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1、第第8 8章章 软件质量保证软件质量保证n n8.18.1软件质量软件质量软件质量软件质量n n8.28.2质量运动质量运动质量运动质量运动n n8.38.3软件质量保证软件质量保证软件质量保证软件质量保证n n8.48.4软件评审软件评审软件评审软件评审n n8.58.5正式技术评审正式技术评审正式技术评审正式技术评审n n8.6SQA8.6SQA的形式化方法的形式化方法的形式化方法的形式化方法n n8.78.7统计软件质量保证统计软件质量保证统计软件质量保证统计软件质量保证n n8.88.8软件可靠性软件可靠性软件可靠性软件可靠性n n8.98.9软件的错误防范软件的错误防范软件的错误防范
2、软件的错误防范n n8.10ISO90008.10ISO9000质量标准质量标准质量标准质量标准n n8.11SQA8.11SQA计划计划计划计划n“软件质量保证软件质量保证”（SQA）是一种应用于整个软件过）是一种应用于整个软件过程的庇护性活动。程的庇护性活动。SQA包含：包含：（1）一种质量管理方法；）一种质量管理方法；（2）有效的软件工程技术（方法和工具）；）有效的软件工程技术（方法和工具）；（3）在整个软件过程中采用的正式技术复审；）在整个软件过程中采用的正式技术复审；（4）一种多层次的测试策略）一种多层次的测试策略；（5）对软件文档及其修改的控制；）对软件文档及其修改的控制；（6）保
3、证软件遵从软件开发标准的规程（在适用时）；）保证软件遵从软件开发标准的规程（在适用时）；（7）测量和报告机制）测量和报告机制。n本章将集中讨论为支持软件组织本章将集中讨论为支持软件组织“在正确的时间、在正确的时间、以正确的方式、做正确的事情以正确的方式、做正确的事情”的相关管理问题的相关管理问题和特定过程活动。和特定过程活动。n nANSI/IEEE Std 729-1983定义软件定义软件质量为质量为“与软件产品满足规定的和与软件产品满足规定的和隐含的需求的能力有关的特征或特隐含的需求的能力有关的特征或特性的全体性的全体”。n nM.J. Fisher 定义软件质量为定义软件质量为“所有所有
4、描述计算机软件优秀程度的特性的描述计算机软件优秀程度的特性的组合组合”。n程序特征的度量的确存在程序特征的度量的确存在。这样的属性包括。这样的属性包括循环循环复杂度、内聚、功能点、代码行数复杂度、内聚、功能点、代码行数和其他许多属和其他许多属性。在根据对象的可度量特征考察一个对象时，性。在根据对象的可度量特征考察一个对象时，可以有以下两种不同的质量：可以有以下两种不同的质量：设计质量和符合质设计质量和符合质量。量。n设计质量设计质量：是指设计者为一件产品规定的特征。：是指设计者为一件产品规定的特征。材料等级、耐久性、及性能的规约都属于设计质材料等级、耐久性、及性能的规约都属于设计质量。量。n当
5、规定使用更高级别的材料、要求达到更强的耐当规定使用更高级别的材料、要求达到更强的耐久性和更高层次的性能时，如果产品能够依照规久性和更高层次的性能时，如果产品能够依照规约进行制造，则产品的设计质量便会提高。约进行制造，则产品的设计质量便会提高。 n符合质量符合质量：是指在制造过程中符合设计规格的：是指在制造过程中符合设计规格的程度。同样，符合程度越高，符合质量也就越程度。同样，符合程度越高，符合质量也就越高。高。n在软件开发时，在软件开发时，设计质量设计质量包括系统的需求、规包括系统的需求、规约和设计。约和设计。符合质量符合质量则主要关注实现问题。如则主要关注实现问题。如果实现符合设计、得到的系
