第5章 軟件質量標準

1、12主要內容主要內容 p軟件質量標準分類軟件質量標準分類pISO9001和和9000-3在軟件中的應用在軟件中的應用p能力成熟模型能力成熟模型CMM&CMMIpIEEE軟件工程標準軟件工程標準35.1 軟件質量標準概述軟件質量標準概述 p根據軟件工程標準制定機構和標準適用的范圍，將軟件質量根據軟件工程標準制定機構和標準適用的范圍，將軟件質量標準分為標準分為5個級別，即個級別，即國際標準、國際標準、國家標準、國家標準、行業(yè)標準、行業(yè)標準、企業(yè)標準、企業(yè)標準、項目規(guī)范。項目規(guī)范。p很多標準的原始狀態(tài)可能是很多標準的原始狀態(tài)可能是項目標準或企業(yè)標準項目標準或企業(yè)標準，但隨著行，但隨著行業(yè)發(fā)展與推進，

2、它的權威性可能促使它發(fā)展成為業(yè)發(fā)展與推進，它的權威性可能促使它發(fā)展成為行業(yè)、國家行業(yè)、國家或國際標準或國際標準，因此這里所說的層次具有一定的相對性。，因此這里所說的層次具有一定的相對性。45.1.1 國際標準國際標準p由國際機構指定和公布供各國參考的標準稱為國際標準。國由國際機構指定和公布供各國參考的標準稱為國際標準。國際標準化組織（際標準化組織（International Standards Organization，ISO）具有廣泛的代表性和權威性，它所）具有廣泛的代表性和權威性，它所公布的標準也具有國際影響力。公布的標準也具有國際影響力。p20世紀世紀60年代初，國際標準化組織建立了年代

3、初，國際標準化組織建立了“計算機與信息計算機與信息處理技術委員會處理技術委員會”，專門負責與計算機有關的標準工作。，專門負責與計算機有關的標準工作。l它所公布的標準帶有ISO字樣，如ISO10012:1995質量手冊編寫指南。55.1.2 國家標準國家標準p由政府或國家級的機構制定或批準，適用于本國范圍的標由政府或國家級的機構制定或批準，適用于本國范圍的標準，稱為國家標準。如：準，稱為國家標準。如：lGB（GuoBiao）中華人民共和國中華人民共和國國家技術監(jiān)督局國家技術監(jiān)督局是中國的最高標準化機是中國的最高標準化機構，它所公布實施的標準簡稱為構，它所公布實施的標準簡稱為“國標國標”。lANS

4、I（American National Standards Institute）美國國家標準協會。是美國一些美國國家標準協會。是美國一些民間標準化組織民間標準化組織的領導的領導機構，具有一定的權威性。機構，具有一定的權威性。65.1.2 國家標準國家標準FIPS（Federal Information Processing Standards）美國商務部國家標準局聯邦信息處理標準。它所公布的標準均冠有FIPS字樣。如，1987年發(fā)表的FIPS PUB 13287 Guideline for validation and verification plan of computer softwar

5、e（軟件確認與驗證計劃指南）。BS（British Standard）英國國家標準。DIN（Deutsches Institut for Normung）德國標準協會。JIS（Japanese Industrial Standard）日本工業(yè)標準行業(yè)標準。75.1.3 行業(yè)標準行業(yè)標準 p行業(yè)標準是由一些行業(yè)標準是由一些行業(yè)機構、學術團體或國防機構行業(yè)機構、學術團體或國防機構制定，并制定，并適用于適用于某個業(yè)務領域某個業(yè)務領域的標準。的標準。p中華人民共和國國家軍用標準（中華人民共和國國家軍用標準（GJB）。是由我國國防科學）。是由我國國防科學技術工業(yè)委員會批準，適合國防部門和軍隊使用的標準。

