林澤維

摘要：進(jìn)入21世紀(jì)以來，信息化技術(shù)得到了蓬勃的發(fā)展，軟件系統(tǒng)作為信息化應(yīng)用的基礎(chǔ)，其質(zhì)量也成為信息化技術(shù)的核心內(nèi)容?，F(xiàn)階段，探討信息化中軟件質(zhì)量的管理與控制已成為諸多相關(guān)工作者的研究熱點(diǎn)。該文就從基于軟件過程的需求分析、軟件設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)、軟件測(cè)試、軟件維護(hù)等環(huán)節(jié)切入，探討如何管理和控制這些過程的質(zhì)量，從而保證軟件系統(tǒng)的整體質(zhì)量。希望能將這些方法推廣到信息化技術(shù)的類似應(yīng)用中，供廣大同行參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：軟件；質(zhì)量；管理；信息化；過程

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）08-1715-03

信息技術(shù)作為推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量之一，也在很大程度上對(duì)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展起到了極為深遠(yuǎn)的影響。近年來，我國以信息化建設(shè)為中心，通過各種質(zhì)量管理體系、方法不斷強(qiáng)化軟件質(zhì)量管理水平，進(jìn)而防范經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)，期望不斷增強(qiáng)信息化企業(yè)的競爭力。

傳統(tǒng)軟件質(zhì)量管理方式較為偏頗，即單純的依靠先進(jìn)工具與方法來作為提高軟件質(zhì)量管理的關(guān)鍵，但在實(shí)踐的過程中發(fā)現(xiàn)效果與預(yù)期相差較大。許多軟件研發(fā)企業(yè)對(duì)于軟件的質(zhì)量控制存在諸多問題，往往因只過分關(guān)注某一個(gè)過程而導(dǎo)致整體質(zhì)量的降低，如：未能準(zhǔn)確評(píng)估客戶需求與技術(shù)水平的平衡點(diǎn)，以致軟件產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)完成后無法滿足客戶需求、或?yàn)榱藵M足客戶需求加大開發(fā)力度，雖然最終能夠契合用戶需求，但往往拖延了軟件產(chǎn)品的交付工期，也加大了軟件開發(fā)過程中的成本投入。

針對(duì)這一現(xiàn)狀，提出基于過程的軟件質(zhì)量管理方法，即從軟件的需求分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)合各過程環(huán)節(jié)的實(shí)際情況、特征，采取針對(duì)性的質(zhì)量管理方式，實(shí)現(xiàn)從根本上保證軟件產(chǎn)品的整體質(zhì)量，更好地滿足用戶需求，進(jìn)而提高軟件企業(yè)的競爭力。

1 基于過程的軟件質(zhì)量控制概述

1.1 過程軟件產(chǎn)品的含義

從廣義來講，質(zhì)量代表的是產(chǎn)品或工作情況的優(yōu)劣程度。從狹義來講，質(zhì)量是反應(yīng)實(shí)體滿足明確和隱含需求的能力與特性的總和。近年來隨著社會(huì)公眾對(duì)質(zhì)量認(rèn)知程度的不斷加深，工業(yè)生產(chǎn)過程中“質(zhì)量管理”的重要性日益凸顯。早在20世紀(jì)80年代初期就有相關(guān)學(xué)者提出基于過程的軟件質(zhì)量管理的概念，就目前而言，基于過程的軟件質(zhì)量管理更多的被認(rèn)為是將輸入轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵龅年P(guān)聯(lián)活動(dòng)。從軟件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成型及其整體管理活動(dòng)來講，軟件質(zhì)量管理過程包含三大過程，即軟件工程過程、管理過程以及支持過程。軟件工程過程主要涉及軟件的需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試、發(fā)布運(yùn)行。軟件的管理過程主要包括軟件產(chǎn)品的功能維護(hù)、質(zhì)量控制。軟件的支持過程主要是對(duì)軟件工程過程的支持，評(píng)審、測(cè)量軟件技術(shù)質(zhì)量。

1.2 軟件質(zhì)量管理現(xiàn)狀

我國信息產(chǎn)業(yè)的規(guī)模相較于歐美等發(fā)達(dá)國家較小，在資金的投入方面也較為不足，國家也尚未出臺(tái)較為健全的輔助政策，而且我國在知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)方面也存在爭議，導(dǎo)致我國軟件質(zhì)量普遍不高，這在一定程度上影響了我國軟件質(zhì)量管理工作的開展。目前我國軟件質(zhì)量管理問題現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在以下幾方面：

