ISOIEC 250102023 系统和软件工程.系统和软件质量要求和评估（SQuaRE）.产品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）产品质量模型标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Systemsandsoftwareengineering—SystemsandsoftwareQualityRequirementsandEvaluation(SQuaRE)—Productqualitymodel摘要随着信息技术的迅猛发展和数字化转型的深入推进，软件产品已深度嵌入国民经济与社会生活的各个领域，产品质量与用户满意度日益成为衡量软件产业竞争力的核心指标。在此背景下，国际标准化组织（ISO）与国际电工委员会（IEC）联合发布的ISO/IEC25010:2023《系统和软件工程系统和软件质量要求和评估（SQuaRE）产品质量模型》标准，为软件产品质量的系统化描述、度量和评估提供了权威的国际共识框架。本报告围绕该标准的立项背景、技术内容、修订历程、核心创新及应用价值展开系统论述。报告首先回顾了软件质量模型从McCall模型、Boehm模型到ISO/IEC9126系列的历史演进脉络，梳理了SQuaRA系列标准的总体架构及其内在逻辑关系；继而重点解析了ISO/IEC25010:2023所确立的产品质量模型八维度体系（功能适用性、性能效率、兼容性、交互操作性、安全性、可靠性、易用性、维护性）及新增的稳健性、保密性等细化特性，并阐明了其与使用质量模型的层级联动关系。报告还介绍了主要修订单位的工作机制，分析了该标准在系统级质量评估、DevOps实践、人工智能系统质量保障等新兴领域中的拓展应用前景。报告认为，ISO/IEC25010:2023作为软件质量工程领域的纲领性标准，将持续引领全球软件产品质量管理的发展方向，为各行业软件能力建设提供重要的标准化支撑。关键词：软件质量；产品质量模型；SQuaRE；ISO/IEC25010；质量特性；标准化AbstractWiththerapidadvancementofinformationtechnologyandthedeepprogressionofdigitaltransformation,softwareproductshavebecomedeeplyembeddedineverydomainofnationaleconomyandsociallife.Productqualityandusersatisfactionhaveincreasinglyemergedascoreindicatorsmeasuringthecompetitivenessofthesoftwareindustry.Againstthisbackdrop,ISO/IEC25010:2023,"Systemsandsoftwareengineering—SystemsandsoftwareQualityRequirementsandEvaluation(SQuaRE)—Productqualitymodel,"jointlyreleasedbytheInternationalOrganizationforStandardization(ISO)andtheInternationalElectrotechnicalCommission(IEC),providesanauthoritativeinternationalconsensusframeworkforthesystematicdescription,measurement,andevaluationofsoftwareproductquality.Thisreportsystematicallyelaboratesonthestandard'sbackground,technicalcontent,revisionhistory,coreinnovations,andapplicationvalue.ThereportfirstreviewsthehistoricalevolutionofsoftwarequalitymodelsfromtheMcCallmodel,Boehmmodel,totheISO/IEC9126series,andoutlinestheoverallarchitectureoftheSQuaREseriesanditsinternallogicalrelationships.Itthenfocusesonanalyzingtheeight-dimensionproductqualitymodelsystemestablishedbyISO/IEC25010:2023(functionalsuitability,performanceefficiency,compatibility,interoperability,security,reliability,usability,maintainability)andthenewlyaddedsub-characteristicssuchasrobustnessandconfidentiality,clarifyingitshierarchicallinkagewiththequality-in-usemodel.Thereportalsointroducestheworkingmechanismsofkeycontributingorganizationsandanalyzesthestandard'sexpandedapplicationprospectsinemergingfieldssuchassystem-levelqualityassessment,DevOpspractices,andqualityassuranceforartificialintelligencesystems.ThereportconcludesthatISO/IEC25010:2023