Характеристики качества программных средств. Выбор характеристик качества в проектах программных средств

Министерство образования и  науки РФ

Рязанский государственный радиотехнический университет

Кафедра Вычислительной и прикладной математики

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

по дисциплине

«Методология программной инженерии»

 

на тему:

«Характеристики качества программных средств.

Выбор характеристик качества в проектах

программных средств»

 

 

 

Выполнил:

студент-магистрант группы 843М

Назаров П.А.

 

Проверил:

проф. кафедры ВПМ Антипов В.А.

 

 

Рязань, 2012 год

Содержание

1 ХАРАКТЕРИСТИКИ КАЧЕСТВА ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ 3

1.1 Основные факторы, определяющие качество сложных программных средств 3

1.2 Свойства и атрибуты качества функциональных возможностей сложных программных средств 6

1.3 Конструктивные характеристики качества сложных программных средств 13

2 ВЫБОР ХАРАКТЕРИСТИК КАЧЕСТВА В ПРОЕКТАХ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ 40

2.1. Принципы выбора характеристик качества в проектах программных средств 40

12.1. Принципы выбора характеристик качества в проектах программных средств 43

1 ХАРАКТЕРИСТИКИ КАЧЕСТВА ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ

• 1.1 Основные факторы, определяющие качество сложных программных средств

Общее представление  о качестве ПС международным стандартом ISO 9126:1-4:2002 рекомендуется описывать тремя взаимодействующими и взаимозависимыми метриками характеристик качества^ отражающими:

— внутреннее качество, проявляющееся в процессе разработки и других промежуточных этапов жизненного цикла ПС;

— внешнее качество, заданное требованиями заказчика в спецификациях и отражающееся характеристиками конечного продукта;

— качество при использовании в процессе нормальной эксплуатации и результативностью достижения потребностей пользователей с учетом затрат ресурсов.

Внутренние метрики  в соответствии со стандартами могут применяться в ходе проектирования и программирования к компонентам ПС, таким, как спецификация или исходный программный текст. При разработке ПС промежуточные компоненты следует оценивать с использованием внутренних метрик, которые отражают функциональные и конструктивные свойства программ. Основная цель применения внутренних метрик — обеспечивать, чтобы разработчиками было получено требуемое внешнее качество. Рекомендуется использовать внутренние метрики, которые имеют наиболее сильные связи с приоритетными внешними метриками, чтобы они могли помогать при прогнозировании их достижимых значений. Внутренние метрики дают возможность разработчикам, испытателям

и заказчикам, начиная с системного проектирования, прогнозировать качество жизненного цикла  программ и заниматься вопросами  технологического обеспечения качества до того, как ПС становится готовым  к использованию продуктом. Измерения  внутренних метрик используют свойства, категории, числа или характеристики элементов ПС, которые, например, имеются  в процедурах исходного программного текста, в графе потока управления, в потоке данных и в описаниях  изменения состояний памяти.

Внешние метрики используют меры ПС, отражающие поведение системы, частью которой они являются, путем испытаний, эксплуатации и наблюдения исполняемых программ или функционирования системы. Перед приобретением или использованием ПС его следует оценить с использованием метрик, основанных на реализации деловых и профессиональных

целей, связанных  с применением программного продукта в определенной организационной  и технической среде. Внешние  метрики обеспечивают заказчикам, пользователям  и разработчикам возможность  прослеживать и анализировать качество ПС в ходе испытаний или опытной  эксплуатации. Подходящие внешние метрики  специфицируются для получения  числовых значений или категорий  и свойств внутренних характеристик  качества, чтобы их можно было использовать для проверки того, что промежуточные  продукты в процессе разработки удовлетворяют  внутренним спецификациям качества.

Метрики качества в использовании  отражают, в какой степени продукт удовлетворяет потребности конкретных пользователей в достижении заданных целей. Эта метрика не отражена в числе шести базовых характеристик ПС, регламентируемых стандартом ISO 9126-1 вследствие ее общности, однако рекомендуется для интегральной оценки результатов функционирования и применения комплексов программ в стандарте ISO 9126-4. Связь качества в использовании с другими характеристиками ПС зависит от задач и функций их потребителей. Стандарт ISO 9126:1-4 — целесообразно использовать как основу

для формального регламентирования характеристик качества в жизненном цикле проектов программных средств.

