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基于CMMI的软件测试过程度量模型

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随着信息技术的迅猛发展,计算机软件己渗透到社会生活的方方面面。与此同时,软件项目规模的不断壮大、功能的增强和复杂度的增加,软件的成本、进度、质量也变得更加难以控制,这使得软件差错的经济代价和社会代价不断上升。因此,如何生产出高质量的软件产品成为软件产业生死牧关的问题。
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基于 的软件测试过程度量模型
一、软件度量的基本理论
、软件度量的基本概念
软件度量学最早在 年由 和 提出。 年
提出了软件科学 的概念,他认为任何一门学科要成为科学,必须理论
和实践结合,而软件度量学正是反映了这种结合的学科。!"# 于 $ 年提出,对软件属
性不能仅有定性的研究,还必须有定量的研究,软件度量学正是顺应这种趋势而产生的。
现
在软件度量学己经发展成为一门至关重要的软件工程学科,软件度量已经是软件工程的重
要
实践。
%、软件度量定义及相关术语
&&& 在“ '(")*&&&%$ 一 +,-./.
中对度量给出定义0度量是一个函数,它的输入是软件数据,输出是单一的数值,
能用以解释软件所具有的一个给定属性对软件质量影响的程度。
同时,&&& 也对在软件度量活动中容易混淆的量度和测量#
分别做了以下的定义0
“量度是和一种标准相比较以估价或确定值的方法”,是对一个产品或过程的某个属性
的范围、数量、维数、容量或大小提供了一个定量的指示。量度被定义为测量的一个单位,
必须为每个量度建立通用的或者局部的标准,如代码行1 ',12就是量度的一个
例子。
“测量是一个动作或过程,测量是为实体的所选属性赋予数字或者符号的过程”,是确
定一个测量的行为。属性是一个实体的特征,一个实体可以是物理对象,或者可以是发生
在
现实世界中的事件或者过程。测量过程把现实世界中的实体映射到形式化的数学领域。
尽管度量、量度和测量有不同形式的定义,但在实践中可以统一和互换使用它们。在操
作中,人们常常按与度量相似的方式来使用一个测量的直接结果。因此,在软件工程的文
献
和实践中,术语软件度量#、软件量度#和软件测量
## 可以相互交换使用。
%+、软件度量分类
软件度量涉及的范围较广,根据度量对象的不同一般分为过程度量、项目度量和产品度
要理‘。
过程度量0这种度量是从管理者的角度进行管理,给管理者提供开发工作的状态信息,
使管理者可以借助这些信息指出某些值得进一步研究或者解释的潜在的开发工作问题。这
种度量会涉及到产品、过程和资源在开发的不同阶段的状态。将这些动态数据与计划数据
进行对比便能说明某些问题,从而为管理者指导工程项目提供依据。
+项目度量0这种度量是对软件开发项目的特定度量,它针对具体的项目进行度量,目的

是评估项目开发过程的质量,预测项目成本、进度、工作量等,帮助管理者进行质量控制
和项目控制。
-产品度量0这种度量是反映软件产品设计特性的度量,能够反映出产品的质量特性,最
终希望获得如可靠性、可维护性、灵活性等产品质量特性。
+、软件过程度量
高质量、低成本的生产软件产品是软件企业追求的目标,也是软件企业能否在日益激烈
的市场竞争中生存的关键。软件界的多年研究表明,要在预算的时间和成本下生产高质量
的
软件,关键在于软件过程的有效管理。有效的软件过程能够将人员、工具和方法进行有机
的
结合,而有效的软件过程离不开完善的软件过程管理。
+%、软件过程度量范畴
软件过程度量是对软件过程进行度量的定义、方法、活动和结果的集合,软件过程不是
单一的活动而是一组活动的集合,它本身也是一个系统的过程。与任何系统的过程一样,
它
包括确定需求、制定计划、执行和结果分析等一系列完整的步骤。具体包括0选择和定义度
量、制定度量计划、收集数据、执行度量分析、评估过程性能、根据评估结果采取相应措
施
等。软件过程度量的目的是为了评价并改善软件过程,提高软件生产能力,提高软件质量。
因此过程的度量与分析是对过程进行控制,进而对过程进行改进的前提。
软件过程度量的过程是企业整个软件过程的一部分,它与软件过程的其他部分相互联系
又相互影响,软件过程中不同角色和组织对度量需求和应用各不相同。图 -% 表示出软件
过
程度量的不同用户对象。
图 +% 度量用户对象
对软件过程的度量围绕改善软件质量、提高生产效率和降低成本这三方面展开,度量内
容主要包括进度、资源和费用、稳定性、质量、开发性能、技术完备性六个方面。这六个
方
面不是独立的是互相关联。图 +%+ 中给出了它们之间的相互关系。

