質(zhì)量管理:大型軟件開發(fā)過程的質(zhì)量管理體系

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一、軟件產(chǎn)品質(zhì)量的特點(diǎn) 

   按照ISO 9126的定義，軟件的質(zhì)量通常可以從以下六個(gè)方面去衡量(定義) 

·功用性(Functionality)，即軟件是否滿足了客戶功能要求； 
·可靠性(Reliability)，即軟件是否能夠-直在-個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)上滿足可用性； 
·可用性(Usability)，即衡量用戶能夠使用軟件需要多大的努力； 
·效率(Efficiency)，即衡量軟件正常運(yùn)行需要耗費(fèi)多少物理資源； 
·可維護(hù)性(Maintainability)，即衡量對(duì)已經(jīng)完成的軟件進(jìn)行調(diào)整需要多大的努力； 
·可移植性(Portability)，即衡量軟件是否能夠方便地部署到不同的運(yùn)行環(huán)境中。 

    可見，同其它產(chǎn)品相比，軟件產(chǎn)品的質(zhì)量有其明顯的特殊性。 

第一，很難制定具體的、數(shù)量化的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，所以沒有相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)推、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)淮。對(duì)軟件產(chǎn)品而言，無法制定諸如"合格率"、"一次通過率"、"PPM"、"壽命"之類的質(zhì)量目標(biāo)。每千行的缺陷數(shù)量是通用的度量方法，但缺陷的等級(jí)、種類、性質(zhì)、影響不同，不能說每千行缺陷數(shù)量小的軟件，一定比該數(shù)量大的軟件質(zhì)量更好。至于軟件的可擴(kuò)充性、可維護(hù)性、可靠性等，也很難量化，不好衡量。軟件質(zhì)量指標(biāo)的量化手段需要在實(shí)踐中不斷總結(jié)。 

第二，軟件產(chǎn)品質(zhì)量沒有絕對(duì)的合格／不合格界限，軟件不可能做到"零缺陷"，對(duì)軟件的測(cè)試不可能窮盡所有情況，有缺陷的軟件仍然可以使用。軟件產(chǎn)品的不完善可通過維護(hù)和升級(jí)問題來解決。 

第三，軟件產(chǎn)品之間很難進(jìn)行橫向的質(zhì)量對(duì)比，很難說這個(gè)產(chǎn)品比那個(gè)產(chǎn)品好多少。不同軟件之間的質(zhì)量也無法直接比較，所以沒有什么"國(guó)際領(lǐng)先"、"國(guó)內(nèi)領(lǐng)先"的提法。 

第四，滿足了用戶需求的軟件質(zhì)量，就是好的軟件質(zhì)量。如果軟件在技術(shù)上很先進(jìn)，界面很漂亮，功能也很多，但不是用戶所需要的，仍不能算軟件質(zhì)量好?？蛻舻囊笮桦p方確認(rèn)，而且這種需求一開始可能是不完整、不明確的，隨著開發(fā)的進(jìn)行不斷調(diào)整。 

第五，軟件的類型不同，軟件質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)的側(cè)重點(diǎn)也不同。例如，對(duì)于實(shí)時(shí)系統(tǒng)而言，效率(Efficiency)會(huì)是衡量軟件質(zhì)量的首要要素，對(duì)于一些需要軟件使用者(用戶)與軟件本身進(jìn)行大量交互的系統(tǒng)，對(duì)可用性(Usability)就提出了較高的要求。 

二、軟件產(chǎn)品質(zhì)量管理的特點(diǎn) 

1．軟件質(zhì)量管理應(yīng)該貫穿軟件開發(fā)的全過程，而不僅僅是軟件本身 

    軟件質(zhì)量不僅僅是一些測(cè)試數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、客戶滿意度調(diào)查回函等等，衡量一個(gè)軟件質(zhì)量的好壞，應(yīng)該首先考慮完成該軟件生產(chǎn)的整個(gè)過程是否達(dá)到了一定質(zhì)量要求。在軟件開發(fā)實(shí)踐中，軟件質(zhì)量控制可以依靠流程管理(如缺陷處理過程、開發(fā)文檔控制管理、發(fā)布過程等)，嚴(yán)格按軟件工程執(zhí)行，來保證質(zhì)量。例如： 

·通過從"用戶功能確認(rèn)書"到"軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)"過程的過程定義、控制和不斷改善，確保軟件的"功用性"； 
·通過測(cè)試部門的"系統(tǒng)測(cè)試"、"回歸測(cè)試"過程的定義、執(zhí)行和不斷改善，確保軟件的"可靠性"和"可用性"； 
·通過測(cè)試部門的"性能測(cè)試"，確保軟件的"效率"； 
·通過軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)過程及開發(fā)中代碼、文檔的實(shí)現(xiàn)過程，確保軟件的"可維護(hù)性"； 
·通過引入適當(dāng)?shù)木幊谭椒?、編程工具和設(shè)計(jì)思路，確保軟件的"可移植性"等等。 

