Ch02-软件质量管理

1、Ch2 软件质量管理Software Quality Management8/18/202212.1 概述高度复杂的大型软件应用是信息时代的特征之一，软件质量问题被广泛关注，也是开发者必须面临和解决的核心软件质量与开发过程密切相关，软件开发工程化是改善软件质量保障的必然要求软件开发管理者和开发者必须而且能够了解每一个开发过程和活动对软件质量可能产生的影响，及时掌握所产生的结果，及时发现和控制所要产生或已经产生的质量问题8/18/20222软件质量管理实际上就是工程化管理，主要任务是使软件开发活动和开发过程规范化、程序化和标准化软件质量管理的基本方法是：将复杂问题分解为若干可实现并且可管理的部分

2、对每个部分在软件生命期的各阶段，应用相应的、有效的技术和方法，展开软件开发活动并对其阶段性产品的质量进行验证最终组合成整个软件产品，并验证其质量软件质量管理的概念8/18/20223全面质量管理（TQM）TQM是一种管理模式，目标是通过连接质量和用户满意度来取得长期的成功，基本方法是通过营造一种组织文化，使得组织内部的每个成员都参与到过程、产品和服务的改善中。HP的TQC策略：管理承诺、领导能力、客户重点、全面参与、系统分析Motorola的6Sigma：核心是降低周期时间和参与管理IBM的市场驱动策略：客户是最终的评判者8/18/20224度量和分析TQM有4个关键要素：关注客户：目标是取得

3、全面客户满意度，包括收集和研究客户的期望和需求，测量和管理客户满意度关注客户过程改进质量人文要素过程改进：目标是降低过程的变化性，获得持续的过程改进，包括商业过程和产品过程质量的人性化要素：目标是在全组织内营造质量文化，重点包括领导能力、管理承诺、全面参与、职员授权及其他社会、心理、人文因素度量和分析：目标是推进所有质量参数的持续改进全面质量管理8/18/20225软件开发过程系统需求系统设计软件需求详细设计概要设计编码单元测试集成测试确认测试系统测试系统联试软件交付项目计划软件开发计划软件配置管理计划软件质量计划质量评审里程碑8/18/202262.2 系统需求阶段一、阶段任务系统需求分析阶

4、段的任务是：分析系统、分系统和设备对其中软件的需求，确定软件实现的运行环境，对于待开发的软件项目进行定义，形成软件任务书。软件任务书及有关文件是任务交办方提出的有关软件技术指标、参数、进度、质量要求、经费开支等内容的书面文件，是软件开发、审查和验收的原始依据。任何规模的软件开发工作都应形成独立的软件任务书。8/18/20227二、实施步骤分析系统的规格要求和组成成分分析硬件和软件的关系，包括结构、配置和使用规则定义务软件的开发项目定义各硬件、软件之间接口的初步关系确定技术指标、质量指标及可靠性要求提出初步验收方法编制软件任务书评审8/18/20228三、阶段产品软件任务书软件的初步接口说明四、

5、软件任务书的技术要求应对软件的主要功能、性能、技术指标进行定义，应考虑与接口说明的一致性，考虑其可测试性，满足质量因素的要求内容应全面，可检查应明确列出任务承办方最终向任务交办方交付的内容清单应包括此阶段应提交的阶段产品8/18/20229五、软件任务书规格任务书的目的和用途任务书的主要内容和组成任务的前提条件、技术指标、质量及可靠性要求研制期限开发的产品和交付的时间(附交付清单)验收及交付方法开发经费双方协商意见双方签署文件8/18/202210六、评审评审目的：评审软件任务书和初步接口的恰当性评审条件：完成软件任务书和初步接口说明。评审内容：软件项目功能描述的正确性；接口要求和接口设备要求

6、的合理性；质量要求的合理性；开发环境要求的合适性；开发经费的合理性；开发进度要求的可行性；软件产品的完整性和验收、交付方式的合适性8/18/2022112.3 软件需求分析阶段一、阶段任务软件需求分析阶段的任务是确定所开发软件的运行环境、功能和性能要求，编写项目开发计划，为概要设计提出软件规格说明。软件需求分析是由软件开发方在系统需求分析的基础上根据交办方提出的软件任务书以及其他文件进行的。交办方应与承办方密切协作，扬长避短，详细确定软件需求并编制出一个需求完整、详细，又具有很好使用性的软件需求规格说明。软件项目组的组建及计划工作亦是本阶段的重要任务。8/18/202212二、实施步骤分析和确

