ISOIEC 250192023 系统和软件工程.系统和软件质量要求和评估（SQuaRE）.使用中的质量模型标准立项发展报告

系统和软件工程系统和软件质量要求和评估（SQuaRE）使用中的质量模型标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SystemsandSoftwareEngineering—SystemsandSoftwareQualityRequirementsandEvaluation(SQuaRE)—Quality-in-useModel摘要随着信息技术的迅猛发展和数字化转型的深入推进，软件系统已深度融入社会生产生活的各个领域，其质量水平直接关系到用户满意度、经济效益乃至公共安全。质量模型作为软件质量度量和评价的理论基础，其科学性和适用性至关重要。本报告围绕国际标准化组织与国际电工委员会联合发布的标准ISO/IEC25019:2023《系统和软件工程系统和软件质量要求和评估（SQuaRE）使用中的质量模型》展开系统研究。首先，报告梳理了该标准立项的背景，分析了数字化转型、用户中心理念兴起、系统复杂性提升以及传统质量模型局限等多重驱动因素，明确了标准修订的紧迫性和必要性。其次，报告从标准研制历程、基本原则和核心框架三个维度，全面介绍了ISO/IEC25019:2023的主要内容，重点阐释了其从传统“产品质量”视角向“系统-用户-环境交互质量”视角转变的核心特征，以及面向利益相关方的多层次质量模型体系。再次，报告详细分析了该标准对现行质量管理体系、系统开发实践和标准族体系架构的深远影响。最后，报告对该标准的推广应用前景和未来演进方向进行了展望，并介绍了主要参与单位。本报告旨在为软件工程领域研究人员、标准化工作者和质量管理人员提供系统的参考与借鉴。关键词：软件质量；质量模型；使用中的质量；SQuaRE；ISO/IEC25019；系统与软件工程；质量评价AbstractWiththerapidadvancementofinformationtechnologyandthedeepeningofdigitaltransformation,softwaresystemshavebecomedeeplyintegratedintoallaspectsofsocialproductionanddailylife.Thequalityofthesesystemsdirectlyaffectsusersatisfaction,economicbenefits,andevenpublicsafety.Asthetheoreticalfoundationforsoftwarequalitymeasurementandevaluation,thescientificrigorandapplicabilityofqualitymodelsareofparamountimportance.ThisreportprovidesasystematicinvestigationofISO/IEC25019:2023,"Systemsandsoftwareengineering—SystemsandsoftwareQualityRequirementsandEvaluation(SQuaRE)—Quality-in-usemodel,"jointlypublishedbyISOandIEC.Thereportfirstreviewsthebackgroundofthestandard'sdevelopment,analyzingmultipledrivingfactorsincludingdigitaltransformation,theriseofuser-centricparadigms,growingsystemcomplexity,andlimitationsoftraditionalqualitymodels.ItthencomprehensivelyintroducesthemaincontentofISO/IEC25019:2023fromthreedimensions:developmenthistory,fundamentalprinciples,andcoreframework,withemphasisonitspivotalshiftfromthetraditional"productquality"perspectivetoa"system-user-environmentinteractionquality"perspective,aswellasitsmulti-stakeholderqualitymodelarchitecture.Furthermore,thereportanalyzesthestandard'sprofoundimpactonexistingqualitymanagementsystems,systemdevelopmentpractices,andtheSQuaREseriesarchitecture.Finally,thereportdiscussesprospectsforthestandard'swidespreadapplicationandfutureevolution,andintroducestheprimaryparticipatingorganizations.Thisreportaimstoprovidesystematicreferenceforresearchers,standardizationprofessionals,andqualitymanagementpractitionersinthesoftwareengineeringfield.Keywords:SoftwareQuality;QualityModel;Quality-in-Use;SQuaRE;ISO/IEC25019;SystemsandSoftwareEngineering;QualityEvaluation1引言1.1研究背景进入21世纪第三个十年，软件及软件密集型系统已成为全球经济增长和社会运行的关键基础设施。从智能制造、智慧医疗到自动驾驶、金融科技，软件系统的质量直接决定了相关产品和服务的可靠性、安全性和用户体验。据中国信息通信研究院统计，2023年我国软件业务收入超过12万亿元人民币，软件产业在国民经济中的战略地位持续提升。软件缺陷所导致的经济损失和社会影响亦呈上升趋势，据美国国家标准与技术研究院（NIST）此前的估算，软件缺陷每年给美国经济造成的损失高达约595亿美元。在此背景下，建立科学、系统、可操作的质量模型与评价框架，已经成为软件工程领域最紧迫的基础性任务之一。国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）下属的联合技术委员会ISO/IECJTC1/SC7（软件与系统工程）长期致力于软件质量领域国际标准的研制工作。自1991年发布首版ISO/IEC9126质量模型以来，经过三十余年的持续演进，该领域已形成以ISO/IEC25000系列（SQuaRE——系统和软件质量要求和评估）为代表的完善标准族。然而，面对云计算、大数据、人工智能、物联网等新兴技术的快速普及，以及敏捷开发、DevOps等新范式的广泛采用，传统的基于产品属性的质量评价方法已难以全面反映软件系统在实际使用中的综合表现。为系统解决这一关键问题，ISO/IECJTC1/SC7组织全球专家，历经多年研究和多轮讨论，于2023年11月正式发布了ISO/IEC25019:2023《系统和软件工程系统和软件质量要求和评估（SQuaRE）使用中的质量模型》。1.2标准立项的必要性与紧迫性ISO/IEC25019:2023的立项与发布，其必要性体现在以下多个维度：第一，数字化转型对质量概念的深化拓展。随着各行业数字化进程加速，信息系统的质量不再仅仅体现为可测量的内部属性（如代码复杂度、缺陷密度等），更应体现为系统在实际使用场景中为用户和相关方创造的价值。传统的“产品质量”视角以开发者为中心，关注产品本身的属性，而数字化转型要求以用户和使用效果为中心，评价系统在特定情境下的综合效能。第二，系统复杂性和生态化趋势的挑战。现代软件系统逐步演化为由硬件、软件、数据、人员、流程和组织共同构成的“社会技术系统”（Socio-TechnicalSystem）。系统的质量特性远超单个软件组件质量之总和，需要在系统层面针对多方利益相关者的需求进行整体质量设计、度量与评价。传统单一维度的质量模型难以适应这一复杂局面。第三，传统质量模型的结构性局限。ISO/IEC25010:2011中的“使用质量”（QualityinUse）模型虽然首次将使用中的质量纳入标准体系，但其在模型结构上仍偏向于“产品质量”的扩展应用，未能充分刻画使用质量的独立维度和交互特征。此外，25010:2011对利益相关方的覆盖不足，难以满足不同角色（如最终用户、运维人员、管理者等）对质量的不同诉求。