T5软件质量和质量管理.doc

软件质量和质量管理华北计算技术研究所 刘昌其摘要：本文向读者介绍软件质量和质量管理的一些基本概念。只有明确软件的质量指标，才可能根据这些指标，采取有效措施不断提高软件的质量。关键词：软件测试、软件质量、质量管理 1. 前言我国的计算机软件开始于上世纪的60年代，那时在一台计算机（如：108乙机）上开发的软件，就只能在这台计算机上使用，拿到104机上就不行，而且都是专用的。70年代初为154 - 2期工程研制的320计算机，虽说也有了系统软件 （如：管理程序、ALGOL60语言、FORTRAN语言、BASIC语言、操作系统）和应用软件（如：用于导弹、卫星、航空、气象、电力、铁路、造船等方面的软件）但仍然不能形成产品。软件成为产品那就是80年代以后的事了。只有当软件成为产品，被众多用户使用之后软件质量才逐渐被人们所重视。但什么是软件质量呢，就说不清楚了。有人说是正确好用，有人说是稳定可靠。自ISO 9001：1994版国际标准问世以来，人们对产品质量有了统一的认识：产品质量就是产品满足客户需要的程度。同时认识到产品质量发展的4个阶段。第一个阶段认为产品质量是生产出来的，第二个阶段认为产品质量是检验出来的，第三个阶段认为产品质量是设计出来的，第四个阶段认为产品质量是管理出来的。2. 软件质量 软件质量（software quality）是软件的一组固有特性（如：功能、性能）满足客户要求的程度。具体讲软件质量就是软件在功能正确、运行稳定、工作可靠、使用方便、文档完整以及快捷（响应速度要快）、抗毒（抗病毒力强）、安全（能有效防止恶意攻击）等方面满足顾客要求的程度。其中功能“正确”是第一位的、稳定-可靠紧随其后，以后的顺序，不同行业有不同的侧重，如金融业需要把“安全”排在前面，实时控制系统需要把“快捷”放在前面。早期计算机系统由于采用电子管元件，故能正确工作的时间较短，能稳定工作2-3个小时，就不错了。所以，稳定性和可靠性显得特别重要。其实，稳定性和可靠性原本来自“自动控制系统”。当初自动控制系统中硬件以电子管、晶体管为主。这些电子器件，只有当它们电压、电流、电阻、电容、电感和温度等参数，在规定的范围内才能稳定地工作，一旦超出这个范围系统就不稳定，不稳定当然就不可靠。即便系统内各器件都能在额定范围内稳定地工作，但是由于器件寿命都很短，在系统长时间工作后有些器件因为老化不能工作，而引起系统的不可靠。第一代计算机因为采用电子管，其稳定性和可靠性很差，那时的情况是软件人员在机房上机（如：1963年使用的103计算机），硬件维护人员就在一傍随时维护，一旦机器出错，维护人员立刻解决。第一代计算机能稳定运行几个小时就算不错了。第二代计算机采用晶体管，稳定性和可靠性都有很大地提高。第三代以后的计算机采用中-大规模集成电路，它们的稳定性和可靠性早就达到了顾客的期望值。3. 软件质量指标 正确性 软件功能满足人们预先的期望，并且不会出错。 稳定性（stability）是系统在受干扰后，仍能保持不变或者恢复正常运行的能力。这种能力可用在规定条件和时间内，不引起系统失效的概率来衡量。该概率是系统输入和使用的函数，更是软件中存在的缺陷的函数。 可靠性（reliability）是系统在规定环境及时间内，能正确运行的概率。从稳定性和可靠性两者的定义来看，稳定性的要求比可靠性更高。因为可靠性是在正常情况下，系统不出错的概率；而稳定性则是系统在干扰情况下，恢复正常运行的能力，该能力用系统不失效的概率来度量。可见，一个不可靠的系统肯定是一个不稳定的系统（你想：一个系统在正常情况下，都不能长时间工作，那么在给一个干扰后，它还能稳定工作吗？）。同样，一个不稳定的系统也肯定是一个不可靠的系统，因为任何一个系统在运行过程中，不可能不出错（含：数据错、信号错和事件错）。如果一出错系统就不能稳定工作，当然是一个不可靠的系统。可见，稳定性和可靠性是从不同方面描述系统的正常运行和抗干扰的能力，它们之间是相辅相成的。故在很多情况下，系统的稳定-可靠常被合并在一起使用。 文档的完整和规范性 文档的完整是指软件应该有的设计文档、管理文档和客户文档必须齐备一个不能少。文档规范是指文档的编写要符合规范（如：文件模板和编写指南）和标准。 使用方便 就是操作简单、好用。通常用“初次使用软件的人，能基本掌握它使用方法的时间长短”来衡量。要做到这一点，当然人机界面要友好，同时要有很好的帮助和提示。 快捷 指软件响应时间能满足预定要求。通常用软件响应“事件驱动”的时间长短来衡量，当然是时间越短越好。 抗毒 指软件抵抗病毒的能力。当然是软件抵抗病毒的种类越多越好。 安全（security） 指软件保护数据，防止恶意破坏数据的能力。4. 