Конструктивные характеристики качества сложных программных средств

Конструктивные  характеристики качества сложных программных  средств

Конструктивные характеристики разделены на две группы: количественные и

качественные, которые различаются возможностями конкретизацией мер и шкал. Две

группы стандартизированных  характеристик качества ПС − Надежность и Эффективность в

наибольшей степени доступны количественным измерениям.

Надежность: свойства комплекса программ обеспечивать достаточно низкую

вероятность потери работоспособности − отказа, в процессе функционирования ПС в

реальном времени.

Завершенность: свойство ПС не попадать в состояния отказов вследствие ошибок и

дефектов в программах и данных.

Устойчивость к дефектам и ошибкам: свойство ПС автоматически  поддерживать

заданный уровень качества функционирования при проявлениях  дефектов и ошибок или

нарушениях установленного интерфейса.

Восстанавливаемость: свойство ПС в случае отказа возобновлять требуемый уровень

качества функционирования, а также исправлять поврежденные программы и данные.

Доступность или готовность: свойство ПС быть в состоянии выполнять требуемую

функцию в данный момент времени при заданных условиях использования.

Эффективность: в стандарте ISO 9126 отражены две субхарактеристики качества –

временная эффективность  и используемость ресурсов ЭВМ, которые  рекомендуется

описывать, в основном количественными, атрибутами, характеризующими динамику

функционирования компонентов  ПС. В этой стандартизированной характеристике  отражается только частная конструктивная эффективность использования ресурсов ЭВМ,

которую не следует смешивать с системной эффективностью функциональной пригодности

ПС при применении в  конкретной системе.

Временная эффективность: свойства ПС, характеризующие требуемые времена

отклика и обработки заданий, а также производительность решения  задач с учетом

количества используемых вычислительных ресурсов в установленных  условиях.

Используемость  ресурсов: степень загрузки доступных вычислительных ресурсов в

течение заданного времени  при выполнении функций ПС в установленных  условиях.

Практичность − применимость: свойства ПС, отражающие сложность его

понимания, изучения и использования, а также привлекательность для  квалифицированных

пользователей при применении в указанных условиях.

Понятность: свойства ПС, обеспечивающие пользователю понимание, является ли

программа пригодным для его целей, и как ее можно использовать для конкретных задач и

условий применения.

Простота  использования: возможность пользователю удобно и комфортно

эксплуатировать и управлять  ПС. Аспекты изменяемости, адаптируемости и легкости

инсталляции могут быть предпосылками  для простоты использования и  выбора конкретного

ПС.

Изучаемость: свойства ПС, обеспечивающие удобное освоение его применения

достаточно квалифицированными пользователями.

Сопровождаемость: приспособленность ПС к модификации и изменению

конфигурации.

Анализируемость: подготовленность ПС к диагностике его дефектов или причин

отказов, а также к идентификации  и выделению его компонентов  для модификации и

исправления.

Изменяемость: приспособленность ПС к простой реализации специфицированных

изменений и к управлению конфигурацией.

Тестируемость: свойство ПС, обеспечивающее простоту проверки качества

изменений и приемки модифицированных компонентов программ.

Мобильность: подготовленность ПС к переносу из одной аппаратно-операционной

среды в другую.

Адаптируемость: приспособленность программ и информации баз данных к

модификации для эксплуатации в различных аппаратных и операционных средах без

применения других действий или средств, чем те, что предназначены  для этой цели при

первичной разработке в исходной версии ПС.

Простота  установки – инсталляции: способность ПС к простому внедрению

(инсталляции) в новой  аппаратной и операционной среде  заказчика или пользователя.

Замещаемость: приспособленность каждого компонента ПС к относительно простому

использованию вместо другого  выделенного и указанного заменяемого  компонента.

