劉紅

上海市微波設(shè)備研究所，中國·上海 200000

軟件質(zhì)量保證；軟件過程控制；軟件過程和產(chǎn)品審核

1 引言

通常一提到如何提高軟件質(zhì)量，軟件從業(yè)人員想到的就是加強軟件測試力度。然而加強軟件測試力度就意味著延長軟件測試時間，或增派軟件測試人手，且在實際操作上這兩種做法的效果均不理想。主要原因是軟件測試只是事后的一種彌補軟件質(zhì)量缺陷的手段，軟件質(zhì)量問題（軟件缺陷）是早在軟件測試之前的軟件開發(fā)過程中已經(jīng)生成。而在項目的約束條件（項目結(jié)束時間和項目經(jīng)費限定的情況）下，對軟件產(chǎn)品進行無休止的測試是不具備條件的，更何況這也是不科學不現(xiàn)實的。

依據(jù)CMMI（或GJB5000），軟件質(zhì)量涵蓋了驗證管理（VER）、確認管理（VAL）、技術(shù)解決方案（TS）、需求開發(fā)（RD）、項目集成管理（IPM）、決策分析（DAR）、配置管理（CM）、測量管理（MA）、產(chǎn)品集成（PI）、項目監(jiān)控（PMC）、項目計劃（PP）、質(zhì)量保證（PPQA）、需求管理ReqM、管理（RskM）、供應(yīng)商管理（SAM）以及講述軟件持續(xù)改進的組織過程的焦點（OPF）、組織過程的定義（OPD）和組織培訓(xùn)（OT）[1]。由此可見，軟件質(zhì)量的提高絕非只是通過增加軟件測試就可以達到。為了提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，徹底解決軟件項目的難點唯一的辦法就是通過提高軟件開發(fā)過程的質(zhì)量來帶動軟件產(chǎn)品質(zhì)量的提高。

軟件開發(fā)過程的質(zhì)量是指對軟件項目已定義的生命周期模型、各個過程的流程、模板、準則、項目計劃及其從屬計劃等的遵循程度，遵循程度越高，軟件開發(fā)過程的質(zhì)量就越高，軟件產(chǎn)品的質(zhì)量才會越高。軟件質(zhì)量的提高不是依靠軟件測試實現(xiàn)的，而是在于軟件開發(fā)整體過程的提高。

軟件質(zhì)量保證至關(guān)重要，它對整個軟件開發(fā)過程的每一步和軟件產(chǎn)品進行審核，是對軟件質(zhì)量的一種保護性活動，因此，要想軟件開發(fā)順利有序的進行，產(chǎn)生高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品，都離不開軟件質(zhì)量保證活動。

2 軟件質(zhì)量保證概述

軟件質(zhì)量一般是通過軟件測試來進行控制。但由于需求變更、項目成本等多種原因，軟件測試時間嚴重不足，漏測率偏高，給軟件產(chǎn)品的質(zhì)量帶來嚴重的隱患。軟件質(zhì)量保證（Software Quality Assurance）簡稱SQA，其更確切的叫法應(yīng)該為PPQA（Process and Product Quality Assurance），即過程和產(chǎn)品質(zhì)量保證。它的出現(xiàn)，彌補了軟件質(zhì)量控制（一般為軟件測試）工作的不足，它對軟件開發(fā)流程的各個環(huán)節(jié)及產(chǎn)品進行審核，客觀評價軟件已執(zhí)行的軟件過程與軟件工作產(chǎn)品，及時發(fā)現(xiàn)問題，以確保其質(zhì)量符合要求[2]。

軟件質(zhì)量保證是軟件質(zhì)量體系中非常重要而又特殊的組成部分。軟件質(zhì)量保證的工作涉及軟件開發(fā)過程的各個環(huán)節(jié)，以及每個參與軟件開發(fā)的人員，但又不涉及具體的軟件開發(fā)細節(jié)，軟件質(zhì)量保證人員獨立于項目開發(fā)組織以外，以保證它的客觀性。軟件質(zhì)量保證的工作成果則會使軟件開發(fā)人員和管理者對過程和相關(guān)的工作產(chǎn)品能有客觀深入的了解，給整個軟件開發(fā)組織包括管理層提供信心。

