Ch08-缺陷預(yù)防與優(yōu)化

Chapter8.缺陷預(yù)防與優(yōu)化“獎(jiǎng)勵(lì)那些預(yù)防火災(zāi)的人”關(guān)鍵過程域分類等級管理類組織類工程類優(yōu)化級(等級5)Optimizing技術(shù)更改管理(TCM)過程更改管理(PCM)缺陷預(yù)防(DP)定量管理級(等級4)Manged定量過程管理(QSM)軟件質(zhì)量管理(SQM)已定義級(等級3)Defined集成軟件管理(ISM)組間協(xié)調(diào)(IC)組織過程焦點(diǎn)(OPF)組織過程定義(OPD)培訓(xùn)大綱(TP)軟件產(chǎn)品工程(SPE)同行評審(PR)可重復(fù)級(等級2)Repeatable需求管理(RM)軟件項(xiàng)目策劃(SPP)軟件項(xiàng)目跟蹤和監(jiān)督(SPTO)軟件子合同管理(SSM)軟件質(zhì)量保證(SQA)軟件配置管理(SCM)初始級(等級1)Initial無序的過程主題8.1軟件缺陷預(yù)防的系統(tǒng)性8.1.1缺陷預(yù)防與救死扶傷8.1.2構(gòu)造閉環(huán)8.1.3缺陷的分級預(yù)防8.1.4舉一反三8.2常用的缺陷預(yù)防方法8.2.1缺陷預(yù)防過程(DPP)8.2.2缺陷趨勢分析法8.2.3EDA分析8.2.4過程能力基線缺陷預(yù)防法8.3FRACAS與缺陷預(yù)防8.3.1FRACAS的基本過程8.3.2FRACAS的起源8.3.3建立FRACAS的目的8.3.4FRACAS的措施8.3.5FRACAS的應(yīng)用方式8.4過程優(yōu)化與技術(shù)革新8.4.1獲得更改建議8.4.2先導(dǎo)性試驗(yàn)8.4.3組織范圍內(nèi)推廣故障處理==亡羊補(bǔ)牢1)系統(tǒng)故障時(shí)，將問題記錄下來，采取措施盡快進(jìn)行故障恢復(fù)，將問題對用戶的(危害)影響減小到最小.2)當(dāng)系統(tǒng)被恢復(fù)后，分析故障原因，制定解決措施當(dāng)軟件系統(tǒng)問題的原因被分析定位出來后，需要進(jìn)行徹底的解決。3)確定解決方案：修改軟件代碼；修改完一處后，還需要思考其他軟件模塊、系統(tǒng)中是否也有潛在相同的問題，如果存在，也需要進(jìn)行徹底的修改解決.4)還需考慮在其他項(xiàng)目或后續(xù)項(xiàng)目中如何避免此類問題的再次發(fā)生，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)案例、知識提取固化、進(jìn)行案例宣傳。(共享經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn))軟件缺陷預(yù)防的系統(tǒng)性與醫(yī)療對比的缺陷預(yù)防步驟構(gòu)造閉環(huán)單個(gè)問題軟件產(chǎn)品解決閉環(huán)1單個(gè)問題軟件產(chǎn)品問題清零閉環(huán)2多個(gè)問題軟件產(chǎn)品批量分析TOP改進(jìn)閉環(huán)3構(gòu)造閉環(huán)單個(gè)問題軟件產(chǎn)品失效分析設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)缺陷預(yù)防閉環(huán)4問題個(gè)人技能經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則/測試經(jīng)驗(yàn)閉環(huán)5缺陷的分級預(yù)防級別導(dǎo)致缺陷的原因解決措施個(gè)人級員工技能、經(jīng)驗(yàn)不足。通過知識經(jīng)驗(yàn)庫，共享經(jīng)驗(yàn)案例，向軟件開發(fā)人員提供學(xué)習(xí)和共享的平臺，提升個(gè)人經(jīng)驗(yàn)技能。項(xiàng)目級項(xiàng)目活動(dòng)執(zhí)行不到位。通過提取的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、測試經(jīng)驗(yàn)等應(yīng)用到新的軟件開發(fā)項(xiàng)目中，制定成缺陷預(yù)防計(jì)劃，標(biāo)識各階段需要進(jìn)行的缺陷預(yù)防活動(dòng)，并嚴(yán)格執(zhí)行，以達(dá)成避免相同問題在新項(xiàng)目中再次發(fā)生的目的。組織級組織制度不合理。例如，軟件開發(fā)流程中沒有對軟件單元測試的覆蓋率提出要求，這會(huì)導(dǎo)致不同項(xiàng)目組所設(shè)計(jì)的單元測試用例的顆粒度不同。