2 ．對(duì)開發(fā)文檔的評(píng)審是產(chǎn)品檢驗(yàn)的重要方式 

由于軟件是在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的代碼，離開軟件的安裝、使用說明文檔等則寸步難行，所以開發(fā)過程中的很多文檔資料也作為產(chǎn)品的組成部分，需要像對(duì)產(chǎn)品一樣進(jìn)行檢驗(yàn)，而對(duì)文檔資料的評(píng)審就構(gòu)成了產(chǎn)品檢驗(yàn)的重要方式。 

3 ．運(yùn)用技術(shù)手段保證質(zhì)量 

利用多種工具軟件進(jìn)行質(zhì)量保證的各種工作，如用CVS軟件進(jìn)行配置管理和文檔管理、用MR軟件進(jìn)行變更控制、用RATIONAL ROSE軟件進(jìn)行軟件開發(fā)等。采用先進(jìn)的系統(tǒng)分析方法和軟件設(shè)計(jì)方法(OOA、OOD、軟件復(fù)用等)來促進(jìn)軟件質(zhì)量的提高。 

4 ．應(yīng)用質(zhì)量管理思想滿足顧客需要 

·缺陷預(yù)防 

一 分析過去遇到過的缺陷并采用響應(yīng)的措施以避免這些類型的缺陷以后再次出現(xiàn)。 
一 規(guī)劃缺陷預(yù)防活動(dòng)。 
一 找出并確定引起缺陷的通常原因。 
一 對(duì)引起缺陷的通常原因劃分優(yōu)先級(jí)并系統(tǒng)地消除。 

·緊緊扣住用戶需求 

用戶分為兩種顧客(Customer)和使用者(User)。前者是付錢的，而后者才是使用者。兩者的要求有時(shí)是不同的。所以兩方面的要求都要滿足。 ·采用快速原型法，盡快演示(Demo)給用戶并及時(shí)獲取用戶的反饋，根據(jù)用戶的反饋不斷修改軟件，而不是全部完工后再最后交給用戶。否則，要改的地方可能很多。甚至推翻重來。 

·充分設(shè)計(jì)之后再編碼，防止因考慮不周而返工。 

·牢牢控制對(duì)缺陷的修改 

要用專門的軟件，記錄和跟蹤軟件缺陷的修復(fù)。缺陷跟蹤記錄包括：發(fā)現(xiàn)人、缺陷描述、修復(fù)人、修復(fù)記錄、確認(rèn)人、確認(rèn)結(jié)論，通過后才關(guān)閉該記錄。 

·充分進(jìn)行軟件的系統(tǒng)測(cè)試 

軟件編碼、單元測(cè)試、集成測(cè)試后，還要進(jìn)行充分的系統(tǒng)測(cè)試、回歸測(cè)試，待軟件穩(wěn)定、不再出現(xiàn)新的缺陷后，再考慮軟件出廠。 

· 恰當(dāng)掌握軟件的放行標(biāo)淮 

并不是零缺陷的軟件才是質(zhì)量高的軟件，軟件零缺陷幾乎是不可能的，對(duì)遺留的缺陷要充分進(jìn)行分析，只要能滿足用戶需求，軟件遺留的缺陷可以在今后升級(jí)中解決。  

三、大型軟件開發(fā)的質(zhì)量管理體系 

    所謂"大型軟件開發(fā)"，通常指那些開發(fā)過程資源消耗較大、開發(fā)時(shí)間跨度長(zhǎng)、技術(shù)復(fù)雜的軟件開發(fā)過程。例如"集中告警監(jiān)控軟件"NetGuard"在開發(fā)過程中，需要30到40名軟件工程師花費(fèi)半年左右的時(shí)間；技術(shù)上，"NetGuard"與其它多達(dá)20多家的電信設(shè)備提供商的系統(tǒng)的接口進(jìn)行互聯(lián)，并且，作為告警集中監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)性要求很高。大型軟件開發(fā)流程可采用螺旋式增量開發(fā)方式，示意如下: 


    圖中各階段的輸出點(diǎn)也是質(zhì)量控制點(diǎn)，有相應(yīng)的輸出文檔和軟件代碼，均需要得到QM的確認(rèn)。 
除了上述7個(gè)階段外，還有項(xiàng)目管理(PM)、變更控制、需求控制、文檔控制、用戶滿意度管理等貫穿整個(gè)流程。 

    軟件企業(yè)實(shí)施ISO 9001，以保證軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，總經(jīng)理應(yīng)親自抓質(zhì)量體系?？偨?jīng)理要制定企業(yè)的質(zhì)量方針和質(zhì)量目標(biāo)、配備足夠的人力、物力資源，明確各崗位的質(zhì)量職責(zé)，并保證質(zhì)量體系的運(yùn)行。 

1．質(zhì)量管理部門的職責(zé) 