軟件質(zhì)量保證人員的具體工作就是要確保軟件開發(fā)團隊的工作內(nèi)容符合組織所要求的開發(fā)流程和開發(fā)要求，以確保軟件工作產(chǎn)品符合軟件質(zhì)量要求。

要驗證在軟件開發(fā)和使用過程中是否遵循了合理的過程和標準，主要包括以下幾個方面：

（1）對軟件開發(fā)過程實施審核，以確保交付給顧客的軟件產(chǎn)品具有較高的質(zhì)量。

（2）對軟件開發(fā)過程以及開發(fā)出來的軟件產(chǎn)品進行審核，使其要符合管理層和顧客的要求，在達到目標要求的同時，要安全，高效，盡量將人力和物力成本降到最低，并符合相應(yīng)標準與規(guī)程。

（3）若審核中發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)及時與當事人進行溝通，并著令處理，如果項目內(nèi)部無法解決或必要時，需將問題反饋給高層領(lǐng)導(dǎo)并爭取高層的支持。

（4）確保項目組制定的計劃、標準和規(guī)程是恰當?shù)?、合理的、是項目組所需要的，既符合組織要求，同時也滿足顧客及相關(guān)利益方的要求。

（5）為持續(xù)的軟件過程改進提供必要意見和建議。

軟件質(zhì)量保證是的軟件研發(fā)過程更加透明化，它使軟件項目組成員、各級管理層，甚至顧客都能清楚地了解項目名的情況。

3 軟件質(zhì)量保證的工作內(nèi)容

我們可以通過開發(fā)項目的整個過程來認識軟件質(zhì)量保證的作用和工作內(nèi)容。軟件質(zhì)量保證是通過過程控制來協(xié)助提高軟件質(zhì)量，以保證獲取高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品，提高工作效率，最終獲得高收益。軟件質(zhì)量保證的主要工作內(nèi)容如下。

3.1 制定軟件質(zhì)量保證計劃

在項目早期，SQA 工作人員應(yīng)在早期例會上，按照上級領(lǐng)導(dǎo)的要求和生產(chǎn)中要求項目最終想要完成的任務(wù)和目標，制定出切實可行的軟件質(zhì)量保證計劃，在計劃中提前考慮到各個階段的重點，并將相應(yīng)的難點和目的標記出來，方便后期工作；計劃中應(yīng)詳細說明在軟件開發(fā)整個生命周期內(nèi)，軟件質(zhì)量保證應(yīng)遵循的方法、準則及需審核的各個過程和軟件產(chǎn)品；對于每一個審核對象，應(yīng)標明審核時機及審核條件，同時計劃中還應(yīng)明確標明可能出現(xiàn)的問題的詳細處理方法；計劃應(yīng)盡量詳細，這樣更有利于今后的指導(dǎo)工作。

3.2 組織軟件質(zhì)量保證的工作評審人員

將制定完成的計劃交與評審人員進行審核。重點是審查計劃是否清晰、正確、可行。然后將通過評審的SQA 計劃發(fā)送給領(lǐng)導(dǎo)層和相關(guān)技術(shù)人員。SQA 工作人員也應(yīng)對項目工程組成員進行有關(guān)質(zhì)量保證職責和權(quán)力等方面的培訓(xùn)，以便使他們明白質(zhì)量保證工作的內(nèi)容和要求。

