软件过程的质量管理

软件过程的质量管理主讲人：王辉wangh@2014-02-21软件质量量是什么么？软件质量量=好？软件质量量=时间和空空间复杂杂度低？？软件质量量=鲁棒性？？…人的体质质古时候：长得结实实、饭量量大就是健康康现代：通过多方面的的生理因因素来判判断：身高、体体重、心心跳、血血压、血血液、体体温等，如果果某个因因素的测量不合格，，则表明明在某方方面不健健康，医医生会对对症下药药。软件质量量软件质量量是许多质量属性性的综合合体现，各种质量属性性反映了了软件质质量的方方方面面面。人们通过过改善软件件的各种种质量属属性，来提高软件件的整体体质量。内容软件质量量管理的的基本概概念软件质量量度量ISO9126软件质量量度量模模型软件质量量管理内容软件质量量管理的的基本概概念软件质量量度量ISO9126软件质量量度量模模型软件质量量管理质量的定义(ISO)质量是产产品或者者服务满满足明确或隐隐含需要要能力的性性能和特特性的总总体。Thetotalityoffeaturesandcharacteristicsofaproductorservicethatbearonitsabilitytosatisfystatedorimpliedneeds.软件质量量的定义(ISO)质量是软软件产品品满足明确或隐隐含需要要能力的性性能和特特性的总总体。用户需求求是衡量软软件质量量的基础础。除满足明明确定义义的需求求外，还还要满足足隐含的需需求。Thetotalityoffeaturesandcharacteristicsofasoftwareproductthatbearonitsabilitytosatisfystatedorimpliedneeds.软件项目目的三大目标标质量时间成本软件质量量的重要性软件越来来越重要要，对其其质量要求求也越来越越高软件质量量的重要性软件质量量的重要性软件质量量问题可可能导致致经济损失失甚至灾灾难性的后果。。1999年美国火星气候候探测器器从距离火火星表面面130英尺的高高度垂直直坠毁。此项工工程成本本耗费3.27亿美元，，故障为软软件中使使用的是是英制单单位，而不是是预制的的公制单单位。2009年2月份Google的Gmail故障，Gmail用户几小小时不能能访问邮邮箱,故障是因因数据中中心之间间的负载均衡衡软件的的Bug引发的。。质量问题题会增加开发和维维护软件件产品的的成本。软件质量量的重要性软件的质质量形成成于产品或者者服务的的开发过过程中，而不是是事后的检检查（如如测试））。20世纪80年代起，，质量管管理逐步步从单一一的关注产品品，转移到关注生生产好产产品的过程上，并且且将过程程的作用用扩大到到了组织织运行的的所有领领域。软件质量量的形成当过程不断断被重复复，其性能会趋趋于稳定定结果可预预测对现行执执行可监监测质量得到到保证实施的过过程性能能稳定过程程的上下下控制界界质量产生生于过程程特殊原因因造成过过程性能能不稳定定。根除特殊殊原因，，使过程程性能稳稳定，防防止质量量问题的的出现。造成不稳稳定的特特殊原因因质量产生生于过程程ISO软件质量量模型的的三个视角角内容软件质量量管理的的基本概概念软件质量量度量ISO9126软件质量量度量模模型软件质量量管理软件度量量软件度量量（softwaremeasurement）：对软件开开发项目、过过程及其其产品进行定量化的过程，，目的在在于对其其加以理理解、预预测、评评估、控控制和改改善。没有度量量就没有有控制，没有控制制就没有有管理。软件度量量的方法法数字图表模型软件度量量的三维度软件质量量度量软件度量量的模型型：GQMGQM(Goals-Questions--Metrics)是20世世纪80年代中中期由美美国马里里兰大学学巴士利利博士及及其助手手提出的的一种面向目标标、自上上而下由由目标逐逐步细化化到度量量的度量定定义方法法。

