【正文】 1 第六章 軟件質(zhì)量管理 首都師范大學(xué) 教育技術(shù)系 方海光 2023年 11月 火龍果 ? 整理 . 火龍果 ? 整理 . 2 回憶：項目管理知識體系的構(gòu)成 PMI將項目管理知識體系分為 9大知識領(lǐng)域 ： 1． 項目集成管理 2． 項目范圍管理 3．項目時間管理 4．項目成本管理 5．項目質(zhì)量管理 6．項目人力資源管理 7． 項目溝通管理 8． 項目風(fēng)險管理 9． 項目采購管理 火龍果 ? 整理 . 3 項目管理知識領(lǐng)域與項目管理過程和過程組圖解（ PMBOK2023） 風(fēng)險管理 規(guī)劃 項目計劃 實施 綜合 變更控制 項目計劃 開發(fā) 啟動 范圍計劃 范圍定義 活動定義 范圍核實 范圍 變更控制 活動排序 活動工期 估計 進(jìn)度開發(fā) 進(jìn)度控制 資源規(guī)劃 成本估算 成本預(yù)算 成本控制 質(zhì)量規(guī)劃 組織規(guī)劃 質(zhì)量保證 質(zhì)量控制 人員招募 團(tuán)隊開發(fā) 溝通規(guī)劃 采購規(guī)劃 信息發(fā)布 績效報告 管理收尾 風(fēng)險識別 定性風(fēng)險 分析 定量風(fēng)險 分析 風(fēng)險應(yīng)對 計劃 風(fēng)險監(jiān)測 和控制 詢價規(guī)劃 詢價 供方選擇 合同管理 合同收尾 集成 范圍 時間 成本 質(zhì)量 人力資源 溝通 風(fēng)險 采購 火龍果 ? 整理 . 4 軟件質(zhì)量管理 ? 軟件開發(fā)過程 ……………………… 5 ? 項目質(zhì)量管理的概念 ……………… 19 ? 軟件質(zhì)量的概念 …………………… 48 ? 軟件質(zhì)量管理 ……………………… 87 ? 軟件質(zhì)量的綜合評價 ……………… 144 火龍果 ? 整理 . 5 軟件開發(fā)過程 ? 軟件的含義 軟件 = 程序 + 文檔 + 服務(wù) ? 為解決軟件危機(jī)，人們提出用工程化的原則及方法來組織軟件開發(fā)工作，這就是軟件工程的由來。 在軟件工程中可將軟件的生存周期分為 6個階段（傳統(tǒng)生命周期，即瀑布模型 ） （ 1）計劃（ Planning） （ 2）需求分析（ Requirement Analysis） （ 3）設(shè)計（ Design） （ 4）編碼（ Coding） （ 5）測試（ Testing） （ 6）運行與維護(hù)（ Run and Maintenance） 火龍果 ? 整理 . 6 軟件開發(fā)瀑布模型 火龍果 ? 整理 . 7 軟件開發(fā)過程 1. 需求分析 需求分析是根據(jù)客戶的要求，清楚地了解客戶需求中的產(chǎn)品功能、特性、性能、界面和具體規(guī)格等，然后進(jìn)行分析，確定軟件產(chǎn)品所能達(dá)到的目標(biāo)。軟件產(chǎn)品需求分析是軟件開發(fā)過程的第一個環(huán)節(jié)，也是最重要的一個環(huán)節(jié)。如果需求分析做不好，下面的設(shè)計、編程做得再好，客戶（用戶）也不可能對開發(fā)出來的軟件產(chǎn)品感到滿意。軟件產(chǎn)品需求分析的結(jié)果要文檔化，而且這類文檔的描述盡量不要用專業(yè)術(shù)語，從而使用戶能夠完全理解需求分析的結(jié)果，參與對其復(fù)審的過程。 火龍果 ? 整理 . 8 軟件開發(fā)過程 2. 設(shè)計 軟件設(shè)計是根據(jù)需求分析的結(jié)果，考慮如何在邏輯、程序上去實現(xiàn)所定義的產(chǎn)品功能、特性等?？梢苑譃楦乓O(shè)計和詳細(xì)設(shè)計，也可以分為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計、應(yīng)用接口設(shè)計、模塊設(shè)計、算法設(shè)計、界面設(shè)計等。