這類問題涉及組織層面，不是由某個(gè)開發(fā)人員或某個(gè)項(xiàng)目組就能解決，需要整個(gè)軟件組織有專門的人員推動(dòng)解決，那么就需要獲取各個(gè)項(xiàng)目中的問題，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，標(biāo)識出組織流程制度不完善的地方，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)級別進(jìn)行改進(jìn)。舉一反三總結(jié)經(jīng)驗(yàn)案例：將典型問題總結(jié)成經(jīng)驗(yàn)案例。在案例中，描述此問題發(fā)生的場景和現(xiàn)象、產(chǎn)生的原因、解決的步驟和預(yù)防的方法，并形成案例文檔。在組織中進(jìn)行宣傳，組織開發(fā)人員進(jìn)行學(xué)習(xí)，使大家都知道這個(gè)問題，如果在后續(xù)開發(fā)過程中遇到類似情況，就可以有意識地進(jìn)行規(guī)避。共性問題的共享：經(jīng)常會(huì)遇到一些較嚴(yán)重、較難發(fā)現(xiàn)但又具有共性的問題.例如，如項(xiàng)目組X開發(fā)的一個(gè)軟件模塊A中隱藏著一個(gè)嚴(yán)重的問題，但由于使用場景較生僻，很難通過普通測試方式發(fā)現(xiàn)。此模塊已通過CCB(更改控制委員會(huì))的評審，并提供給組織內(nèi)的其他軟件項(xiàng)目使用，但其他項(xiàng)目組當(dāng)前還沒有發(fā)現(xiàn)此問題。問題一旦發(fā)生，將會(huì)影響到軟件功能的正常實(shí)現(xiàn)，帶來較嚴(yán)重的后果。及時(shí)在通告問題缺陷，防止其他(人)項(xiàng)目組產(chǎn)生類似問題。常用的缺陷預(yù)防方法8.2.1缺陷預(yù)防過程(DPP)8.2.2缺陷趨勢分析法8.2.3EDA分析8.2.4過程能力基線缺陷預(yù)防法常用的缺陷預(yù)防措施缺陷預(yù)防過程(DPP)根據(jù)以往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)制定本項(xiàng)目的缺陷預(yù)防計(jì)劃，根據(jù)計(jì)劃進(jìn)行相應(yīng)缺陷預(yù)防活動(dòng)，并在開發(fā)過程中針對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行根因分析，制定改進(jìn)措施并跟蹤執(zhí)行。缺陷趨勢分析法“程序某部分存在更多錯(cuò)誤的可能性，與該部分已發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的數(shù)量成正比”。后進(jìn)部門的問題總是最多的。EDA分析(1)缺陷標(biāo)識：對測試環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行分類，標(biāo)識需進(jìn)行EDA分析的缺陷，包括致命、嚴(yán)重問題和數(shù)量較多的同類問題。(2)分析：對缺陷進(jìn)行根因分析，分析缺陷的引入活動(dòng)、引入原因、漏測原因。(3)措施制定：根據(jù)分析結(jié)果制定改進(jìn)措施，措施包括：解決問題的糾正措施，預(yù)防此類問題再次發(fā)生；過程改進(jìn)的措施，通過改進(jìn)過程完善研發(fā)流程，避免缺陷再次逃逸；判斷其他程序中是否還會(huì)存在類似問題，并進(jìn)行專項(xiàng)改進(jìn)。(4)措施執(zhí)行及效果分析：執(zhí)行改進(jìn)措施，并通過度量，將新的逃逸缺陷與之前的逃逸缺陷進(jìn)行比較等方式，判斷EDA措施的效果。(5)結(jié)果固化：如果效果未達(dá)成，說明可能沒有分析到位，則重新進(jìn)行分析并制定措施進(jìn)行改進(jìn)。如果同類缺陷不再逃逸，預(yù)防的措施效果明顯，并且此措施對其他項(xiàng)目具有通用性，可將此措施固化到組織的流程制度中，在后續(xù)的項(xiàng)目中使用。過程能力基線缺陷預(yù)防法建立缺陷發(fā)現(xiàn)的能力基線活動(dòng)缺陷發(fā)現(xiàn)比例應(yīng)發(fā)現(xiàn)缺陷初始值實(shí)際發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)發(fā)現(xiàn)缺陷調(diào)整值軟件需求評審10%10510軟件設(shè)計(jì)評審30%301830+5代碼評審40%403440+17代碼測試20%202220+23過程能力基線缺陷預(yù)防法建立模型，預(yù)測遺留的缺陷前提假設(shè)：企業(yè)的狀態(tài)、人員技能、組織結(jié)構(gòu)等使穩(wěn)定的。