软件质量控制

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1、软件质量控制 上官延杰许莹 总毒第六十研完所 北京市丰台区郑常庄3 0 7 号院技术基础研究中心1 0 0 0 3 9 韭卫韭血虬磐 搞薹本文论连T 加强武器装备敷件质量控制曲曲耍性井倚要阑速7 如柯宴她和加强武器姜备孰 件质量控科 * 毽词较件质量控村软件工程化 1 需求分析 当_ 争世界，随着计算机技术时飞速拄屉以及现代局部战争条件下信息化要求的不断提 高，计算机资源在武器装备中应用越来越广泛，所占比重越来越大。近2 0 年来，计算机软 件己槛广泛应甩于备型武器装备系统和( I 动化指挥系统，对提高武器装备作战能力和指掸能 力起到了重要作用，特别是在以信息处理为主要任务的系统中，如指挥、控

2、制、通信等系统， 计算机软什己不再仅但是系统的组成部分实际 软件本身已自成系统，通过它把各个分系 统综台成为一个锥体，协谓一致地完或或辅助完成各理作战任务转件己成为武器装备作战 指挥的桉心软件质量的好坏成为影响作觇成败的重要囡秉。 目前，对丁国内武器装岳来说软件的重要性还远远没有得到相应的重视，对软件质量 的控制是一个薄弱环节，鞋件铂研制和管理还存在许多错误的观念例如：软件开发束纳入 研制诮划进行管理；部分软件的开发仍然存在“自编、自导、自演”的T 作模式；软件投 小，蚨少辅助的开发T 其：救件程序经到试只要可以正常运行软件的设计任务就完成了； 南于软什的修改和变亚灵恬，在软竹开拄过程中，根据

3、需求随意更改较件等等，这些错误的 观念导致对软件缺乏足够的重视更谈不上对软件垒寿命垒过程的质量管理和控制。 依据软件工程化管理的观点加强软件全寿命全过程的质量控制是提高软件质彘最有效 的造径山保证软件的高质量和高性能，镘软悻尽快形成作战能力和保障能力，如何加强软 件全寿命垒过程质量控制是我们当前迫切要求解决的问艇。 2 概述 z1 定义 2 4 4 在I E E E 中对软件质量控制的定义是：用以评价开发或生产的产品质量的一系列活动。 质量控制是质量管理的一部分，是为保证每一件产品都满足对它的需求而应用于整个开发周 期中的一系列审查和测试。 2 2 任务 软件质量控制主要就是发现和消除软件产品

4、的缺陷。对于高质量的软件来讲，最终产品 应该尽可能达到零缺陷。而软件开发是一个以人为中心的活动。所以出现缺陷是不可避免的。 因此，要想交付一个高质量的软件，消除缺陷的活动就变得很重要。缺陷消除是通过“评审” 和“测试”这类质量控制活动来实现的。 质量控制的任务就是策划可行的质量管理活动，然后正确地执行和控制这些活动以保证 绝大多数的缺陷可以在开发过程中被发现。 为使质量控制发挥作用，必须注重三个环节。 ( j )凡影响软件质量的各种活动要制订计划。 ( 2 )保证按计划和程序实施，并在实施过程中进行连续评价和验证。 ( 3 ) 对不符合计划和程序活动的情况进行分析，对异常情况进行处置并采取纠正

5、措 拖。 2 3 分类 早期的质量管理采用产品质量控制，通过检测最终的产品是否合格，以此来进行质量控 制。而对产品的生产过程质量关注不够。 近年来质量管理向过程质量的控制发展。根据软件工程的概念生产过程中的质量将直 接影响产品的质量。过程质量控制就是把软件生产过程规范化、标准化，科学地分为需求分 析阶段、设计阶段、实现阶段、测试阶段、评审交付阶段和使用维护阶段等，对每一阶段都 进行质量测试和评审，将质量控制贯穿于软件全寿命全过程中，从而保证软件质量。 3 按照软件工程化要求实施软件质量控制 经过大量调查研究发现，按照软件工程化要求实施软件质量管理，加强过程控制与监督 是保证软件质量比较有效的途