1）缺乏質(zhì)量控制意識(shí)

由于我國信息產(chǎn)業(yè)大多規(guī)模較小，生產(chǎn)體系尚不健全，相關(guān)企業(yè)也缺乏軟件質(zhì)量控制意識(shí)，以致許多軟件產(chǎn)品質(zhì)量問題沒有得到企業(yè)的充分重視，進(jìn)而導(dǎo)致我國軟件產(chǎn)品質(zhì)量普遍不高。同時(shí)軟件產(chǎn)品屬于無形的資源，與其他產(chǎn)品有著較大的差異，其質(zhì)量控制與管理工作的開展難度較大，需要相關(guān)技術(shù)人員具備完善的信息技術(shù)知識(shí)體系，對(duì)軟件進(jìn)行全面的檢測(cè)與評(píng)估。另外，在軟件產(chǎn)品項(xiàng)目開發(fā)完成交付之后，目前也沒有較為科學(xué)合理的量化指標(biāo)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定。

2）刻意追求項(xiàng)目工期

許多軟件開發(fā)企業(yè)片面追求軟件開發(fā)項(xiàng)目的進(jìn)度，以期加快項(xiàng)目開發(fā)工期，往往以犧牲質(zhì)量為代價(jià)來保證項(xiàng)目的工期進(jìn)度。因此在此過程中，勢(shì)必弱化了對(duì)軟件質(zhì)量的控制，帶來的結(jié)果，從眼前來看似乎滿足了工期要求，但系統(tǒng)在運(yùn)行中暴露出來的問題，必然需要進(jìn)行及時(shí)修復(fù)，這反過來也間接地影響了系統(tǒng)正常運(yùn)行的預(yù)期工期。這種刻意追趕項(xiàng)目進(jìn)度而忽略質(zhì)量的做法，對(duì)整個(gè)國家的信息化過程都有害而無利的。

3）質(zhì)量管理體系滯后

相較于發(fā)達(dá)國家，我國信息化水平明顯不足，而且起步的時(shí)間也相對(duì)較晚，缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)，也沒有完善的制度規(guī)范與管理體系，制約了我國軟件產(chǎn)品質(zhì)量的提高。目前我國軟件質(zhì)量管理正處于發(fā)展的初級(jí)階段，其質(zhì)量管理體系相較于發(fā)達(dá)國家而言較為滯后，主要表現(xiàn)在軟件開發(fā)企業(yè)對(duì)于軟件技術(shù)的發(fā)展重視程度明顯高于其對(duì)軟件質(zhì)量的要求。雖然軟件開發(fā)是一項(xiàng)具有創(chuàng)造性的活動(dòng)，重視相關(guān)技術(shù)人員在研發(fā)過程中的合作與創(chuàng)新，不斷提高軟件技術(shù)，但是，如果質(zhì)量管理體系滯后，也是無法充分滿足高質(zhì)量軟件產(chǎn)品的質(zhì)量管理需求的。

4）缺乏健全的質(zhì)量控制體系

信息化過程的基本流程主要有八個(gè)環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。首先，軟件企業(yè)需要充分掌握用戶的需求情況，便于開發(fā)工作有針對(duì)性的開展。其次，調(diào)研人員需要根據(jù)合理的需求開展市場(chǎng)調(diào)研活動(dòng)。另外，還有產(chǎn)品選型、招標(biāo)、開發(fā)、測(cè)試、上線與維護(hù)對(duì)于信息化過程軟件開發(fā)質(zhì)量均有著重要的影響。但是由于多數(shù)質(zhì)量控制活動(dòng)往往都集中在其中某一個(gè)或幾個(gè)獨(dú)立環(huán)節(jié)，如：開發(fā)實(shí)現(xiàn)、軟件后期的測(cè)試過程、維護(hù)階段，沒有充分將質(zhì)量控制理念貫穿到如軟件過程的全過程，致使軟件質(zhì)量管理存在不足。