FRACAS故障報(bào)告、分析及糾正措施系統(tǒng)(FailureReport，AnalysisandCorrectiveActionSystem)，亦稱為“故障信息閉環(huán)管理系統(tǒng)”以問題為驅(qū)動(dòng)，通過一套規(guī)范化的過程，使發(fā)生的產(chǎn)品問題能得到及時(shí)報(bào)告，并分析故障原因，制定和實(shí)施有效的糾正措施，以防止問題再次發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可靠性增長和質(zhì)量的提高。目的“建立FRACAS系統(tǒng)的目的是及時(shí)報(bào)告產(chǎn)品的故障，分析故障原因，制定和實(shí)施有效的糾正措施，以防止故障再次發(fā)生，改善其可靠性和維修性”?！啊癋RACAS應(yīng)由承制方(包括轉(zhuǎn)承制方)盡早建立，并在訂購(使用)方的協(xié)同下加以實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)應(yīng)保證對合同規(guī)定層次的產(chǎn)品在研制階段和生產(chǎn)階段所發(fā)生的故障及時(shí)報(bào)告、分析和糾正”措施建立比較完善的產(chǎn)品缺陷信息和知識經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫，利用該數(shù)據(jù)庫，可以為產(chǎn)品的質(zhì)量改進(jìn)和后續(xù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、測試提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)參考。能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目間、產(chǎn)品間的信息共享、經(jīng)驗(yàn)共享、避免類同的問題在不同的地方再次發(fā)生?？梢蕴嵘龁T工技能，提高工作效率。通過固化問題解決過程中的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，閉環(huán)到開發(fā)和測試，防止再次發(fā)生，支持組織能力提升，解決工程師經(jīng)驗(yàn)欠缺問題。讓員工更加關(guān)注過程改進(jìn)。FRACAS會(huì)驅(qū)動(dòng)員工們把注意力集中在那些容易出問題的領(lǐng)域上，通過改進(jìn)這些領(lǐng)域的過程來預(yù)防問題的發(fā)生，提高產(chǎn)品質(zhì)量。應(yīng)用方式方式1：分析問題，提取知識經(jīng)驗(yàn)當(dāng)具體的缺陷或問題已經(jīng)解決后，還需要分析問題的技術(shù)根因，也就是分析問題是如何在設(shè)計(jì)過程中產(chǎn)生的、又是如何被漏測的。對這個(gè)問題的技術(shù)原因要從多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行分析，例如，開發(fā)、測試、可靠性領(lǐng)域。通過分析找到各領(lǐng)域開發(fā)過程中考慮不全面或遺漏的地方，標(biāo)識出待改進(jìn)的點(diǎn)或區(qū)域。根據(jù)分析結(jié)果，在流程或技術(shù)方面總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，主要包括：設(shè)計(jì)人員針對這個(gè)問題總結(jié)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，測試人員總結(jié)測試經(jīng)驗(yàn)，以及可靠性工程師總結(jié)故障模式。通過問題分析獲得的經(jīng)驗(yàn)知識，將作為FRACAS其他模式的輸入和基礎(chǔ)。方式2：缺陷清零當(dāng)缺陷的原因被分析清楚后，還需要思考，這個(gè)缺陷在其他項(xiàng)目、其他領(lǐng)域是否也存在。如果其他版本也存在類似問題，則需要及時(shí)采取措施，組織對缺陷進(jìn)行全面清理。避免各領(lǐng)域的缺陷被激活產(chǎn)生不良的影響和浪費(fèi)的成本，避免問題爆發(fā)和蔓延。方式3：建立知識經(jīng)驗(yàn)庫建立組織的知識經(jīng)驗(yàn)庫，將分析問題得到的技術(shù)根因(rootcause)、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、測試經(jīng)驗(yàn)和故障模式作為組織的智力資產(chǎn)保存起來。建立知識的查詢、索引、共享方式，便于各領(lǐng)域的人員在日常工作中進(jìn)行查詢和使用。