1、2021/3/91第 7 章IT軟件項目質量管理 （2.5次、5課時）2021/3/92第7章 IT軟件項目質量管理 n7.1 質量管理基本概念n7.2 IT軟件質量管理基本知識n7.3 軟件項目質量計劃 n7.4 軟件項目評審 n7.5 軟件質量體系 n7.6 軟件過程能力成熟度模型(CMM) n7.7 思考題 2021/3/937.1 質量管理基本概念n7.1.1 質量、質量特性、質量管理的定義n7.1.2 質量管理發展過程及影響因素n7.1.3 全面質量管理2021/3/947.1.1 質量的定義 n實體是指可單獨描述和研究的事物，也就是有關質量工作的對象，它的內涵十分廣泛，可以是活動、

2、過程、產品(軟件、硬件、服務)或者組織等。n明確需求是指在標準、規范、圖樣、技術要求和其他文件中已做出規定的需要。n隱含需求是指用戶和社會對實體的期望以及公認的、不必明確的需求，需要對其加以分析研究、識別并加以確定的。質量：國際標準組織對質量的定義：“反映實體滿足主體明確和隱含需求的能力的特性總和” 2021/3/957.1.1 質量特性的定義 n質量是綜合的概念，它要求功能、成本、服務、環境、心理等諸方面都能滿足用戶的需要。n質量是一個動態的、相對的、變化的、發展的概念，隨著地域、時期、使用對象、社會環境、市場競爭的變化而被賦予不同的內容和要求，而且隨著社會的進步及知識創新，其內涵和要求也是

3、不斷更新、豐富的。質量特性 ： “是指實體所特有的性質，它反映實體滿足需求的能力 ” 2021/3/967.1.1 質量管理的定義 n質量管理是項目管理的重要組成部分，是一個項目的性能(功能)、成本、進度3項指標實現的重要領域。n質量管理主要就是監控項目的可交付產品和項目執行的過程，以確保它們符合相關的要求和標準，同時確保不合格項能夠按照正確方法或者預先規定的方式處理。 質量管理：“確定質量方針、目標和職責并在質量體系中通過質量計劃、質量控制、質量保證和質量改進使其實施的全部管理職能的所有活動” 2021/3/977.1.2 質量管理發展過程及影響因素 n以產品為中心的質量檢驗和統計質量控制階

4、段(18世紀 1950年)。n以顧客為中心的質量保證階段(1950年 1987年)。n強調持續改進的質量管理階段(1987年 現在)。n全面質量管理階段(TQM)。檢驗統計質量控制質量保證質量管理全面質量管理圖7.1 質量管理發展階段2021/3/987.1.2 質量管理發展過程及影響因素 供應單位用戶采購制定工藝產品研制市場研究服務銷售檢驗生產圖7.2 產品質量循環2021/3/997.1.2 質量管理發展過程及影響因素 產品質量材料方法設備測量人員環境圖7.3 產品質量的主要影響因素2021/3/9107.1.3 全面質量管理 1. 系統的觀點n產品質量的形成和發展過程包括了許多相互聯系、

5、相互制約的環節，不論是保證和提高產品質量還是解決產品質量問題，都應該把生產企業看成一個開放的系統，運用系統科學的原理和方法，對所有環節進行全面的組織管理。2. 向用戶服務的觀點，用戶滿意是第一原則n要樹立質量第一、用戶第一的思想，滿足廣義用戶(產品的使用者以及企業生產過程的下一階段)對產品質量的要求。3. 預防為主的觀點，事前主動進行質量管理n這個觀點要求生產企業的質量管理重點應從事后檢驗把關轉移到事前預防，從管結果轉變為管因素，找出影響產品質量的各種因素，抓住主要因素，使生產經營活動處于受控狀態。2021/3/9117.1.3 全面質量管理 APCD檢查執行經驗教訓遺留問題問題原因主要原因

