中選出。最

好他們受過(guò)有關(guān)審查過(guò)程的培訓(xùn)。

■秘書(shū)：秘書(shū)負(fù)責(zé)記錄審查會(huì)的記錄，特別是記錄發(fā)現(xiàn)的每個(gè)缺陷

的細(xì)節(jié)。

-閱讀員：閱讀者引導(dǎo)審查組遍歷被審查項(xiàng)。

■審查員：審查員在審查時(shí)確定和描述被審查項(xiàng)的缺陷。選擇的審

查員應(yīng)能代表各種觀點(diǎn)（如：設(shè)計(jì)員、編碼員和測(cè)試員）。

-作者：作者是被審查項(xiàng)的編制人員。作者主要回答關(guān)于被審查項(xiàng)

的問(wèn)題，并負(fù)責(zé)所有的修改。

■一個(gè)人可擔(dān)任上述一種或多種角色。沒(méi)有人既擔(dān)任作者又擔(dān)任其

它由色。

軟件審查的輸入

■被審查項(xiàng)（如源代碼，或其它文檔）

■被審查項(xiàng)應(yīng)符合的規(guī)格（如詳細(xì)設(shè)計(jì)）

■審查檢查單

■應(yīng)用于被審查項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)和指南

■審查報(bào)告表

■從上一次審查中獲得的缺陷表

活動(dòng)=綜述、準(zhǔn)備、審查會(huì)、修改、補(bǔ)充活動(dòng)

-綜述是對(duì)被審查項(xiàng)進(jìn)行介紹。

■之后審查員對(duì)被審查項(xiàng)進(jìn)行熟悉，作好

參加審查會(huì)的準(zhǔn)備。

■然后，審查員在審查會(huì)上檢查被審查項(xiàng)、

確定缺陷并決定是否對(duì)缺陷進(jìn)行糾正。

■修改工作包括對(duì)故障的修復(fù)。

■補(bǔ)充活動(dòng)是指檢查在審查會(huì)上作出的所

有決定是否都得到了執(zhí)行。

審查的時(shí)間和速度

-代碼審查的初始參考值：

■準(zhǔn)備：每小時(shí)125行非注釋源代碼；

■審查會(huì)：每小時(shí)90行非注釋源代碼。

■對(duì)偽碼或PDL的審查，上述數(shù)字應(yīng)加倍。

■審查會(huì)不應(yīng)超過(guò)兩個(gè)小時(shí)。

軟件審查活動(dòng)

■綜述：綜述的目的是向?qū)彶榻M介紹被審

查項(xiàng)。主任介紹要審查的范圍，然后詳

細(xì)介紹設(shè)計(jì)的具體的范圍，再將輸入分

配給參加者。

軟件審查活動(dòng)

■準(zhǔn)備：主任、閱讀員和審查員對(duì)輸入進(jìn)行熟悉。

通過(guò)閱讀下列資料來(lái)做好代碼審查的準(zhǔn)備：

-要審查的代碼設(shè)計(jì)規(guī)范；

■編碼標(biāo)準(zhǔn)；

-含以前審查發(fā)現(xiàn)的普遍編碼錯(cuò)誤的代碼審查檢查單;

-被審查的代碼。

■被審查項(xiàng)的缺陷要在評(píng)審差異表中記錄，并在

審查過(guò)程中合適的時(shí)候進(jìn)行宣布。準(zhǔn)備工作應(yīng)

單獨(dú)進(jìn)行，而不要在會(huì)議上進(jìn)行。

軟件審查活動(dòng)■審查會(huì)

-主任檢查成員的準(zhǔn)備工作，報(bào)告和記錄各成員所花費(fèi)的時(shí)間。

■由閱讀員引導(dǎo)會(huì)議遍歷被評(píng)審項(xiàng)。對(duì)文件閱讀員可總結(jié)某些部分

的內(nèi)容，并一行一行地讀完所有內(nèi)容。對(duì)代碼閱讀員應(yīng)覆蓋每個(gè)

邏輯塊，至少詳細(xì)討論每個(gè)分支一次。審查員利用檢查單來(lái)發(fā)現(xiàn)

普遍錯(cuò)誤。

■秘書(shū)對(duì)閱讀中發(fā)現(xiàn)的缺陷立即進(jìn)行記錄。包括下列的內(nèi)容：

.嚴(yán)重性、技術(shù)分類(lèi)、位置、描述

■不記錄確定的任何解決措施。審查組應(yīng)避免尋找解決措施，而應(yīng)

集中精力發(fā)現(xiàn)缺陷。

■在審查會(huì)結(jié)束前，審查組應(yīng)作出下列中的一種決定：

.當(dāng)修改完成之后（如果有）接收該審查項(xiàng)；

■當(dāng)修改完成之后由主任負(fù)責(zé)接收該審查項(xiàng)；

-重新審查整個(gè)被審查項(xiàng)（如果5%以上需要修改）。

■秘書(shū)應(yīng)在之前起草會(huì)議紀(jì)要，以便修改工作能及時(shí)地進(jìn)行。

軟件審查—活動(dòng)

■修改

.審查之后，軟件作者糾正缺陷清單中列出的缺陷。

■補(bǔ)充活動(dòng)

-修改之后，補(bǔ)充活動(dòng)驗(yàn)證所有的缺陷都得到了正確

的糾正，而無(wú)其它缺陷被引入。

■主任負(fù)責(zé)補(bǔ)充活動(dòng)。

-其它補(bǔ)充活動(dòng)是：

-依據(jù)不同錯(cuò)誤類(lèi)型變化的頻率修改檢查單；

-分析缺陷統(tǒng)計(jì)資料，也許會(huì)導(dǎo)致對(duì)軟件驗(yàn)證與確認(rèn)工作的