Модель  характеристик качества ПС и компонентов состоит из шести групп базовых показателей, каждая из которых детализирована несколькими нормативными субхарактеристиками.

Функциональные возможности детализируются:

— пригодностью для применения по назначению;

— корректностью (правильностью, точностью) реализации требований;

— способностью к взаимодействию с компонентами и средой;

— защищенностью — безопасностью функционирования.

Надежность характеризуется:

— уровнем завершенности — отсутствием дефектов и ошибок;

— устойчивостью при наличии дефектов и ошибок;

— восстанавливаемостью после проявления дефектов;

— доступностью — готовностью реализации требуемых функций.

Эффективность рекомендуется отражать:

— временной эффективностью реализации комплекса программ;

— используемостью вычислительных ресурсов.

Применимость (практичность) предлагается описывать:

— понятностью функций и документации;

— простотой использования комплекса программ;

— изучаемостью процессов функционирования и применения.

Сопровоэкдаемость представляется:

— анализируемостью — удобством для анализа предложений модификаций;

— изменяемостью компонентов и комплекса программ;

— тестируемостью изменений при сопровождении.

Мобильность (переносимость) предлагается отражать:

— адаптируемостью к изменениям среды;

— простотой установки — инсталляции после переноса;

— замещаемостью компонентов при корректировках комплекса программ.

Характеристики, субхарактеристики и атрибуты качества ПС с позиции возможности и  точности их измерения можно разделить на три уровня детализации показателей:

— категорийные-описательные, отражающие набор свойств и общие характеристики объекта — его функции, категории ответственности, защищенности и важности, которые могут быть представлены номинальной шкалой категорий-свойств;

— количественные — представляемые множеством упорядоченных, числовых точек, отражающих непрерывные или дискретные закономерности и описываемые интервальной или относительной шкалой, которые можно объективно измерить и численно сопоставить с требованиями;

— качественные — содержащие несколько упорядоченных или отдельных свойств — категорий, которые характеризуются порядковой или точечной шкалой набора категорий (есть — нет, хорошо — плохо), устанавливаются, выбираются и оцениваются в значительной степени субъективно и экспертно.

К первому уровню относятся показатели качества, которые характеризуются наибольшим разнообразием значений — свойств программ и наборов данных и охватывают весь спектр классов, назначений и функций современных ПС. Эти свойства можно сравнивать только в пределах однотипных ПС и трудно упорядочивать по принципу предпочтительности. Среди стандартизированных показателей качества к этой группе, прежде всего, относится функциональная пригодность, являющаяся доминирующей характеристикой любых ПС. Номенклатура и значения всех остальных показателей качества непосредственно определяются требуемыми функциями программного средства и, в той или иной степени, влияют на выполнение этих функций.

Функциональная пригодность  — наиболее ответственная, объективно трудно формализуемая и оцениваемая в проекте характеристика комплексов программ. Данная характеристика связана с тем, какие основные и дополнительные функции и задачи должен решать программный продукт для удовлетворения потребностей пользователей, в то время как другие, конструктивные характеристики главным образом связаны с тем, как и при каких условиях заданные функции могут выполняться с требуемым качеством. Субхарактеристики и атрибуты функциональной пригодности можно характеризовать в основном свойствами, категориями и качественным описанием функций, для которых зачастую трудно определить численные меры и шкалы.

Ко второму уровню показателей качества относятся достаточно достоверно

и объективно измеряемые численные  характеристики ПС. Значения

этих конструктивных характеристик обычно в наибольшей степени

влияют на функциональную пригодность  в использовании ПС. Поэтому

выбор и обоснование их требуемых  значений должно проводиться

наиболее аккуратно и достоверно уже при проектировании ПС. Их субхарактеристики

могут быть описаны упорядоченными шкалами объективно

измеряемых значений, требуемые  численные величины которых могут  быть

установлены и выбраны заказчиками  или пользователями ПС. Такими характеристиками

являются надежность и эффективность  комплексов программ.

