王云鵬

摘 要：軟件質(zhì)量管理是軟件開發(fā)領(lǐng)域的一個(gè)瓶頸。本文在闡明了軟件質(zhì)量概念的基礎(chǔ)上綜述了軟件質(zhì)量管理的發(fā)展歷程和常用的軟件質(zhì)量管理模型，并分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：軟件質(zhì)量；評價(jià)模型；質(zhì)量管理

軟件質(zhì)量是一個(gè)模糊的不確定的概念。1994年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織公布的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 8042將軟件質(zhì)量定義為：反應(yīng)實(shí)體滿足明確的和隱含的需求的能力的特性的總和。GB/T 11457-2006《軟件工程術(shù)語》中定義軟件質(zhì)量為：①軟件產(chǎn)品中能滿足給定需要的性質(zhì)和特性的總體。②軟件具有所期望的各種屬性的組合程度。③顧客和用戶覺得軟件滿足其綜合期望的程度。

由此我們可以這樣理解軟件質(zhì)量：影響軟件質(zhì)量的決定性因素是軟件需求，對不符合需求的軟件進(jìn)行質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)是沒有意義的。

一、軟件質(zhì)量的發(fā)展歷程

自上世紀(jì)70年代軟件危機(jī)以來，軟件質(zhì)量管理越來越引起人們的重視。其發(fā)展歷程經(jīng)歷了最初的軟件測試、度量管理到現(xiàn)在的過程管理。人們越來越認(rèn)識到，軟件的質(zhì)量特征與硬件有著諸多不同，因此必須構(gòu)建一套適用于軟件的質(zhì)量評價(jià)管理方法。為此，各國的學(xué)者進(jìn)行了大量的探索和研究。其中軟件工程的誕生標(biāo)志著軟件管理進(jìn)入了系統(tǒng)化的階段，軟件質(zhì)量管理逐步實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)化和規(guī)范化。軟件質(zhì)量管理最早是主要針對軟件測試和軟件開發(fā)技術(shù)。1974年軟件生存周期的概念被提出，1976年結(jié)構(gòu)化分析方法，1980年計(jì)算機(jī)輔助軟件工程使得軟件開發(fā)自動(dòng)化水平進(jìn)一步提高。1991年國際化標(biāo)準(zhǔn)組織發(fā)布了一個(gè)軟件質(zhì)量評價(jià)通用模型，被稱為ISO/IEO 9126標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)模型主要從評價(jià)過程的角度對定義了軟件質(zhì)量模型并提供了一個(gè)通用的評價(jià)模型。2001年IOS/IEO 9126標(biāo)準(zhǔn)得到了進(jìn)一步的擴(kuò)充，在原有的基礎(chǔ)上對軟件開發(fā)者如何計(jì)劃，組織軟件質(zhì)量評價(jià)工作進(jìn)行了詳細(xì)的描述。

軟件質(zhì)量管理從成品測試逐步發(fā)展到軟件過程控制，其研究范圍不斷擴(kuò)大，不僅體現(xiàn)了從技術(shù)控制到管理控制的過渡，而且促使軟件質(zhì)量管理實(shí)現(xiàn)了全面化，規(guī)范化和系統(tǒng)化。軟件質(zhì)量管理目前已經(jīng)細(xì)分出了軟件過程改進(jìn)和軟件質(zhì)量度量等重要的子領(lǐng)域。

二、軟件質(zhì)量管理的常用模型

1.FURPS模型

FURPS模型是由Hewlett-Packard提出的一套考慮軟件質(zhì)量因素的模型，其中FURPS是功能性（function）、易用性（usability）、可靠度（reliability）、性能（performance）及可支持性（supportability）五個(gè)詞英文前綴的縮寫。具體的評估方式可以如下：

（1）功能性：特性、功能，通過評價(jià)程序的運(yùn)行能力、程序函數(shù)的通用性和軟件整體安全性來評價(jià)。（2）可用性：通過評價(jià)整體美觀性、一致性、相關(guān)文檔和人的因素來評估。（3）可靠性：通過統(tǒng)計(jì)軟件錯(cuò)誤的頻率和嚴(yán)重程度、輸出結(jié)果的準(zhǔn)確度、程序的可預(yù)測性和平均失效間隔時(shí)間、系統(tǒng)恢復(fù)能力來評價(jià)軟件的可靠性。（4）性能：性能是通過度量相應(yīng)時(shí)間、處理速度、資源消耗量和吞吐量和效率等指標(biāo)來評估。（5）可支持性：可支持性主要是指程序的可擴(kuò)展性，可適應(yīng)性和服務(wù)性、可測試性。兼容度?？膳渲眯裕惭b軟件的難易程度，問題可以被局部化解決的容易程度。

2.CMM

CMM（Capability Maturity Model for Software），軟件能力成熟度模型，是1986年美國軟件工程研究所提出的，最初旨在為美國政府提供軟件質(zhì)量的評估。1991年CMM1.0正式推出后，又相繼的升級為CMM1.1和CMM2.0版本，并被納入國家標(biāo)準(zhǔn)組織。CMM通過開發(fā)過程的角度來描述軟件開發(fā)的能力，將整個(gè)開發(fā)過程分為五個(gè)等級，企業(yè)可以按照這等級要求去提高軟件開發(fā)的能力。這五個(gè)等級分別是：

