軟件質(zhì)量概念軟件質(zhì)量模型軟件質(zhì)量保證軟件可靠性軟件配置課件

1、軟件質(zhì)量概念軟件質(zhì)量模型軟件質(zhì)量保證軟件可靠性軟件配置管理軟件質(zhì)量管理軟件質(zhì)量概念軟件質(zhì)量管理軟件質(zhì)量概念軟件質(zhì)量的定義軟件質(zhì)量特性軟件質(zhì)量模型軟件質(zhì)量的度量和評價軟件質(zhì)量概念軟件質(zhì)量的定義軟件質(zhì)量的定義ANSI/IEEE Std 729-1983定義軟件質(zhì)量為“與軟件產(chǎn)品滿足規(guī)定的和隱含的需求的能力有關(guān)的特征或特性的全體”。M.J. Fisher 定義軟件質(zhì)量為“所有描述計算機(jī)軟件優(yōu)秀程度的特性的組合”。軟件質(zhì)量的定義ANSI/IEEE Std 729-1983定質(zhì)量特性及其組合，是軟件開發(fā)與維護(hù)中的重要考慮因素為滿足軟件的各項精確定義的功能、性能需求，符合文檔化的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，需要相應(yīng)地給出或

2、設(shè)計一些質(zhì)量特性及其組合。如果這些質(zhì)量特性及其組合都能在產(chǎn)品中得到滿足，則這個軟件產(chǎn)品就是高質(zhì)量的。質(zhì)量特性及其組合，是軟件開發(fā)與維護(hù)中的重要考慮因素為滿足軟件軟件質(zhì)量特性軟件質(zhì)量特性，反映了軟件的本質(zhì)。討論一個軟件的質(zhì)量，問題最終要歸結(jié)到定義軟件的質(zhì)量特性。人們通常把影響軟件質(zhì)量的特性用軟件質(zhì)量模型來描述。軟件質(zhì)量特性軟件質(zhì)量特性，反映了軟件的本質(zhì)。討論一個軟件的質(zhì)軟件質(zhì)量模型軟件質(zhì)量特性定義成分層模型，主要的軟件質(zhì)量模型有：1976年 Boehm質(zhì)量模型1979年 McCall質(zhì)量模型1985年 ISO質(zhì)量模型軟件質(zhì)量模型軟件質(zhì)量特性定義成分層模型，主要的軟件質(zhì)量模型有Boehm質(zhì)量模型B

3、oehm質(zhì)量模型McCall質(zhì)量模型McCall質(zhì)量模型ISO的軟件質(zhì)量評價模型按照ISO/TC97/SC7/WG3/1985-1-30/N382，軟件質(zhì)量度量模型由三層組成軟件質(zhì)量需求評價準(zhǔn)則（SQRC）軟件質(zhì)量設(shè)計評價準(zhǔn)則（SQDC）軟件質(zhì)量度量評價準(zhǔn)則（SQMC）高層和中層建立國際標(biāo)準(zhǔn)，低層可由各使用單位視實際情況制定ISO的軟件質(zhì)量評價模型按照ISO/TC97/SC7/WG3軟件質(zhì)量概念軟件質(zhì)量模型軟件質(zhì)量保證軟件可靠性軟件配置課件1991年 ISO質(zhì)量特性國際標(biāo)準(zhǔn) （ISO/IEC9126）質(zhì)量特性：功能性、可靠性、可維護(hù)性、效率、可使用性、可移植性推薦21個子特性：適合性 準(zhǔn)確性

4、互用性 依從性 安全性 成熟性 容錯性 可恢復(fù)性 可理解性 易學(xué)習(xí)性 操作性 時間特性 資源特性 可分析性 穩(wěn)定性 可變更性 可測試性 可安裝性 可替換性 適應(yīng)性 一致性 1991年 ISO質(zhì)量特性國際標(biāo)準(zhǔn) （ISO/IEC9126軟件質(zhì)量概念軟件質(zhì)量模型軟件質(zhì)量保證軟件可靠性軟件配置課件軟件質(zhì)量的度量和評價軟件質(zhì)量特性度量有兩類：預(yù)測型和驗收型。預(yù)測度量是利用定量或定性的方法，估算軟件質(zhì)量的評價值，以得到軟件質(zhì)量的比較精確的估算值。驗收度量是在軟件開發(fā)各階段的檢查點，對軟件的要求質(zhì)量進(jìn)行確認(rèn)性檢查的具體評價值，它是對開發(fā)過程中的預(yù)測進(jìn)行評價。軟件質(zhì)量的度量和評價軟件質(zhì)量特性度量有兩類：預(yù)測型