3.3 要審核項目日?；顒蛹耙?guī)程的符合性

這一環(huán)節(jié)是軟件質(zhì)量保證的日常工作內(nèi)容。如果只在階段點進行檢查和審核，那么出現(xiàn)的弊端是難以及時反映項目組的工作過程，當問題己經(jīng)暴露出來并出現(xiàn)了不太好的結(jié)果才能進行補救，此時為時已晚。所以軟件質(zhì)量保證人員應(yīng)按項目時間長短設(shè)定時間間隔，定期對軟件開發(fā)過程進行審核，以監(jiān)督軟件項目的進展及軟件研發(fā)情況，是否符合要求。為此，軟件質(zhì)量人員最好是根據(jù)項目的規(guī)劃，將項目劃分為幾個階段，再在每個階段點之間設(shè)置若干個便于監(jiān)督的跟蹤點，將跟蹤到的問題及時填寫到檢查單上，注意標明日期。工作完成后，根據(jù)檢查單來填寫相關(guān)偏離問題報告，如有必要，將問題報告上呈各層領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)技術(shù)人員加以指正。這樣才可以防患于未然，從根本上發(fā)現(xiàn)問題并及時解決。

3.4 保證項目的日?；顒雍鸵?guī)程的符合性

這一環(huán)節(jié)要求要對檢查過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時糾正和解決。項目組可以自行解決的問題就由項目組內(nèi)部自行解決，如果內(nèi)部無法解決，就將問題報告上交給高層領(lǐng)導(dǎo)者。軟件質(zhì)量保證人員應(yīng)跟蹤問題解決情況，直至問題關(guān)閉。

為了使軟件開發(fā)過程按要求實施，軟件產(chǎn)品符合管理層及顧客要求，針對軟件開發(fā)過程要求、實施準則，產(chǎn)品的規(guī)范要求等，軟件質(zhì)量保證人員在必要時可以對項目組人員進行相關(guān)培訓(xùn)，以使項目組人員能更好地按照要求執(zhí)行，同時，質(zhì)量保證人員根據(jù)以往的經(jīng)驗總結(jié)和過往的問題情況，在技術(shù)層面亦可對項目成員提出培訓(xùn)要求或給出建議。例如，根據(jù)SQA 以往的經(jīng)驗總結(jié)，建議以功能點估算法代替代碼行估算法進行估算。那么就應(yīng)向項目組提出介紹功能點估算法的概念及如何應(yīng)用的培訓(xùn)。

3.5 SQA 還要提供過程改進的建議

例如，PDCA 環(huán)和在此基礎(chǔ)上提出的IDEAL 模型，都是軟件過程改進的基本方法。軟件質(zhì)量保證人員應(yīng)當對發(fā)現(xiàn)的問題進行收集、歸類、統(tǒng)計和原因分析，對軟件過程改進提出意見和建議。

4 軟件質(zhì)量保證審核基本流程

軟件質(zhì)量保證就是要對軟件開發(fā)的各個環(huán)節(jié)進行審核，其定位于PPQA，其中兩個P 分別代表著過程和產(chǎn)品。

4.1 質(zhì)量保證對過程的審核

當今軟件質(zhì)量體系里，質(zhì)量的含義已經(jīng)不再局限于產(chǎn)品，對質(zhì)量的有要求和期望的也不再局限于用戶。因此，對于質(zhì)量的要求，已從傳統(tǒng)的質(zhì)量控制延伸至現(xiàn)在的質(zhì)量保證。只有好的過程才能提供高的質(zhì)量，讓項目的利益相關(guān)方都能獲得高質(zhì)量帶來的利益。

這里所講述的過程就是指組織中制定的各種流程、規(guī)范、規(guī)程等，這個流程、規(guī)范、規(guī)程就是組織要求每個軟件開發(fā)人員或項目開發(fā)過程所要遵循的要求。軟件質(zhì)量保證的審核是基于這樣一個前提：軟件項目開發(fā)所要求遵循的流程是符合項目實際需要的，是恰當并充分的；該流程是經(jīng)過組織審批的。（制定一個合理的流程是EPG 的工作，不是質(zhì)量保證人員的工作。）質(zhì)量保證人員將按照組織或項目所要求遵循的標準、規(guī)范對過程或產(chǎn)品進行審核。其中，軟件質(zhì)量保證人員對過程的審核按照過程的特點可以分為觸發(fā)性過程的審核和周期性過程的審核兩種。

