質(zhì)量管理:如何對(duì)軟件質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估

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本文從軟件質(zhì)量的有關(guān)概念出發(fā)，根據(jù)指標(biāo)選取原則，在分析軟件質(zhì)量特征的基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的軟件質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)的選取原則，并進(jìn)而建立了軟件質(zhì)量評(píng)估體系。 

    1 軟件質(zhì)量的有關(guān)概念 

    軟件質(zhì)量是“軟件產(chǎn)品具有滿足規(guī)定的或隱含要求能力要求有關(guān)的特征與特征總和”。根據(jù)軟件質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB-T8566--2001G，軟件質(zhì)量評(píng)估通常從對(duì)軟件質(zhì)量框架的分析開始。 

    1.1 軟件質(zhì)量框架模型 

    如圖1所示，軟件質(zhì)量框架是一個(gè)“質(zhì)量特征—質(zhì)量子特征—度量因子”的三層結(jié)構(gòu)模型。 

    在這個(gè)框架模型中，上層是面向管理的質(zhì)量特征，每一個(gè)質(zhì)量特征是用以描述和評(píng)價(jià)軟件質(zhì)量的一組屬性，代表軟件質(zhì)量的一個(gè)方面。軟件質(zhì)量不僅從該軟件外部表現(xiàn)出來的特征來確定，而且必須從其內(nèi)部所具有的特征來確定。 

    第二層的質(zhì)量子特征是上層質(zhì)量特征的細(xì)化，一個(gè)特定的子特征可以對(duì)應(yīng)若干個(gè)質(zhì)量特征。軟件質(zhì)量子特征是管理人員和技術(shù)人員關(guān)于軟件質(zhì)量問題的通訊渠道。  

    最下面一層是軟件質(zhì)量度量因子（包括各種參數(shù)），用來度量質(zhì)量特征。定量化的度量因子可以直接測(cè)量或統(tǒng)計(jì)得到，為最終得到軟件質(zhì)量子特征值和特征值提供依據(jù)。  

    圖1 軟件質(zhì)量框架模型

    1.2 軟件質(zhì)量特征

    按照軟件質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB-T8566--2001G，軟件質(zhì)量可以用下列特征來評(píng)價(jià)： 

    a.功能特征：與一組功能及其指定性質(zhì)有關(guān)的一組屬性，這里的功能是滿足明確或隱含的需求的那些功能。 

    b.可靠特征：在規(guī)定的一段時(shí)間和條件下，與軟件維持其性能水平的能力有關(guān)的一組屬性。 

    c.易用特征：由一組規(guī)定或潛在的用戶為使用軟件所需作的努力和所作的評(píng)價(jià)有關(guān)的一組屬性。 

    d.效率特征：與在規(guī)定條件下軟件的性能水平與所使用資源量之間關(guān)系有關(guān)的一組屬性。 

    e.可維護(hù)特征：與進(jìn)行指定的修改所需的努力有關(guān)的一組屬性。 

    f.可移植特征：與軟件從一個(gè)環(huán)境轉(zhuǎn)移到另一個(gè)環(huán)境的能力有關(guān)的一組屬性。 

    其中每一個(gè)質(zhì)量特征都分別與若干子特征相對(duì)應(yīng)。

    2 評(píng)估指標(biāo)的選取原則

    選擇合適的指標(biāo)體系并使其量化是軟件測(cè)試與評(píng)估的關(guān)鍵。評(píng)估指標(biāo)可以分為定性指標(biāo)和定量指標(biāo)兩種。理論上講，為了能夠科學(xué)客觀地反映軟件的質(zhì)量特征，應(yīng)該盡量選擇定量指標(biāo)。但是對(duì)于大多數(shù)軟件來說，并不是所有的質(zhì)量特征都可以用定量指標(biāo)進(jìn)行描述，所以不可避免地要采用一定的定性指標(biāo)。

    在選取評(píng)估指標(biāo)時(shí)，應(yīng)該把握如下原則： 

    a.針對(duì)性 

    即不同于一般軟件系統(tǒng)，能夠反映評(píng)估軟件的本質(zhì)特征，具體表現(xiàn)就是功能性與高可靠性。 

    b.可測(cè)性 

    即能夠定量表示，可以通過數(shù)學(xué)計(jì)算、平臺(tái)測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)等方法得到具體數(shù)據(jù)。 

    c.簡(jiǎn)明性 

    即易于被各方理解和接受。 

    d.完備性 

    即選擇的指標(biāo)應(yīng)覆蓋分析目標(biāo)所涉及的范圍。 

    e.客觀性 

    即客觀反映軟件本質(zhì)特征，不能因人而異。

    應(yīng)該注意的是，選擇的評(píng)估指標(biāo)不是越多越好，關(guān)鍵在于指標(biāo)在評(píng)估中所起的作用的大小。如果評(píng)估時(shí)指標(biāo)太多，不僅增加結(jié)果的復(fù)雜性，有時(shí)甚至?xí)绊懺u(píng)估的客觀性。指標(biāo)的確定一般是采用自頂向下的方法，逐層分解，并且需要在動(dòng)態(tài)過程中反復(fù)綜合平衡。
3 軟件質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)體系

    通常，我們?cè)谲浖臏y(cè)試與評(píng)估時(shí)，主要側(cè)重于功能特征、可靠特征、易用特征和效率特征等幾個(gè)方面。在評(píng)價(jià)活動(dòng)的具體實(shí)施中，應(yīng)該把被評(píng)估軟件的研制任務(wù)書作為主要依據(jù)，采用自頂向下逐層分解的方法，并參照有關(guān)國(guó)家軟件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

    3.1 功能性指標(biāo)

    功能性是軟件最重要的質(zhì)量特征之一，可以細(xì)化成完備性和正確性。目前對(duì)軟件的功能性評(píng)價(jià)主要采用定性評(píng)價(jià)方法。

    a.完備性

    完備性是與軟件功能完整、齊全有關(guān)的軟件屬性。如果軟件實(shí)際完成的功能少于或不符合研制任務(wù)書所規(guī)定的明確或隱含的那些功能，則不能說該軟件的功能是完備的。

    b.正確性

    正確性是與能否得到正確或相符的結(jié)果或效果有關(guān)的軟件屬性。軟件的正確性在很大程度上與軟件模塊的工程模型（直接影響輔助計(jì)算的精度與輔助決策方案的優(yōu)劣）和軟件編制人員的編程水平有關(guān)。

    對(duì)這兩個(gè)子特征的評(píng)價(jià)依據(jù)主要是軟件功能性測(cè)試的結(jié)果，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)則是軟件實(shí)際運(yùn)行中所表現(xiàn)的功能與規(guī)定功能的符合程度。在軟件的研制任務(wù)書中，明確規(guī)定了該軟件應(yīng)該完成的功能，如信息管理、提供輔助決策方案、輔助辦公和資源更新等。那么即將進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)試的軟件就應(yīng)該具備這些明確或隱含的功能。

    目前，對(duì)于軟件的功能性測(cè)試主要針對(duì)每種功能設(shè)計(jì)若干典型測(cè)試用例，軟件測(cè)試過程中運(yùn)行測(cè)試用例，然后將得到的結(jié)果與已知標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行比較。所以，測(cè)試用例集的全面性、典型性和權(quán)威性是功能性評(píng)價(jià)的關(guān)鍵。