6、技術工業(yè)委員會批準，適合國防部門和軍隊使用的標準。l例如，1988年發(fā)布實施的GJB473-88軍用軟件開發(fā)規(guī)范。美電氣和電子工程師學會（Institute Of Electrical and Electronics Engineers，IEEE），該學會成立了軟件標準技術委員會（SESS），開展軟件標準化活動。85.1.3 行業(yè)標準行業(yè)標準 美國國防部標準（美國國防部標準（Department of Defense-Standards，DOD-STD）。美國軍用標準（）。美國軍用標準（Military-Standards，MIL-S）。）。另外，我國的一些部門（如信息產業(yè)部）也開展了軟件標準

7、化工作，另外，我國的一些部門（如信息產業(yè)部）也開展了軟件標準化工作，制定和公布了一些適合本部門工作需要的規(guī)范。制定和公布了一些適合本部門工作需要的規(guī)范。這些這些規(guī)范的制定參考了國際標準和國家標準。規(guī)范的制定參考了國際標準和國家標準。這些標準的制定對各自這些標準的制定對各自行業(yè)的軟件工程起到了強有力的推動作用。行業(yè)的軟件工程起到了強有力的推動作用。 95.1.4 企業(yè)規(guī)范企業(yè)規(guī)范p一些大型企業(yè)或公司，由于軟件工程工作一些大型企業(yè)或公司，由于軟件工程工作的需要，制定適用于本部門的規(guī)范。的需要，制定適用于本部門的規(guī)范。l例如，美國IBM公司通用產品部（General Products Divisio

8、n）1984年制定“程序設計開發(fā)指南”。105.1.5 項目規(guī)范項目規(guī)范p項目規(guī)范是為一些項目規(guī)范是為一些科研生產項目科研生產項目需要而由需要而由組織制定一些具體項目的組織制定一些具體項目的操作規(guī)范操作規(guī)范，此種，此種規(guī)范制定的目標很明確，即為該項任務專規(guī)范制定的目標很明確，即為該項任務專用。用。p項目規(guī)范雖然最初的使用范圍小，但如果項目規(guī)范雖然最初的使用范圍小，但如果它能成功指導一個項目的成功運行并重復它能成功指導一個項目的成功運行并重復使用，也有可能發(fā)展為行業(yè)規(guī)范。使用，也有可能發(fā)展為行業(yè)規(guī)范。115.2 ISO9001和和9000-3在軟件中的應用在軟件中的應用pISO 9001是是IS

9、O9000簇標準體系之一，即簇標準體系之一，即設計、開發(fā)、生產、安裝和服設計、開發(fā)、生產、安裝和服務的質量保證模式務的質量保證模式。描述的。描述的20條需求所面向的是以下問題。條需求所面向的是以下問題。l管理職責；l質量系統(tǒng)；l合同復審；l設計控制；l文檔和數據控制；l對客戶提供產品控制；l產品標識和可跟蹤性；l過程控制；l審查和測試；l審查、度量和測試設備的控制；審查和測試狀態(tài)；對不符合標準產品的控制；改正和預防行為；處理、存儲、包裝、保存和交付；質量記錄的控制；內部質量審計；培訓；服務；統(tǒng)計技術；采購。pISO9001適用于所有的工程行業(yè)。適用于所有的工程行業(yè)。ISO9000-3是為了在是

10、為了在軟件軟件過程的使用中過程的使用中幫助解釋該標準而專門開發(fā)的一個幫助解釋該標準而專門開發(fā)的一個ISO指指南的子集。是南的子集。是ISO9001的使用指南，并的使用指南，并不作為質量體系注冊不作為質量體系注冊/認證時的評估標準，認證時的評估標準，主要考慮軟件行業(yè)的特殊性制定。主要考慮軟件行業(yè)的特殊性制定。12pISO9000-3核心內容：核心內容：l合同評審l需方需求規(guī)格說明l開發(fā)計劃l質量計劃l設計和實現l測試和確認l驗收l復制、交付和安裝l維護13145.3 能力成熟模型能力成熟模型CMM&CMMIp能力成熟度模型（能力成熟度模型（Capability Maturity Model，CM