5、和驗收型。預(yù)測度量有兩種。第一種叫做尺度度量，這是一種定量度量。它適用于一些能夠直接度量的特性，例如，出錯率定義為：錯誤數(shù)KLOC單位時間。第二種叫做二元度量，這是一種定性度量。它適用于一些只能間接度量的特性，例如，可使用性、靈活性等等。預(yù)測度量有兩種。軟件的質(zhì)量保證質(zhì)量保證的概念軟件質(zhì)量保證措施軟件質(zhì)量保證體系質(zhì)量保證的實施軟件的質(zhì)量設(shè)計軟件的質(zhì)量保證質(zhì)量保證的概念質(zhì)量保證的概念質(zhì)量保證是為保證產(chǎn)品和服務(wù)充分滿足消費者要求的質(zhì)量而進(jìn)行的有計劃、有組織的活動。質(zhì)量保證是面向消費者的活動，是為了使產(chǎn)品實現(xiàn)用戶要求的功能，站在用戶立場上來掌握產(chǎn)品質(zhì)量的。軟件的質(zhì)量保證就是向用戶及社會提供滿意的高質(zhì)

6、量的產(chǎn)品。質(zhì)量保證的概念質(zhì)量保證是為保證產(chǎn)品和服務(wù)充分滿足消費者要求的質(zhì)量保證措施審查 在軟件生命周期每個階段結(jié)束之前，對該階段產(chǎn)生的軟件配置進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)審查。復(fù)查和管理復(fù)審 復(fù)查是檢查已有材料，以確定特定階段是否能開始或繼續(xù)； 管理復(fù)審是從管理角度對開發(fā)工作進(jìn)行審查 質(zhì)量保證措施審查測試程序正確性證明測試軟件質(zhì)量保證體系為了順利開展質(zhì)量保證活動，事先明確部門間的質(zhì)量保證業(yè)務(wù)，確立部門間的聯(lián)合與協(xié)作的機(jī)構(gòu)，這個機(jī)構(gòu)就是質(zhì)量保證體系。軟件質(zhì)量保證體系為了順利開展質(zhì)量保證活動，事先明確部門間的質(zhì)質(zhì)量保證的實施軟件質(zhì)量保證的實施需要從縱向和橫向兩個方面展開。 要求所有與軟件生存期有關(guān)的人員都要參加

7、（縱向） 要求對產(chǎn)品形成的全過程進(jìn)行質(zhì)量管理（橫向）質(zhì)量保證的實施軟件質(zhì)量保證的實施需要從縱向和橫向兩個方面展開質(zhì)量保證活動的實施步驟：Target：以用戶要求和開發(fā)方針為依據(jù)，對質(zhì)量需求準(zhǔn)則、質(zhì)量設(shè)計準(zhǔn)則的各質(zhì)量特性設(shè)定質(zhì)量目標(biāo)。Plan：設(shè)定適合于被開發(fā)軟件的評測檢查項目(質(zhì)量評價準(zhǔn)則)。研討實現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)的方法或手段。Do：開發(fā)活動，制作高質(zhì)量的規(guī)格說明和程序。質(zhì)量保證活動的實施步驟：Target：以用戶要求和開發(fā)方針為Check：以Plan階段設(shè)定的質(zhì)量評價準(zhǔn)則進(jìn)行評價。計算結(jié)果用質(zhì)量圖的形式表示出來。比較評價結(jié)果的質(zhì)量得分和質(zhì)量目標(biāo)，看其是否合格。Action：對評價發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn)