5）“轉(zhuǎn)包”現(xiàn)象的泛濫

現(xiàn)階段，許多軟件開發(fā)企業(yè)將開發(fā)項(xiàng)目“轉(zhuǎn)包”給其他軟件開發(fā)商，誠然，“轉(zhuǎn)包”在很大程度上加快了項(xiàng)目開發(fā)的進(jìn)度，但是由于不同軟件開發(fā)商進(jìn)行局部開發(fā)時(shí)的重復(fù)調(diào)研、各自的質(zhì)量評(píng)估體系、開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)差異等，極易出現(xiàn)內(nèi)部模塊、接口調(diào)用、數(shù)據(jù)不兼容、共享等問題，導(dǎo)致軟件系統(tǒng)的集成質(zhì)量，進(jìn)而影響到系統(tǒng)的整體質(zhì)量。

2 基于過程的軟件質(zhì)量控制方法

2.1 軟件需求過程的質(zhì)量管理

IEEE軟件工程對(duì)于“需求”的定義，主要涉及三方面的內(nèi)容：

1）用戶在解決問題或者達(dá)到目標(biāo)所需的條件或能力。在需求調(diào)研工作中，調(diào)研人員需要全面收集市場(chǎng)用戶需求，然后對(duì)用戶需求進(jìn)行整理與分析，同時(shí)需要?jiǎng)澐中畔⒒^程對(duì)需求的影響，確保軟件開發(fā)項(xiàng)目可行性、功能性、與需求的一致性；

2）系統(tǒng)滿足合同、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等所需具有的條件或能力，在編制用戶需求規(guī)格說明書時(shí)，必須立足于軟件開發(fā)質(zhì)量控制流程規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)模板，再結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)進(jìn)行編制；

3）從實(shí)際操作來講，需要分析用戶需求規(guī)格說明書、開發(fā)軟件需求規(guī)格說明書、項(xiàng)目視圖與范圍文件。在進(jìn)行用戶需求評(píng)審時(shí)，需要充分利用評(píng)審機(jī)制，特別要召集用戶代表，參與對(duì)用戶需求的確認(rèn)，然后形成軟件需求說明書。同樣，需要對(duì)軟件需求說明書進(jìn)行評(píng)審，確認(rèn)與用戶需求說明書的一致性，并根據(jù)評(píng)審意見進(jìn)行調(diào)整。

從諸多項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，軟件需求階段的質(zhì)量控制可從以下幾方面進(jìn)行關(guān)注：

1）客戶管理。許多客戶提出軟件開發(fā)需求的時(shí)候，往往缺乏對(duì)于相關(guān)技術(shù)及其需求的認(rèn)知。因此，軟件需求分析相關(guān)工作人員就需要全面了解客戶資料、組織特征等，然后幫助客戶制定正確的需求決策，便于軟件開發(fā)項(xiàng)目良好的進(jìn)行。

2）目標(biāo)過程?？蛻襞c軟件開發(fā)商對(duì)于軟件產(chǎn)品的期望就是軟件項(xiàng)目開發(fā)的目標(biāo)。首先需要對(duì)用戶需求目標(biāo)進(jìn)行分析，需求分析相關(guān)工作者需要從中進(jìn)行平衡與取舍，避免軟件開發(fā)的實(shí)際能力與用戶的需求產(chǎn)生較大的沖突。

3）范圍控制與需求篩選。對(duì)比用戶需求與實(shí)際情況，充分結(jié)合用戶需求價(jià)值，對(duì)用戶的需求優(yōu)先級(jí)、重要性進(jìn)行分析，以此確定軟件的功能范圍，分解軟件結(jié)構(gòu)，最終與客戶就功能范圍達(dá)成一致。

4）挖掘潛在需求。許多用戶能提出明確的需求，往往會(huì)忽視一些可能的、不確定的需求。在進(jìn)行用戶需求調(diào)研時(shí)，需求分析人員需要結(jié)合用戶的行業(yè)特征、行為習(xí)慣，以敏銳洞察力去引導(dǎo)用戶提出潛在需求，以便在設(shè)計(jì)階段預(yù)留兼容接口，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性。

軟件需求作為整個(gè)軟件產(chǎn)品過程的源頭，軟件開發(fā)商首先需要從根本上重點(diǎn)保證軟件需求的質(zhì)量，才能滿足用戶對(duì)于軟件質(zhì)量的高要求。

