第十章 软件质量管理-简.ppt

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1、第十章软件质量管理第十章软件质量管理第三部分第三部分 软件项目管理软件项目管理软件质量保证与评价软件质量保证与评价1 1 软件质量及其度量模型软件质量及其度量模型2 2 软件的质量保证软件的质量保证3 3 软件的质量设计软件的质量设计4 4 软件能力成熟度模型软件能力成熟度模型CMM1 1、软件质量及其度量模型、软件质量及其度量模型（1 1）软件质量定义）软件质量定义与所确定的功能和性能需求的一致性与所确定的功能和性能需求的一致性与所成文的开发标准的一致性与所成文的开发标准的一致性与所有专业开发的软件所期望的隐含特性的一与所有专业开发的软件所期望的隐含特性的一致性致性（2 2）软件质量度量模型

2、）软件质量度量模型 McCall质量度量模型质量度量模型 针对面向软件产品的运行、修正和转移的。针对面向软件产品的运行、修正和转移的。ISO软件质量评价模型软件质量评价模型 分三层：高层（分三层：高层（软件质量软件质量需求需求评价准则评价准则）中层（中层（软件质量软件质量设计设计评价准则评价准则）低层（低层（软件质量软件质量度量度量评价准则评价准则）2 2 软件的质量保证软件的质量保证（1 1）软件质量保证的定义）软件质量保证的定义定义：质量保证是定义：质量保证是定义：质量保证是定义：质量保证是为保证产品和服务充分满足消费者要求的为保证产品和服务充分满足消费者要求的为保证产品和服务充分满足消费

3、者要求的为保证产品和服务充分满足消费者要求的质量而进行的有计划、有组织的活动质量而进行的有计划、有组织的活动质量而进行的有计划、有组织的活动质量而进行的有计划、有组织的活动。特性：特性：特性：特性：A.A.是是是是面向消费者的活动面向消费者的活动面向消费者的活动面向消费者的活动，是为了使产品实现用户要求的功能，是为了使产品实现用户要求的功能，是为了使产品实现用户要求的功能，是为了使产品实现用户要求的功能，站在用户立场上来掌握产品质量的。软件的质量保证就是向站在用户立场上来掌握产品质量的。软件的质量保证就是向站在用户立场上来掌握产品质量的。软件的质量保证就是向站在用户立场上来掌握产品质量的。软件

4、的质量保证就是向用户及社会提供满意的高质量的产品。用户及社会提供满意的高质量的产品。用户及社会提供满意的高质量的产品。用户及社会提供满意的高质量的产品。B.B.和一般的质量保证活动一样，是和一般的质量保证活动一样，是和一般的质量保证活动一样，是和一般的质量保证活动一样，是确保软件产品从诞生到消确保软件产品从诞生到消确保软件产品从诞生到消确保软件产品从诞生到消亡为止的所有阶段的质量的活动亡为止的所有阶段的质量的活动亡为止的所有阶段的质量的活动亡为止的所有阶段的质量的活动。即。即。即。即为了确定、达到和维护为了确定、达到和维护为了确定、达到和维护为了确定、达到和维护需要的软件质量而进行的所有有计划

5、、有系统的管理活动需要的软件质量而进行的所有有计划、有系统的管理活动需要的软件质量而进行的所有有计划、有系统的管理活动需要的软件质量而进行的所有有计划、有系统的管理活动。（2 2）主要任务）主要任务为了提高软件的质量和软件为了提高软件的质量和软件的生产率，软件质量保证的的生产率，软件质量保证的主要任务大致可归结为主要任务大致可归结为8点。点。用用户户要要求求定定义义-需需求求分分析析熟练掌握熟练掌握正确定义用户要求的正确定义用户要求的技术技术熟练使用和指导他人使用熟练使用和指导他人使用定义定义软件需求的支持工具软件需求的支持工具重视重视领导全体开发人员收集和领导全体开发人员收集和积累有关用户业