設(shè)計過程將需求轉(zhuǎn)換成軟件表示，設(shè)計的結(jié)果將作為編碼的框架和依據(jù)，以提高編碼的效率和質(zhì)量。設(shè)計的文檔化體現(xiàn)在產(chǎn)品規(guī)格說明書（ functional specification）、技術(shù)設(shè)計文檔（ development design document）和軟件配置文檔（ software configuration document）。 火龍果 ? 整理 . 9 軟件開發(fā)過程 3. 編程 經(jīng)過需求分析、設(shè)計之后，接下來就是用一種或多種具體的編程工具（如 ， JBuild、 Eclipse、 Delphi、 PB等）進(jìn)行編碼，即將設(shè)計轉(zhuǎn)換成計算機(jī)可讀的形式。如果設(shè)計做得好、做得仔細(xì)，編程就容易了。 4. 測試 任何編程，免不了存在這樣或那樣的錯誤，所以有必要進(jìn)行軟件測試。測試過程集中于軟件的內(nèi)部邏輯 ——保證所有語句都測試到，以及外部功能 ——即引導(dǎo)測試去發(fā)現(xiàn)錯誤，并保證定義好的輸入能夠產(chǎn)生與預(yù)期結(jié)果相同的輸出。測試按不同的過程階段分為單元測試、集成測試、功能測試、系統(tǒng)測試、驗證測試等。 火龍果 ? 整理 . 10 軟件開發(fā)過程 5. 維護(hù) 從理論上，軟件測試的覆蓋率不可能做到百分之百，所以軟件在交付給用戶之后有可能存在某些問題，而且用戶的需求會發(fā)生變化，特別是開始使用產(chǎn)品之后，對計算機(jī)系統(tǒng)有了真正的認(rèn)識和了解，會提出適用性更好的、功能增強(qiáng)的要求。所以，軟件交付之后不可避免地要進(jìn)行修改、升級等。 軟件維護(hù)復(fù)雜、周期長，其成本必然很高。通過提高軟件的需求分析、設(shè)計和編程的質(zhì)量，強(qiáng)化軟件測試，可以大幅度降低軟件的維護(hù)成本。 火龍果 ? 整理 . 11 軟件開發(fā)過程 ? 軟件開發(fā)模式 軟件開發(fā)模式是指從最初構(gòu)想到公開交付發(fā)行軟件的過程。 ? 大棒模式或邊寫邊改模式 ? 瀑布模式 ? 原型模式 ? 快速應(yīng)用 (RAD)模式 ? 螺旋模式 ? 增量模式和跌代模式 火龍果 ? 整理 . 12 大棒模式或邊寫邊改模式 ? 大棒模式 優(yōu)點是簡單。幾乎無計劃。項目成員精力都花在開發(fā)軟件和編寫代碼上。最終的軟件產(chǎn)品是什么樣不可知。 ? 邊寫邊改模式 在大棒模式的基礎(chǔ)上考慮了產(chǎn)品的要求。項目成員通常只有粗略的想法就進(jìn)行簡單的設(shè)計，然后開始漫長的編碼、測試、修復(fù)。 火龍果 ? 整理 . 13 大棒模式或邊寫邊改模式 ? 探索測試 如果采用大棒模式或者邊寫邊改模式，就不會有作為測試依據(jù)的各類文檔。盡管這對于軟件測試員不是理想的狀況，但是此時可以采用稱為探索測試的解決方案。 這需要把軟件當(dāng)產(chǎn)品說明書來對待。分步驟地逐項探索軟件特性。記錄軟件執(zhí)行情況，詳細(xì)描述功能。在這種情況下，無法像有產(chǎn)品說明書那樣完整測試軟件 比如無法判定是否遺漏功能，但是可以進(jìn)行系統(tǒng)測試。找到軟件缺陷。 另外， 與同類型軟件進(jìn)行比較也是一個有效的方法。 火龍果 ? 整理 . 14 軟件開發(fā)模式 原型模型 在進(jìn)行了基本需求分析之后，快速開發(fā)出產(chǎn)品的原型，然后基于這個原型，同客戶溝通、交流，更好地了解客戶需求，不斷修改這個原型，到了雙方認(rèn)可的程度，再做詳細(xì)地分析、設(shè)計和編程，最終開發(fā)出令客戶滿意的產(chǎn)品。 