2.2 軟件設(shè)計(jì)過程的質(zhì)量管理

軟件設(shè)計(jì)過程中的質(zhì)量管理工作主要有兩個(gè)環(huán)節(jié)：概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)。概要設(shè)計(jì)是通過對(duì)軟件需求說明書進(jìn)行分析后、基于分析結(jié)果采用相應(yīng)的方式設(shè)計(jì)軟件的總體架構(gòu)、外部接口、內(nèi)部接口、數(shù)據(jù)庫類型、中間件等，便于詳細(xì)設(shè)計(jì)工作有針對(duì)性的開展。詳細(xì)設(shè)計(jì)則是在概要設(shè)計(jì)提出的總體結(jié)構(gòu)框架基礎(chǔ)上，對(duì)具體實(shí)現(xiàn)的方法、邏輯、數(shù)據(jù)字典等進(jìn)行詳細(xì)的描述。

從整個(gè)軟件生命周期來看，軟件設(shè)計(jì)過程耗時(shí)相對(duì)較少，但是卻極為重要，它既是軟件需求的結(jié)果，也是編碼實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和依據(jù)。整個(gè)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，甚至關(guān)系到軟件系統(tǒng)是否能真正實(shí)現(xiàn)、及軟件產(chǎn)品的使用壽命。

因此，在軟件設(shè)計(jì)過程中需要嚴(yán)格按照用戶對(duì)于軟件的需求規(guī)格說明進(jìn)行。同時(shí)也需要充分結(jié)合軟件設(shè)計(jì)過程活動(dòng)，指定合理的質(zhì)量目標(biāo)，通過組織同行評(píng)審等方式，確保設(shè)計(jì)的合理性、可行性，進(jìn)而達(dá)到提高軟件設(shè)計(jì)過程的質(zhì)量目標(biāo)。

2.3 軟件編碼過程的質(zhì)量管理

軟件編碼過程，就是利用具體的編程語言來實(shí)現(xiàn)軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì)。軟件編碼作為軟件產(chǎn)品開發(fā)形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在軟件質(zhì)量管理體系中屬于特殊過程。軟件編碼過程的質(zhì)量管理需要軟件開發(fā)工作者全程投入，才能從根本上保證軟件編碼過程的質(zhì)量。常見的軟件編碼過程的質(zhì)量管理方法有：規(guī)范編碼、審查代碼、單元測(cè)試等方式。

在規(guī)范編碼的時(shí)候，需要注意源代碼的排版規(guī)整、適當(dāng)注釋，提高軟件程序的可讀性與一致性，也便于后期維護(hù)工作的開展。另外，做好源代碼的排版也能夠在很大程度上保證成果的易于共享。

在進(jìn)行代碼評(píng)審過程中，可以采取開發(fā)人員間交叉走讀代碼、或者組織專家小組通過開會(huì)討論的方式對(duì)源代碼進(jìn)行走查。通過對(duì)代碼進(jìn)行嚴(yán)格的評(píng)審，可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)源代碼編制過程中存在的一些漏洞與問題，如：全局與局部變量的濫用、數(shù)據(jù)初始化問題、程序?qū)崿F(xiàn)邏輯的錯(cuò)誤等，既可豐富開發(fā)人員的編碼經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)成果的共享。

在單元測(cè)試過程中，需要關(guān)注模塊對(duì)數(shù)據(jù)的正確輸入與輸出、局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的處理完整性、模塊運(yùn)行覆蓋所有預(yù)期的邏輯范圍、模塊對(duì)邊界數(shù)據(jù)等特殊情況的處理機(jī)制、對(duì)異常情況的容錯(cuò)處理能力等。

2.4 軟件測(cè)試過程的質(zhì)量管理

軟件測(cè)試作是軟件生命周期中的其中一個(gè)環(huán)節(jié)，作為軟件過程之一，目的是為了驗(yàn)證軟件開發(fā)商開發(fā)的軟件能否充分滿足用戶需求。通過軟件軟件測(cè)試，能盡可能地發(fā)現(xiàn)軟件中存在的功能、性能、易用性、可用性、維護(hù)性等方面的問題，以便及時(shí)修復(fù)、糾正，從而確保軟件系統(tǒng)在發(fā)布交付給用戶時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。

軟件測(cè)試通常包含三方面的測(cè)試：單元測(cè)試、集成測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試。單元測(cè)試既可在編碼階段由開發(fā)人員進(jìn)行，也可在測(cè)試環(huán)節(jié)由專門的測(cè)試人員來完成。1） 單元測(cè)試：首先是以模塊為詳細(xì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，進(jìn)而對(duì)模塊中存儲(chǔ)的輸入信息、輸出信息、處理信息等進(jìn)行全面的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)軟件集成前各個(gè)模塊中潛在的故障或錯(cuò)誤信息。2） 集成測(cè)試：集成測(cè)試主要是以概要設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，首先將軟件各個(gè)模塊集成，組裝完畢后進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，這樣可以發(fā)現(xiàn)軟件系統(tǒng)各模塊間在交互、共享等方面的錯(cuò)誤。2） 系統(tǒng)測(cè)試：系統(tǒng)測(cè)試以需求為基礎(chǔ)，檢驗(yàn)、驗(yàn)證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能是否完全滿足軟件需求規(guī)格說明書中的內(nèi)容，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)提出并跟蹤、驗(yàn)證修正結(jié)果。