8、活動，如果實現(xiàn)并達(dá)到了質(zhì)量目標(biāo)就轉(zhuǎn)入下一個工程階段。這樣重復(fù)“Plan”到“Action”的過程，直到整個開發(fā)項目完成。Check：以Plan階段設(shè)定的質(zhì)量評價準(zhǔn)則進(jìn)行評價。計算結(jié)軟件質(zhì)量概念軟件質(zhì)量模型軟件質(zhì)量保證軟件可靠性軟件配置課件軟件的質(zhì)量設(shè)計質(zhì)量特性轉(zhuǎn)換為軟件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在軟件定義階段，必須定義對軟件的質(zhì)量需求。即確定軟件的質(zhì)量特性及必需的評價準(zhǔn)則，并定量地設(shè)定其必須達(dá)到的質(zhì)量水平在以后軟件開發(fā)的每一階段結(jié)束時，要算出評價的分?jǐn)?shù)，然后與目標(biāo)值加以對照，以評估在這一階段開發(fā)的軟件質(zhì)量是否達(dá)到要求。軟件的質(zhì)量設(shè)計質(zhì)量特性轉(zhuǎn)換為軟件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為了實現(xiàn)規(guī)定的質(zhì)量特性，就需要把這些質(zhì)量特性轉(zhuǎn)換為

9、軟件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特性。 例如，軟件質(zhì)量需求中的“性能”，可以轉(zhuǎn)換成軟件內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的構(gòu)成元素，即每一個程序模塊和物理數(shù)據(jù)各自應(yīng)具有的性能特性。為了實現(xiàn)規(guī)定的質(zhì)量特性，就需要把這些質(zhì)量特性轉(zhuǎn)換為軟件的內(nèi)部軟件可靠性在討論軟件可靠性中常用的定義軟件可靠性定義測試中的可靠性分析軟件可靠性在軟件工程中常用的定義故障(fault)：軟件的內(nèi)在缺陷。這些缺陷可在生存期各個階段被引入。錯誤(error)：故障在一定的環(huán)境條件下的暴露，導(dǎo)致系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)了不正常、不正確、不按規(guī)范執(zhí)行的狀態(tài)，稱為軟件出錯。失效(failure)：對錯誤不做任何修正和恢復(fù)， 導(dǎo)致系統(tǒng)的輸出不滿足用戶要求，稱為軟件的一次失效。在軟

10、件工程中常用的定義故障(fault)：軟件的內(nèi)在缺陷。這三者間的關(guān)系可以理解為：設(shè)計者的失誤導(dǎo)致系統(tǒng)中留有錯誤的設(shè)計缺陷或“故障”(fault) 故障導(dǎo)致系統(tǒng)的錯誤執(zhí)行錯誤(error) 由于錯誤導(dǎo)致系統(tǒng)的錯誤輸出失效(failure)三者間的關(guān)系可以理解為：軟件可靠性的定義軟件可靠性是軟件在給定的時間間隔及給定的環(huán)境條件下，按設(shè)計要求，成功地運行程序的概率。環(huán)境條件指的是軟件的使用環(huán)境。無論是什么軟件，如果不對它的使用環(huán)境加以限制，都是會失效的。這種失效的數(shù)據(jù)，不能用來度量軟件的可靠性。軟件可靠性的定義軟件可靠性是軟件在給定的時間間隔及給定的環(huán)境規(guī)定的時間 在定義中，一般采用“運行時間” t

11、 作為時間的尺度。應(yīng)當(dāng)把運行時間t當(dāng)作隨機(jī)變量來考慮。規(guī)定的功能 在考慮軟件可靠性時，首先應(yīng)當(dāng)明確軟件的功能是什么，哪些功能是主要的，哪些功能是次要的。一般從軟件需求分析說明書和設(shè)計說明書中可以了解這些情況。規(guī)定的時間成功地運行程序 是指不僅程序能正確地運行，滿足用戶對它的功能要求， 而且當(dāng)程序一旦受到意外的傷害，或系統(tǒng)故障時，能盡快恢復(fù)，仍能正常地運行。成功地運行程序軟件可用性 軟件可用性是軟件在給定的時間點及給定的環(huán)境條件下，按設(shè)計要求，成功地運行程序的概率。穩(wěn)態(tài)可用性 Ass=Tup/(Tup+Tdown)軟件可用性 軟件可用性是軟件在給定的時間點及給定的環(huán)境條件下平均無故障時間MTTF