,asaprogrammaticstandardinthefieldofsoftwarequalityengineering,willcontinuetoleadthedevelopmentdirectionofglobalsoftwareproductqualitymanagementandprovideimportantstandardizationsupportforsoftwarecapabilitybuildingacrossindustries.Keywords:SoftwareQuality;ProductQualityModel;SQuaRE;ISO/IEC25010;QualityCharacteristics;Standardization一、引言1.1研究背景软件作为现代信息系统的核心载体，其质量水平直接影响着系统的安全性、可靠性和用户满意度。随着云计算、大数据、人工智能、物联网等新技术的蓬勃发展，软件系统的规模与复杂度呈指数级增长，质量保障面临前所未有的挑战。在这一背景下，建立一套科学、系统、可操作的质量模型，为软件产品的质量需求定义、质量度量和质量评估提供统一的术语框架和度量基准，已成为国际软件工程领域的共识性需求。国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）下属的ISO/IECJTC1/SC7（软件与系统工程分技术委员会）长期致力于软件与系统工程领域的标准化工作。自1991年发布ISO/IEC9126《软件产品质量》系列标准以来，经过三十余年的持续修订与完善，逐步形成了以ISO/IEC25000系列（SQuaRE——SoftwareQualityRequirementsandEvaluation，软件质量要求和评估）为代表的系统化质量标准体系。ISO/IEC25010:2023作为该体系中最核心的产品质量模型标准，于2023年11月15日正式发布，替代了此前广泛使用的ISO/IEC25010:2011版本，标志着软件产品质量模型在理论体系和实践应用层面的又一次重大升级。1.2标准立项的意义ISO/IEC25010:2023的立项与发布，是对过去十余年软件工程领域技术演进和实践经验的一次系统性总结与回应。相较于2011版，2023版在质量特性的定义上更加精准，在模型结构上更加适应现代软件架构和开发方法论的需求，同时增加了对安全性、保密性、稳健性等新兴关注点的覆盖力度。该标准的发布不仅为软件开发组织提供了质量目标设定和质量验证的依据，也为软件采购方和用户提供了质量评估的公共基准，对于促进全球软件产业的规范化发展和质量提升具有深远的意义。二、软件质量模型的历史演进2.1早期质量模型：McCall模型与Boehm模型软件质量模型的理论研究可以追溯至20世纪70年代。1977年，JimMcCall等学者提出了著名的McCall质量模型，将软件质量分解为可操作性、可维护性、可移植性等三大类共11个质量要素，旨在架起用户需求与软件度量之间的桥梁。几乎同一时期，BarryBoehm在其软件工程经济学研究中提出了Boehm质量模型，从高层特性、中层特性和基本特性三个层级构建了软件质量的层次化描述框架。这些早期模型奠定了软件质量多维分解的基本思想，为后续国际标准的制定提供了重要的理论先导。2.2ISO/IEC9126系列标准1991年，ISO/IEC正式发布了ISO/IEC9126《软件产品质量》国际标准，首次在ISO层面确立了软件质量的六特性模型——功能性、可靠性、易用性、效率、可维护性和可移植性。2001年，ISO/IEC9126:2001进行了重大修订，将标准扩展为四个部分（质量模型、外部度量、内部度量、使用质量度量），并引入了使用质量（qualityinuse）的概念。ISO/IEC9126系列在全球范围内得到了广泛应用，成为软件质量保证领域最具影响力的基础性标准，至今仍在许多行业和组织中发挥着重要作用。2.3SQuaRE系列的建立与ISO/IEC25010的诞生随着软件产业的持续发展，ISO/IEC9126的局限性逐渐显现——各标准部分之间的一致性不足、质量特性定义不够精确、对安全性和互操作性等新兴需求覆盖不够充分。为此，ISO/IECJTC1/SC7于2005年前后启动了SQuaRE（SystemsandsoftwareQualityRequirementsandEvaluation）系列标准的制定工作，旨在以统一的编号体系（25000系列）全面替代并扩展ISO/IEC9126及ISO/IEC14598系列标准。SQuaRE系列共分为通用模型（2500x）、质量需求（2503x）、质量度量（2502x）、质量评估（2504x）和扩展（2505x）等若干子系列，其中ISO/IEC25010作为“产品质量模型”标准，是整个SQuaRE体系的基石。ISO/IEC25010:2011首次发布后，确立了产品质量模型的八大特性框架，即功能适用性、性能效率、兼容性、易用性、可靠性、安全性、维护性和可移植性，并建立了产品质量与使用质量之间的层级映射关系。2011版标准在全球范围内获得了广泛采用，被各行业用于软件质量需求定义、质量度量体系建设和质量评估实践。在此基础上，2023版标准结合了十余年的应用反馈和技术发展，对模型内容进行了系统性的修订与升级。三、ISO/IEC25010:2023标准内容解析3.1标准定位与适用范围ISO/IEC25010:2023是SQuaRE系列中质量模型部分的核心标准，其规定的产品质量模型适用于系统和软件产品的质量特性与子特性的定义、度量和评估。该标准适用于但不限于以下场景：软件开发组织设定质量目标与验收标准，质量保证团队制定质量度量方案，采购方进行产品选型与质量评估，以及第三方评测机构开展质量认证与评价。值得关注的是，2023版标准的适用范围进一步明确为“系统和软件工程”，即不仅覆盖传统意义上的软件产品，也扩展到包含软硬件协同的更大范围的系统产品，这与当前信息系统中软件与硬件深度融合的趋势保持了一致。