軟件測(cè)試過程中的質(zhì)量管理可以采用缺陷度量方法，即根據(jù)測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷等級(jí)（嚴(yán)重、一般、優(yōu)化）、缺陷引入階段（需求、編碼、測(cè)試、環(huán)境、其他）、缺陷發(fā)現(xiàn)與修復(fù)版本號(hào)等，從中分析系統(tǒng)的缺陷嚴(yán)重程度、修復(fù)情況、缺陷原因，再結(jié)合測(cè)試人員花費(fèi)的測(cè)試工時(shí)，計(jì)算出缺陷密度，可作為衡量開發(fā)質(zhì)量的參考依據(jù)。通過對(duì)缺陷資源庫進(jìn)行整理，分析缺陷集中高發(fā)環(huán)節(jié)，利于測(cè)試人員積累測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)人員避免類似缺陷的重復(fù)產(chǎn)生，為其他軟件項(xiàng)目的研發(fā)提供借鑒意義。

2.5 軟件維護(hù)過程的質(zhì)量管理

在軟件系統(tǒng)完成測(cè)試交付客戶之后，軟件開發(fā)商還需要為客戶提供全面的維護(hù)、支持服務(wù)，還需要對(duì)客戶提出的新需求進(jìn)行響應(yīng)與完善。一般來說，軟件維護(hù)過程的質(zhì)量管理包含修正性、適應(yīng)性、完善性、預(yù)防性等四類維護(hù)工作的質(zhì)量管理。修正性維護(hù)是針對(duì)客戶在軟件使用過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)改正，保證軟件正常運(yùn)行。適應(yīng)性維護(hù)是保證軟件在使用過程中能夠充分滿足客戶日益變化的需求，延長軟件的使用周期。完善性維護(hù)是對(duì)系統(tǒng)在使用過程中的某些不合理、不完備進(jìn)行完善。預(yù)防性維護(hù)是對(duì)軟件在使用過程中可能出現(xiàn)的潛在、隱藏問題進(jìn)行修復(fù)，預(yù)防問題的真正發(fā)生。

軟件的維護(hù)性主要包含三種主要特性，即可測(cè)試性、可修改性與可理解性。軟件開發(fā)商需要對(duì)軟件維護(hù)過程中的上述特性進(jìn)行分別控制，尤其需要在軟件測(cè)試完成后對(duì)軟件的可維護(hù)性進(jìn)行確認(rèn)，從根本上保證軟件的維護(hù)過程能滿足客戶的基本需求。

綜上所述，基于過程的軟件質(zhì)量管理，需要立足于用戶的實(shí)際需求，并具體落實(shí)到軟件過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，只有各環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理做到有效、可控，軟件系統(tǒng)的整體質(zhì)量才能有所保證。

3 結(jié)束語

軟件作為信息化社會(huì)的重要基礎(chǔ)，在一定程度上代表了國家生產(chǎn)力水平，也代表了國家的綜合國力。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的大背景下，信息產(chǎn)業(yè)作為支柱性產(chǎn)業(yè)，能夠從根本上推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。信息產(chǎn)業(yè)是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程，已經(jīng)逐步覆蓋了我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方方面面，對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用，但是隨著信息技術(shù)的不斷普及，對(duì)軟件質(zhì)量的要求也越來越高。如何從軟件過程出發(fā)，依靠各階段的質(zhì)量控制手段來保證和提升軟件系統(tǒng)的整體質(zhì)量，這將有利于我國信息化水平的提高，進(jìn)而防范經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)問題，不斷增強(qiáng)信息化產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。

本文正是以分析當(dāng)前軟件質(zhì)量管理現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn)，然后結(jié)合軟件過程的各環(huán)節(jié)特點(diǎn)，闡述了基于過程的質(zhì)量控制方法，以供廣大同行參考，以期推動(dòng)我國軟件產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

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