第十二章 GIS軟件工程的質(zhì)量保證

GIS軟件工程的質(zhì)量保證第十二章2023/2/4112.GIS軟件工程的質(zhì)量保證為了保證和提高GIS軟件工程的質(zhì)量，必須重視軟件工程的質(zhì)量問題本章介紹軟件工程質(zhì)量保證的有關(guān)內(nèi)容。第一節(jié)介紹軟件質(zhì)量的概念與原則;第二節(jié)介紹軟件質(zhì)量的度量模型和軟件質(zhì)量特性間的影響;第三節(jié)介紹軟件質(zhì)量保證的主要任務(wù)、體系與實(shí)施等內(nèi)容;第四節(jié)介紹軟件質(zhì)量的評價(jià)與評審;第五節(jié)介紹軟件可靠性的有關(guān)內(nèi)容;最后一節(jié)介紹軟件容錯技術(shù)的基本內(nèi)容。2023/2/4212.GIS軟件工程的質(zhì)量保證12.1概述12.2軟件質(zhì)量的度量模型12.3軟件質(zhì)量保證12.4軟件質(zhì)量評價(jià)與評審12.5軟件可靠性12.6軟件容錯性2023/2/4312.1概述12.1.1軟件質(zhì)量的定義12.1.2有關(guān)軟件質(zhì)量的原則12.1.3軟件質(zhì)量控制2023/2/4412.1.1軟件質(zhì)量的定義從實(shí)際應(yīng)用來說，軟件質(zhì)量定義如下:(1)一與所確定的功能和性能需求的一致性。(2)與所成文的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的一致性。(3)與所有專業(yè)開發(fā)的軟件所期望的隱含特性的一致性。2023/2/4512.1.2有關(guān)軟件質(zhì)量的原則1.質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以用戶至上為原則2.質(zhì)量至上3.軟件開發(fā)的質(zhì)量與軟件開發(fā)的生產(chǎn)率密不可分4.高質(zhì)量是可以達(dá)到的5.高質(zhì)量必須付出代價(jià)6.寧可犧牲效率，也要保證可靠性7.盡早與用戶交流2023/2/4612.1.3軟件質(zhì)量控制軟件質(zhì)量控制應(yīng)做好以下幾方面的工作:(1)質(zhì)量控制活動要貫徹開發(fā)過程始終，必須采用技術(shù)手段和工具，尤其是使用軟件開發(fā)環(huán)境來進(jìn)行軟件開發(fā)。

(2)在軟件開發(fā)的每一個(gè)階段結(jié)束時(shí)，都要組織正式的技術(shù)評審。要求單位采用審查、文檔評審、設(shè)計(jì)評審、審計(jì)和測試等具體手段來控制質(zhì)量。2023/2/4712.1.3軟件質(zhì)量控制軟件質(zhì)量控制應(yīng)做好以下幾方面的工作:(3)加強(qiáng)軟件測試工作，可以發(fā)現(xiàn)軟件中大多數(shù)潛在的錯誤。(4)應(yīng)推行軟件工程規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn))，用戶也可以白己制定沒有的軟件工程規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn))。2023/2/4812.1.3軟件質(zhì)量控制軟件質(zhì)量控制應(yīng)做好以下幾方面的工作:(5)軟件的修改和變更常會引起潛伏的錯誤，必須嚴(yán)格控制軟件的修改和變更(6)對軟件質(zhì)量進(jìn)行跟蹤，及時(shí)記錄和報(bào)告軟件質(zhì)量情況。2023/2/4912.2軟件質(zhì)量的度量模型12.2.1軟件質(zhì)量度量模型12.2.2軟件質(zhì)量特性之間的影響2023/2/41012.2.1軟件質(zhì)量度量模型2023/2/41112.2.1軟件質(zhì)量度量模型2023/2/41212.2.1軟件質(zhì)量度量模型2023/2/41312.2.1軟件質(zhì)量度量模型2023/2/41412.2.1軟件質(zhì)量度量模型2023/2/41512.2.2軟件質(zhì)量特性之間的影響2023/2/41612.2.2軟件質(zhì)量特性之間的影響2023/2/417

若用O表示該質(zhì)量子特性屬于某質(zhì)量特性的組合中;用△表示該質(zhì)量子特性對質(zhì)量特性有利影響;用0表示不利影響。則有表12-3所示的關(guān)系。12.3軟件質(zhì)量保證12.3.1軟件質(zhì)量保證的概念12.3.2軟件質(zhì)量保證策略的發(fā)展過程12.3.3軟件質(zhì)量保證的主要任務(wù)12.3.4軟件質(zhì)量保證與檢驗(yàn)12.3.5軟件質(zhì)量保證體系12.3.6軟件質(zhì)量保證的實(shí)施2023/2/41812.3.1軟件質(zhì)量保證的概念