GQM三层模型型GQM的使用方方法提出度量量的目标G(Goal))将目标细细化为特特定的问题Q(Question)这些问题题以度量M(Metric)的方式回回答GQM三层模型型GA:Codeinspection:PlanQ1:Howmuchdoestheinspectionprocesscost?Q2:Howmuchcalendartimedoestheinspectionprocesstake?M1.1:AverageeffortperKLOCM1.2:Percentageofre-inspectionM2.1:AverageeffortperKLOCM2.2:TotalKLOCinspectedGQM的例子软件质量量度量平均无失失效时间间(meantimetofailure)缺陷密度度顾客问题题度量…缺陷密度度缺陷率=缺陷数/软件大小小通常千行行源代码码数（KLOC）功能点顾客满意意度采用PUM(problemsperusermonth)表示PUM=一个时段段内的顾顾客报告告的问题题总数/在此期间间软件许许可证月月总数许可证月月总数=软件的安安装许可可证数**计算时时段中的的月数缺陷率度度量和顾顾客问题题度量比比较缺陷/KLOCPUM分子有据且不同的产品缺陷数所有顾客问题（缺陷性和非缺陷性，首次的和重复的）分母产品大小（KLOC）产品的顾客使用（用户一月数）测量角度生产者-软件开发机构顾客作用范围内在产品质量内在产品质量加上其他因素内容软件质量量管理的的基本概概念软件质量量度量ISO9126软件质量量度量模模型软件质量量管理ISO的软件质质量评价价模型按照1991年ISO发布的ISO//IEC9126质量特性性国际标标准，，软件质质量度量量模型由由三层组成软件质量量特性软件质量量子特性软件质量量度量评价价准则高层和中中层建立立国际标标准，低层可由由各使用用单位视视实际情情况制定定。软件质量功能性可靠性可维护性有效性可使用性可移植性适合性准确性互操作性依从性安全性成熟性容错性易恢复性易理解性易学习性易操作性时间特性资源特性易分析性稳定性易变更性易测试性易安装性易替换性适应性遵循性质量特性质量子特性质量度量准则使用单位自行规定ISO9126质量模型型ISO9126softwarequalities32ISO9126softwarequalities33Sub--characteristicsofFunctionalitySuitability(适合性)Accuracy(准确性)Interoperability(互操作性性，兼容容性)abilityofsoftwaretointeractwithothersoftwarecomponentsFunctionalitycompliance(功能符合合性)degreetowhichsoftwareadherestoapplication-relatedstandardsorlegalrequirementse.gauditSecurity(安全性)controlofaccesstothesystem兼容性商商业规则则弱者设法法与强者者兼容，，否则无无容身之之地强者应当当避免被被兼容，，否则市市场将被被瓜分WordVSWPSSub--characteristicsofReliabilityMaturity(成熟度)frequencyoffailureduetofaults-themorethesoftwarehasbeenused,themorefaultswillhavebeenremovedFault-tolerance((容错性)Recoverability((可恢复性性)Reliabilitycompliance(可靠性符符合性)complieswithstandardsrelatingtoreliabilitySub--characteristicsofUsabilityUnderstandability((可理解性性)easytounderstand??Learnability((可学习性性)easytolearn?Operability((可操作性性)easytouse?Attractiveness((吸引性)thisisarecentadditionUsabilitycompliance((可用性符符合性)compliancewithrelevantstandards吸引性~~“一见钟情情”Sub--characteristicsofEfficiencyTimebehaviour((时间特性性)e.g..responsetimeResourceutilization((资源利用用)e.g..memoryusageEfficiencycompliance((有效性符符合性)compliancewithrelevantstandardsSub--characteristicsofMaintainabilityAnalysability(可分析性性)easewithwhichthecauseofafailurecanbefoundChangeability(可变性)howeasyissoftwaretochange??Stability((稳定性)lowriskofmodificationhavingunexpectedeffectsTestability((可测试性性)Maintainabilityconformance((符合性)Sub--characteristicsofportabilityAdaptability((适应性)Installability((可安装性性)Co-existence((共存性)Capabilityofco-existingwithotherindependentsoftwareproductsReplaceability((可替代性性)factorsgiving‘‘upwards’compatibility--‘downwards’’compatibilityisexcludedPortabilityconformance((符合性)AdherencetostandardsthatsupportportabilityUsingISO9126qualitystandardsJudgetheimportanceofeachqualityfortheapplicationforexample,safetycriticalsystems-reliabilityveryimportantreal-timesystems-efficiencyimportantSelectrelevantexternalmeasurementswithinISO9126frameworkforthesequalities,,forexamplemean-timebetweenfailuresforreliabilityresponse-timeforefficiencyUsingISO9126qualitystandards(Cont.)Ratherthanmapengineeringmeasurementtoqualitativerating,mapittoascoreRatetheimportanceofeachqualityintherange1-5Multiplyqualityandimportancescores–seenextslide43WeightedqualityscoresProductAProductBProductqualityImportancerating(a)Qualityscore(b)Weightedscore(axb)Qualityscore(c)Weightedscore(axc)usability31339efficiency42828maintain-ability23612Overalltotals171944内容软件质量量管理的的基本概概念软件质量量度量ISO9126软件质量量度量模模型软件质量量管理软件质量量管理三步曲质量计划划(QualityPlan)：确定项目目应达到到的质量标准准，以及如如何满足足质量标标准的计划安排排和方法法。质量保证证(QualityAssurance,QA)：确保项目目达到有有关标准准，而开开展的有有计划、、有组织织的工作作活动。。”Isitdoneright?””质量控制制(QualityControl,,QC)：是确定项项目结果果与质量量标准是否相符符，并及时时纠正产品品缺陷的过程。”Isitrightdone?””QA:Istofocustheprocess.QC:Istocontrolthequalitybeforedelivery.P1P2P3……ProductQAQCQAQA质量保证证与质量量控制的的关系