4.1.1 觸發(fā)性過程的審核

觸發(fā)性的過程就如對文檔的評審過程，該評審過程何時進行、是需要等待觸發(fā)的，因此該審核活動是被評審?fù)ㄖ|發(fā)。以文檔評審為例，觸發(fā)性的審核流程大致如下。

（1）質(zhì)量保證人員按照計劃和組織標準準備檢查單。

（2）質(zhì)量保證人員對觸發(fā)性評審過程的準備工作進行檢查：如評審的文檔是否完備，評審材料是否準備齊全等。

（3）質(zhì)量保證人員參與評審，對評審過程及評審產(chǎn)出物進行審查。

（4）記錄不符合問題，盡可能地與適當?shù)娜藛T就不符合問題進行溝通，確定不符合項。

（5）跟蹤不符合項的解決直至關(guān)閉。當不符合項在項目中無法解決時，及時向高層匯報以尋求支持。

（6）分析不符合項，了解它的發(fā)展呢趨勢。

4.1.2 周期性過程的審核

主要是針對各種軟件工程中流程的審核，如配置管理過程、測量與分析過程等，周期性審核與觸發(fā)性審核最大的不同是它審核的對象是一個持續(xù)反復(fù)進行的過程，所以為保證該過程符合要求，QA 也將按照預(yù)定的時間間隔反復(fù)對該過程進行審核。

（1）質(zhì)量保證人員按照計劃和組織標準準備檢查單。

（2）質(zhì)量保證人員在計劃的時間內(nèi)，通知項目組并對過程進行審核。

（3）記錄不符合問題，盡可能與適當?shù)娜藛T就不符合問題進行溝通，確定不符合項。

（4）跟蹤不符合項的解決直至關(guān)閉。當不符合項在項目中無法解決時，及時向高層匯報以尋求支持。

（5）分析不符合項，了解它的發(fā)展趨勢。

4.2 質(zhì)量保證對工作產(chǎn)品的審核

軟件開發(fā)過程中所產(chǎn)生的任何工作成果都稱為工作產(chǎn)品，它可能是代碼，也可能是文檔，甚至是會議記錄等，就這些產(chǎn)品并非所有都是要交給用戶的，因此，我們這里的產(chǎn)品特指要交付給用戶的部分工作產(chǎn)品。

如果想要保證交付給用戶的是一個高質(zhì)量的產(chǎn)品，我們首先要確保每個工作產(chǎn)品是高質(zhì)量的。軟件質(zhì)量保證不能像軟件測試人員那樣對產(chǎn)品進行測試，它只能在軟件開發(fā)的過程中通過對每個工作產(chǎn)品的審核來確保工作產(chǎn)品的質(zhì)量。

對軟件產(chǎn)品進行的審核，是通過審核相關(guān)評審或檢查記錄來間接進行的。軟件質(zhì)量保證人員通常通過以下兩種方式來對工作產(chǎn)品的質(zhì)量進行審核。

4.2.1 文檔類

例如，《需求規(guī)格說明》《詳細設(shè)計文檔》等可以通過審查這些文檔是否符合編寫要求，這些文檔的評審過程、評審報告是否符合規(guī)定來確保其質(zhì)量符合要求，如果評審報告中有缺陷記錄，則必須對缺陷進行跟蹤，確保缺陷得以解決。

4.2.2 代碼、組件等工作產(chǎn)品

對代碼、組件等工作產(chǎn)品的審查，則是通過其相應(yīng)的測試報告,審查這些報告及相應(yīng)過程看是否符合要求，如這些報告中記錄了缺陷，那么就應(yīng)該確保這些缺陷最終得到解決。其基本流程如下。