6、計劃圖7.4 質量管理的PDCA循環圖2021/3/9127.2 IT軟件質量管理基本知識 n7.2.1 軟件質量概念n7.2.2 軟件質量影響因素n7.2.3 軟件度量標準n7.2.4 軟件項目質量保證n7.2.5 軟件質量管理 2021/3/9137.2.1 軟件質量概念 ISO8402定義：“對用戶在功能和性能方面需求的滿足、對規定的標準和規范的遵循以及正規軟件某些公認的應該具有的本質 ”ANSI/IEEE定義：“與軟件產品滿足規定的和隱含的需求能力有關的特征和特性的全體” 軟件質量不是絕對的，而是相對的概念，討論軟件的質量，最終將歸結為定義軟件的質量特性，而定義一個軟件的質量，就等價于

7、為該軟件定義一系列質量特性 軟件質量 ：2021/3/9147.2.1 軟件質量概念 B.W.Boehm、T.R.Brown和M.Lipow 于1976年首次提出軟件質量模型 1977年Walters和McCall提出了新的軟件質量層次模型與度量 1994年ISO9000-3軟件質量國際標準(ISO的軟件質量評價模型)給出了 6個軟件質量特性和與其相關的21個質量子特性的明確定義 軟件質量模型：2021/3/9157.2.1 軟件質量概念 Boehm軟件質量模型 ：總體效用可移植性可維護性可使用性可靠性效率人性化可測試性易理解性可修改性設備無關性自包含性準確性完備性健壯性一致性可說明性設備效率

8、易存取性易交流性自描述性結構性簡明性易讀性可擴充性圖7.5 Boehm軟件質量模型2021/3/9167.2.1 軟件質量概念 McCall軟件質量模型 ：產品修改產品升級產品運行正確性、可靠性、高效性、易用性、完整性可維護性靈活性可測試性可移植性可重用性互操作性圖7.6 McCall軟件質量模型2021/3/9177.2.2 軟件質量影響因素 n正確性 n健壯性 n效率 n完整性(安全性) n可用性 n風險 n可理解性 n可維修性 n靈活性(適應性) n可測試性 n可移植性 n可重用性 n互操作性2021/3/9187.2.3 軟件度量標準 軟件度量標準可以分為：“控制度量標準”“預測度量標

9、準”2021/3/9197.2.3 軟件度量標準 預測度量標準 ：軟件過程控制度量標準管理決策軟件產品預測度量標準圖7.7 預測與控制度量標準2021/3/9207.2.3 軟件度量標準 自動數據收集過程 ：軟件系統有用數據錯誤數據圖7.8 自動化數據收集過程2021/3/9217.2.4 軟件項目質量保證 質量保證(Quality Assurance，QA)包括： n質量管理方法。n有效的工程技術。n整個過程采用的正式復審技術。n多層次的測試技術。n對文檔及其修改的控制。n項目的標準及規格等。2021/3/9227.2.4 軟件項目質量保證 軟件質量保證(Software Quality A

10、ssurance，SQA)包括： n質量方針的制定和貫徹。n質量保證方針和質量保證標準的制定。n質量保證體系的質量保證工作。n明確各階段的質量保證工作。n各階段的質量評審。n確保設計質量。n重要質量問題的提出與分析。n總結實現階段的質量保證活動。n整理面向用戶的文檔、說明書等。n產品質量鑒定、質量保證系統鑒定。n質量信息的搜集、分析和使用等。2021/3/9237.2.5 軟件質量管理 軟件產品的質量軟件產品的質量目標開發過程的質量目標開發過程的質量圖7.9 開發過程質量和軟件產品質量的關系2021/3/9247.3 軟件項目質量計劃 n7.3.1 軟件質量標準n7.3.2 軟件項目質量計劃n