图 +%+ 软件过程度量关系模型
从上图可以看出,技术越完备,软件开发过程的稳定性和产品的稳定性越强3软件开发
过程性能越高,就能在相对较少的资源利用和人员投入情况下完成软件生产。软件开发性
能
越好,软件生产进度就越快,软件过程性能越好,软件质量就越好。软件过程和产品的稳
定
性越强,资源的利用和人员的投入就相对少,加大物质和人力资源的投入就能加快软件生
产
的进度3过分注重进度往往就会忽略对软件质量的控制,不过,软件质量越好,软件维护量
就越小,软件过程和软件产品就不会有大的变更,软件质量越差,软件维护量就越大,额
外
投入的资源和费用就越多。
软件过程度量根据规模、工作量、成本、进度、生产率、缺陷、同行评审的覆盖范围和
效率等又分为了多个度量子类,如表 +% 所示。
软件过程度量是对软件开发过程的各个方面进行度量,目的在于预测过程的未来性能,
减少过程结果的偏差,对软件过程的行为进行目标管理,为过程控制、过程评价持续改善

提
供定量性基础。过程度量与软件开发流程密切相关,具有战略性意义。软件过程质量的好
坏
会直接影响软件产品质量的好坏,度量并评估过程、提高过程成熟度可以改进产品质量。
由
于软件开发过程没有一个固定的模式,义需要不同层次、不同分工的人员参加,有一个互
相
协调、合作、组织的过程,以致整个开发过程进度难以控制、质量难以保证、工作量难以
估
计,所以软件过程是一个动态的、错综复杂的过程,如何合理地度量软件过程,是一个永
远
值得研究的课题。
+%+、软件过程度量框架
软件过程度量是对软件过程进行度量的定义、方法、活动和结果的集合。软件过程度量
不是单一的活动而是一组活动的集合,它本身也是一个系统的过程,主要包括如下的活动0
选择和定义度量、制定度量计划、数据采集、度量分析、分析过程行为等活动4,如图
+%- 所示。
从图中可以看出,首先根据项目的商业目标选择和定义度量,并与项目整体计划相结合
制定度量计划。在度量计划中,确定度量活动的角色和职责等,同时将项目的里程碑处或

者
任务的结束点定为度量分析的时间点,在这些时间点上进行度量的分析活动,并在分析结
果
的基础上及时采取措施实施控制。在项目的执行过程中,按照计划进行数据收集和度量分
析,
评估过程的性能。用适当的计算在控制图上画出度量数据,评估过程是否稳定。如果不稳
定,
则需要确定可归属的原因,如果稳定,则评估过程的能力,决定是否变更过程。
在业界许多公认的标准中,都有对软件过程度量框架的定义和描述。如 2 和 & 共
同推出的关于软件度量过程的一个标准 25&-。这个标准描述的软件度量过程模型
由获得和保持管理层的支持、规划度量过程、实施度量过程和评价度量过程四个活动部分
组
成。。这些活动顺序执行,根据获得的反馈对度量过程进行改进,并循环和迭代。又如
的度量和分析过程域,它提出一个软件过程度量必须包含定义度量目标、制定度量
计划、制定度量数据分析计划、收集数据、分析数据以及提出改进措施等步骤。再如
$)# 的 67,也定义了软件度量和分析框架0定义度量、实施度量、分析数据、改进过
程和控制过程448
-、集成能力成熟度模型
-%、 模型概述
集成能力成熟度模型 9 ): 是美国卡耐基梅隆大
学软件工程学院;5&在美国政府的支持卜于 年启动的项目。经过 项目相关
人员的广泛评审和实验之后,& 在 ++ 年 月 日正式发布了 % 版本。同时,
& 宣布在 +- 年停<=卜能力成熟度模型 体系的维护工作,并在 + 年 认证,
转为维护 和推荐 认证。% 版的直接前趋有三个0
%软件能力成熟度模型>?+% 草案3
%系统工程能力模型 &即 &75-0
%集成化产品开发能力成熟度模型@6A?%B 综合了各个前趋的优点,覆
盖了软件过程开发、系统过程实践和管理、并行工程以及外包工程管理等多个领域的实践
过程,融合了 $)#,C(, 等作业体系的核心思路。较之于前只适合于单个领域的
各个 标准, 更适合于软件开发、电子制造企业、高端服务业、咨询业等知识工
程企业。现在业界广泛使用的是 ;5& 在 ++ 年 + 月发布的 % 版本,该版本的内
容
涉及到四个知识领域0系统工程&、软件上程>、集成的产品和过程开发@@6和采购
提供了单一的集成化框架来改善跨越多个学科的组织的工程过程,提高了组织
级过程改进的质量和有效性。而且,一个良好定义的框架把更多的学科集成到产品集中,
可以使未来不兼容模型的开发工作最小化。因此, 是基于模型的过程改进上作的一
项重大成果4+ 是一个成功的、’一泛使用的过程改进模型,代表了过程改进模型
的新方向,应值得我国软件界和计算机应用界的密切注意。
-%+、专业术语
了解 中涉及的专业术语和基本概念,将有助于理解和掌握 的整体思路、
方法。
共利益者"0所谓“共利益者”,指的是受到某种事情的输出的影响或对输出负
有某种责任的群体或个人。可能包括项目经理、供方、顾客以及其他人。
相关利益者D "0指某个计划中要求执行某类活动或接受某类信息的群
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