6、务领域的各种积累有关用户业务领域的各种业务的资料和技术业务的资料和技术技能技能。力争不重复劳动力争不重复劳动-软件复用软件复用考虑哪些考虑哪些既有软件可以复用既有软件可以复用在开发过程中，随时在开发过程中，随时考虑所考虑所生产软件的复用性生产软件的复用性。掌握开发新软件的方法掌握开发新软件的方法在开发新软件的过程中大力使在开发新软件的过程中大力使用和推行软件工程学中所介绍用和推行软件工程学中所介绍的开发方法和工具。的开发方法和工具。使用先进的开发技术：如使用先进的开发技术：如结构化结构化技术技术、面向对象技术面向对象技术 使用数据库技术或网络化技术使用数据库技术或网络化技术 应用开发工具或环境

7、应用开发工具或环境 改进开发过程改进开发过程 组织外部力量协作的方法组织外部力量协作的方法一个软件自始至终由同一个软件开一个软件自始至终由同一个软件开发单位来开发，也许是最理想的。发单位来开发，也许是最理想的。但在现实中常常难以做到。但在现实中常常难以做到。改善对外部协作部门的开发管理。改善对外部协作部门的开发管理。必须必须明确规定明确规定进度管理进度管理、质量管理质量管理、交接检查交接检查、维护体制维护体制等各方面的要等各方面的要求求，建立建立跟踪检查跟踪检查的体制的体制。排除无效劳动排除无效劳动最大的无效劳动就是最大的无效劳动就是因需求规格说因需求规格说明有误明有误、设计有误设计有误而造成

8、的而造成的返工返工。定量记录返工工作量定量记录返工工作量，收集和分析收集和分析返工劳动花费数据返工劳动花费数据较大的无效劳动是较大的无效劳动是重复劳动重复劳动，即相，即相似的软件在几个地方同时开发似的软件在几个地方同时开发建立互相交流、信息往来通畅、具建立互相交流、信息往来通畅、具横向交流特征的信息流通网横向交流特征的信息流通网 发挥每个开发者的能力发挥每个开发者的能力软件生产是人的智能生产活动，它软件生产是人的智能生产活动，它依赖于人的能力依赖于人的能力和和开发组织团队的开发组织团队的能力能力。开发者开发者必须有必须有学习各专业业务知识学习各专业业务知识、生产技术生产技术和和管理技术管理技术

9、的能动性。的能动性。管理者管理者或或产品服务者产品服务者要要制定技术培制定技术培训计划训计划、技术水平标准技术水平标准，以及，以及适用适用于将来需要的中长期技术培训计划于将来需要的中长期技术培训计划。提高软件开发的工程能力提高软件开发的工程能力要想生产出高质量的软件产品要想生产出高质量的软件产品必须有高水平的必须有高水平的软件工程能力软件工程能力。在软件开发环境或软件工具箱在软件开发环境或软件工具箱的支持下的支持下，运用先进的开发技运用先进的开发技术术、工具和管理方法开发软件工具和管理方法开发软件的能力的能力。提高计划和管理质量能力提高计划和管理质量能力项目开发初期项目开发初期计划阶段的项目计

10、划计划阶段的项目计划评价评价计划执行过程中及计划完成报告的计划执行过程中及计划完成报告的评价评价将评价、评审工作在工程实施之前将评价、评审工作在工程实施之前就列入整个开发工程的工程计划中就列入整个开发工程的工程计划中提高软件开发项目管理的精确度提高软件开发项目管理的精确度（3 3）质量保证与检验）质量保证与检验其一是其一是切实搞好开发阶段的管理切实搞好开发阶段的管理，检查各开发阶段的质量保证活动开检查各开发阶段的质量保证活动开展得如何；展得如何；其二是其二是预先防止软件差错给用户造预先防止软件差错给用户造成损失成损失。为了为了确保每个开发过程的质量确保每个开发过程的质量，防，防止把软件差错传递

11、到下一个过程，止把软件差错传递到下一个过程，必须进行质量检验。必须进行质量检验。质量检验的原则用户要求的是产品所具有的功能，用户要求的是产品所具有的功能，这是这是“真质量真质量”。靠质量检验，一靠质量检验，一般检查的是般检查的是“真质量真质量”的质量特性的质量特性。能靠质量检验的质量特性，能靠质量检验的质量特性，即使全即使全数检验，也只是代表产品的部分质数检验，也只是代表产品的部分质量特性量特性。必须必须在各开发阶段对影响产品质量在各开发阶段对影响产品质量的因素进行切实的管理的因素进行切实的管理，认真检查，认真检查实施落实情况。实施落实情况。当开发阶段出现异常时，当开发阶段出现异常时，要从质量

