軟件項目管理論文：軟件缺陷度量與軟件過程管理方法研究

1、軟件項目管理論文：軟件缺陷度量與軟件過程管理方法研究摘要：軟件能力成熟度模型第4級中要求在項目中定量管理,建立組織級過程性能,構成完整的量化管理,采用統(tǒng)計或其它定量方法管理軟件過程,并通過對過程中出現的方法,技術等問題進行因果分析和尋找解決方案1。在仔細研究了現有的缺陷度量分類方法和分析指標后,提出了一個基于缺陷度量與分析的軟件過程改進模型。應用該模型可以設計缺陷數據管理系統(tǒng)。關鍵詞：軟件缺陷;缺陷度量;軟件過程1引言軟件產品的生產過程決定了所開發(fā)出的軟件的質量,提高軟件質量是軟件生產過程中各項活動的共同目標,因此,必須對軟件的生產過程進行有效的質量控制與管理2。軟件缺陷是軟件在生命周期各個階

2、段存在的一種不滿足給定需求屬性的問題3。目前發(fā)布的軟件中,都存在著這樣或那樣的缺陷,某些缺陷可能成為軟件的致命隱患,而導致應用軟件或操作系統(tǒng)崩潰,所以軟件開發(fā)公司和個人必須都積極采取有效的方法,盡可能的減少缺陷4。在軟件開發(fā)過程中實施缺陷的度量與分析,對于提高軟件開發(fā)和測試效率,預防缺陷發(fā)生,保證軟件產品質量有著十分重要的作用。缺陷分析是將軟件開發(fā)各個階段產生的缺陷信息進行分類和匯總統(tǒng)計,計算分析指標,編寫分析報告的活動。通過軟件缺陷分析可以發(fā)現各種類型缺陷發(fā)生的概率,掌握缺陷集中的區(qū)域、明確缺陷發(fā)展趨勢、挖掘缺陷產生的根本原因,便于有針對性地提出遏制缺陷發(fā)生的措施、降低缺陷數量3。缺陷分析報

3、告中的統(tǒng)計數據及分析指標既是對當前軟件質量狀況的評估,也是判定軟件是否能按期發(fā)布或交付使用的重要依據。實施缺陷分析的前提是需要一個符合項目要求的缺陷數據管理系統(tǒng),通過采集完整的缺陷數據信息,進行缺陷數據分析,來改進軟件過程質量并實施缺陷預防措施。2問題描述目前多數中小型軟件項目的開發(fā)對于缺陷信息的控制和管理處一種混亂的狀態(tài)中,對測試前期的設計和開發(fā)階段的缺陷數據統(tǒng)計和分析的重視程度嚴重不足。基本上是在進入測試階段后才開始報告出大量的缺陷,進行缺陷的修正,再測試,再修正這樣一個無序的過程。由于缺乏缺陷數據的統(tǒng)計與分析,及缺陷的預防機制,使得軟件項目開發(fā)周期變得難以控制。根據缺陷分類方法的目的,觀

4、察角度和復雜度的不同,已經出現了幾種軟件缺陷的分類方法。例如,比較流行的IBM公司制定的缺陷正交分類方法ODC(Orthogonal Defects Classification)。該方法提供了一種從缺陷中提取關鍵信息的測量范例,適用于評價軟件開發(fā)過程,提出過程改進方案,其缺點在于分類復雜,難以把握缺陷分類的標準。Thayer軟件錯誤分類方法通過錯誤性質劃分缺陷,適用于指導開發(fā)人員消除缺陷。美國電氣和電子工程師協(xié)會IEEE(Institute of Electrical and E-lectronics Engineers)制定的軟件異常分類標準提供了一個統(tǒng)一的方法對軟件和文檔中發(fā)現的異常進行