    由于軟件的專業(yè)性和復(fù)雜性，質(zhì)量管理可實(shí)行"檢、監(jiān)、控"三分離的職責(zé)設(shè)置："質(zhì)量檢驗(yàn)"部門是"系統(tǒng)測(cè)試部"，負(fù)責(zé)軟件質(zhì)量的檢驗(yàn)(功能、性能測(cè)試、回歸測(cè)試等)b"質(zhì)量管理部"的角色和功能定位為：在管理者代表的領(lǐng)導(dǎo)下，獨(dú)立：擴(kuò)企業(yè)的運(yùn)行之外、規(guī)劃、監(jiān)督、指導(dǎo)和改進(jìn)公司質(zhì)量體系的運(yùn)行，檢查開發(fā)結(jié)果是否符合規(guī)定，可以更全面、客觀、公正地觀察企業(yè)的運(yùn)際而各部門經(jīng)理推動(dòng)該部門的質(zhì)量管理工作，負(fù)行政責(zé)任。  

    質(zhì)量管理部的具體職能是：制定質(zhì)量管理工作計(jì)劃；對(duì)各部門的質(zhì)量管理工作提出建議指導(dǎo)跟蹤、內(nèi)審、分析質(zhì)量體系的運(yùn)行；控制軟件和開發(fā)文檔的版本；確認(rèn)軟件產(chǎn)品的測(cè)試結(jié)果；組織質(zhì)量體系的改進(jìn)。 

    根據(jù)能力成熟度模型(Capability Maturity Model，簡(jiǎn)稱CMM)，質(zhì)量管理部可開展三個(gè)小組的話動(dòng)、即SEPG(軟件工程過程小組)、SCM(軟件配置管理小組)、SQA(軟件質(zhì)量保證小組)。這些小組的成員都是兼職的，是各部門的資深開發(fā)人員。在質(zhì)量管理部的領(lǐng)導(dǎo)下，這些小組可以把CMM的原則運(yùn)用到公司開發(fā)流程的改進(jìn)中。例如分析質(zhì)量體系各種過程的運(yùn)行數(shù)據(jù)，提出對(duì)過程的改進(jìn)方案。 

    質(zhì)量管理部對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行確認(rèn)。雖然對(duì)軟件產(chǎn)品的測(cè)試、檢驗(yàn)是由專門的部門完成的，但質(zhì)量管理部要對(duì)其進(jìn)行確認(rèn)，例如采購的驗(yàn)收、軟件的測(cè)試等是否按程序文件的規(guī)定完成并達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量要求，開發(fā)文檔的編寫是否符合規(guī)定等。 

    質(zhì)量管理部的一項(xiàng)重要工作，是控制軟件和開發(fā)文檔的版本。軟件產(chǎn)品的版本非常復(fù)雜，相應(yīng)的開發(fā)文檔數(shù)量多、版本也很復(fù)雜，如果軟件或文檔的版本搞錯(cuò)了，會(huì)給使用帶來麻煩，所以版本控制是軟件產(chǎn)品質(zhì)量的重要部分。 

    對(duì)顧客滿意程度進(jìn)行搜集、分析和評(píng)價(jià)是質(zhì)量管理部的另一項(xiàng)重要工作。"以顧客為關(guān)注焦點(diǎn)"是ISO9000質(zhì)量管理體系的八項(xiàng)原則之一，公司對(duì)顧客的服務(wù)的部門有市場(chǎng)營(yíng)銷部、產(chǎn)品開發(fā)部、工程部等，而對(duì)顧客服務(wù)的效果、顧客滿意程度的調(diào)查、搜集、分析和評(píng)價(jià)，則應(yīng)由質(zhì)量管理部進(jìn)行(正如運(yùn)動(dòng)員不能同時(shí)又是裁判一樣)。 

2．基于IS09001標(biāo)準(zhǔn)和CMM原則的開發(fā)流程管理 

    基于ISO9001標(biāo)淮，并吸收CMM的原則，制定的程序文件和指導(dǎo)書，以及記錄這些流程操作的記錄表格，應(yīng)涵蓋合同評(píng)審、采購、項(xiàng)目管理、軟件開發(fā)、變更控制、設(shè)計(jì)評(píng)審、文檔控制、測(cè)試控制、不合格品控制、現(xiàn)場(chǎng)安裝、售后服務(wù)、技術(shù)支持、培訓(xùn)管理等軟件開發(fā)的全過程，保證質(zhì)量體系有效性的管理評(píng)審、內(nèi)審、文件／記錄控制、糾正／預(yù)防措施控制等程序文件，應(yīng)為各項(xiàng)操作提供科學(xué)合理的指導(dǎo)，以此構(gòu)成完整嚴(yán)密的質(zhì)量保證體系。  

    對(duì)于部分模塊外包給其它公司開發(fā)，公司應(yīng)首先嚴(yán)格審核承包商的資格，包括人員、設(shè)備、資質(zhì)、以往業(yè)績(jī)、管理水平等，與其簽訂外包合同后，則對(duì)承包商進(jìn)行相同軟件的開發(fā)過程監(jiān)控和驗(yàn)收。 

    軟件開發(fā)同樣應(yīng)建立嚴(yán)密的售后服務(wù)方面的流程，如技術(shù)支持流程、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持流程、用戶本地化技術(shù)支持流程、用戶走訪流程、用戶滿意調(diào)查等，為用戶提供全方位的、周到的服務(wù)，真正體現(xiàn)ISO9001"讓顧客滿意"的精神。