12、要从质量特性方面进行检验，看是否会给后特性方面进行检验，看是否会给后续阶段带来影响续阶段带来影响。虽然各开发阶段进展稳定，但由于虽然各开发阶段进展稳定，但由于工程能力不足，软件产品不能满足工程能力不足，软件产品不能满足用户要求的质量。这时用户要求的质量。这时可通过检验可通过检验对该产品做出评价，判断是否能向对该产品做出评价，判断是否能向用户提供该产品用户提供该产品。要以一定的标准检验产品，根据产要以一定的标准检验产品，根据产品的质量特性，检查各个过程的管品的质量特性，检查各个过程的管理状态。理状态。（4 4）软件质量保证体系）软件质量保证体系软件的质量保证活动，是涉及各个软件的质量保证活动，是

13、涉及各个部门的部门间的活动。部门的部门间的活动。例如，如果在用户处发现了软件故例如，如果在用户处发现了软件故障，障，产品服务部门产品服务部门就应听取用户的就应听取用户的意见，再由意见，再由检查部门检查部门调查该产品的调查该产品的检验结果，进而还要调查软件实现检验结果，进而还要调查软件实现过程的状况，并根据情况检查设计过程的状况，并根据情况检查设计是否有误，不当之处加以改进，防是否有误，不当之处加以改进，防止再次发生问题。止再次发生问题。为了顺利开展以上活动，为了顺利开展以上活动，事先明确事先明确部门间的质量保证业务部门间的质量保证业务，确立部门确立部门间的联合与协作的机构间的联合与协作的机构十

14、分重要，十分重要，这个机构就是质量保证体系这个机构就是质量保证体系。必须必须明确反馈途径明确反馈途径。必须必须明确各部门的职责明确各部门的职责。必须必须确定保证系统运行的方法确定保证系统运行的方法、工工具具、有关文档资料有关文档资料，以及，以及系统管理的系统管理的规程和标准规程和标准。必须必须明确决定是否可向下一阶段明确决定是否可向下一阶段进展的评价项目和评价准则进展的评价项目和评价准则。必须必须不断地总结系统管理的经验不断地总结系统管理的经验教训教训，能够修改系统能够修改系统。制定质量保证计划制定质量保证计划，在计划中，在计划中 确定确定质量目标质量目标 确定确定在每个阶段为达到总目标在每个

15、阶段为达到总目标所应达到的要求所应达到的要求 确定确定进度安排进度安排 确定确定所需人力、资源和成本等所需人力、资源和成本等。软件质量保证规程和技术准则软件质量保证规程和技术准则规定规定在项目的哪个阶段进行评审及在项目的哪个阶段进行评审及如何评审如何评审；规定规定在项目的哪个阶段应当产生哪在项目的哪个阶段应当产生哪些报告和计划些报告和计划；规定规定产品各方面测试应达到的水平产品各方面测试应达到的水平。在在每次评审和测试中发现的错误如每次评审和测试中发现的错误如何修正何修正；描述描述希望得到的质量度量希望得到的质量度量；说明说明各种软件人员的职责各种软件人员的职责，规，规定为了达到质量目标他们必

16、须定为了达到质量目标他们必须进行哪些活动。进行哪些活动。建立建立 在各阶段中执行质量评价的在各阶段中执行质量评价的质质量评价和质量检查系统量评价和质量检查系统 有效运用质量信息的有效运用质量信息的质量信息质量信息系统系统，并使其运行。，并使其运行。（5 5）质量保证的实施）质量保证的实施软件质量保证的实施需要从纵向软件质量保证的实施需要从纵向和横向两个方面展开。和横向两个方面展开。要求所有与软件生存期有关的人员要求所有与软件生存期有关的人员都要参加都要参加 要求对产品形成的全过程进行质量要求对产品形成的全过程进行质量管理管理这要求整个软件部门齐心协力，这要求整个软件部门齐心协力，不断完善软件的