5、詳細的分類,具有較高的權威性,不足之處在于沒有考慮軟件工程的過程缺陷,分類過程復雜5。軟件生產是以過程為主線的,各種活動都圍繞過程進行,各種工具和方法的使用都和過程緊密聯(lián)系,過程由一系列的活動組成,這些活動由開發(fā)者使用工具、方法和技術完成。過程之間是相互聯(lián)系的。過程結果會影響到相關的以該過程結果為基礎的過程。將分類方法建立在過程基礎上可以更好地理解缺陷形成的過程,把握缺陷的本質,從根本上預防缺陷67。現在市場上的已經開發(fā)了幾種缺陷管理系統(tǒng)工具,例如Mercury公司的Quality Center,IBM公司的Rational系列管理工具,微軟公司的VSTS等。類似的商用的缺陷管理系統(tǒng)的特性基本

6、上都大同小異,對于缺陷屬性的分類方法沒有一個統(tǒng)一的標準,現有的缺陷管理工具在缺陷數據的分析方面普遍比較薄弱,通常只是提供一些缺陷屬性數量的簡單統(tǒng)計功能,用戶不得不借助一些其它的統(tǒng)計分析軟件或自行開發(fā)缺陷數據分析組件來進行缺陷數據的分析。在實際軟件開發(fā)過程中,對于缺陷數據的分析還沒有給予足夠的重視。本文基于上述思考,提出了一個基于缺陷度量與分析的軟件過程改進模型,如圖1。該模型可根據需要設計缺陷屬性度量分類標準。在軟件開發(fā)過程中通過缺陷管理系統(tǒng)采集缺陷數據,運用缺陷分析方法實施缺陷分析,把握缺陷發(fā)展趨勢,對軟件項目開發(fā)過程進行綜合評價。實施缺陷預防方案,提高軟件產品的開發(fā)質量。通過缺陷分析結果的

7、反饋,改進缺陷度量分類標準和分析目標,提高缺陷分析結果的準確性。本文重點研究了缺陷分類方法和缺陷數據的分析方法,并結合某項目中的缺陷數據實例進行了分析。3缺陷分類方法研究3.1缺陷分類的目的和原則缺陷分類的目的是通過實施軟件缺陷管理,采集完整的缺陷數據信息。通過缺陷數據分析軟件缺陷產生的原因,改進軟件過程,預防軟件缺陷,提高軟件質量,改善組織的軟件能力成熟度。缺陷分類方法應滿足以下要求:準確地對發(fā)現的缺陷類型進行分類;缺陷分類類型之間應無重疊,并盡可能多的覆蓋開發(fā)過程中出現的分類;分類要與軟件生命周期有機結合,從軟件過程的角度對軟件缺陷進行分類7。3.2缺陷度量屬性分類實施度量分析的目的是為了

8、發(fā)現軟件過程中的問題,并制定過程改進的計劃和目標。過程度量分析的關鍵是對實際工作量、項目進度、項目實際情況與計劃或預計成本的偏離程度過程中存在的缺陷以及在項目中已解決的缺陷進行分析和統(tǒng)計8。在引言中曾提到,軟件缺陷的范圍很廣,不僅僅指在測試過程中發(fā)現的缺陷,而是指在整個軟件生命周期中發(fā)現的所有缺陷。一個缺陷需要記錄許多相關的度量屬性,如何劃分這些度量屬性也是缺陷分類研究領域的一個熱點。傳統(tǒng)的軟件缺陷分類方法主要目標是消除軟件缺陷,評價軟件的性能和可靠性,不能滿足改進軟件過程的需要。所以需要設計一個較完整的缺陷分類方法,在軟件生命周期各個階段中按照缺陷產生的過程來分類。本文中將缺陷度量屬性設計為