軟件的質(zhì)量保證就是向用戶及社會提供滿意的高質(zhì)量的產(chǎn)品，也就是滿足各項(xiàng)質(zhì)量特性的產(chǎn)品。進(jìn)一步地，軟件的質(zhì)量保證活動也和一般的質(zhì)量保證活動一樣，是確保軟件產(chǎn)品從誕生到消亡為止的所有階段的質(zhì)量的活動。即為了確定、達(dá)到和維護(hù)需要的軟件質(zhì)量而進(jìn)行的所有有計(jì)劃、有系統(tǒng)的管理活動。2023/2/41912.3.1軟件質(zhì)量保證的概念它包括的主要功能：質(zhì)量方針的制定和展開。質(zhì)量保證方針和質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)的制定。質(zhì)量保證體系的建立和管理。明確各階段的質(zhì)量保證工作。各階段的質(zhì)量評審。2023/2/42012.3.1軟件質(zhì)量保證的概念它包括的主要功能：確保設(shè)計(jì)質(zhì)量。重要質(zhì)量問題的提出與分析。總結(jié)實(shí)現(xiàn)階段的質(zhì)量保證活動。整理面向用戶的文檔、說明書等。產(chǎn)品質(zhì)量鑒定、質(zhì)量保證系統(tǒng)鑒定。質(zhì)量信息的收集、分析和使用。2023/2/42112.3.2軟件質(zhì)量保證策略的發(fā)展過程質(zhì)量保證策略的發(fā)展大致分為以下三個(gè)階段:(1)以檢測為重。(2)以過程管理為重。(3)以新產(chǎn)品開發(fā)為重。2023/2/42212.3.3軟件質(zhì)量保證的主要任務(wù)主要任務(wù)大致可歸為8點(diǎn)：用戶要求定義力爭不重復(fù)勞動掌握開發(fā)新軟件的方法組織外部力量協(xié)作2023/2/42312.3.3軟件質(zhì)量保證的主要任務(wù)主要任務(wù)大致可歸為8點(diǎn)：排除無效勞動發(fā)揮每個(gè)開發(fā)者的能力提高軟件開發(fā)的工程能力提高計(jì)劃和管理質(zhì)量2023/2/42412.3.4軟件質(zhì)量保證與檢驗(yàn)1.檢驗(yàn)在質(zhì)量保證中的作用其一是切實(shí)搞好開發(fā)階段的管理，檢查各開發(fā)階段的質(zhì)量保證活動開展得如何;其二是預(yù)先防止軟件差錯給用戶造成損失。2023/2/42512.3.4軟件質(zhì)量保證與檢驗(yàn)2.各個(gè)開發(fā)階段中的檢驗(yàn)2023/2/42612.3.4軟件質(zhì)量保證與檢驗(yàn)檢驗(yàn)的類型：1）供貨檢驗(yàn)2）中間檢驗(yàn)/階段評審3）驗(yàn)收檢驗(yàn)4）產(chǎn)品檢驗(yàn)2023/2/42712.3.5軟件質(zhì)量保證體系2023/2/42812.3.5軟件質(zhì)量保證體系2023/2/42912.3.5軟件質(zhì)量保證體系制定質(zhì)量體系保證圖應(yīng)注意以下一些問題:(1)必須明確反饋途徑(2)必須在體系圖的縱向(縱坐標(biāo)方向)順序?qū)懨鏖_發(fā)階段，在橫向(橫坐標(biāo)方向)寫明組織機(jī)構(gòu)，明確各部門的職責(zé)。2023/2/43012.3.5軟件質(zhì)量保證體系制定質(zhì)量體系保證圖應(yīng)注意以下一些問題:(3)必須確定保證系統(tǒng)運(yùn)行的方法、工具、有關(guān)文檔資料，以及系統(tǒng)管理的規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)(4)必須明確決定是否可向下一階段進(jìn)展的評價(jià)項(xiàng)目和評價(jià)準(zhǔn)則。(5)必須不斷地總結(jié)系統(tǒng)管理的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，改進(jìn)系統(tǒng)。2023/2/43112.3.6軟件質(zhì)量保證的實(shí)施1.質(zhì)量目標(biāo)與度量2.質(zhì)量度量的方法精密度量全面度量簡易度量2023/2/43212.3.6軟件質(zhì)量保證的實(shí)施質(zhì)量準(zhǔn)則與度量方法的關(guān)系2023/2/43312.3.6軟件質(zhì)量保證的實(shí)施軟件質(zhì)量度量和保證系統(tǒng)在質(zhì)量保證活動中的實(shí)施步驟：1)Target2)Plan3)Do4)Check5)Action2023/2/43412.3.6軟件質(zhì)量保證的實(shí)施3.