11、7.3.3 軟件項目質量保證n7.3.4 軟件項目質量控制n7.3.5 軟件質量管理的實施 2021/3/9257.3.1 軟件質量標準 軟件質量標準的定義，有3個重要方面需要強調： n軟件需求是進行質量度量的基礎，與需求不符就是質量不高。n指定的標準定義了一組指導軟件開發的準則。如果不遵循這些準則，就極有可能導致軟件質量的不高。n軟件需求中通常有一組“隱含需求”是很少被提及的，如對易維護的要求，如果軟件符合了明確需求卻沒有滿足隱含需求，軟件的質量仍然值得懷疑。2021/3/9267.3.1 軟件質量標準 表表7.1 產品及過程標準產品及過程標準產品標準過程標準設計復審格式設計復審行為文檔命名

12、標準文檔應該服從CM程序標頭格式版本發行過程編程標準項目計劃同意過程項目計劃格式變化控制過程變化請求表測試記錄過程 2021/3/9277.3.2 軟件項目質量計劃 依據:n質量方針。質量方針是由高層管理者對項目的整個質量目標和方向制定的一個指導性的文件。但是，在項目實施過程中，可以根據實際情況對質量方針進行適當的修正。n范圍描述。項目的范圍描述說明了投資人對項目的需求以及項目的主要要求和目標，因此，范圍描述是質量計劃的重要依據。n產品描述。產品描述包含了更多的技術細節和性能標準，是制定質量計劃必不可少的部分。n標準和規則。項目質量計劃的制定必須參考相關領域的各項標準和特殊規定。n其他工作的輸

13、出。在項目中，其他方面的工作成果也會影響質量計劃的制定。2021/3/9287.3.2 軟件項目質量計劃 方法和技術 :n效益/成本分析法。質量計劃必須考慮效益與成本的關系。滿足質量需求的主要效益是減少了重復性工作，即高產出、低成本、高用戶滿意度。質量管理的基本原則是效益與成本之比盡可能大。n基準法。主要是通過比較項目的實施與其他同類項目的實施過程，為改進項目的實施過程提供借鑒和思路，并作為一個實施的參考標準。n流程圖。流程圖是一個由箭線和結點表示的若干因素關系圖，可以包括原因結果圖、系統流程圖、處理流程圖等。因此，流程圖經常用于項目質量控制過程中，其主要目的是確定以及分析問題產生的原因。n試

14、驗設計。試驗設計對于分析整個項目輸出結果是最有影響的因素，也是十分有效的。對于軟件開發，設計原型解決核心技術問題和主要需求也是可行和有效的。但是，這種方法存在費用與進度交換的問題。2021/3/9297.3.2 軟件項目質量計劃 階段成果 :n質量管理計劃。主要描述了項目管理小組應該如何實施項目質量方針，包括對組織結構、責任、方法、步驟、資源等實施質量管理。質量計劃提供了對整個項目進行質量控制、質量保證及質量改進的基礎。n操作說明。對于質量計劃中的一些特殊條款需要附加的操作說明，包括注解、如何控制、如何度量，以及在何種情況下采取何種措施和方法等說明。n檢查表。各種檢查表是記錄項目執行情況和進行

15、分析的工具，既可以簡單，也可以復雜，但需要項目小組形成一種較標準的體系。2021/3/9307.3.3 軟件項目質量保證 質量保證的主要依據是 :n質量管理計劃。n質量控制度量結果。質量控制的度量是為了對質量控制測試記錄和度量進行比較和分析。n操作說明。在實施質量保證時，主要采取的工具和方法是：n質量計劃編制工具和技術。應用與質量計劃制定過程的工具和方法也基本適用于質量保證過程。n質量審核。2021/3/9317.3.3 軟件項目質量保證 軟件質量保證計劃 :1. 計劃目的2. 參考文獻3. 管理 3.1 組織 3.2 任務 3.3 責任4. 文檔 4.1 目的 4.2 要求的軟件工程文檔 4