1. Характеристики качества баз данных

Современные базы данных являются одними из массовых специфических объектов в

сфере информатизации, для  которых в ряде областей необходимо особенно высокое качество

и его квалифицированное  системное проектирование. Базу данных можно рассматривать как

два компонента:

• программные средства системы управления базой данных (СУБД), независимые от

сферы их применения, структуры  и смыслового содержания накапливаемых  и

обрабатываемых данных;

• информацию базы данных (ИБД), доступную для накопления, упорядочивания,

обработки и использования  в конкретной проблемно-ориенти-рованной сфере

примене

Корректность или достоверность  данных − это степень соответствия информации об

объектах в БД, реальным объектам вне ЭВМ в данный момент времени, определяющаяся

изменениями самих объектов, некорректностями записей о их состоянии или

некорректностями расчетов их характеристик.

Защищенность информации БД реализуется, в основном, программными средствами

СУБД, однако в сочетании с поддерживающими их средствами организации и защиты

данных.

Надежность информации баз  данных может основываться на применении понятий и

методов теории надежности, которая позволяет получить ряд  четких, измеряемых ин-

тегральных показателей их качества.

Восстанавливаемость − свойство ИБД в случае отказа возобновлять требуемый

уровень качества информации, а также корректировать поврежденные данные.

Доступность или готовность − свойство ИБД быть в состоянии полностью

выполнять требуемую функцию  в данный момент времени при заданных условиях

использования информации базы данных.

Эффективность использования ресурсов ЭВМ при анализе реального

функционирования БД отражается временными характеристиками взаимодействия

конечных пользователей  и администраторов ИБД в процессе эксплуатации базы данных по прямому  назначению.

Временная эффективность БД определяется длительностью выполнения заданных

функций и ожидания результатов  от ИБД в средних и/или наихудших  случаях, с учетом

приоритетов задач.

Используемость ресурсов или ресурсная экономичность  в стандартах отражается

занятостью ресурсов центрального процессора, оперативной, внешней и  виртуальной

памяти, каналов ввода-вывода, терминалов и каналов сетей связи.

Практичность − применимость − зачастую значительно определяет

функциональную пригодность  и полезность применения ИБД для  квалифицированных

пользователей.

Понятность зависит от качества документации и субъективных впечатлений

потенциальных пользователей  от функций и характеристик ИБД.

Простота  использования ИБД − возможность удобно и комфортно её

эксплуатировать и управлять  данными.

Изучаемость может определяться требованиями затрат трудоемкости и длительности

подготовки пользователя к полноценной эксплуатации информации БД.

Сопровождаемость информации БД в проекте может отражаться удобством и

эффективностью исправления, усовершенствования или адаптации  структуры и содержания

описаний данных в зависимости  от изменений во внешней среде  применения, а также в

требованиях и функциональных спецификациях заказчика.

Тестируемость зависит от величины области влияния изменений, которые

необходимо тестировать  при модификациях структуры и  содержания данных в ИБД, от

сложности тестов для проверки их характеристик.

Мобильность данных БД, так же как для программ, можно характеризовать в

основном длительностью  и трудоемкостью их инсталляции, адаптации и замещаемости при

переносе ИБД на иные аппаратные и операционные платформы.

Функциональные и конструктивные характеристики качества.

Современные базы данных (БД) являются одними из массовых специфических  объектов в сфере информатизации, для которых в ряде областей необходимо особенно высокое качество и его  квалифицированное системное проектирование. Естественно возникают вопросы, что означает качество таких объектов, какие требования следует предъявлять  к их качеству, какими характеристиками нужно описывать качество, как  их задавать и оценивать. Для этого полезны, как прототипы, методы и стандарты, разработанные для анализа качества сложных программных средств.

Базу данных можно рассматривать  как два компонента: систему программ управления данными и совокупность данных, упорядоченных по некоторым правилам. Поэтому при анализе качества базу данных целесообразно делить на два компонента:

программные средства системы  управления базой данных (СУБД), независимые  от сферы их применения, структуры  и смыслового содержания накапливаемых  и обрабатываемых данных;

информацию базы данных (ИБД), доступную для накопления, упорядочивания, обработки и использования в  конкретной проблемно-ориентированной  сфере применения.

