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软件产品质量的度量和评估方法

范文

王蕊

[摘要]随着信息化进程的不断发展，软件产品的应用范围和需求越来越大，同时软件产品的质量问题愈加被人们所关注。因此，本文将站在第三方软件检测机构的角度，结合现行国家标准和实际案例，对软件产品的质量模型、质量度量和评价方法进行介绍。

[关键词]软件检测；质量模型；质量度量；评价方法

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.04.046

[中图分类号]TP311.5 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）04-00-03

0 引言

随着信息技术的飞速发展，软件应用已渗透到各个领域，软件质量的检测要求也日益提高。尤其是对涉及国防、金融、政务的软件来说，能否稳定安全的运行是保障国计民生的关键。而对软件产品质量进行客观全面的度量和评价、不断提高软件产品的质量始终是计算机科学领域研究的重要方向之一。本文介绍了第三方软件检测机构常常涉及的《软件工程产品质量质量模型》（GB/T 16260.1-2006）系列国家标准，并结合实际案例，介绍软件质量模型以及如何对软件质量进行度量和评估。

1 软件质量模型

《软件工程产品质量第1部分：质量模型》（GB/T 16260.1-2006）系列国家标准等同采用了最新的《Software engineering -Product quality - Part 1： Quality model》（ISO/IEC 9126-1：2001）系列标准。在本标准中，给出了软件质量的通用模型。软件质量分为外部质量、内部质量和使用质量，外部质量和内部质量的质量模型如图1所示。这些特性和子特性基本涵盖了软件质量的各个方面。在第三方软件检测机构中，通常以此质量模型为基础，对软件产品本身进行检测和度量评估。

软件的使用质量是基于用户观点的软件产品用于指定的环境和使用周境时的质量，使用质量的模型如图2所示，为有效性、生产率、安全性、满意度四个特性。它测量用户在特定环境中能达到目标的程度，而不是测量软件自身的属性。用户环境中的质量级别可能与开发者环境中的不同，因为不同用户的要求和能力间存在着差别，以及不同硬件和支持环境间有差异。用户仅评价那些用于其任务的软件属性。

2 软件质量的度量方法

《软件工程产品质量第1部分：质量模型》（GB/T 16260.1-2006）系列标准还提供了软件质量的度量方法。其中《软件工程产品质量第2部分：外部度量》（GB/T 16260.2-2006）定义了外部度量，《软件工程产品质量第3部分：内部度量》（GB/T 16260.3-2006）定义了内部度量，《软件工程产品质量第4部分：使用质量度量》（GB/T 16260.4-2006）定义了使用质量的度量。

图2 使用质量的质量模型

外部度量用来测量包含该软件的基于计算机系统的行为。外部质量的特性和子特性的度量，主要是测量标准中定义的6个质量特性的属性。开发者、评价者、质量管理者和需方可以从本部分中选择合适的度量，用来定义质量需求、评价软件产品、测量质量情况或作其他用途，亦可以修改度量或使用本部分未包括的其他度量。另外《软件工程产品质量第2部分：外部度量》（GB/T 16260.2-2006）标准中还列举了一些可操作的度量元及度量实例。

内部度量用来测量软件本身的功能，看其能否满足规定和隐含的要求。在实际应用中，用户可以使用《软件工程产品质量第3部分：内部度量》（GB/T 16260.3-2006）标准中建议的度量元，也可以使用自己定义的度量元或度量方法。

使用质量的度量则测量软件在某个特定使用周境中的使用效果，使用质量的度量是在真实的系统环境下进行的。《软件工程产品质量第4部分：使用质量度量》（GB/T 16260.4-2006）标准中给出的各种度量既可以用来测量不同阶段的软件产品使用质量，也可以在产品开发的初始阶段作為确认使用质量需求的指标。

3 软件质量的度量案例介绍

以某单位ERP业务管理系统为例，在该项目中，客户要求对软件系统的外部质量的特性及其子特性进行检测和度量，为此，笔者根据该项目的产品说明书、需求文档、用户使用手册等，共设计199个测试用例，覆盖了功能性、可靠性、易用性、效率、维护性和可移植性六个质量特性及客户关心的相应子特性，共发现12个问题，其中S3级问题2个，S4级和S5级问题共10个。

软件缺陷级别分类如下：

S1级是发现影响被测系统正确运行的严重问题，包括：

——导致系统崩溃； ——出现不可挽救的数据丢失或损坏；

——主业务流程出现断点； ——导致死机；

——内存泄漏。

S2级是发现影响被测模块正确运行的严重问题，包括：

——导致程序模块丢失或未实现；——软件错误导致数据丢失；

——被测数据处理错误； ——用户需求未实现。

S3级是发现影响被测功能正确实现的问题。

S4级是一般性的错误或功能实现有不完善处。

S5级是建议性问题。

该项目的测试用例执行情况及缺陷分布情况见图3和图4。

该项目中，客户关心的软件质量特性和子特性，经过沟通讨论，该单位制定的权重分布，可参见表1的权值列（质量特性权值ωi、子特性权值ωij、度量元权值ωijk）。根据《软件工程产品质量第2部分：外部度量》（GB/T 16260.2-2006）标准中的度量表，结合测试用例及缺陷情况统计表，计算相应的度量值，将其百分化。把计算出来的数据，分别记入表1软件外部质量度量评价结果中的度量值一列，然后从右向左，加权计数，最终得出外部质量的度量结果。

评分：确定度量结果的评分等级，即确定度量值落在哪一个范围内以判定其质量等级。通常，根据度量结果，如果最终的度量值在90分及以上，该软件外部质量为“通过”；70分（含）-90分，为“基本通过”；70分以下，为“不通过”。

4 结语

软件度量的目的是通过量化的分析和总结，帮助人们对软件产品本身的质量有一个客观系统的认知，然后采取相应措施，提高软件产品质量，提高用户满意度和产品竞争力。从国内和国际进行软件产品质量度量成功的案例来看，度量活动给组织和项目所带来的收益也是远远超出预期的。随着软件企业开发过程能力成熟度水平和第三方软件检测机构检验能力的不断提高，软件质量的度量将会变得越来越受重视，最终为用户提供可靠的、高质量的软件产品。同时，本文帮助读者了解和应用《软件工程产品质量第1部分：质量模型》（GB/T 16260.1-2006）系列国家标准，希望能对软件检验机构提供有益的指导。

主要参考文献

[1]国家标准化管理委员会.软件工程产品质量第1部分：质量模型（GB/T 16260.1-2006）[S].2006.

[2]国家标准化管理委员会.软件工程产品质量第2部分：外部度量（GB/T 16260.2-2006）[S].2006.

[3] 国家标准化管理委员会.软件工程产品质量第3部分：内部度量（GB/T 16260.3-2006）[S].2006.

[4]国家标准化管理委员会.软件工程产品质量第4部分：使用质量度量（GB/T 16260.4-2006）[S].2006.

[5]国家标准化管理委员会.软件工程软件产品质量要求与评价（SquaRE）商业现货（COTS）软件产品的质量要求和测试细则（GB/T 25000.51-2010）[S].2010.

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