一般步驟如下： ? (1) 先定義軟件的總體目標(biāo)，根據(jù)已知的需求來規(guī)劃出可實現(xiàn)的區(qū)域。 ? (2) 然后是 “ 快速設(shè)計 ” ，集中于系統(tǒng)的總體框架、基本功能和直觀的輸入方式和輸出格式等。 ? (3) 有了原型，使客戶對系統(tǒng)實現(xiàn)哪些具體功能、功能實現(xiàn)到什么程度有更好的理解。開發(fā)者可以邊開發(fā)邊評估，不斷細(xì)化軟件的需求，逐步調(diào)整原型使其滿足客戶的要求。這形成一個迭代的過程。 火龍果 ? 整理 . 15 原型模型 即使開始建立的原型過于簡單或性能很差，難以使用，但為下一次建立適用的模型積累了經(jīng)驗，而浪費的成本、時間有限。 原型模型的優(yōu)點是使用戶能夠感受到實際的系統(tǒng)，使開發(fā)者能夠快速地構(gòu)造出系統(tǒng)的框架。 原型模型的缺點是產(chǎn)品的先天性不足，因為開發(fā)者常常需要做實現(xiàn)上的折中，可能采用不合適的操作系統(tǒng)或程序設(shè)計語言，以使原型能夠盡快工作。 火龍果 ? 整理 . 16 RAD模型 ? RAD模型 RAD（ rap application development）模型，即快速應(yīng)用開發(fā)模型。由于其模型構(gòu)圖形似字母 “ V‖，故也稱 V模型，是屬于線性順序一類的軟件開發(fā)模型。它通過使用基于構(gòu)件的開發(fā)方法來縮短產(chǎn)品開發(fā)的周期，提高開發(fā)的速度。RAD模型實現(xiàn)的前提是能做好需求分析，并且項目范圍明確，這一點正好和原型模型相反。 火龍果 ? 整理 . 17 螺旋模型 ? 螺旋模型，最早是由 Boehm提出來的，是一個演化軟件過程模型，它將原型的迭代特征與線性順序模型中控制和系統(tǒng)化方面結(jié)合起來，使得軟件增量版本的快速開發(fā)成為可能。在螺旋模型中，軟件開發(fā)是一系列的增量發(fā)布。在早期的迭代中，發(fā)布的增量可能是一個紙上的模型或原型；在以后的迭代中，更加完善的被開發(fā)系統(tǒng)版本逐步產(chǎn)生。 火龍果 ? 整理 . 18 增量模式和跌代模式 ? 軟件開發(fā)分階段可以通過兩種模型來描述，即增量模型和迭代模型。 ? 增量模型 描述軟件產(chǎn)品的不同階段是按產(chǎn)品所具有的功能進(jìn)行劃分，先開發(fā)主要功能或用戶最需要的功能，然后，隨著時間推進(jìn)，不斷增加新的輔助功能或次要功能，最終開發(fā)出一個強(qiáng)大的、功能完善的、高質(zhì)量的、穩(wěn)定的產(chǎn)品。 ? 迭代模型 描述軟件產(chǎn)品的不同階段是按產(chǎn)品深度或細(xì)化的程度來劃分。先將產(chǎn)品的整個框架都建立起來，在系統(tǒng)的初期，已經(jīng)具有用戶所需求的全部功能。然后，隨著時間推進(jìn)，不斷細(xì)化已有的功能或完善已有功能，這個過程好像是一個迭代的過程。最終的目標(biāo)是一致的，也是為了實現(xiàn)一個強(qiáng)大的、功能完善的、高質(zhì)量的、穩(wěn)定的產(chǎn)品。 火龍果 ? 整理 . 19 項目質(zhì)量管理的概念 ? 產(chǎn)品 :過程的結(jié)果 ? 四類 : ? 硬件 :有形產(chǎn)品 ,有計數(shù)的特性 。 ? 服務(wù) :無形的 ,并且是在供方和顧客接觸面上至少需要完成一項活動的結(jié)果 ? 軟件 :由信息組成 ,通常是無形產(chǎn)品并可以方法 \論文或程序的形式存在 . ? 流程性材料 :有形產(chǎn)品 ,有一定的連續(xù)性 . 火龍果 ? 整理 . 20 質(zhì)量的定義 ISO84021994《 質(zhì)量管理和質(zhì)量保證術(shù)語 》 中對質(zhì)量所下的定義是 : 質(zhì)量是反映 實體 (產(chǎn)品、過程或活動等 )滿足明確和隱含需要的能力的特性總和。 