17、开发环境。此外不断完善软件的开发环境。此外还需要与用户共同合作。还需要与用户共同合作。（6 6）质量目标与度量）质量目标与度量为了开发高质量的软件，需要为了开发高质量的软件，需要明确明确软件的功能软件的功能，明确软件应达到什么明确软件应达到什么样的质量标准样的质量标准，即，即质量目标质量目标。为了达到这个目标，为了达到这个目标，在开发过程中在开发过程中的各个阶段进行检查和评价的各个阶段进行检查和评价。在做质量评价时，在做质量评价时，需要有对质量进需要有对质量进行度量的准则和方法行度量的准则和方法。需要有在软件生存期中如何使用这需要有在软件生存期中如何使用这些准则和方法的些准则和方法的质量保证步

18、骤质量保证步骤，以，以及提高该项作业效率的及提高该项作业效率的工具工具软件质量度量和保证的条件适应性：适应性：适应各种用户、软件类型适应各种用户、软件类型易学性：易学性：不需要特殊技术，易掌握不需要特殊技术，易掌握可靠性：可靠性：同个软件的评价结果一致同个软件的评价结果一致针对性：针对性：设计阶段就确立质量目标，设计阶段就确立质量目标，在各个阶段实施落实。在各个阶段实施落实。客观性：客观性：经济性：经济性：质量保证活动的实施步骤：Target：以用户要求和开发方针为以用户要求和开发方针为依据，对质量需求准则、质量设计依据，对质量需求准则、质量设计准则的各质量特性设定质量目标。准则的各质量特性设

19、定质量目标。Plan：设定适合于被开发软件的评设定适合于被开发软件的评测检查项目测检查项目(质量评价准则质量评价准则)。研讨。研讨实现质量目标的方法或手段。实现质量目标的方法或手段。Do：制作高质量的规格说明和程序。制作高质量的规格说明和程序。在接受质量检查前先做自我检查在接受质量检查前先做自我检查。Check：以以Plan阶段设定的质量评阶段设定的质量评价准则进行评价。价准则进行评价。计算结果用质量计算结果用质量图的形式表示图的形式表示出来。比较评价结果出来。比较评价结果的质量得分和质量目标，看其是否的质量得分和质量目标，看其是否合格。合格。Action：对对评价发现的问题进行改评价发现的问

20、题进行改进活动进活动，如果实现并达到了质量目，如果实现并达到了质量目标就转入下一个工程阶段。标就转入下一个工程阶段。这样重这样重复复“Plan”到到“Action”的过程的过程，直到整个开发项目完成。直到整个开发项目完成。3 3软件的质量设计软件的质量设计质量特性转换为软件的内部结构质量特性转换为软件的内部结构在在软件定义阶段软件定义阶段，必须定义对软件必须定义对软件的质量需求的质量需求。即确定软件的质量特。即确定软件的质量特性及必需的评价准则，并定量地设性及必需的评价准则，并定量地设定其必须达到的质量水平定其必须达到的质量水平在以后软件开发的每一阶段结束时，在以后软件开发的每一阶段结束时，要

21、算出评价的分数要算出评价的分数，然后与，然后与目标值目标值加以对照加以对照，以评估在这一阶段开发，以评估在这一阶段开发的软件质量是否达到要求。的软件质量是否达到要求。为了实现规定的质量特性，就需要为了实现规定的质量特性，就需要把这些把这些质量特性转换为软件的内部质量特性转换为软件的内部结构的特性结构的特性。例如，软件质量需求中的例如，软件质量需求中的“性能性能”，可以转换成软件内部结构中的构，可以转换成软件内部结构中的构成元素，即成元素，即每一个程序模块和物理每一个程序模块和物理数据各自应具有的性能特性数据各自应具有的性能特性。这些这些性能特性的累积就形成外部规格中性能特性的累积就形成外部规格

22、中的性能特性的性能特性。软件的结构特性与评价标准结构特性结构特性 逻辑数据层次逻辑数据层次评价标准评价标准 全部数据元素定义完毕全部数据元素定义完毕 所有层次的操作符定义完毕所有层次的操作符定义完毕结构特性结构特性 功能层次功能层次评价标准评价标准 全部功能元素定义完毕全部功能元素定义完毕 所有层次的操作符定义完毕所有层次的操作符定义完毕结构特性结构特性 逻辑数据与功能的对逻辑数据与功能的对应关系应关系评价准则评价准则 所有数据都与功能对应所有数据都与功能对应 所有功能元素都与数据对应所有功能元素都与数据对应 逻辑数据与功能的相互关系个数逻辑数据与功能的相互关系个数（局部）（局部）结构特性结构