（1）初始級。初始級通常是雜亂無章的，靠企業(yè)或個(gè)人的能力去開發(fā)研究。（2）可重復(fù)級?？梢詮?fù)現(xiàn)最早取得的成功經(jīng)驗(yàn)，建立了基本的項(xiàng)目管理紀(jì)律，此時(shí)軟件過程以及達(dá)到一個(gè)相對穩(wěn)定的程度。（3）定義級。以及刑成了軟件管理的文檔，并且可以依據(jù)此文檔來約束整體的開發(fā)流程。在這個(gè)等級上，開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)將大大降低。（4）定量管理級。這一階段開始對軟件開發(fā)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，產(chǎn)生定量的控制。（5）優(yōu)化級。把重心放在對過程的不斷優(yōu)化中，以達(dá)到主動(dòng)防御缺陷，利用新的技術(shù)來不斷改進(jìn)過程。

3.ISO 9126

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在1991年制定了一套軟件質(zhì)量測量標(biāo)準(zhǔn) ISO/IEC 9126，這套軟件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為三個(gè)層次，分別為軟件質(zhì)量需求評價(jià)準(zhǔn)則（SQRC），軟件質(zhì)量設(shè)計(jì)評價(jià)準(zhǔn)則（SQDC），軟件質(zhì)量度量評價(jià)準(zhǔn)則（SQMC）。其中軟件質(zhì)量需求評價(jià)準(zhǔn)則包含6個(gè)質(zhì)量特性，軟件質(zhì)量設(shè)計(jì)評價(jià)準(zhǔn)則包含21個(gè)質(zhì)量子特性。整個(gè)評價(jià)模型從上至下形成一個(gè)樹形結(jié)構(gòu)，在最底層的度量指標(biāo)中得到一組度量，然后依次向上得出高一層次的度量指標(biāo)，最終完成整個(gè)軟件的評價(jià)工作。

4.Mccall

McCall等人于1978年提出了McCall軟件質(zhì)量評價(jià)模型，該模型定性的將軟件質(zhì)量要素分為三類，共11個(gè)要素。其基本思想是把軟件質(zhì)量分為三個(gè)層次，每一個(gè)層次反映軟件質(zhì)量的一個(gè)重要的方面，稱為質(zhì)量要素。每一個(gè)質(zhì)量要素又很多衡量標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成，每一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)又由一系列具體的度量指標(biāo)構(gòu)成。這種評價(jià)模型主要是從定性的角度來進(jìn)行評價(jià)，但其中的度量指標(biāo)也可以使用檢查表的方式來進(jìn)行評分，評分方案為0分到10分。

McCall認(rèn)為軟件質(zhì)量模型包括產(chǎn)品修正，產(chǎn)品轉(zhuǎn)移，產(chǎn)品運(yùn)行。其中產(chǎn)品修正包括可維護(hù)性、靈活性和可測試性。產(chǎn)品轉(zhuǎn)移包括可移植性、可復(fù)用性和互連性。產(chǎn)品運(yùn)行包括正確性、可靠性、效率、可使用性和完整性。

5.Boehm

Boehm等人在70年底末提出了基于分層的軟件質(zhì)量模型，這個(gè)模型和McCall有很多類似的地方，但是它的質(zhì)量要素?cái)?shù)量更多，而且創(chuàng)造性的提出了基于硬件的質(zhì)量要素。其總體思想是站在軟件交付者的角度來考慮整個(gè)軟件的功效，淡化軟件開發(fā)過程，認(rèn)為任何軟件開發(fā)過程都是一個(gè)耗時(shí)，耗力和金錢的過程。Boehm從三個(gè)維度來刻畫其認(rèn)為的軟件功效，分別為可移植性，有效性和可維護(hù)性。每一個(gè)維度又可以繼續(xù)細(xì)分為一系列的質(zhì)量要素。

三、軟件質(zhì)量管理模型的優(yōu)缺點(diǎn)對比

通過比較分析可以看出，以上五個(gè)模型各有各的缺點(diǎn)。FURPS模型的主要問題是沒有考慮到軟件的重用性和移植性的問題，在軟件開發(fā)產(chǎn)業(yè)化的今天，可移植性和跨平臺性是非常重要的，它可以直接影響軟件的用戶數(shù)量和經(jīng)濟(jì)效益。CMM模型非常強(qiáng)調(diào)軟件過程管理，注重文檔化的過程和設(shè)計(jì)，并且主要面向企業(yè)開發(fā)設(shè)計(jì)。因此對于小型組織或個(gè)人開發(fā)難以適用。另一方面。CMM的臺階化的成熟度框架也要求企業(yè)必須一步一步的“攀爬”這幾個(gè)階梯，這在一定程度上限制了企業(yè)軟件質(zhì)量管理的進(jìn)程。ISO/9126的意義在于將軟件質(zhì)量特征分為內(nèi)部特征和外部特征，充分考慮了軟件在不同生命周期的不同形態(tài)的問題，但是該模型沒有給出軟件質(zhì)量特征的具體的度量方法。McCall模型首次將軟件質(zhì)量特征和軟件度量聯(lián)系了起來，但它的度量項(xiàng)過于主觀，缺少定性指標(biāo)的支撐。而且該模型也沒有從軟件生命周期的不同階段來考慮，僅僅考慮了一種產(chǎn)品形態(tài)，不利于早起軟件質(zhì)量問題的發(fā)現(xiàn)和降低維護(hù)成本。Boehm模型和McCall相似，也是一種縱向?qū)哟翁卣鳂?gòu)成的軟件質(zhì)量模型，但該模型包括了一些硬件質(zhì)量要素，從而可以從更底層的角度度量軟件質(zhì)量。

總體來說，以上五個(gè)軟件質(zhì)量評價(jià)模型各自的度量指標(biāo)有既有相似的地方，又各不相同，在具體的實(shí)踐中應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況來具體分析應(yīng)用。（作者單位：重慶交通大學(xué)經(jīng)管學(xué)院）

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