質(zhì)量管理:如何對軟件質(zhì)量進行評估

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本文從軟件質(zhì)量的有關(guān)概念出發(fā)，根據(jù)指標選取原則，在分析軟件質(zhì)量特征的基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的軟件質(zhì)量評估指標的選取原則，并進而建立了軟件質(zhì)量評估體系。 

    1 軟件質(zhì)量的有關(guān)概念 

    軟件質(zhì)量是“軟件產(chǎn)品具有滿足規(guī)定的或隱含要求能力要求有關(guān)的特征與特征總和”。根據(jù)軟件質(zhì)量國家標準GB-T8566--2001G，軟件質(zhì)量評估通常從對軟件質(zhì)量框架的分析開始。 

    1.1 軟件質(zhì)量框架模型 

    如圖1所示，軟件質(zhì)量框架是一個“質(zhì)量特征—質(zhì)量子特征—度量因子”的三層結(jié)構(gòu)模型。 

    在這個框架模型中，上層是面向管理的質(zhì)量特征，每一個質(zhì)量特征是用以描述和評價軟件質(zhì)量的一組屬性，代表軟件質(zhì)量的一個方面。軟件質(zhì)量不僅從該軟件外部表現(xiàn)出來的特征來確定，而且必須從其內(nèi)部所具有的特征來確定。 

    第二層的質(zhì)量子特征是上層質(zhì)量特征的細化，一個特定的子特征可以對應(yīng)若干個質(zhì)量特征。軟件質(zhì)量子特征是管理人員和技術(shù)人員關(guān)于軟件質(zhì)量問題的通訊渠道。  

    最下面一層是軟件質(zhì)量度量因子（包括各種參數(shù)），用來度量質(zhì)量特征。定量化的度量因子可以直接測量或統(tǒng)計得到，為最終得到軟件質(zhì)量子特征值和特征值提供依據(jù)。  

    圖1 軟件質(zhì)量框架模型

    1.2 軟件質(zhì)量特征

    按照軟件質(zhì)量國家標準GB-T8566--2001G，軟件質(zhì)量可以用下列特征來評價： 

    a.功能特征：與一組功能及其指定性質(zhì)有關(guān)的一組屬性，這里的功能是滿足明確或隱含的需求的那些功能。 

    b.可靠特征：在規(guī)定的一段時間和條件下，與軟件維持其性能水平的能力有關(guān)的一組屬性。 

    c.易用特征：由一組規(guī)定或潛在的用戶為使用軟件所需作的努力和所作的評價有關(guān)的一組屬性。 

    d.效率特征：與在規(guī)定條件下軟件的性能水平與所使用資源量之間關(guān)系有關(guān)的一組屬性。 

    e.可維護特征：與進行指定的修改所需的努力有關(guān)的一組屬性。 

    f.可移植特征：與軟件從一個環(huán)境轉(zhuǎn)移到另一個環(huán)境的能力有關(guān)的一組屬性。 

    其中每一個質(zhì)量特征都分別與若干子特征相對應(yīng)。

    2 評估指標的選取原則

    選擇合適的指標體系并使其量化是軟件測試與評估的關(guān)鍵。評估指標可以分為定性指標和定量指標兩種。理論上講，為了能夠科學(xué)客觀地反映軟件的質(zhì)量特征，應(yīng)該盡量選擇定量指標。但是對于大多數(shù)軟件來說，并不是所有的質(zhì)量特征都可以用定量指標進行描述，所以不可避免地要采用一定的定性指標。

    在選取評估指標時，應(yīng)該把握如下原則： 

    a.針對性 

    即不同于一般軟件系統(tǒng)，能夠反映評估軟件的本質(zhì)特征，具體表現(xiàn)就是功能性與高可靠性。 

    b.可測性 

    即能夠定量表示，可以通過數(shù)學(xué)計算、平臺測試、經(jīng)驗統(tǒng)計等方法得到具體數(shù)據(jù)。 

    c.簡明性 

    即易于被各方理解和接受。 

    d.完備性 

    即選擇的指標應(yīng)覆蓋分析目標所涉及的范圍。 

    e.客觀性 

    即客觀反映軟件本質(zhì)特征，不能因人而異。

    應(yīng)該注意的是，選擇的評估指標不是越多越好，關(guān)鍵在于指標在評估中所起的作用的大小。如果評估時指標太多，不僅增加結(jié)果的復(fù)雜性，有時甚至?xí)绊懺u估的客觀性。指標的確定一般是采用自頂向下的方法，逐層分解，并且需要在動態(tài)過程中反復(fù)綜合平衡。
3 軟件質(zhì)量評估指標體系

    通常，我們在軟件的測試與評估時，主要側(cè)重于功能特征、可靠特征、易用特征和效率特征等幾個方面。在評價活動的具體實施中，應(yīng)該把被評估軟件的研制任務(wù)書作為主要依據(jù)，采用自頂向下逐層分解的方法，并參照有關(guān)國家軟件質(zhì)量標準。

    3.1 功能性指標

    功能性是軟件最重要的質(zhì)量特征之一，可以細化成完備性和正確性。目前對軟件的功能性評價主要采用定性評價方法。

    a.完備性

    完備性是與軟件功能完整、齊全有關(guān)的軟件屬性。如果軟件實際完成的功能少于或不符合研制任務(wù)書所規(guī)定的明確或隱含的那些功能，則不能說該軟件的功能是完備的。

    b.正確性

    正確性是與能否得到正確或相符的結(jié)果或效果有關(guān)的軟件屬性。軟件的正確性在很大程度上與軟件模塊的工程模型（直接影響輔助計算的精度與輔助決策方案的優(yōu)劣）和軟件編制人員的編程水平有關(guān)。

    對這兩個子特征的評價依據(jù)主要是軟件功能性測試的結(jié)果，評價標準則是軟件實際運行中所表現(xiàn)的功能與規(guī)定功能的符合程度。在軟件的研制任務(wù)書中，明確規(guī)定了該軟件應(yīng)該完成的功能，如信息管理、提供輔助決策方案、輔助辦公和資源更新等。那么即將進行驗收測試的軟件就應(yīng)該具備這些明確或隱含的功能。

    目前，對于軟件的功能性測試主要針對每種功能設(shè)計若干典型測試用例，軟件測試過程中運行測試用例，然后將得到的結(jié)果與已知標準答案進行比較。所以，測試用例集的全面性、典型性和權(quán)威性是功能性評價的關(guān)鍵。