16、.3 其他文檔5. 標準和約定 5.1 目的 5.2 約定 7. 測試8. 問題報告和改正活動9. 工具、技術和方法10. 媒體控制11. 供應者控制12. 記錄收集、維護保密13. 培訓14. 風險管理 6. 評審和審計 6.1 目的 6.2 評審要求 6.2.1 軟件需求的評審 6.2.2 設計評審 6.2.3 軟件驗證和確認評審 6.2.4 功能評審 6.2.5 物理評審 6.2.6 內部過程評審 6.2.7 管理評審 2021/3/9327.3.4 軟件項目質量控制 依據 :n項目的階段工作成果。包括項目的實施結果和產品結果。n項目質量管理計劃。n操作描述。n檢查表。2021/3/93

17、37.3.4 軟件項目質量控制 方法和技術 :n檢查。包括度量、考察、測試、對比等。n控制圖。監控項目的進度和費用變化、范圍變化的幅度和頻率、項目的其他管理結果等。n統計樣本。對項目實際執行情況的統計。n流程圖。包括原因結果圖、系統流程圖、處理流程圖等。因此，流程圖經常用于項目質量控制過程中，其主要目的是確定以及分析問題產生的原因。n趨勢分析。應用數學方法根據歷史數據預測項目將來的發展趨勢。可以用于監控項目的技術參數，例如，一般規模的軟件存在多少個錯誤以及多少識別和修改，多少錯誤仍然未被發現等；也可以用于對費用和進度參數的預測。2021/3/9347.3.4 軟件項目質量控制 產生的工作成果

18、:n項目質量改進的措施。n可接受的決定。每個項目的工作都有可能被接受或拒絕，不被接受的工作需要重新進行。n返工。確定需要返工工作的方案，以確定最小的成本和最少的返工工作量。n檢查表。進行項目質量檢查時，需要隨時完成對項目質量的紀錄，完成相應的各種檢查表。n過程調整。包括了對質量控制度量結果的糾正以及采取預防工作等。2021/3/9357.3.5 軟件質量管理的實施 定義過程開發產品評估產品質量改正過程過程標準化NY合格？圖7.10 軟件質量管理貫穿產品生產的全過程2021/3/9367.3.5 軟件質量管理的實施 遵循以下一些基本原則 ：n控制項目所有過程的質量。n過程控制的出發點是預防不合格

19、。n質量管理的中心任務是建立并實施文檔化管理的質量體系。n持續的質量改進。n有效的質量體系應滿足顧客和組織內部雙方的需要和利益。n定期評價質量體系。n搞好質量管理的關鍵在于領導。2021/3/9377.4 軟件項目評審 n7.4.1 軟件項目評審的基本概念n7.4.2 軟件項目評審階段n7.4.3 軟件項目評審的作用2021/3/9387.4.1 軟件項目評審的基本概念 評審是一種質量保證的機制：n指出開發和管理人員或者軟件產品所需改進的部分。n確定軟件產品中不需要或者不希望改進的部分。n通過質量復審，得到更加一致的、更可預測的技術工作的質量，從而使得技術工作更加容易管理。2021/3/939

20、7.4.1 軟件項目評審的基本概念 軟件項目有以下幾種類型的評審：n設計或者程序檢查。目的是發現設計或者代碼中的詳細錯誤，并且檢查設計和代碼是否遵循了標準。n管理評審。這種類型的評審，其目的是為軟件項目的整個進度管理過程提供信息，它既是過程評審也是產品評審，主要關心項目的成本、計劃和進度。管理評審是重要的項目檢查點，在這些檢查點上，經常做一些關于項目將來開發計劃或者產品生存能力的決策。n質量評審。個人或者小組的工作由評審小組進行評審。這個專門的評審小組由項目組成員和技術管理人員組成。這種類型的評審和設計與代碼檢查不同，因為系統不可能被詳細地描述。這個評審的目的是對產品組件或文檔進行技術分析，從

