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1、第十四章 软件质量管理与质量保证,第一节 软件质量概述一、软件质量定义IEEE对软件质量的定义：软件产品具备满足给定需求特性及特征的总体的能力软件拥有所期望的各种属性组合的程度用户认为软件满足他们综合期望的程度软件组合特性可以满足用户预期需求的程度,从实际应用方面的定义：1.与明确确定的功能和性能需求的一致性 软件需求是质量度量的基础 2.与明确成文的开发标准的一致性 专门的标准定义了一系列的开发准则，它指导软件工程化的开发方式3.与所有专业开发的软件所期望的隐含的特性的一致性 对许多隐含需求不采用直接提出的方法,1.影响质量因素分为两类：可以直接度量的因素：例如：错误只能间接度量的因素：例如
2、：可维护性,二、软件质量因素,2.发展由Rubey和Hartwick在1968年提出的，他们没有建立质量度量模型，也没有提出完整的度量方法1976年Boehm等人提出了定量地评价软件质量的概念，并给出了60个质量度量公式，这是第一次提出软件质量度量的层次模型Walters和McCall提出了从软件质量要素、准则到度量的3个层次式的软件质量度量模型G.Murine根据上面几个人的工作，提出了软件质量度量技术用来定量的评价软件质量,3.McCall质量模型:提出软件质量特性包含的特性可使用性(Usability)正确性(Correctness)可靠性(Reliability)效率(Efficien
3、cy)完整性、安全性(Integrity,Security)灵活性(Flexibility)可测试性(Restability)可维护性(Maintainability)可移植性(Portability)复用性(Reuseability)互操作性(Interperability),McCall的三层质量度量模型,McCall质量度量模型框架,准则,评价准则,评价准则,评价准则,度量,度量,度量,面向管理观点的产品质量,决定产品质量的软件属性,定量化地度量软件属性,4.ISO建议的软件质量评价模型 标准分为三级:高层:质量需求评价准则(SQRC)中层:质量设计评价准则(SQDC)低层:质量度量评价
4、准则(SQMC),ISO建议的软件质量评价模型,正 确 性,可 跟 踪 性,完 备 性,准 确 性,容 错 性,简 洁 性,模 块 性,通 用 性,扩 充 性,可 容 性,效 率,安 全 性,可维护性,适 应 性,互 连 性,SQDC(中层),SQRC(高层),SQMC(低层),可 用 性,一 致 性,使用单位自行制定,ISO 9000标准系列,1987年ISO公布ISO9000质量管理和质量保证标准系列。至1997年底，约100个国家、地区推行ISO9000质量认证活动；,ISO 9000族列标准现有20个标准，分为五类：(1)质量术语标准：ISO8402-1994(2)质量保证标准(3)质
5、量管理标准(4)质量管理和质量保证标准的选用和实施指南(5)支持性技术标准,ISO 9000主体可分为两组：用于“需方对供方要求质量保证”的标准:9001 9003用于“供方建立质量保证体系”的标准：90049001、9002、9003的区别其对象的工序范围不同：9001范围最广，包括从设计到售后服务；9002是9001 的子集；9003是9002 的子集。,第二节 软件质量保证,质量保证也是一个过程，已列入国际标准“ISO/IEC 12207信息技术-软件生存期过程”中。,一、质量保证策略质量保证策略的发展的三个阶段：以检测为重点以过程管理为重点以新产品的开发为重点,二、软件质量保证活动 软
6、件质量保证活动（SQA）是一项有计划的系统的规范性的活动。它的主要活动如下：技术方法的应用：SQA始于帮助分析人员获得高质量的规格说明和帮助设计员开发高质量的设计的技术方法。正是技术评审的实施：完成质量评价的关键活动是正试的技术评审，它与软件测试同样重要。,软件测试：将软件测试用例和软件开发各个步骤联系起来，以帮助确保发现错误的效率标准的执行：正试的标准和过程因公司的不同而不同修改的控制：软件质量的一个主要威胁来自貌似良性的来源度量：SQA的一个重要目标就是跟踪软件质量，并评价方法上和过程上的改变对改善软件质量的影响，为此，引入了度量的概念记录和记录保存：为SQA信息的收集、参考和借鉴提供了保
7、证,第五节 软件质量度量,一、Halstead的软件科学度量 Halstead的软件科学是Halstead在1977年软件科学元素中提出的关于度量软件复杂性的一种最有效的方法，也是一个软件分析法则,Halstead的基本思想：根据程序中可执行代码行的操作符和操作数的数量来计算程序的复杂性。一般情况下，操作数和操作符的数量越大，程序结构就越复杂。,Halstead采用了一组原始的度量方法：n1:程序中出现的不同操作符数目n2:程序中出现的不同操作数数目N1:程序中操作符出现的总数N2:程序中操作数出现的总数P362 SQRT的源程序,Halstead使用原始度量定义的算式,(1)程序长度 N=n
8、1log2 n1+n2log2 n2(2)程序容量 V=Nlog2(n1+n2)(3)语言级别 L=(2n2)/(n1n2)(4)程序工作量 E=V/L(5)程序编写时间 T=E/S S:Stroud数(6)程序潜在错误的数量 B=Nlog2(n1+n2)/3000V3000,Halstead认为程序中可能存在的错误与程序容量成正比,例:一程序对75个数据库项共访问1300 次,对150个操作符使用1200次,潜在错误数为:B=(1300+1200)log2(75+150)/3000=6.5(即67个错误),Halstead复杂性度量方法是一种较科学的方法,但存在不足和问题:(1)未忽略模块特
9、性(2)忽略了非执行语句(3)代码和数据的二义性(4)未考虑数据类型的差异(5)未注意调用深度(6)未区别不同类型的运算符,二、McCabe复杂性度量(环路度量),McCabe认为程序复杂性很大程度取决于程序控制流的复杂性,以程序图的环路数作为该程序复杂性的度量值 对于具有强连通图的环路数:V(G)=e-n+2P e:图的边数 n:图的结点数 P:图的联结成分的个数,McCabe复杂性度量示例,a,c,b,e,f,d,1,2,3,7,6,8,4,5,9,R1,R2,R3,R4,R5,V(G)=9-6+2=5,V(G)其它计算方法:(1)计算图中所有有界区域和无界区域数R 图中共有5个区域(R1
10、到R5),所以 V(G)=5(2)用判定语句总数+1(判定个数=分支数+1)图中可按4个判定计算,V(G)=4+1=5,McCabe方法的优点是它的简明性，但是也有不足之处：没有考虑或区分不同类型控制流的复杂性是不相同的McCabe虽然没有忽视由于模块化引起的附加复杂性，但是认为接口的复杂性不会比简单的分支结构更复杂,软件可靠性：在特定环境下和一定时间内，一个计算机程序无故障运行的概率。故障：与软件需求不一致的地方，故障可大可小。,第六节 软件可靠性,硬件系统故障率,0,t,Z(t),软件系统故障率,0,t,Z(t),软件可靠性定义的要素,(1)环境条件 规定软件的使用环境(输入数据要求和环境)(2)规定时间 时间t是随机变量。(3)规定的功能(4)成功运行,软件可靠性的主要指标,借用硬件可靠性的定量度量方法来度量软件的可靠性：MTBF:平均故障间隔时间 MTTF:平均故障时间,t1，t2,.,tn:失效时间,MTTF,n,i=1,n,1,t,i,