12、若引入平均無故障時間MTTF（Mean Time To Failure） 平均維修時間MTTR（Mean Time To Repair） 則Ass=MTTF/(MTTF+MTTTR)平均無故障時間MTTF測試中的可靠性分析在軟件開發(fā)的過程中，利用測試的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，估算軟件的可靠性，以控制軟件的質(zhì)量是至關(guān)重要的。 推測錯誤的產(chǎn)生頻度，即推測錯誤產(chǎn)生的時間間隔 推測殘留在程序中的錯誤數(shù)測試中的可靠性分析在軟件開發(fā)的過程中，利用測試的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，估推測錯誤的產(chǎn)生頻度估算錯誤產(chǎn)生頻度的一種方法是估算平均無故障時間MTTF (Mean Time To Failure)MTTF估算公式(Shooman模型)推

13、測錯誤的產(chǎn)生頻度估算錯誤產(chǎn)生頻度的一種方法是估算平均無故障設(shè) Et：測試前的故障總數(shù) It：程序長度 Ec():在0時間內(nèi)改正的故障數(shù)則經(jīng)過時間測試后，殘余的故障數(shù)為 Et-Ec單位長度的故障數(shù)：（Et-Ec()）/It因為MTTF與單位長度的故障數(shù)成反比， 所以有： 設(shè) Et：測試前的故障總數(shù) 估算軟件中故障總數(shù)ET 植入故障法估算程序中原有故障總數(shù)ET分別測試法估算程序中原有故障總數(shù)ET 估算軟件中故障總數(shù)ET 植入故障法估算程序中原有故障總數(shù)設(shè)Ns 是在測試前人為地向程序中植入的故障數(shù)，ns 是經(jīng)過一段時間測試后發(fā)現(xiàn)的播種故障數(shù)目，n 是在測試中又發(fā)現(xiàn)的程序原有故障數(shù)。設(shè)測試用例發(fā)現(xiàn)植入

14、故障和原有故障的能力相同，則程序中原有故障總數(shù) N ( =ET )估算值為植入故障法設(shè)Ns 是在測試前人為地向程序中植入的故障數(shù)，ns 是經(jīng)過一Hyman分別測試法由兩個測試員同時互相獨立地測試同一程序的兩個副本，用 t 表示測試時間，記 t0時，程序中原有故障總數(shù)是 B0；tt1 時，測試員甲發(fā)現(xiàn)的故障總數(shù)是 B1；測試員乙發(fā)現(xiàn)的故障總數(shù)是 B2；其中兩人發(fā)現(xiàn)的相同故障數(shù)目是 bc；兩人發(fā)現(xiàn)的不同故障數(shù)目是 bi。Hyman分別測試法由兩個測試員同時互相獨立地測試同一程序的則有則有 例：甲、乙兩個測試員同測一個長度為24000條指令的程序，經(jīng)過一段時間測試后，甲發(fā)現(xiàn)了20個錯誤，使MTTF達(dá)

15、到10個小時，同時，乙發(fā)現(xiàn)了24個錯誤，其中6個甲和乙同時發(fā)現(xiàn)了，以后甲繼續(xù)測試此程序，求： 1剛開始測試時，程序隱藏多少個錯誤 2為使MTTF=60，還需改正多少個錯誤 例：甲、乙兩個測試員同測一個長度為24000條指令的程序解：1. N/B0=B1/bc 其中： B0=24, B1=20, bc=6 所以： N=B0*B1/bc=20*24/6=80解：1. N/B0=B1/bc 2. 10=1/(k(80-20)/It) 60=1/(K(80-X)/It) 即 10/60=(80-X)/60 X=70 還需改正的錯誤數(shù)=70-20=502. 軟件配置管理在軟件開發(fā)過程中，變更是不可避免的，若沒有進(jìn)行變更控制，則加劇了項目中軟件人員之間的混亂。配置管理是協(xié)調(diào)軟件開發(fā)使得混亂減到最小的技術(shù)。配置管理是在軟件整個生命周期內(nèi)管理變化一組活動。這組活動用來：軟件配置管理在軟件開發(fā)過程中，變更是不可避免的，若沒有進(jìn)行變 (1) 標(biāo)識變更； (2) 控制變更； (3) 確保變更正確地實現(xiàn)； (4)