7、定软件开发和运行的环境明确操作者的要求，经分析后将任务书中的技术指标拟定成相应的软件需求规格说明确定人机界面编制项目开发训划，确定项目质量要求，并将它分解为对软件开发各阶段的质量要求，给出检查准则确定本项目的质量保证、配置管理工作，并写入项日开发计划编写软件需求规格说明，填写软件项目计划数据表初步编写软件确认测试计划，测试用例设计可在以后进行开始编写软件使用说明评审安排测试工作8/18/202213三、阶段产品项目开发计划和经费预算软件需求规格说明软件接口说明数据要求说明初步软件确认测试计划软件项目计划数据表8/18/202214四、技术要求软件任务书应对软件的主要功能、性能、技术指标进行定义

8、，内容全面、可检查项目开发计划中应给出阶段评审及配置管理计划，并明确人员软件需求规格说明的编制要求：正确而恰当地定义软件的功能、性能等所有软件需求，但不描述设计或管理上的细节软件需求规格说明的编制质量要求：完整性：包括全部有意义的功能、性能、设计约束、属性和外部接口等需求，对所有可能的输人数据都给予定义，对合法和非法输人数据的处理做出规定明确性：对软件需求的描述要明确无误，保证每一个需求都无二义性一致性：各需求的描述不能矛盾，概念、定义、术语要标准化可验证性及可测试性：不使用不可度量的词描述需求易修改：文档应有条理、易于阅读和检索，且易于修改软件可追踪性：文档各条目的来源及去向清晰可追踪所有需

9、求分析工作必须以运行环境为基础软件需求规格说明要描述软件应发生和不应发生的所有事件软件需求规格说明必须通过评审8/18/202215五、配置管理内容包括：软件任务书将作为软件开发的功能基线项目开发计划及项目预算软件需求规格说明、软件接口说明、数据要求说明软件项目计划数据表软件需求分析阶段评审表软件确认测试计划(初步)8/18/202216六、评审评审目的：评审承办方提出的项目开发计划是否符合软件任务书要求，承办方是否明确系统的要求；评审软件需求规格说明、接口和数据说明是否符合软件任务书的技术指标要求，并着重审查软件需求规格说明、接口说明的准确性、完整性和可理解性；评审丈档能否作为概要设计的依据

10、。评审条件：完成文档，标检合格，并提供下列供评审的文档：软件任务书；项目开发计划；软件需求规格说明；数据要求说明；软件项目计划数据。8/18/202217评审内容：针对项目开发计划及软件需求规格说明，进行下列项目的分析并得出结论：任务和需求分析：内容包括项目组人员、进度、软件功能、性能、接口、数据、环境需求等；可行性分析：内容包括技术、经费、人员要求、投资效益分析、风险分析等；质量保证：根据软件质量保证工作的计划，检查是否已把质量保证列为软件需求分析阶段的一项重要内容，分析有关计划的恰当性；标准化：检查本阶段工作及文档是否符合有关的标准要求；配置管理：分析软件配置项基线规定的恰当性及软件配置项

11、基线设置和管理计划的恰当性和完整性；管理：评审软件质量保证工作和配置管理工作的合适性。评审结论：如果通过，软件开发可进入设计阶段；如果原则通过，开发方必须根据评审意见，对软件需求分析阶段的工作进行补充或修改，并在下一阶段评审时对补充或修改部分进行检查；如未通过，开发方必须重做软件需求分析阶段的工作8/18/202218七、注意事项在制定项目开发计划时既应考虑软件项目的具体要求和开发工作的实际情况，又要考虑项目进度、经费要求，特别要注意按照软件工程方法和技术的要求展开软们开发工作软件需求规格说明是整个软件开发工作的基础和依据。通过评审，保证在软件需求分析工作中已经提出了所有的需求，都在软件需求规

12、格说明中得到正确的反映；确认这些需求已在相应文档中被正确地、完整地描述(包括用户界面)，符合任务书的规定项目开发方应保证软件需求规格说明中的所有功能、性能需求均是可实现的8/18/2022192.4 概要设计阶段一、阶段任务概要设计阶段的任务是：根据软件需求规格说明建立软件的总体结构和功能模块间的关系，定义各功能模块的接口，设计全局数据库和数据结构，初步编制软件集成测试计划。进行软件概要设计的主要依据为软件需求规格说明。8/18/202220二、实施步骤总体结构设计设计该软件系统的数据结构(或数据库)，给出所需的模型及所采用的算法原理设计高层模块的数据流和控制关系给出各个功能模块的功能描述、数