21、而發現需求、設計、編碼和文檔之間的錯誤或者不匹配之處，以及是否遵循了質量標準或質量計劃中的其他質量屬性等更廣泛的質量問題。2021/3/9407.4.2 軟件項目評審階段 選擇評審小組安排地點時間分發文檔評審通知和完成評審表格圖7.11 評審過程2021/3/9417.4.3 軟件項目評審的作用 n軟件質量評審是軟件項目管理過程中的“過濾器”， 評審被用于軟件開發過程中的多個不同的點上，起到發現錯誤(進而引發糾錯活動)的作用。n評審起到的作用是“凈化”分析、設計和編碼過程中所產生的軟件工作產品。n軟件評審并不是在軟件開發完畢后再進行的，而是在軟件開發的各個階段都要進行評審。 2021/3/94

22、27.4.3 軟件項目評審的作用 原始要求正確的規格說明 錯誤的規格說明需求分析正確的設計錯誤的設計對錯誤說明的設計正確的編碼錯誤的編碼對錯誤說明的編碼對錯誤設計的編碼正確的功能可改正的錯誤潛伏的錯誤不可改正的錯誤不完善的產品設計編碼測試圖7.12 錯誤“積累”及“放大”效應不符合需求的產品可行的產品2021/3/9437.4.3 軟件項目評審的作用 表表7.2 需求階段錯誤對后期的影響需求階段錯誤對后期的影響階 段 錯誤擴張倍數 需求分析階段 1 設計階段(概要、詳細) 36倍 編碼階段 10倍 集成測試階段 1540倍 系統測試階段 3070倍 運行 40100倍 2021/3/9447.

23、5 軟件質量體系 n7.5.1 ISO9000質量體系簡介n7.5.2 ISO9000質量體系的原則n7.5.3 貫徹質量體系的意義 2021/3/9457.5 軟件質量體系 質量體系的定義 ：nISO8402-94對質量體系的定義是“為了實施質量管理的組織結構、職責、程序、過程和資源”的一種特定體系。 n質量體系的要素可以分為兩大類：一是質量體系的結構要素；二是質量體系的選擇要素。前者是構成組織質量體系的基本要素；后者是質量體系涉及產品生命周期的全部階段，從最初需求識別到最終滿足需要的所有過程的質量管理活動。 2021/3/9467.5.1 ISO9000質量體系簡介 ISO9000標準系列

24、，它由5個部分組成：n(1)質量術語標準；n(2)質量保證標準；n(3)質量管理標準；n(4)質量管理和質量保證標準的選用和實施指南；n(5)支持性技術標準。 2021/3/9477.5.1 ISO9000質量體系簡介 質量保證標準ISO9001設計、開發、生產和服務ISO9002生產、安裝和服務ISO9003最終檢驗和試驗標準選用與實施指南ISO9000-1選擇和使用指南ISO9000-2是ISO9001-ISO9003實施通用指南ISO9000-3計算機軟件中的實施指南ISO9000-4可信性大綱指南質量管理標準ISO9004-1指南ISO9004-2服務指南ISO9004-3流程性材料I

25、SO9004-4質量改進質量術語標準支持性標準圖7.13 ISO9000標準系列框架2021/3/9487.5.2 ISO9000質量體系的原則 質量管理八大原則 ：n(1)以客戶為中心。n(2)統一的宗旨、明確方向和建設良好的內部環境。 n(3)全員參與。n(4)將相關的資源和活動作為過程來進行管理。n(5)系統管理。n(6)持續改正。n(7)以事實為決策依據。n(8)互利的供求關系。 2021/3/9497.5.3 貫徹質量體系的意義 意義有以下4個方面 :n提高IT公司管理水平，增強公司抗風險能力。n提高軟件產品質量，增強企業市場競爭能力。n樹立公司的良好形象，鞏固和不斷擴大市場分額。n與國際接軌，有利于國際市場的開拓。2021/3/9507.6 軟件過程能力成熟度模型(CMM) n7.6.1 軟件過程能力成熟度模型概述n