6、统满足系统需求和果实现符合设计、得到的系统满足系统需求和性能目标，则符合质量较高。性能目标，则符合质量较高。 软件质量特性软件质量特性n n软件质量特性，反映了软件的本质软件质量特性，反映了软件的本质。讨论一个软件的质量，问题最终要讨论一个软件的质量，问题最终要归结到定义软件的质量特性。归结到定义软件的质量特性。n n定义一个软件的质量，就等价于为定义一个软件的质量，就等价于为该软件定义一系列质量特性。该软件定义一系列质量特性。n n人们通常把影响软件质量的特性用人们通常把影响软件质量的特性用软件质量模型来描述软件质量模型来描述。软件质量模型软件质量模型n n软件质量特性定义成软件质量特性定义
7、成分层模型。分层模型。n n最基本的叫做最基本的叫做基本质量特性基本质量特性，它可，它可以由一些子质量特性定义和度量。以由一些子质量特性定义和度量。n n二次特性二次特性在必要时又可由它的一些在必要时又可由它的一些子质量特性定义和度量。子质量特性定义和度量。 Boehm质量模型质量模型ISO的软件质量评价模型的软件质量评价模型n n按照按照按照按照ISO/TC97/SC7/WG3/1985-1-30/N382ISO/TC97/SC7/WG3/1985-1-30/N382，软件质量度量模型由三层组成：软件质量度量模型由三层组成：软件质量度量模型由三层组成：软件质量度量模型由三层组成： 软件质量需
8、求评价准则软件质量需求评价准则软件质量需求评价准则软件质量需求评价准则（SQRCSQRC） 软件质量设计评价准则软件质量设计评价准则软件质量设计评价准则软件质量设计评价准则（SQDCSQDC） 软件质量度量评价准则软件质量度量评价准则软件质量度量评价准则软件质量度量评价准则（SQMCSQMC）n n高层和中层建立国际标准，低层可由各使用高层和中层建立国际标准，低层可由各使用高层和中层建立国际标准，低层可由各使用高层和中层建立国际标准，低层可由各使用单位视实际情况制定单位视实际情况制定单位视实际情况制定单位视实际情况制定1991年年 ISO质质量量特特性性国国际际标标准准 （ISO/IEC912
9、6）n n质量特性：质量特性：质量特性：质量特性：功能性功能性功能性功能性、可靠性可靠性可靠性可靠性、可维护性可维护性可维护性可维护性、效效效效率率率率、可使用性可使用性可使用性可使用性、可移植性可移植性可移植性可移植性n n推荐推荐推荐推荐2121个子特性：适合性个子特性：适合性个子特性：适合性个子特性：适合性 准确性准确性准确性准确性 互用性互用性互用性互用性 依从性依从性依从性依从性 安全性安全性安全性安全性 成熟性成熟性成熟性成熟性 容错性容错性容错性容错性 可恢复性可恢复性可恢复性可恢复性 可理解性可理解性可理解性可理解性 易学习性易学习性易学习性易学习性 操作性操作性操作性操作性
10、时间特性时间特性时间特性时间特性 资源特性资源特性资源特性资源特性 可分析性可分析性可分析性可分析性 稳定性稳定性稳定性稳定性 可变更性可变更性可变更性可变更性 可测试性可测试性可测试性可测试性 可安装性可安装性可安装性可安装性 可替换性可替换性可替换性可替换性 适应性适应性适应性适应性 一一一一致性致性致性致性 质量控制质量控制 Quality Controln差异控制可以等同于质量控制差异控制可以等同于质量控制。n“质量控制质量控制”是为了保证每一件工作产品都满是为了保证每一件工作产品都满足对它的需求而应用于整个开发周期中的一系足对它的需求而应用于整个开发周期中的一系列审查、复审和测试。列
11、审查、复审和测试。n质量控制在创建工作产品的过程中包含一个反质量控制在创建工作产品的过程中包含一个反馈循环。度量和反馈相结合，使得我们能够在馈循环。度量和反馈相结合，使得我们能够在得到的工作产品不能满足其规约时调整开发过得到的工作产品不能满足其规约时调整开发过程。这种方法将质量控制视为整个制造过程的程。这种方法将质量控制视为整个制造过程的一部分。一部分。 n质量控制活动可以是全自动的、全人工的，也可质量控制活动可以是全自动的、全人工的，也可以是自动工具与人员交互的结合。质量控制中的以是自动工具与人员交互的结合。质量控制中的关键概念之一是所有工作产品都具有定义好的和关键概念之一是所有工作产品都具