Эти величины могут выбираться и  фиксироваться в техническом

задании или спецификации требований и сопровождаться методикой объективных,

численных измерений при квалификационных испытаниях для

сопоставления с требованиями. Длительность решения основных задач,

пропускная способность по числу  их решений за некоторый интервал

времени, длительность ожидания результатов (отклика) и некоторые другие

характеристики динамики функционирования ПС могут быть выбраны

и установлены количественно в  спецификациях требований заказчиком.

Третий уровень стандартизированных показателей качества ПС трудно

полностью описать измеряемыми  количественными значениями и их

некоторые субхарактеристики и  атрибуты имеют описательный, качествен-

296

11.2. Свойства и атрибуты качества  функциональных возможностей...

ный вид. в зависимости от функционального  назначения ПС по согласованию

с заказчиком можно определять экспертно  степень необходимости

(приоритет) этих свойств и  балльные значения уровня реализации  их атрибутов

в жизненном цикле конкретного  ПС.

Проблема  состоит в выявлении факторов, от которых они зависят, в

создании  методов и средств уменьшения их влияния на функциональную

пригодность ПС, а также в эффективном распределении  ограниченных

ресурсов  для обеспечения необходимого качества функционирования комплекса

программ, равнопрочного при всех реальных негативных воздействиях.

Комплексное, скоординированное применение этих методов и

средств в процессе создания, развития и  применения ПС позволяет исключать

проявления  ряда негативных факторов или значительно  ослаблять их

влияние. Тем самым уровень достигаемого качества функционирования

ПС может быть предсказуемым  и управляемым, непосредственно зависящим

от ресурсов, выделяемых на его достижение, а  главное, от системы

качества  и эффективности технологии, используемых на всех этапах жизненного

цикла ПС.

• 1.2 Свойства и атрибуты качества функциональных возможностей сложных программных средств

 

Системная эффективность  целевого применения программных

средств определяется степенью удовлетворения потребностей определенных

лиц —  заказчиков и/или пользователей, которую  во многих случаях

желательно  измерять экономическими категориями: прибылью, стоимостью,

трудоемкостью, предотвращенным ущербом-риском, длительностью

применения  и т.п. Решение этих задач должно быть направлено на обеспечение

высокой функциональной пригодности ПС, путем сбалансирован-

ного  улучшения, конструктивных характеристик  качества в условиях

ограниченных ресурсов наЖЦ, Для этого в процессе системного анализа

при подготовке технического задания и требований спецификаций значения

атрибутов и субхарактеристик качества должны выбираться с учетом

их влияния  на функциональную пригодность. Ориентирами  могут служить

диапазоны изменения атрибутов конструктивных характеристик качества ПС, границы  количественных или качественных шкал которых

сверху  и снизу могут быть выбраны на основе следующих принципов:

— предельные значения характеристик качества должны быть ограничены

сверху  допустимыми или рациональными  затратами ресурсов на

их достижение при разработке и совершенствовании  ПС;

— наибольшие допустимые затраты ресурсов, например труда и времени

для реализации конструктивных характеристик, должны обеспечивать

функциональную  пригодность жизненного цикла ПС на достаточно

высоком уровне;

— допустимые наихудшие значения отдельных конструктивных характеристик

качества  могут соответствовать значениям, при которых заметно

начинает  снижаться функциональная пригодность  при применении ПС;

— ограниченные значения отдельных конструктивных характеристик

качества  не должны негативно отражаться на возможных высоких значениях

других  приоритетных характеристик.

Способность ПС обеспечивать решение конкретных задач, удовлет-

воряюш;их установленные потребности заказчиков и пользователей при

применении  комплекса программ в заданных условиях, отражена в стандарте

ISO 9126:1 характеристикой — функциональные возможности. В

ней на первом месте стоит самая важная субхарактеристика  ЖЦ ПС —

функциональность или функциональная пригодность. Кроме нее в состав

функциональных  возможностей включены, по существу, конструктивные