23、特性 物理数据层次物理数据层次评价准则评价准则 全部数据元素定义完毕全部数据元素定义完毕 物理数据之间的所有指针定义完物理数据之间的所有指针定义完毕毕 上述指针都具有层次性上述指针都具有层次性结构特性结构特性 模块层次模块层次评价准则评价准则 所有模块定义完毕所有模块定义完毕 模块之间所有控制关系定义完毕模块之间所有控制关系定义完毕 上述关系都是标准过程调用形式上述关系都是标准过程调用形式 各层次上的模块大小适当各层次上的模块大小适当结构特性结构特性 物理数据与模块的对应关系物理数据与模块的对应关系评价准则评价准则 所有物理数据都与模块对应所有物理数据都与模块对应 所有模块都与物理数据对应所有

24、模块都与物理数据对应 对应于一个物理数据的模块数对应于一个物理数据的模块数（以一对一为好）（以一对一为好）结构特性结构特性 逻辑数据与物理数据的对应关系逻辑数据与物理数据的对应关系评价准则评价准则 所有逻辑数据都与物理数据对应所有逻辑数据都与物理数据对应 对应于一个物理数据的逻辑数据数对应于一个物理数据的逻辑数据数（以一对一为好）（以一对一为好）结构特性结构特性 功能与模块的对应关系功能与模块的对应关系评价准则评价准则 所有功能都与模块对应所有功能都与模块对应 对应模块的功能个数（以一对对应模块的功能个数（以一对 一一为好）为好）4 4 软件能力成熟度模型软件能力成熟度模型 Capabilit

25、y Maturity Model-CMM CMMCMM是应美国联邦政府评估软件供应商的能是应美国联邦政府评估软件供应商的能是应美国联邦政府评估软件供应商的能是应美国联邦政府评估软件供应商的能力的要求，由美国卡内基力的要求，由美国卡内基力的要求，由美国卡内基力的要求，由美国卡内基梅隆大学梅隆大学梅隆大学梅隆大学Carnegie Carnegie Mellon University Mellon University（CMUCMU）软件工程研究院软件工程研究院软件工程研究院软件工程研究院Software Engineering Institute(SEI)Software Engineering

26、Institute(SEI)推出的能推出的能推出的能推出的能力成熟度模型：力成熟度模型：力成熟度模型：力成熟度模型：将软件企业的生产能力划分为5个成熟度等级，等级愈高的企业，其软件过程的可见度愈好、软件过程的可控性愈高、产品性能的预见性以及软件项目的风险评估亦愈来愈准确。企业的生产能力以及产品质量也就愈来愈高；强调企业软件生产过程的持续改进Capability Maturity Model(CMM)Level 1初始级初始级Level 2可重复级可重复级Level 5优化级优化级Level 4已管理级已管理级Level 3已定义级已定义级专案专案与混沌与混沌 配置管理配置管理 质量保证质量保证

27、 分包管理分包管理 项目跟踪与监项目跟踪与监督督 项目计划项目计划 需求管理需求管理 同行评价同行评价 组间协调组间协调 产品工程产品工程 集成式软件管集成式软件管理理 培训程序培训程序 组织过程定义组织过程定义 组织过程关注组织过程关注 质量管理质量管理 定量过程管理定量过程管理 过程变更管理过程变更管理 技术变更管理技术变更管理 缺陷预防缺陷预防Key Process Area关键过关键过程域程域 KPA 定义定义 目标目标 承诺承诺 能力能力 行为行为 检测执行的方法检测执行的方法 核查执行的方法核查执行的方法CMM(1)(1)基本概念基本概念软件过程软件过程人们用以开发和维护软件及其相