6、径因此，为满足软件质量特性的要求，软件质量管理应该按 照软件工程化的途径来要求和加强。软件工程是指按照工程的规律来组织软件的生产与开 发。软件工程化要求以软件质量控制为核心，紧紧抓住软件需求分析、软件设计、软件实现、 2 4 5 测试、评审交付、和使用维护等6 个主要阶段。在软件的研制过程中，通过对软件各阶段及 每个阶段各环节的管理、检查、监督、控制，以保证软件产品的质量并使之获得有序而持续 的改善。 I 、需求分析阶段 软件需求分析不准确是导致软件开发失败的主要原因，此阶段必须细致地分析用户提出 的战术技术指标、任务说明书、合同以及其它有关要求，明确软件的每个需求( 功能、性能， 接口、设计

7、约束和属性、环境等) 咀及外部界面。每个需求必须由预先规定的方法( 如审查、 分析、演示或测试等) 进行验证和确认，最终形成软件需求规格说明书，同时还要制定软件 可靠性、安全性设计准则，制定软件的系统测试计划。 本阶段质量控制手段是严格评审软件需求规格说明，制定软件质量保证大纲，并选用适 当的标准。 2 、设计阶段 软件设计阶段一般分为概要设计阶段和详细设计阶段。概要设计阶段根据需求分析阶段 编制的软件需求规格说明书进行概要设计，般包括程序的基本流程、组织结构、输入输出、 接口和数据结构等，该阶段形成的软件概要设计说明书将作为软件详细设计阶段的依据。软 件的详细设计是对概要设计说明书规定的功能

8、模块进行过程描述和算法设计，使模块的算法 和数据结构与程序语言代码一一对应最终形成软件详细设计说明书。在设计阶段还应对关 键、重要软件进行可靠性、安全性分析和冗余设计，并制定软件综合测试计划。 本阶段质量控制手段是认真评审按国军标有关规定编写的软件橛要和详细设计说明，严 格软件配鼍管理。 3 、实现阶段 软件的编码必须依据已编写的软件详细设计说明书，采取相应的编程语言来实现，软件 应具有良好的可读性，尽可能采用成熟的技术。同时。还要对程序进行静态分析和单元测试 完成相应的测试报告。 本阶段质量控制手段是源程序的走查和单元测试，并严格软件配置管理。 4 、测试阶段。 按测试计划对软件进行综合测试

9、和软硬件系统测试，检查软件是否满足所有的技术、 2 4 6 操作、性能要求和验收标准，通过测试力求最大限度地查出软件隐藏的错误和缺陷。测试阶 段结束后，要对测试报告和演示结果进行评审，以证明软件满足了软件需求说明书定义的全 部需求。 本阶段质量控制手段是对软件综合测试和系统测试的计划、规程和软件测试过程进行监 控，并对测试结果进行严格评审，对测试过程中软件程序和文档的修改进行配置管理。 5 、验收交付阶段 本阶段主要按验收要求对软件进行验收测试和审核，以保证软件需求、设计和程序的一 致性，以及文档的完整性，准确性，并组织软件产品向甲方移交。在功能测试中和性能测试 中，必须根据软件需求说明中规定

10、的功能，如精度，时间和适应性要求等，对被验收的软件 运项进行测试或检查已有的测试结果，以确认软件符合任务书或合同中规定的功能要求。同 时还应对所验收软件按国军标中的要求进行强度测试与降级能力的强度测试。在文档检查 中，要特别注意检查文档与程序的一致性、文档的准确性和完整性，以及是否通过了有关 的评审。 本阶段质量控制手段是对软件验收试验和交付过程进行监控和审核，以保证软件需求、 设计和程序的一致性，以及文档的完整性、准确性。 6 、使用和维护阶段 当软件随系统交付后。随着系统试验工作的进展或在系统的使用过程中，可能发现一些 软件本身固有的错误，或者是软件的性能或其它属性有待提高。 这些情况的出

11、现导致对软件进行修改和变更，对这些修改，必须严格控制，对软件文档 作出相应更改。 本阶段质量控制手段是加强软件配置管理，严格控制软件更改，软件如果发生更改，必 须进行回归测试，必要时，还要进行评审。 4 加强软件质量控制的建议 目前，装备软件的质量控制工作存在许多不尽如人意的地方，已经制约了装备软件的深 层次发展，所以必须加强这方面的研究工作努力改进现在的装备软件设计、实施和维护方 法，加强装备软件的质量建设，从根本上提高装备软件的质量。应努力做好以下几方面的工 2 4 7 作。 4 1 加速软件工程化、标准化建设 4 1 1 软件工程化 软件工程，从I E E E 的软件术语词汇表中，定义为