第四，国际标准化体系协调发展的内在需求。随着ISO/IEC25030（质量需求）、ISO/IEC25040（质量评价）等系列标准相继修订，亟需一个更加清晰、独立、可操作的使用中质量模型标准，为整个SQuaRE标准族提供统一的质量概念参照框架。在上述因素的共同推动下，ISO/IECJTC1/SC7启动了ISO/IEC25019的正式立项，将其从ISO/IEC25010中独立出来，作为专门针对“使用中的质量模型”的独立国际标准予以研制。2标准研制历程与工作过程2.1标准立项与研制阶段ISO/IEC25019:2023的研制经历了系统的标准化工作流程。根据ISO/IECJTC1技术工作程序，该标准的研制主要经历了以下关键阶段：-提案阶段（NP）：在SQuaRE标准族整体修订规划的推动下，SC7下属工作组（WG6，质量模型与度量）汇集各成员国意见，正式提出将使用中的质量模型从ISO/IEC25010中拆分并独立立项的提案。该提案获得多国积极支持和投票通过。-工作组草案阶段（WD）：WG6组织来自全球的质量领域专家，在继承ISO/IEC25010:2011使用质量模型既有成果的基础上，广泛吸取学术研究、产业实践和用户反馈，形成了工作组草案。-委员会草案阶段（CD）：草案在SC7内部各成员国间传阅并征求意见。各国围绕质量特性定义、利益相关方范围、上下文模型等核心问题进行多轮深入讨论，形成了委员会草案。-国际标准最终草案阶段（FDIS）：经多轮修改和完善，标准进入最终草案投票阶段，获得高比例赞成票。-正式发布：2023年11月24日，ISO/IEC25019:2023正式发布，成为SQuaRE系列中独立的核心标准之一。2.2标准研制的关键议题与决策在整个研制过程中，专家工作组围绕以下关键议题展开了深入研讨并形成了重要共识：（1）质量视角的根本转变。标准的核心理念实现了从“以产品为中心”到“以利益相关方为中心”的转变，明确将使用中的质量界定为“利益相关方在特定使用情境下对系统满足其需求与期望程度的感知与度量”，将使用情境（ContextofUse）作为质量评价的核心锚点。（2）利益相关方维度的系统覆盖。标准突破了传统仅关注最终用户的局限，将利益相关方扩展至直接用户、间接用户、管理者、运维人员、监管机构等多个群体，并定义了各群体在使用中的质量方面的差异化关注点。（3）质量特性框架的优化重组。标准对原ISO/IEC25010:2011中“使用质量”五个特性（有效性、效率、满意度、无风险性、情境覆盖度）进行了重新审视和优化，新增了“灵活性”等反映现代系统适应性的质量特性，同时对各特性的子特性进行了细化和重新定义，使模型更具操作性。（4）与SQuaRE系列其他标准的有机衔接。标准明确了其与ISO/IEC25010（产品质量模型）、ISO/IEC25030（质量需求框架）、ISO/IEC25040（质量评价框架）、ISO/IEC25023/25024（质量度量）等标准的接口关系，确保整个标准族在概念定义和方法路径上保持一致性和互补性。3标准核心内容解析3.1适用范围与基本定位ISO/IEC25019:2023属于SQuaRE系列标准中质量模型层面的核心标准。该标准适用于各类系统和软件产品，包括但不限于：信息系统、嵌入式系统、云计算服务、移动应用、物联网系统、人工智能系统等。它面向系统全生命周期的质量管理和评价活动提供基础性指导。标准的基本定位包含三个层面：-概念参考模型层面：为使用中的质量提供统一定义和概念框架，建立各方沟通的共同语言；-评价框架层面：为系统在真实使用情境中的质量评价提供模型化的维度、特性和子特性体系；-需求工程层面：为质量需求的分析、定义和验证提供结构化方法基础。该标准的核心受众包括但不限于：（1）系统与软件质量管理人员；（2）质量评价与测试机构；（3）系统需求工程师与架构师；（4）用户体验设计与研究人员；（5）采购方与供方等。3.2核心概念框架ISO/IEC25019:2023的核心概念框架可以用“一个中心、三个维度、五个特性”来概括：一个中心：以“使用情境”（ContextofUse）为中心。标准强调，使用中的质量只能在特定的使用情境下才能被真正理解和度量。使用情境包括用户特征、工作任务特征、技术环境特征、物理环境特征和社会组织环境特征等要素。脱离具体使用情境抽象地讨论使用质量是片面的。三个维度：标准将使用中的质量分解为三个相互关联的维度——（1）利益相关方维度：识别谁是质量的受益者和评判者。