方式4：批量分析，TOP改進(jìn) 根據(jù)80/20原則，80%的問題是由20%的原因引起，也就是說，大部分問題可能是由少數(shù)幾類的原因引起的。如果能找出這幾類的原因，就能解決多數(shù)的問題。將經(jīng)過根因分析的缺陷按照各種維度(如從功能模塊、結(jié)果影響、問題發(fā)現(xiàn)活動(dòng)等)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出共性的、繼續(xù)解決TOP(優(yōu)先級最高的)問題以及各領(lǐng)域/工程活動(dòng)的問題分布，結(jié)合質(zhì)量分析方法和業(yè)務(wù)知識進(jìn)行深入的原因分析，再根據(jù)分析的結(jié)果進(jìn)行專項(xiàng)改進(jìn)。分析的結(jié)果可作為項(xiàng)目級和組織級改進(jìn)的輸入。改進(jìn)活動(dòng)可能涉及專項(xiàng)技術(shù)研究、角色職責(zé)的定義、組織過程優(yōu)化、組織規(guī)范制定等方面。方式5：舉一反三，經(jīng)驗(yàn)共享當(dāng)分析解決完項(xiàng)目中一個(gè)典型的、有價(jià)值的問題時(shí)，除了要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和考慮如何避免在本項(xiàng)目后續(xù)中再次發(fā)生，還需要思考其他產(chǎn)品/項(xiàng)目中是否也存在這樣的問題，它們是不是仍在艱難的分析和解決過程中。在組織中建立問題通報(bào)的渠道機(jī)制和平臺，及時(shí)通知受影響的項(xiàng)目和產(chǎn)品，避免同樣的問題在其他項(xiàng)目中發(fā)生，或者將解決問題的經(jīng)驗(yàn)給其他項(xiàng)目共享，使他們能夠更容易地解決問題。方式6：質(zhì)量回溯有時(shí)，發(fā)現(xiàn)問題是簡單的技術(shù)問題，如在編寫代碼時(shí)將判斷是否相等的“==”寫成了賦值語句“=”；有時(shí)，也會(huì)發(fā)現(xiàn)問題非常復(fù)雜，并且解決起來需要修改組織的制度、流程、人員溝通方式、項(xiàng)目管理方式等，不是通過幾個(gè)人或項(xiàng)目組內(nèi)部就能解決的。這類問題需要通過質(zhì)量回溯的方式來解決。質(zhì)量回溯是一種專項(xiàng)的質(zhì)量改進(jìn)活動(dòng)，通過識別問題根因，找到改進(jìn)點(diǎn)的方法，用于解決組織層面的重大問題，如組織制度、流程、管理、人員方面的問題。質(zhì)量回溯為事件觸發(fā)的啟動(dòng)，其過程包括選擇問題、根因分析、改進(jìn)實(shí)施和經(jīng)驗(yàn)固化4個(gè)環(huán)節(jié)。方式7：項(xiàng)目缺陷預(yù)防FRACAS系統(tǒng)的目標(biāo)是預(yù)防相同的問題再次發(fā)生，也就是常說的缺陷預(yù)防。在新項(xiàng)目的開發(fā)過程中，充分利用知識經(jīng)驗(yàn)，可以預(yù)防同類問題的再次發(fā)生。在項(xiàng)目開始時(shí)，挑選可以使用于本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、測試經(jīng)驗(yàn)等，挑選的原則是新項(xiàng)目也涉及這些內(nèi)容。然后將這些知識經(jīng)驗(yàn)的使用計(jì)劃到對應(yīng)的開發(fā)活動(dòng)中，并制定成項(xiàng)目的缺陷預(yù)防計(jì)劃跟蹤執(zhí)行。由系統(tǒng)工程師將設(shè)計(jì)準(zhǔn)則用于指導(dǎo)項(xiàng)目設(shè)計(jì)活動(dòng)的開展，如在概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼等活動(dòng)中使用，作為設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和檢查單(Checklist)。由測試工程師將測試經(jīng)驗(yàn)用于指導(dǎo)測試策略制定、測試設(shè)計(jì)等活動(dòng)，補(bǔ)充測試場景，并據(jù)此設(shè)計(jì)成測試用例。由可靠性工程師將失效模式運(yùn)用到可靠性設(shè)計(jì)活動(dòng)中，如SFMEA分析、FIT測試用例設(shè)計(jì)等。過程優(yōu)化與技術(shù)革新技術(shù)更改和過程更改都是對軟件過程的優(yōu)化，是一個(gè)“精兵簡政”的過程。精兵：意味著對人力資源、技術(shù)、工具進(jìn)行優(yōu)化。