11、M）的本質是）的本質是軟件管理工程軟件管理工程的一個部的一個部分。分。l它是對于軟件組織在定義，實現，度量，控制和改善其軟件過程的進程中各個發(fā)展階段的描述。p通過通過5個不斷進化的層次個不斷進化的層次來評定軟件生產的歷史與來評定軟件生產的歷史與現狀?，F狀。155.3.1 CMM質量思想質量思想等級特征主要解決問題關鍵域結果V優(yōu)化級軟件過程的量化反饋和新的思想和技術促進過程的不斷改進保持優(yōu)化的機構缺陷預防，過程變更和技術變更管理IV已管理級收集軟件過程、產品質量的詳細度量，對軟件過程和產品質量有定量的理解和控制技術變更、問題分析、問題預防定量的軟件過程管理和產品質量管理III已定義級已經將軟件管

12、理和過程文檔化，標準化，同時綜合成該組織的標準軟件過程，所有的軟件開發(fā)都使用該標準軟件過程過程度量、過程分析量化質量計劃組織過程定義，組織過程焦點，培訓大綱，軟件集成管理，軟件產品工程，組織協調，專家評審生產率和質量II可重復級建立了基本的項目管理來跟蹤進度，費用和功能特征，制定了必要的項目管理，能夠利用以前類似項目應用取得成功培訓、測試、技術常規(guī)和評審過程關注、標準和過程需求管理，項目計劃，項目跟蹤和監(jiān)控，軟件子合同管理，軟件配置管理，軟件質量保證風險I初始級軟件過程是混亂無序的，對過程幾乎沒有定義，成功依靠的是個人的才能和經驗，管理方式屬于反應式項目管理、項目策劃、配置管理軟件質量保證16

13、5.3.2 CMM關鍵域關鍵域 p初始級初始級p可重復級可重復級p已定義級已定義級p已管理級已管理級p優(yōu)化級優(yōu)化級17處于處于CMM1初始初始級項目級項目 CMM1杰出的主管和優(yōu)秀的隊伍一般的主管和隊伍項目成功項目成功難以預測18 CMM2可重復級項目可重復級項目 軟件需求項目策劃用戶文檔設計項目跟蹤與監(jiān)控軟件配置管理測試輸入范圍縮小基礎追溯基礎基礎驗證跟蹤變更基線CMM3可定義級可定義級p組織過程定義組織過程定義p組織過程焦點組織過程焦點p培訓大綱培訓大綱p軟件集成管理軟件集成管理p軟件產品工程軟件產品工程p組織協調組織協調p專家評審專家評審19CMM4已管理級已管理級p定量定量的軟件過程管

14、理的軟件過程管理p產品質量管理產品質量管理20CMM5優(yōu)化級優(yōu)化級p缺陷預防缺陷預防p過程變更過程變更p技術技術變更管理變更管理21225.3.4 CMMIp軟件能力成熟度軟件能力成熟度集成模型集成模型（Capacity Maturity Model Integrated，CMMI）是）是CMM模型的最新版本。由美國模型的最新版本。由美國國防部（國防部（United States Department of Defense）與卡內基與卡內基-梅隆大學（梅隆大學（Carnegie-Mellon University）下的軟件工程研究中心（下的軟件工程研究中心（Software Engineeri

15、ng Institute，SEISM）和美國國防工業(yè)協會（）和美國國防工業(yè)協會（National Defense Industrial Association）共同開發(fā)和研制的，）共同開發(fā)和研制的，他們計劃把現在所有現存實施的與即將被發(fā)展出來的各種能他們計劃把現在所有現存實施的與即將被發(fā)展出來的各種能力成熟度模型，集成到一個框架中去。力成熟度模型，集成到一個框架中去?；舅枷牖舅枷?、解決軟件項目過程改進難度增大問題、解決軟件項目過程改進難度增大問題2、實現軟件工程的并行與多學科組合、實現軟件工程的并行與多學科組合3、實現過程改進的最佳效益、實現過程改進的最佳效益CMMI主要關注點就是成本效