12、：“用系统的、学科的、定量的方法开 发、操作和维护软件”。由此看来，软件工程应该贯穿于软十# 金寿命、全过程的工作。实施 软件工程化，既有利于高质量、高可靠性的软件研制生产，也有利于开展行之有效的质量监 督工作。要加强软件工程化建设，主要应做到： I 、加强软件生产过程的规范化。就是要把生产过程科学地分为若干阶段，使整个研制生产 过程可控制、可重复、可预测。根据有关软件工程化要求，通常应分为可行性研究与计 划阶段、需求分析阶段、设计阶段、实现阶段、测试阶段、使用和维护阶段等。 2 、以结构化的方法开发软件。结构化方法是软件研制的一个成熟、有效的方法，主要包括 结构化分析、结构化系统设计、结构化

13、程序设计、结构化编程方法等。工作开展上主要 使用白项而下逐步求精的方法提高开发的成功率和生产率；使用先全局后局部、先整体 后细节、先抽象后具体的逐步求精过程开发层次结构清晰的程序；使用单入单出的结构， 保持程序的静态结和动态执行情况的一致性：采用有确定逻辑模式的控制结构构，编写 程序代码限于使用很少几种直截了当的方式，使源程序清晰流畅，易读易懂易测试等。 4 1 2 软件工程标准化 对一个软件开发项目来说，有许多层次、不同分工的人员相互配合，在项目的各个部分 以及各阶段之间也都存在着许多联系和衔接问题。如何把这些错综复杂的关系橼调好需要 有系列统一的标准。软件的管理工作渗透到软件生存期的每一个

14、环节。所有这些都要求提 供统一的行动规范和衡量标准，使软件工作都有章可循。 实旌软件工程标准化，有利于软件全寿命阶段的质量管理，实现软件全寿命过程质量 控制，明确软件各阶段的管理控制手段。只有这样，坚持按照标准对软件全寿命过程质量控 制，坚决杜绝随意无标准的研制开发和目标不明管理混乱的软件管理模式，使装各软件的开 发研胄4 和使用步入正轨有序的良性循环。 4 2 采用软件“三库”管理模式 所谓“三库”t 就是根据产品生存期的阶段性时机、阶段性要求不同将产品阶段性存放 2 4 8 在“开发库、受控库，产品库”。具体而言，开发库就是在产品生存蛸的某阶段，存放作 为阶段产品发行的，与产品开发工作有关

15、的，计算机人工可读敷的敦件( 资辑) 库：受控库 是在产品生存帮的某一阶段结束时。存放作为阶段产品发行的，与产品开发T 作有关的计 算机A 工可读取的软件( 资料) 库：产品库是在产品生存端的组装与系统测试骱段结束后 存放最终产品而交付措用户使用、运行或现场安装的软件( 资料) 库。 其基本思路；斑舟仓储原理对软件进 i 质量管理与控制，在软件生存 | | 内建立开发库、 受控庠和产品库，库问的鞔件文档与程序流程厦控制如下图所示。 开左库的软件需通过单 元测试， 受控库软件要经过阶段评审八产品库的软件需通过鉴定或验收，产品库始终保 留现行有效软件敞车。库与库之间的流动可H 是正常提交，也可以是

16、版本更新，但均需提出 中请经过批准井做好记录。 辊舛“三庠”管理模式是按照软件工程化标准实施的一种行之有效的软件管理方法， 可柱好黼班软件全寿命过程中各个输段的质量控制并使质量控制流程化、规范化n 43 建立软件配置库，加强软件配置管理 软什配置是指一个赣件产品在软件开发各阶段所产生的各种形式和并种版本的文挡、程 序且啦据的总称。其中的每一个文档、程净及其魏据称为该产品韵一十软件琵置项。软件配 置管理是控制软件更改的重要手段。软件更改具有极大的随意性，软件更改失控将对型号软 件质量造成灾难性影响。始终保持软什配置的正确性和完备性，这是软件质量管理的重要组 或部骨象啦瓤产品痕量的重要手段。承糊单位必须棱H 巳5 翩毹定并执行配暨管理的规定， 要明确配置标识，配置基线和配置状态记录等在规程中必须写明管理的软件成分，它的定 卫厦修改状态，同时保证软件与其丈档完全一致。承制单位的管理 员必须制定井执行软件 配置管理计划并在开发的所有阶段实施对程序和文档的标识、