质量计划划质量计划划项目应达达到的质质量目标标和质量量特性的的要求确定项目目中的质质量活动动和质量量控制程程序项目不同同阶段，，职责，，权限，，交流方方式以及及资源分分配确定项目目采用的的控制手手段,合适的验验证手段段和方法法确定和准准备质量量记录

质量计划划方法试验设计计基准对照照质量成本本分析流程图方方法因果分析析图

试验设计计试验设计计是一种种统计学学方法，，确定哪哪些因素素可能会会对特定定变量产产生影响响。正交试验验设计法法析因法质量成本本(CostofQuality,,CoQ)是为了达达到产品品或服务务的质量而付付出的所所有努力力的总成本，包括三三部分：：预防成本本：为防止止将缺陷陷引入软软件而进进行的预预防工作作所消耗耗的费用用。评价成本本：检查软软件是否否包含缺缺陷的工工作所消消耗的费费用。失效成本本：修复缺缺陷工作作所消耗耗的成本本。PAF（Prevention/Appraisal//Failure）成本模型型质量成本本(CoQ)预防评估失效培训审查废品计划测试返工过程研究和改进审计修复供应商调查监控RegressionTest咨询度量缺陷分析获得资格验证服务分析退货确认投诉处理和解决质量成本本(CoQ)WhenDefectisDetectedTypicalCostofCorrectionUserRequirements$100-$1,000Coding/UnitTesting$1,000ormoreSystemTesting$7,000-$8,000AcceptanceTesting$1,000-$100,000AfterImplementationUptomillionsofdollars在项目早期预防防和检测测缺陷比在项目目晚期检测测和排除除缺陷更有效、、更节省省成本。。质检/过失比=(预防成本本+评价成本本)/失效成本本，这个比比值大于2是努力达达到的程程度质量成本本(CoQ)因果分析析图(鱼骨图)描述相关关的各种原因因和子原原因如何何产生潜潜在问题题或影响响，将影响响质量问问题的““人员、设设备、参参考资料料、方法法、环境境”等各方方面的原原因进行行细致的的分解，，方便地地在质量量计划中中制定相相应的预预防措施施。因果分析析图项目概述述实施策略略项目组织织质量保证证对象分分析及选选择质量保证证任务划划分实施计划划资源计划划记录的收收集、维维护与保保存质量保证证计划模模板参照照质量保证证质量保证证的方法法正规的质质量评价价（质量审计计）：通常常在项目目执行的的过程中中进行总结性质质量评价价（质量改进进）：通常常在项目目结束时时进行自检质量审计计的过程程审计准备备：主要是是收集材材料、编编写计划划、明确确审计目目的。实施审计计：实施审审计过程程中，当当发现明明显偏差差时，应应与现场场管理人人员进行行讨论，，对照程程序详细细记录，，取得客客观证据据。提出偏差报告告审计报告告发生后后的跟踪建立审计档案案自检的过过程质量控制制质量控制制的主要方法法质量控制制方法静态方法法：评审审技术评审审代码评审审……动态方法法：测试试单元测试试集成测试试确认测试试……缺陷跟踪踪软件评审审不管你有有没有发发现他们们，缺陷陷总是存存在，问问题只是是你最终终发现它它们时，，需要多多少纠正正成本。。评审的的投入把把质量成成本从昂昂贵的、、后期返返工转变变为早期期的缺陷陷发现。。——卡尔·威格评审的方方法临时评审审（Adhocreview）轮查（Passroud）走查（Walkthrough）小组评审审（GroupReview）审查（Inspection）…最不正式最正式临时评审轮查

走查小组评审

审查技术评审审（TechnicalReview）技术评审审是指在在完成一一项工作作后，把把工作产产品分发发给合作者，让合作作者检查查其中的的缺陷。。然后开开会讨论论工作产产品并产产生需要要返工的的缺陷列列表。技术评审审的主要要对象：：需求和设设计规格格说明、