16、益、明確重點主要關注點就是成本效益、明確重點、過程集中和靈活性四個方面。、過程集中和靈活性四個方面。23pCMMI兩種表現方法：兩種表現方法：l階段式表現方法：過程區(qū)域分為5個成熟度級別。l連續(xù)式表現方法：過程區(qū)域分為4大類：過程管理、項目管理、工程管理以及支持管理。p覆蓋較多的領域：覆蓋較多的領域：l軟件工程、系統(tǒng)工程、集成的產品和過程開發(fā) 、采購等24255.3.5 CMM中的質量框架中的質量框架p軟件質量保證（軟件質量保證（Software Quality Assurance，SQA）是）是CMM可重復級中可重復級中6個關鍵過程域之一，在個關鍵過程域之一，在CMMI中該關鍵過程中該關鍵過

17、程升級為管理級中的過程與產品質量保證過程（升級為管理級中的過程與產品質量保證過程（Process and Product Quality Assurance，PPQA）。）。l正如在CMMISW中描述的那樣，軟件質量保證的目的是提供成員與管理階層客觀洞察流程與相關工作產品。p軟件質量保證包括軟件質量保證包括評審和審計軟件產品和活動評審和審計軟件產品和活動，以驗證它們是，以驗證它們是否符合適用的規(guī)程和標準，還包括向軟件項目和其他有關的管否符合適用的規(guī)程和標準，還包括向軟件項目和其他有關的管理者提供評審和審計的結果。理者提供評審和審計的結果。265.3.5 CMM中的質量框架中的質量框架pCMM/

18、CMMI為滿足這個關鍵過程域的要求需要達到以下為滿足這個關鍵過程域的要求需要達到以下4個個目標：目標：l目標1：軟件質量保證活動是有計劃的l目標2：軟件產品和活動與適用的標準、規(guī)程和需求的符合性要得到客觀驗證l目標3：相關的小組和個人要被告知軟件質量保證的活動和結果l目標4：高級管理者處理在軟件項目內部不能解決的不符合問題。27質量保證實現的具體實施方法質量保證實現的具體實施方法 p定義項目類型和生命周期定義項目類型和生命周期p建立建立SQA計劃，確定項目審計內容計劃，確定項目審計內容p生成生成SQA報告報告p審計審計SQA報告報告p獨立匯報獨立匯報285.4 IEEE軟件工程標準軟件工程標準

19、p由軟件工程由軟件工程技術技術委員會（委員會（TCSE）的軟件工程）的軟件工程標準標準工作小組（工作小組（SESS）創(chuàng)建。）創(chuàng)建。p圍繞在顧客標準、資源與技術標準、流程標準、產圍繞在顧客標準、資源與技術標準、流程標準、產品標準品標準4個對象上，每個標準又分為需求分析、建個對象上，每個標準又分為需求分析、建議慣例和指南。議慣例和指南。l顧客標準l流程標準l產品標準l資源與技術標準295.4.1 IEEE 730:2001 結構與內容結構與內容p軟件質量保證計劃（軟件質量保證計劃（SQAP）- IEEE Std 730-2001共分為共分為17個部分，個部分，l目的l參考文檔l管理l文檔l標準、實

20、踐、約定和度量l軟件評審l測試l。305.4.2 IEEE/EIA Std 12207p主要過程（主要過程（Primary Process）l包括5個過程，這些過程供各主要當事方（如需方、供方、開發(fā)者、運行者和維護者）在參與或完成軟件產品開發(fā)、運行或維護時使用，它們是：獲取過程：需方獲取系統(tǒng)，軟件產品或軟件服務的活動。獲取過程：需方獲取系統(tǒng)，軟件產品或軟件服務的活動。供應過程：供方向需方提供系統(tǒng)、軟件產品或軟件服務的活供應過程：供方向需方提供系統(tǒng)、軟件產品或軟件服務的活動。動。開發(fā)過程：開發(fā)者定義并開發(fā)軟件產品的活動。開發(fā)過程：開發(fā)者定義并開發(fā)軟件產品的活動。運行過程：運行者在規(guī)定的環(huán)境中為其