28、人们用以开发和维护软件及其相关产品的一系列活动，包括软件工程活动和软关产品的一系列活动，包括软件工程活动和软件管理活动。件管理活动。软件过程能力软件过程能力描述描述(开发组织或项目组开发组织或项目组)通通过执行其软件过程能够实现预期结果的程度。过执行其软件过程能够实现预期结果的程度。软件过程性能软件过程性能表示表示(开发组织或项目组开发组织或项目组)遵遵循其软件过程所得到的实际结果。循其软件过程所得到的实际结果。软件过程成熟度软件过程成熟度 一个特定软件过程被明一个特定软件过程被明确和有效地定义、管理、测量和控制的程度。确和有效地定义、管理、测量和控制的程度。（2）CMM标准共分五级：标准共分

29、五级：一级：一级：初始初始级。过程无序，进度、预算、功能、质量级。过程无序，进度、预算、功能、质量不可预测，企业一般不具备稳定的软件开发与维护的不可预测，企业一般不具备稳定的软件开发与维护的环境。常常在遇到问题的时候，就放弃原定的计划而环境。常常在遇到问题的时候，就放弃原定的计划而只专注于编程与测试。只专注于编程与测试。二级：二级：可重复可重复级。建立了管理软件项目的政策以及为级。建立了管理软件项目的政策以及为贯彻执行这些政策而定的措施。基于以往的项目的经贯彻执行这些政策而定的措施。基于以往的项目的经验来计划与管理新的项目。达到此级别的企业过程已验来计划与管理新的项目。达到此级别的企业过程已制

30、度化，有纪律，可重复。制度化，有纪律，可重复。三级：三级：已定义已定义级，即过程实现标准化。有关软件工程级，即过程实现标准化。有关软件工程与管理工程的一个特定的、面对整个企业的软件开发与管理工程的一个特定的、面对整个企业的软件开发与维护的过程的文件将被制订出来。同时，这些过程与维护的过程的文件将被制订出来。同时，这些过程是集成到一个协调的整体。这就称为企业的标准软件是集成到一个协调的整体。这就称为企业的标准软件过程。过程。（2）CMM标准共分五级：标准共分五级：四级：四级：已管理已管理级。企业对产品与过程建立起定量的质量级。企业对产品与过程建立起定量的质量目标，同时在过程中加入规定得很清楚的连

31、续的度量。目标，同时在过程中加入规定得很清楚的连续的度量。作为企业的度量方案，要对所有项目的重要的过程活动作为企业的度量方案，要对所有项目的重要的过程活动进行生产率和质量的度量。软件产品因此具有可预期的进行生产率和质量的度量。软件产品因此具有可预期的高质量。达到该级的企业已实现过程定量化。高质量。达到该级的企业已实现过程定量化。五级：最高级即五级：最高级即优化优化级。整个企业将会把重点放在对过级。整个企业将会把重点放在对过程进行不断的优化。企业会采取主动去找出过程的弱点程进行不断的优化。企业会采取主动去找出过程的弱点与长处，以达到预防缺陷的目标。同时，分析有关过程与长处，以达到预防缺陷的目标。

32、同时，分析有关过程的有效性的资料，作出对新技术的成本与收益的分析，的有效性的资料，作出对新技术的成本与收益的分析，以及提出对过程进行修改的建议。达到该级的公司过程以及提出对过程进行修改的建议。达到该级的公司过程可自发地不断改进，防止同类缺陷二次出现。可自发地不断改进，防止同类缺陷二次出现。CMM对企业的要求和帮助对企业的要求和帮助基于CMM模型的软件成熟度实践要求要求尽量采用更加规范的开发标准和方法;使用更加科学和精确的度量手段;选择更便于管理和使用的开发工具.因此造成了整个工程的可重构性、可分解性和最优化；明确了整个项目中必要和不必要的工作；明确了整个项目的风险,以及各个阶段进行评估的指标与应急措施ISO9000与与CMM的区别的区别ISO9000是通用的国际标准,适用于各类组织。CMM是美国军方为评价软件供应商的质量水平,委托SEI开发的一个评价模型,只用于软件业。CMM更详细,更专业。ISO9000只建立了一个可接受水平，而CMM是一个具有五个水平的评估工具。ISO9000聚焦于供应商和用户间的关系，而CMM更关注软件的开发过程。CMM认证认证CMM：评审员由SEI认定授权每隔两年重新评定一次资格基本要求是：至少年软件开发质量保证经验至少两年软件项目管理经验评估框架同ISO9000类似结果报SEI评定结果有五个等级