火龍果 ? 整理 . 21 實體 （ entity, item） : “ 可單獨描述和研究的事物” ，實體可以是活動或過程，可以是產(chǎn)品，可以是組織、體系或人，也可以是上述各項的任何組合。 需求 ( requirements) : 包括“明確需要”和“隱含需要”。 火龍果 ? 整理 . 22 為使“ 需求 ”可以實際運用，一般應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為質(zhì)量要求。所謂質(zhì)量要求，是指“對需要的表述或?qū)⑿枰D(zhuǎn)化為一組對實體特性的定量或定性的規(guī)定要求，以使其實現(xiàn)并進(jìn)行考核”。 火龍果 ? 整理 . 23 ? 質(zhì)量不僅包括活動或過程的結(jié)果，還包括它們形成和實現(xiàn)的活動及過程本身； ? 質(zhì)量不僅包括產(chǎn)品質(zhì)量，還包括它們形成和實現(xiàn)過程中的工作質(zhì)量； ? 質(zhì)量不僅要滿足顧客的需要，還要滿足社會的需要，并使顧客、從業(yè)人員、業(yè)主、供方和社會都收益； (stakeholder, 受益者 ) ? 質(zhì)量問題不僅存在于工業(yè)，還存在于服務(wù)業(yè)及其他各行各業(yè)。 產(chǎn)品質(zhì)量 服務(wù)質(zhì)量 過程質(zhì)量 工作質(zhì)量 質(zhì)量 火龍果 ? 整理 . 24 產(chǎn)品質(zhì)量 產(chǎn)品質(zhì)量是指產(chǎn)品能夠滿足使用要求所具備的特性。一般包括 性能 、 壽命 、 可靠性 、 安全性 、 經(jīng)濟(jì)性 以及 外觀質(zhì)量 等。 產(chǎn)品質(zhì)量的概念，在不同歷史時期有不同的要求。隨著生產(chǎn)力發(fā)展水平不同和由于各種因素的制約，人們對產(chǎn)品質(zhì)量會提出不同的要求。 產(chǎn)品質(zhì)量 服務(wù)質(zhì)量 過程質(zhì)量 工作質(zhì)量 質(zhì)量 火龍果 ? 整理 . 25 服務(wù)質(zhì)量 服務(wù)質(zhì)量 是指服務(wù)滿足明確和隱含需要的能力的特性總和。 定義中的 服務(wù) ，主要指服務(wù)性行業(yè)提供的服務(wù)，如交通運輸、郵電、商業(yè)、金融保險、飲食、賓館、醫(yī)療衛(wèi)生、文化娛樂、倉儲、咨詢、法律等組織提供的服務(wù)。由于服務(wù)含義的延伸，有時也包括工業(yè)產(chǎn)品的售前、售中和售后服務(wù)，以及企業(yè)內(nèi)部上道工序?qū)ο碌拦ば虻姆?wù)。 反映服務(wù)質(zhì)量要求的質(zhì)量特性主要有功能性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、時間性、舒適性和文明性。 產(chǎn)品質(zhì)量 服務(wù)質(zhì)量 過程質(zhì)量 工作質(zhì)量 質(zhì)量 火龍果 ? 整理 . 26 過程質(zhì)量 過程 是指 “ 將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關(guān)的資源和活動 ” 。其中資源可包括人員、資金、設(shè)施、設(shè)備、技術(shù)和方法。 過程質(zhì)量 ，是指過程滿足明確和隱含需要的能力的特性之總和。 過程質(zhì)量 ，可分為 開發(fā)設(shè)計過程質(zhì)量 、 制造過程質(zhì)量 、 使用過程質(zhì)量 與 服務(wù)過程質(zhì)量 四個子過程的質(zhì)量。 產(chǎn)品質(zhì)量 服務(wù)質(zhì)量 過程質(zhì)量 工作質(zhì)量 質(zhì)量 火龍果 ?