21、用戶提供計算機系統(tǒng)運行過程：運行者在規(guī)定的環(huán)境中為其用戶提供計算機系統(tǒng)服務的活動。服務的活動。IEEE/EIA Std 12207軟件生命周期過程，1995年國際標準組織公布，該標準全面、系統(tǒng)地闡述了軟件開發(fā)的過程、活動和任務。定義里17個過程、分別屬于主要過程、支持過程和組織過程。p2.支持過程（支持過程（Supporting Process）l包括8個過程，其每個過程均有明確的目的支持其它過程，幫助軟件項目獲得成功及良好的產品質量。它們是：文檔編制過程：記錄生存期過程中產生信息所需的活動。文檔編制過程：記錄生存期過程中產生信息所需的活動。配置管理過程：實施配置管理活動。配置管理過程：實施配

22、置管理活動。質量保證過程：為確保軟件產品和軟件過程符合規(guī)定的需求并能堅持既定計劃所質量保證過程：為確保軟件產品和軟件過程符合規(guī)定的需求并能堅持既定計劃所需的活動。聯合評審、審核、驗證與確認可作為質量保證技術使用。需的活動。聯合評審、審核、驗證與確認可作為質量保證技術使用。驗證過程：為驗證最終產品滿足預期使用要求的活動。驗證過程：為驗證最終產品滿足預期使用要求的活動。確認過程：為確保最終產品滿足預期使用要求的活動。確認過程：為確保最終產品滿足預期使用要求的活動。聯合評審過程：評審方與被評審方共同對某一活動的狀態(tài)和產品進行評審的活動。聯合評審過程：評審方與被評審方共同對某一活動的狀態(tài)和產品進行評審

23、的活動。審核過程：審核項目是否按要求、計劃、合同完成的活動。審核過程：審核項目是否按要求、計劃、合同完成的活動。問題解決過程：分析和解決在開發(fā)、運行、維護或其他過程中出現的問題（不論問題解決過程：分析和解決在開發(fā)、運行、維護或其他過程中出現的問題（不論其性質和來源如何）的活動。其性質和來源如何）的活動。p組織過程（組織過程（Supporting Process）管理過程：管理過程：基礎設施過程：基礎設施過程：改進過程：改進過程：培訓過程：培訓過程：3132軟件生命周期過程示意圖軟件生命周期過程示意圖 軟件生存期過程主要過程支持過程組織過程獲取過程供應過程開發(fā)過程運行過程配置管理過程質量保證過程

24、文檔編制過程維護過程驗證過程聯合評審過程確認過程審核過程問題解決過程管理過程基礎設施過程改進過程培訓過程335.4.3 IEEE Std 1012驗證與確認驗證與確認p驗證驗證l驗證是用來評價某一系統(tǒng)或某一組件的過程，來判斷給定階段的產品是否滿足該階段開始時施加的條件。即說明驗證活動在一定的程度上是一種普通的測試活動，要求驗證每個開發(fā)階段是否符合先前階段定義的需求。l經過合理組織的項目應該包含驗證和確認計劃（Verification and Validation Plan，VVP）。l在IEEE 1012-1987，IEEE軟件驗證和確認標準（IEEE Standard for Software Verification and Validation）和IEEE 1059-1993，IEEE軟件驗證和確認指南（IEEE Software Guide for Verification and Validation Plan）中，IEEE為建立一個VVP提供了優(yōu)秀的指導。345.4.3 IEEE Std 1012驗證與確認驗證與確認p確認確認l確認是開發(fā)過程中間或結束時對某一系統(tǒng)或某一組件進行評價的過程，以確認它是否滿足規(guī)定的需求。l需要確認已經實現的組件實際上按照規(guī)格說明書進行的工作。通常，用測試來完成這項任務，確認計劃是必須的。355