9、描述屬性、統(tǒng)計屬性和控制屬性三類。3.2.1基于缺陷描述屬性的分類缺陷描述屬性是指:缺陷信息描述,缺陷處理時間,缺陷引入/流出原因分析,缺陷處理結果描述,缺陷調查分析相關的輔助文件路徑等由處理分析缺陷的相關責任人進行記錄的屬性,其屬性值沒有固定的取值范圍。缺陷文字屬性按照表1進行分類。3.2.2基于缺陷統(tǒng)計屬性的分類缺陷統(tǒng)計屬性是指:缺陷生命周期狀態(tài),缺陷流出的開發(fā)階段,缺陷流出的部門,缺陷流出的功能模塊,缺陷表現類型,缺陷的嚴重等級等基于缺陷數量統(tǒng)計其分布的屬性。并且缺陷統(tǒng)計屬性參考正交缺陷分類方法9劃分,屬性間沒有相關性。缺陷統(tǒng)計屬性按照表2進行分類。3.2.3基于缺陷控制屬性的分類缺陷控

10、制屬性是指:處理缺陷的角色,缺陷的分配,處理缺陷的時間,缺陷數據之間的關聯(lián)關系等基于缺陷分配流程管理的屬性。缺陷控制屬性按表3進行分類。4缺陷度量過程管理4.1處理缺陷的角色在軟件開發(fā)過程中處理缺陷的四種角色及其工作職能的設計,如表4所示。4.2缺陷生命周期缺陷生命周期是指從報出缺陷,修正缺陷,再測試直到該缺陷被消除的這段時間3。缺陷生命周期在一定程度上決定著軟件開發(fā)的進度,在進行缺陷分析時,定期對缺陷各種狀態(tài)信息的變化趨勢進行總結,是項目經理計劃開發(fā)周期,調整開發(fā)進度的重要依據。在3.2.1小節(jié)表2的缺陷統(tǒng)計屬性分類中,已經定義過幾種基本的缺陷生命周期狀態(tài),各種狀態(tài)之間的轉換過程如圖2所示。

11、4.3缺陷分配管理流程從缺陷的發(fā)現直至最終缺陷被修正消除的一個生命周期中,缺陷的分配管理流程主要包括: (1)報告人登陸缺陷; (2)管理人員分配缺陷給相關責任人; (3)責任人調查并修正缺陷,分析缺陷引入的原因; (4)管理人員對修正結果進行復查,分析缺陷流出的原因; (5)報告人驗證缺陷是否被正確修正,具體流程如圖3所示。應用缺陷度量屬性分類和缺陷分配管理流程,可以根據項目需要構建缺陷管理系統(tǒng)。通過對采集的缺陷數據進行分析,利用分析結果可以對缺陷度量屬性分類和缺陷分配管理流程做進一步的進,以適應項目開發(fā)的需要。5結語軟件項目開發(fā)過程需要一種方法能夠持續(xù)對其進行監(jiān)控和改善其中存在的問題。以往

12、的件開發(fā)過程使用軟件缺陷管理系統(tǒng)對發(fā)現的缺進行跟蹤和修復,但是能夠合理利用缺陷數據進分析統(tǒng)計的卻不多,許多統(tǒng)計到的缺陷信息并沒得到很好的利用。本文中設計了缺陷度量屬性類方法和缺陷分配管理流程,通過在軟件開發(fā)過中實施缺陷過程度量管理,并采用合適的缺陷分技術,可以幫助項目組對整個軟件開發(fā)過程的質情況進行評估,了解缺陷集中區(qū)域和發(fā)展趨勢,及時采取處理措施解決,使軟件項目開發(fā)周期更可控。參考文獻1朱少民,左智.軟件過程管理M.北京:清華大學出社,20072蘇秦,何進,張涑賢.軟件過程質量管理M.北京:科出版社,20083袁玉宇.軟件測試與質量保證M.北京:北京郵電學出版社,20084 Marnie L Hutcheson.軟件測試基礎:方法與度量M北京:人民郵電出版社,20075聶林波,劉孟仁.軟件缺陷分類的研究J.計算機應研究,2004,21(6):84866賀赟.基于CMMI的軟件過程度量J.電腦知識與術,2008,4(7):164716497車美儒,姜楠,勾朗,等.面向開發(fā)階段的軟件缺陷分方法研究J.計算機應