3.2产品质量模型的总体架构ISO/IEC25010:2023定义的产品质量模型采用层次化结构，将产品质量分解为八个质量特性，每个特性进一步细分为若干质量子特性。其核心架构可概括如下：|质量特性|核心内涵|子特性（2023版）||---------|---------|-----------------||功能适用性（FunctionalSuitability）|产品在特定条件下满足明确及隐含需求的程度|功能完备性、功能正确性、功能适当性||性能效率（PerformanceEfficiency）|在规定条件下，产品执行功能时所消耗资源与其性能水平的比率|时间行为、资源利用率、容量||兼容性（Compatibility）|产品在共享相同的硬件或软件环境时，与其他产品交换信息及执行所需功能的能力|共存性、互操作性||交互操作性（InteractionCapability）|产品与外部实体进行交互以完成特定目标的便利性和有效性|交互可识别性、交互可学习性、交互可辅助性、交互可控性、交互可容错性、交互可参与性||安全性（Security）|产品保护信息和数据免受未授权访问、篡改和破坏的程度|保密性、完整性、抗抵赖性、可问责性、真实性||可靠性（Reliability）|系统在特定条件下、特定时段内无故障运行的能力|成熟性、可用性、容错性、可恢复性、稳健性||易用性（Usability）|指定用户使用产品达成特定目标时所涉及的有效性、效率和满意度|可辨识性、可操作性、用户错误保护、用户界面美学、可访问性||维护性（Maintainability）|产品可被有效且高效地修改、改进或适配的程度|模块化、可重用性、可分析性、可修改性、可测试性|3.32023版的主要变化与新增特性相较于ISO/IEC25010:2011，2023版在多个方面进行了重要调整和技术升级：第一，交互操作性成为独立特性。在2011版中，交互操作性相关考量散见于易用性和兼容性之中。2023版将其提升为独立的质量特性（InteractionCapability），并细化为交互可识别性、可学习性、可辅助性、可控性、可容错性和可参与性六个子特性。这一变革反映了近年来人机交互技术快速发展、交互方式日趋多样化的现实需求，也体现了标准对用户体验关注度的进一步提升。第二，安全性子特性进一步细化。2023版在安全性特性下系统性地定义了保密性、完整性、抗抵赖性、可问责性和真实性五个子特性，与ISO/IEC27000系列信息安全管理体系标准以及网络安全领域的通行术语保持高度协同，为软件产品的安全性评估提供了更精确的度量框架。第三，可靠性新增“稳健性”子特性。稳健性（Robustness）的纳入是对近年来系统在面对异常输入、极端环境或压力条件下仍能保持正常服务能力的实践关切的正向回应。该子特性的引入增强了模型对高可靠性关键系统的覆盖能力，对金融、医疗、航空航天等领域具有特殊价值。第四，对可移植性特性的调整。在2011版中，可移植性（Portability）是独立的八大特性之一。2023版将可移植性的有关考量融入维护性和兼容性等相关特性中，使得模型结构更趋精简，同时也更加贴合云计算和容器化环境下“一次构建、随处运行”的技术现实。3.4产品质量模型与使用质量模型的关联ISO/IEC25010:2023在构建产品质量模型的同时，也明确了其与SQuaRE系列中质量度量（ISO/IEC25022、25023等）和评估（ISO/IEC25040等）标准的衔接关系。产品质量模型关注产品本身的静态和动态属性，而使用质量模型（Qualityinusemodel）则关注产品在特定使用情境下满足用户需求和期望的程度，包括有效性、效率、满意度、抗风险性和上下文覆盖性等维度。两者的有机配合，形成了从“产品视角”到“用户视角”的完整质量评估链路。该标准明确指出了产品质量特性对使用质量维度的支撑关系。例如，功能适用性和性能效率是有效性和效率的基础保障，可靠性和安全性直接关联抗风险性，易用性和交互操作性则与满意度和上下文覆盖性密切相关。这种清晰的层级联动关系为质量需求从用户目标向产品属性的逐步分解提供了方法论指导。四、标准制定的组织与工作机制4.1ISO/IECJTC1/SC7的组织架构ISO/IEC25010:2023由ISO/IECJTC1/SC7（软件与系统工程分技术委员会）下设的WG6（质量管理和质量保证工作组）负责制定与维护。SC7是国际标准化领域中软件与系统工程标准制定的核心平台，其工作范围涵盖软件工程过程、系统与软件质量、软件工程工具与服务、系统与软件工程中的知识管理等多个领域。SC7的成员包括各国家成员体（通过本国标准化机构参与）、A类联络组织（如IEEE计算机协会、国际自动化学会（ISA）等）以及D类联络组织（如世界银行等）。中国作为SC7的积极成员（P成员），由中国电子技术标准化研究院等机构代表国家参与相关标准的制定与投票工作。WG6工作组汇集了来自全球数十个国家的质量领域专家，采用ISO标准的六阶段制定流程（提案阶段、准备阶段、委员会阶段、询问阶段、批准阶段、出版阶段），保障标准制定的公开性、透明性和协商一致性。4.2主要参与单位介绍在ISO/IEC25010:2023的修订过程中，日本在标准制定中扮演了重要的牵头和协调角色。日本作为软件质量标准化领域的传统强国，长期以来在SQuaRE系列标准的制定中发挥着关键作用。日本规格协会（JSA，JapaneseStandardsAssociation）受日本工业标准调查会（JISC）委托，组织来自产业界和学术界的专家深度参与了标准草案的起草和技术讨论。五、标准的应用价值与发展展望5.1在软件质量保障实践中的应用ISO/IEC25010:2023的应用贯穿软件产品生命周期的全过程。在质量需求阶段，开发组织可以依据产品质量模型系统梳理利益相关方的质量期望，并将其转化为可验证的质量需求条目；在设计与开发阶段，质量子特性为架构设计和编码实现提供了质量导向；在测试与验收阶段，质量特性及子特性为测试用例设计、缺陷分类和质量度量提供了框架指引。在DevOps和持续交付的语境下，ISO/IEC25010:2023为自