软件质量管理在清楚了软件质量的概念之后，如何确保和提高软件质量便成为关注的首要问题。确保和提高软件质量可从技术和管理二方面入手，在技术方面，按软件工程要求确定开发阶段、选定开发模型、制定开发规范、文档模板和剪裁指南使开发活动按规矩办事；在管理方面，要建立质量体系（包括：质量手册、程序文件、作业指导书和组织机构）、定义标准过程、健全工程进度和成本并形成制度，使日常管理有章可循。质量管理是企业对产品质量的控制协调活动。具体讲就是要确定质量方针、质量目标和岗位职责，通过质量管理体系的运作，实现质量的策划、控制、保证和改进等步骤，完成管理职能的全部活动。质量管理体系是企业为确保产品质量，而在内部建立的机构、资源、过程和程序，是反映质量管理能力的综合体。在质量管理体系下全面地考虑各种影响产品质量的因素，将所有影响产品质量的因素都控制起来，采取有效的管理措施，保证产品质量能够持续稳定地满足标准要求。建立质量管理体系，提高产品质量是企业的一项重大决策。为使体系有效运行，企业应根据自己的业务定义一组相互关联的过程，规定过程活动，形成书面文件。过程标准化，文档规范化是企业质量管理成熟的一个重要标志。对软件行业来说，其业务过程分3大类即：管理过程、开发过程和质量过程。管理过程又包括若干子过程，如：项目启动-立项过程、计划过程、控制过程、产品交付过程和项目终止-终结过程等。开发过程包括：需求分析过程、概要设计过程、详细设计过程、程序编制过程等。质量过程包括：设计评审过程、测试验证过程、验收确认过程，此外还包括：顾客满意度调查、质量体系内审、外审和管理评审等过程。讲了这么多过程，那么过程究竟是什么呢？通俗讲：过程就是利用资源将输入转化为输出的一组活动。一个过程的输出可直接成为下一过程的输入。输入是实施过程的基础，输出是完成过程的结果。为确保过程的质量，对输入的信息要评审，对输出的信息要验证。通常，把定义业务过程、规定过程活动、确定相互作用、组织过程应用及其管理的一整套做法称之为“过程方法”。质量控制（quality control）是为使产品达到质量要求，而采取的专业技术、管理技术和检测活动。质量控制的对象是过程（例如：设计过程、采购过程、生产过程等）。控制的结果应能使控制对象达到规定的质量要求。.质量控制的目的以预防为主，通过预防措施来排除各阶段产生问题的原因，以获得期望的经济效益。质量控制的具体实施主要是影响产品质量的各环节、各因素制订相应的计划和程序，对发现的问题和不合格情况进行及时处理，并采取有效的纠正措施。质量控制是通过质量计划和质量活动来实现的。质量计划是利用资源，针对特定产品，规定专门质量措施和活动顺序的文件。对软件开发而言，其重要的质量活动有用户需求的确认、软件设计的评审、软件测试的验证和系统验收的确认。其中评审要有同行专家参与并提出他们的评价；验证应由测试人员参与并提出测试报告；确认一定要用户参与并得到他们的认可。质量控制活动包括：通过监测发现与质量标准的差异，消除那些不满足的因素；确定达到质量目标所需要支付的质量成本，并评价其费用效率，必要时可以修订质量标准或项目目标。质量保证（quality assurance）是企业为确保产品质量，取得顾客的满意和信任，而在质量体系中，根据证实需要进行的全部有计划，有系统的活动。质量保证通过质量管理系统实现。顾客的满意和信任来源于质量体系的运行(使技术、管理、人员等因素均处于受控状态），建立预防质量缺陷机制是实现质量保证的有效措施。5.结束语要使企业产品得到用户的满意和信任。首先企业建立的质量管理体系应该得到有效运行。同时，软件的设计和开发过程中的质量保证活动应该得到有效实施，并且留有完整的质量记录，以便追踪和对缺陷采取有效的纠正和预防措施。l 确保企业质量管理体系的质量活动. 企业内部的质量审核（简称内审），每年至少进行一次；. 对企业最高管理层进行的管理评审，每年进行一次；. 由权威的质量认真公司对企业质量管理体系进行的审核（简称外审）。l 确保软件产品质量的质量活动. 设计评审活动（包括：需求评审、概要设计评审、详细设计评审等活动）. 测试验证活动（包括：单元测试、集成测试、确认测试等活动）. 验收确认活动（包括：软件安装验收、系统初步验收和系统最终验收等活动）l 软件开发过程标准化和文档的规范化对保证软件质量起作重要作用. 对医药和食品行业来说，按照国家标准进行生产的产品就能保证其质量。因此可以说标准就是质量。对软件行业来讲，虽有国家标准但不需要强制执行，因此不同软件企业在过程标准和文档规范方面就有很大的不同。一些比较成熟的软件行业，对过程标准和文档规范比较重视，其开发过程标准和文档规范制订执行得都比较好。相反，那些不太成熟的软件企业，他们的过程标