簡政：意味著對沒必要的流程和組織機(jī)構(gòu)進(jìn)行職能轉(zhuǎn)變、合并、簡化。過程優(yōu)化中的問題由于軟件開發(fā)過程的復(fù)雜性，因此如果沒有充分調(diào)查數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)，就對其進(jìn)行簡單的優(yōu)化，將會(huì)產(chǎn)生滅頂之災(zāi)，如“利潤下滑、員工離職、缺乏凝聚力、產(chǎn)品質(zhì)量下降、客戶抱怨增多，等等”，甚至于造成企業(yè)的破產(chǎn)。因此，對過程的優(yōu)化需要以定量管理所獲得的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，針對不必要的活動(dòng)、環(huán)節(jié)精簡和優(yōu)化。為了確保過程優(yōu)化的效果，最好的辦法是采取階段的方法實(shí)施：1)獲得和評估更改建議。2)在局部范圍內(nèi)進(jìn)行先導(dǎo)性的實(shí)驗(yàn)，獲得經(jīng)驗(yàn)。3)在組織范圍內(nèi)進(jìn)行推廣，積累數(shù)據(jù)。4)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。8.4過程優(yōu)化與技術(shù)革新8.4.1獲得更改建議8.4.2先導(dǎo)性試驗(yàn)8.4.3組織范圍內(nèi)推廣過程更改的建議的來源

軟件過程評估的結(jié)果和建議組織的軟件過程改進(jìn)目標(biāo)顧客問題和滿意度數(shù)據(jù)的分析質(zhì)量目標(biāo)和生產(chǎn)率目標(biāo)的項(xiàng)目性能

數(shù)據(jù)的分析過程基準(zhǔn)測定的結(jié)果過程/任務(wù)自動(dòng)化的潛力成功的過程改進(jìn)建議的例子軟件過程更改建議評審這些建議評價(jià)建議軟件過程更改建議安排團(tuán)隊(duì)進(jìn)行先導(dǎo)性試驗(yàn)預(yù)期效益：生產(chǎn)率、質(zhì)量、周期時(shí)間、顧客或最終用戶滿意度等建議的優(yōu)先級：關(guān)注具有高優(yōu)先級評審這些建議“過程更改”的先導(dǎo)性試驗(yàn)1）在先導(dǎo)性試驗(yàn)期間為了優(yōu)化過程改進(jìn)的實(shí)施工作，調(diào)整所建議的過程改進(jìn)，并將其編寫成文檔；2)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和遇到的問題；3)估計(jì)過程改進(jìn)在組織中廣泛應(yīng)用的利益、風(fēng)險(xiǎn)和影響，并評估不確定性；決定是終止先導(dǎo)性試驗(yàn)繼而廣泛應(yīng)用，還是重新策劃并繼續(xù)先導(dǎo)性試驗(yàn)。依據(jù)實(shí)際的調(diào)整經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)評估不確定性過程優(yōu)化在組織范圍內(nèi)推廣1)確定支持軟件過程主要更改所需要的資源，并提供經(jīng)費(fèi)；2）將測量和跟蹤軟件過程性能變化的數(shù)據(jù)采集策略文檔化，并經(jīng)評審和同意。同時(shí)還要求：該策略得到負(fù)責(zé)實(shí)施受更改影響的軟件過程的人員同意；合適時(shí)，配備支持工具自動(dòng)地記錄所期望的數(shù)據(jù)；3)更新培訓(xùn)課程以反映當(dāng)前的軟件過程，并在廣泛實(shí)施過程更改之前提供培訓(xùn)4)在廣泛實(shí)施過程更改之前提供必要的咨詢支持，需要時(shí)繼續(xù)支持5)將過程更改納入“組織的標(biāo)準(zhǔn)軟件過程”6)將過程更改納入“項(xiàng)目定義的軟件過程”技術(shù)革新建議的來源

定期搜索，市場上獲得了解領(lǐng)先的相關(guān)技術(shù)工作和新技術(shù)發(fā)展比較和評審?fù)饨缢玫募夹g(shù)比較和評審組織內(nèi)所用的相應(yīng)技術(shù)

標(biāo)識新技術(shù)已得到成功運(yùn)用的領(lǐng)域收集和評審使用這些技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和文檔新的研究成果和技術(shù)獲得新技術(shù)評價(jià)這些技術(shù)的適用性技術(shù)革新建議的使用新技術(shù)建議向軟件經(jīng)理和技術(shù)人員通報(bào)：新技術(shù)的信息某些部門使用的信息正被引進(jìn)到組織中狀態(tài)信息評審這些建議技術(shù)更改管理組系統(tǒng)地分析組織的標(biāo)準(zhǔn)軟件過程