12、有定义好的和可度量的规约，我们可以将每个过程的产品与这可度量的规约，我们可以将每个过程的产品与这一规约进行比较。反馈循环的引入对于最小化产一规约进行比较。反馈循环的引入对于最小化产生的缺陷至关重要。生的缺陷至关重要。 n“质量保证质量保证”由管理层的审计和报告功能构成。由管理层的审计和报告功能构成。质量保证的目标是为管理层提供为获知产品质量质量保证的目标是为管理层提供为获知产品质量信息所需的数据，从而获得产品质量是否符合预信息所需的数据，从而获得产品质量是否符合预定目标的认识和信心。当然如果质量保证所提供定目标的认识和信心。当然如果质量保证所提供的数据发现了问题，则管理层负责解决这一问题的数据
13、发现了问题，则管理层负责解决这一问题并为解决质量问题分配所需的资源。并为解决质量问题分配所需的资源。质量的成本质量的成本 Cost of Qualityn质量成本包括所有由质量工作或者进行与质量有关质量成本包括所有由质量工作或者进行与质量有关的活动所导致的成本。质量成本研究的开展能够为的活动所导致的成本。质量成本研究的开展能够为当前质量成本设定基线，标识降低质量成本的机会，当前质量成本设定基线，标识降低质量成本的机会，并提供一种规范化的比较基础。规范化的基础几乎并提供一种规范化的比较基础。规范化的基础几乎全都以全都以“元元”（钱）计算。一旦我们将质量成本以（钱）计算。一旦我们将质量成本以“元元
14、”为单位进行了规范化，我们就拥有了必要的为单位进行了规范化，我们就拥有了必要的数据以评估能够在何处改进现有过程。而且，还可数据以评估能够在何处改进现有过程。而且，还可以进一步评估那些基于以进一步评估那些基于“元元”的项在改变时所产生的项在改变时所产生的影响。的影响。 n质量成本可以被划分为与预防、鉴定及失败相质量成本可以被划分为与预防、鉴定及失败相关的成本。关的成本。“预防成本预防成本”包括：包括：*质量计划质量计划*正式技术复审正式技术复审*测试设备测试设备*培训培训 n“鉴定成本鉴定成本”包括为深入了解包括为深入了解“首次通过首次通过”各个过程时产品的状态而开展的那些活动。各个过程时产品的
15、状态而开展的那些活动。鉴定成本的例子如下：鉴定成本的例子如下：*过程内和过程间审查过程内和过程间审查*设备校准和维护设备校准和维护*测试测试 n“失败成本失败成本”是指如果在将产品交付给客户之是指如果在将产品交付给客户之前已经消除了缺陷时就不会存在的成本。失败前已经消除了缺陷时就不会存在的成本。失败成本可以进一步划分为内部失败成本和外部失成本可以进一步划分为内部失败成本和外部失败成本。败成本。“内部失败成本内部失败成本”是指在产品交付之是指在产品交付之前发现错误而引发的成本。内部失败成本包括：前发现错误而引发的成本。内部失败成本包括：*返工返工*修复修复*失败模式分析失败模式分析 n“外部失败
16、成本外部失败成本”是指与产品交付给客是指与产品交付给客户之后所发现的缺陷相关的成本。外部户之后所发现的缺陷相关的成本。外部失败成本的例子如下：失败成本的例子如下：*解决客户的抱怨解决客户的抱怨*退换产品退换产品*求助电话支持求助电话支持*保修工作保修工作 n正如我们所预料的，发现和修改一个缺陷的相正如我们所预料的，发现和修改一个缺陷的相对成本将随着我们从预防到检测、到从内部失对成本将随着我们从预防到检测、到从内部失败及到外部失败的成本而急剧增加。根据败及到外部失败的成本而急剧增加。根据Boehm所收集的数据，阐述了这一现象。所收集的数据，阐述了这一现象。 nADVICE：测试是必要的，但是，它也是一种测试是必要的，但是，它也是一种非常昂贵的发现错误的方式非常昂贵的发现错误的方式。在过程的早期花。在过程的早期花时间发现错误，你可能能够大量地减少测试和时间发现错误，你可能能够大量地减少测试和调试成本。调试成本。8.2 质量运动质量运动 The Quality Movementn质量运动始于本世纪质量运动始于本世纪40年代年代W.EdwardsDeming的开创性工作，第一次真正的实验则是在