（1）質(zhì)量保證人員按照計劃和組織標準準備相關(guān)檢查單。

（2）提取項目組提交的需審核的產(chǎn)品及其材料包。

（3）對交付物對照檢查單進行審核。

（4）記錄不符合問題，盡可能與適當?shù)娜藛T就不符合問題進行溝通，確定不符合項。

（5）跟蹤不符合項的解決直至關(guān)閉。當不符合項在項目中無法解決時，及時向高層匯報以尋求支持。

（6）分析不符合項，了解它的發(fā)展趨勢。

5 SQA 工作人員的能力與責任

軟件質(zhì)量保證人員的工作很多，內(nèi)容很復(fù)雜。項目前期，軟件質(zhì)量保證方面應(yīng)制定質(zhì)量保證計劃，有文字方面的工作。其中，SQA 工作人員的溝通協(xié)調(diào)能力也要很強。軟件質(zhì)量一旦出現(xiàn)問題，可能會涉及到很多部門和相關(guān)工作人員，此時想要解決問題，良好的溝通必不可少。同時，軟件質(zhì)量保證人員應(yīng)有控制軟件質(zhì)量的能力，要作人員要熟悉軟件開發(fā)過程，熟練掌握單位內(nèi)部已有的各種流程、標準和規(guī)范，做好獨立審核工作并發(fā)現(xiàn)問題。質(zhì)量保證人員會參與到評審分配需求中，與項目軟件負責人一起確定適合項目使用的一系列計劃和章程。項目級質(zhì)量保證人員還要在固定時間（一般以周為單位），對所有正使用的軟件，其工作中的運行過程及相關(guān)活動進行審核，提前提示項目工程組成員依據(jù)之前制定好的行動計劃和開發(fā)標準展開一系列的活動并進行監(jiān)督，減少和避免問題的發(fā)生[3]。

SQA 工作人員還要參與到軟件的測試過程，包括單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試和驗收測試等。如果在測試過程中SQA 工作人員發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)范的項目，應(yīng)告知責任人，對不能在項目內(nèi)解決的問題逐級上報，這個過程中工作人員要一直跟蹤直到問題完全解決，并編輯成報告進行記錄，關(guān)閉問題。

軟件開發(fā)過程和軟件產(chǎn)品中很多時候出現(xiàn)的問題會有類似的地方，軟件質(zhì)量保證人員應(yīng)具有對問題根源識別和歸納能力，要透過現(xiàn)象看本質(zhì)。同時，也應(yīng)具有舉一反三的能力，很多問題和風險的起因都是相同或相近的，因此舉一反三可以對未發(fā)生的風險和問題起到預(yù)防的作用，盡早識別盡早解決，從而降低問題所帶來的負面影響。

除上述工作內(nèi)容之外，對項目中出現(xiàn)的意外和緊急情況處理的應(yīng)急反應(yīng)、協(xié)助單位進行軟件體系的認證等，也都是SQA 人員的工作范疇[4]。作為一名SQA 人員，應(yīng)及時介入項目，積極與項目組合作，不但要熟練掌握業(yè)務(wù)知識，而且要具有一定的業(yè)務(wù)技巧，靈活運用軟件體系的標準，才能保證軟件產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，逐步提高軟件過程的成熟度。

6 結(jié)語

目前，從國際市場上看，軟件加工行業(yè)的人才處于緊缺形式，軟件開發(fā)的發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展空間非常大，而中國目前軟件技術(shù)在世界上來說雖沒有達到引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的水平，但也處于相對先進的地位。再加上中國軟件技術(shù)人員普遍具有良好的專業(yè)技術(shù)和職業(yè)素養(yǎng)，勞動成本相對于發(fā)達國家比較低廉，因此國際上很多國家都很有意愿跟我們國家進行合作，開展人才共同培養(yǎng)。只要組織得法，技術(shù)先進，迅速發(fā)展軟件加工出口，就會有良好的發(fā)展前景。毫無疑問，軟件企業(yè)的SQA 工作是重要而且必要的，所以軟件企業(yè)應(yīng)該倡導(dǎo)、推行和建立規(guī)范的質(zhì)量保證體系，以提高軟件企業(yè)的綜合實力和競爭力。