При комплексном анализе  качества баз данных, не всегда удается  четко разделить требования и  значения характеристик качества для  каждого из этих объектов. При этом одна и та же система управления базой данных (СУБД) может обрабатывать различные по структуре, составу  и содержанию данные, а одни и  те же данные могут управляться программными средствами различных СУБД. Хотя эти  компоненты тесно взаимодействуют  при реализации конкретной прикладной БД, первоначально при проектировании они создаются или выбираются практически независимо и могут  рассматриваться в их жизненном  цикле (ЖЦ) как два объекта, которые  различаются:

номенклатурой и содержанием  показателей качества, определяющих их назначение, функции и потребительские  свойства;

технологией и средствами автоматизации разработки и обеспечения  всего ЖЦ каждого объекта;

категориями специалистов, обеспечивающих: создание, эксплуатацию или применение компонентов БД;

комплектами эксплуатационной и технологической документации, поддерживающими жизненный цикл объектов.

Первым компонентом для системного анализа и требований к качеству является комплекс программ СУБД. Практически весь набор характеристик и атрибутов качества ПС, изложенный в стандарте ISO- 9126, в той или иной степени, может использоваться при формировании требований к качеству СУБД. Особенности состоят в адаптации и изменении акцентов при выборе и упорядочении этих показателей. Во всех случаях важнейшими характеристиками качества СУБД являются требования функциональной пригодности для процессов формирования и изменения информационного наполнения БД администраторами, а также доступа к данным и представления результатов пользователям БД. Качество интерфейса специалистов с БД, обеспечиваемого средствами СУБД, определяется, в значительной степени, субъективно, однако имеется ряд характеристик, которые можно оценивать достаточно корректно.

Различия требований к  характеристикам качества привели  к созданию весьма широкого спектра  локальных, специализированных и распределенных СУБД. Значения ряда показателей качества ПС, составляющих СУБД, существенно  зависят от характеристик и организации  информации в БД. Специализированные СУБД характеризуются относительно узкой сферой применения и более  четким выделением группы требований к приоритетным показателям качества. В универсальных СУБД спектр характеристик  качества шире, что позволяет соответственно расширять сферу применения конкретного  типа СУБД. Однако и для них существуют области приоритетного, наиболее эффективного использования.

За основу принята номенклатура и содержание стандартизированных  характеристик сложных комплексов программ, которые адаптируются применительно  к понятиям и особенностям компонентов  баз данных. В зависимости от конкретной проблемно-ориентированной области  применения СУБД, приоритет при системном  анализе требований качеству может  отдаваться различным, конструктивным характеристикам: либо надежности и  защищенности применения (финансовая сфера), либо удобству использования  малоквалифицированными пользователями (социальная сфера), либо эффективности  использования ресурсов (сфера материально-технического снабжения). Однако, практически во всех случаях сохраняется некоторая роль ряда других конструктивных показателей качества. Для каждого из них необходимо анализировать и определять его приоритет для конкретной сферы применения, меры и шкалы необходимых и допустимых характеристик качества.

Вторым компонентом БД является собственно накапливаемая и обрабатываемая информация. В системах баз данных доминирующее значение приобретают сами данные, их хранение и обработка. Ниже сделан акцент на системный анализ требований и составляющих характеристик качества этого объекта - на информацию баз данных с предположением, что средства СУБД способны их обеспечить. Для оценивания качества информации БД может сохраняться общий, методический подход к выделению адекватной номенклатуры стандартизированных в ISO 9126 базовых характеристик и субхарактеристик качества ПС. Однако их содержание для применения к качеству ИБД при проектировании требуется уточнить и пояснить. Выделяемые показатели качества должны иметь практический интерес для пользователей БД и быть упорядочены в соответствии с приоритетами практического применения. Кроме того, каждый выделяемый показатель качества ИБД должен быть пригоден для достаточно достоверного оценивания или измерения, а также для сравнения с требуемым значением при испытаниях.