軟件質(zhì)量管理小組提倡的原因：1）最適合提高個(gè)人能力和小組力量2）能夠在工程上比硬件更好地提高質(zhì)量3）關(guān)系到提高積極性2023/2/43512.4軟件質(zhì)量評價(jià)與評審12.4.1軟件質(zhì)量評價(jià)12.4.2軟件質(zhì)量評審2023/2/43612.4.1軟件質(zhì)量評價(jià)1.評分2023/2/43712.4.1軟件質(zhì)量評價(jià)2.分析結(jié)果根據(jù)評分的結(jié)果，對照評價(jià)指標(biāo)，檢查某個(gè)質(zhì)量特性是否達(dá)到了要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。如果某個(gè)質(zhì)量特性不符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)當(dāng)分析這個(gè)質(zhì)量特性，找出為什么達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的原因。分析原因應(yīng)該自頂向下進(jìn)行。按系統(tǒng)級、子系統(tǒng)級、模塊級逐步分析。2023/2/43812.4.2軟件質(zhì)量評審1.設(shè)計(jì)質(zhì)量的評審內(nèi)容(1)評價(jià)軟件的規(guī)格說明是否合乎用戶的要求(2)評審可靠性，即是否能避免輸人異常(錯誤或超載等)。(3)評審保密措施實(shí)現(xiàn)情況(4)評審操作特性實(shí)現(xiàn)情況2023/2/43912.4.2軟件質(zhì)量評審1.設(shè)計(jì)質(zhì)量的評審內(nèi)容(5)評審性能實(shí)現(xiàn)情況。(6)評審軟件是否具有可修改性、可擴(kuò)充性、可互換性和可移植性。(7)評審軟件是否具有可測試性。(8)評審軟件是否具有重用性。2023/2/44012.4.2軟件質(zhì)量評審2.程序質(zhì)量的評審內(nèi)容1）軟件的結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)功能的通用性模塊的層次模塊的結(jié)構(gòu)2023/2/44112.4.2軟件質(zhì)量評審2.程序質(zhì)量的評審內(nèi)容2）與運(yùn)行環(huán)境的接口與硬件的接口與其他軟件的接口與用戶的接口2023/2/44212.5軟件可靠性12.5.1軟件生存期與軟件壽命的關(guān)系12.5.2軟件可靠性的定義12.5.3軟件可靠性的主要指標(biāo)2023/2/44312.5.1軟件生存期與軟件壽命的關(guān)系2023/2/44412.5.1軟件生存期與軟件壽命的關(guān)系2023/2/44512.5.2軟件可靠性的定義可靠性定義，即“軟件可靠性是軟件在給定的時(shí)間間隔及給定的環(huán)境條件下，按設(shè)計(jì)要求，成功地運(yùn)行程序的概率”。在此定義中，明確地包含了以下四個(gè)要素:1）環(huán)境條件2）規(guī)定的時(shí)間3）規(guī)定的功能4）“成功地運(yùn)行程序”的定義2023/2/44612.5.3軟件可靠性的主要指標(biāo)平均失效等待時(shí)間MTTF平均失效間隔時(shí)間MTBF2023/2/44712.6軟件容錯性12.6.1容錯的一般方法12.6.2容錯軟件的設(shè)計(jì)過程2023/2/44812.6.1容錯的一般方法實(shí)現(xiàn)容錯技術(shù)的主要手段是冗余。通常冗余技術(shù)分為四類：1.結(jié)構(gòu)冗余2.信息冗余3.時(shí)間冗余4.冗余附加技術(shù)2023/2/44912.6.2容錯軟件的設(shè)計(jì)過程容錯軟件的設(shè)計(jì)過程包括以設(shè)計(jì)步驟:(1)按設(shè)計(jì)任務(wù)要求進(jìn)行常規(guī)設(shè)計(jì)，盡量保證設(shè)計(jì)的正確。(2)對可能出現(xiàn)的錯誤分類，確定實(shí)現(xiàn)容錯的范圍。(3)按照“成本一效率”最優(yōu)原則，選用某種冗余手段(結(jié)構(gòu)、信息、時(shí)間)來實(shí)現(xiàn)對各類錯誤的屏蔽。(4)分析或驗(yàn)證上述冗余結(jié)構(gòu)的容錯效果。2023/2/450思考題1.如何理解軟件質(zhì)量的定義?2.圖示說明Boehm軟件質(zhì)量度量模型、McCall軟件質(zhì)量模型、ISO的軟件質(zhì)量度量模型。3.簡要敘述軟件質(zhì)量保證的主要任務(wù)。4.簡要說明軟件質(zhì)量檢驗(yàn)的四種類型的含義。5.軟件質(zhì)量度量的方法有哪幾種?簡要回答之2023/2/451思考題6，簡要回答:如何進(jìn)行軟件質(zhì)量評價(jià)?7.