質量管理:如何對軟件質量進行評估

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

    1 軟件質量的有關概念 

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

    1.1 軟件質量框架模型 

    如圖1所示，軟件質量框架是一個“質量特征—質量子特征—度量因子”的三層結構模型。 

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

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

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

    圖1 軟件質量框架模型

    1.2 軟件質量特征

    按照軟件質量國家標準GB-T8566--2001G，軟件質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有關的一組屬性，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系有關的一組屬性。 

    e.可維護特征：與進行指定的修改所需的努力有關的一組屬性。 

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

    其中每一個質量特征都分別與若干子特征相對應。

    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，為了能夠科學客觀地反映軟件的質量特征，應該盡量選擇定量指標。但是對于大多數軟件來說，并不是所有的質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，應該把握如下原則： 

    a.針對性 

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

    b.可測性 

    即能夠定量表示，可以通過數學計算、平臺測試、經驗統計等方法得到具體數據。 

    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特征，不能因人而異。

    應該注意的是，選擇的評估指標不是越多越好，關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，不僅增加結果的復雜性，有時甚至會影響評估的客觀性。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)過程中反復綜合平衡。
3 軟件質量評估指標體系

    通常，我們在軟件的測試與評估時，主要側重于功能特征、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，應該把被評估軟件的研制任務書作為主要依據，采用自頂向下逐層分解的方法，并參照有關國家軟件質量標準。

    3.1 功能性指標

    功能性是軟件最重要的質量特征之一，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果或效果有關的軟件屬性。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。

    對這兩個子特征的評價依據主要是軟件功能性測試的結果，評價標準則是軟件實際運行中所表現的功能與規(guī)定功能的符合程度。在軟件的研制任務書中，明確規(guī)定了該軟件應該完成的功能，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、典型性和權威性是功能性評價的關鍵。