标准将利益相关方分为直接用户、间接用户、管理者、系统运维人员、监管机构和合作伙伴等类别，每一类利益相关方均有不同的质量关切。（2）系统行为维度：描述系统在与利益相关方交互过程中表现出的行为特征，包括系统对外部刺激的响应、任务支持能力、信息呈现方式等。（3）价值实现维度：关注系统使用带来的实际成果和价值，包括任务达成度、效率提升、用户满意度、风险规避等可感知和可度量的结果。五个质量特性：标准定义了五个核心质量特性，每个特性下包含若干子特性：|质量特性|核心内涵|典型子特性||---------|---------|-----------||有效性（Effectiveness）|用户在特定情境中准确、完整地达成目标的程度|任务完成度、错误率、目标达成准确性||效率（Efficiency）|达成目标所消耗的资源与所获成果之间的比率|时间效率、成本效率、资源消耗合理性||满意度（Satisfaction）|用户对系统使用的正面主观感受程度|有用性感知、信任度、愉悦度、舒适度||无风险性（FreedomfromRisk）|系统使用过程中对利益相关方及环境造成损害或风险的程度|经济风险规避、健康安全风险规避、环境风险规避||情境覆盖度（ContextCoverage）|系统在完整性和灵活性两方面适应各类使用情境的程度|情境完整性、灵活性（含可访问性）|与ISO/IEC25010:2011相比，ISO/IEC25019:2023的主要变化和创新体现在：首次将“使用中的质量”作为独立的标准予以规定；完善了“使用情境”的概念框架与建模方法；重新设计了质量特性分类并增设了反映现代系统动态适应性需求的“灵活性”子特性；将可访问性纳入情境覆盖度的核心考量；建立了面向不同利益相关方的差异化质量评价视角。3.3标准的技术内涵ISO/IEC25019:2023不仅提供了静态的质量模型框架，还给出了应用模型的指导方法。使用情境建模：标准要求在使用质量评价之前，首先需要建立明确的使用情境模型。情境建模应涵盖以下要素：用户特征（知识背景、技能水平、身体特征等）、任务特征（任务频率、复杂度、关键性）、技术环境（硬件平台、软件环境、网络条件）、物理环境（噪声、光照、温度、移动性）、社会环境（组织文化、协作模式、监管要求）。标准提供了使用情境建模的步骤指南，确保评价活动基于一致的情境假设。质量评价过程指引：标准结合ISO/IEC25040的评价框架，给出使用中质量评价的基本流程，包括：确立评价需求与目标、定义使用情境、选择相关质量特性和子特性、确定度量指标与数据采集方法、实施评价、分析结果并编制评价报告。标准强调评价方法应尽可能基于真实使用场景，同时允许在受控实验条件下进行模拟评价。利益相关方视角的矩阵化质量描述：标准提供了一种矩阵化的方法，将利益相关方类型与质量特性进行交叉映射，帮助不同利益相关方识别各自关注的核心质量属性和优先级。例如，管理者可能更关注效率和风险规避，最终用户更关注满意度和有效性，运维人员更关注效率、无风险性和情境覆盖度中的可维护性维度。4标准影响分析与应用前景4.1对质量管理体系的影响ISO/IEC25019:2023的发布对组织和行业的质量管理体系将产生深远影响。推动质量理念从“产品符合性”向“用户体验与价值创造”转型。传统质量管理体系（如基于ISO9001的体系）侧重于过程控制和产品合格判定，而ISO/IEC25019:2023引导组织将质量管理的终点延伸至系统在用户实际使用中的表现和价值实现。这一转变与当前全球范围内兴起的“体验经济”和“以用户为中心的设计”理念高度契合。促进质量度量体系的系统性重构。组织在建立质量度量体系时，不能再仅仅依靠代码级指标和测试覆盖率等内部度量，还需要建立面向使用中质量的度量体系，包括用户满意度调查、任务成功率分析、使用行为数据分析、运营风险监测等。这要求组织的质量数据采集和分析能力全面提升。加强利益相关方参与机制建设。标准的利益相关方视角要求组织在质量需求分析、设计验证和运营监测等各环节，系统化地纳入不同利益相关方的声音，建立多元参与的质量共治机制。4.2对系统开发实践的指导意义对于从事系统与软件开发的组织和技术团队，ISO/IEC25019:2023提供了全过程的质量指导：在需求工程阶段：需求分析人员可依据标准中定义的质量特性和子特性，系统化地导出和细化使用质量需求。通过使用情境建模，将模糊的用户期望转化为可验证的质量需求条目，并与ISO/IEC25030中定义的需求模板无缝衔接。在设计与开发阶段：架构师和设计师可参照标准中的质量特性