13、据接口描述及全局数据定义根据软件可靠性要求，对各功能模块进行可靠性设计进行安全性分析，使安全性关键的软件成分的概要设计符合安全性要求编制概要设计说明、数据库设计及概要接口设计说明等概要设计文档初步编制软件集成测试计划评审8/18/202221三、阶段产品概要设计说明数据库设计说明概要接口设计说明初步软件集成测试计划四、技术要求各功能模块间应满足低耦合度及高内聚度，功能模块的作用范围应在其控制范围之内各模块功能单一，模块接口的复杂度低概要设计说明和软件需求规格说明要保持一致，并具有良好的可追踪性各子项目、模块的功能和接口要求必须完整、正确设计方案要满足可靠性和安全性要求，还要考虑数据安全和保密性

14、问题所有已定义的软件需求均应被所设计的系统覆盖8/18/202222五、配置管理进入受控库的内容包括：概要设计说明数据库设计说明概要接口设计说明概要设计阶段评审表集成测试计划(初步)8/18/202223六、评审评审目的：评审软件高层设计是否实现了软件需求规格说明的要求；评审设计方案与主要算法的可行性和先进性；评审接口设计方案的性能和运行环境的恰当性评审条件：完成文档，概要设计图示正确，标检合格，并提供以下文档：概要设计说明数据库设计说明概要接口设计说明8/18/202224评审内容：总体结构层次设计的合适性，模块的独立性；软件概要设计说明、软件需求规格说明和软件接口说明要求的一致性；控制流描

15、述的正确性；主要算法的合适性和先进性；数据库设计说明的完备性、一致性和易理解性：可靠性、安全性设计的恰当性；为适应软件需求变更修改的软件需求规格说明和接口说明评审软件质量保证工作和软件配置管理工作的执行情况评审结论8/18/2022252.5 详细设计阶段一、阶段任务详细设计阶段的任务是：对概要设计中产生的功能模块进行过程描述设计，设计功能模块的内部细节，包括算法和数据结构，为编写源代码提供必要的说明。软件详细设计主要依据为软件需求规格说明、概要设计说明和接口设计说明。 8/18/202226二、实施步骤复查概要设计，确定所有模块的功能及详细的接口信息将概要设计所产生的各功能模块逐步细化，形成

16、若干个可编码的程序模块或程序单元采用流程图或其他方法，对各个单元进行过程描述对各单元应进行可靠性设计并考虑适当的防错、容错措施确定安全性关键的单元，分析其详细设计设计要求对各个单元进行单元测试用例设计，拟定单元调试方案建立模块开发卷宗若需要修改软件概要设计说明，应经过批准并填写修改报告单编写详细设计说明评审8/18/202227三、阶段产品详细设计说明模块详细流程图修改的概要设计说明和修改报告单四、技术要求 详细规定各单元间的接口，包括共享外部数据、参数形式和传送方式以及上下层调用关系等确定单元间的数据流或控制流，对每个单元必须确定所有输入、输出和处理功能确定单元的算法及数据结构进行可靠性、安

17、全性设计规定符号的使用规则，确定命名规则文档齐全，可验证8/18/202228五、配置管理在详细设计期间，概要设计需要修改，那么概要设计修改报告单和修改后的概要设计说明需进入受控库详细设计说明进入受控库模块详细流程图进入受控库软件概要设计阶段评审表进入受控库模块开发卷宗进入开发库8/18/202229六、评审评审目的：评审详细设计的正确性，追溯软件低层功能设计与高层设计的一致性和完整性评审条件：完成文档，详细设计图示正确，检验合格，文档包括详细设计说明和模块详细流程图评审内容：软件单元功能与概要设计要求之间的可追溯性，集成的单元之间的信息流和控制流的可追踪性；数据加工处理与数据结构的一致性；并

18、发性信息处理的正确性；数据库设计中，数据存取权限控制技术应用的合理性，数据保密技术设计的适当性，数据安全性技术设计的完善性，数据字典和数据编码规则与规定格式的一致性；评审可靠性和安全性技术应用的程度及正确性；管理评审，主要评审软件质量保证和软件配置管理工作的执行情况。评审结论8/18/2022302.6 软件编码阶段一、阶段任务软件实现阶段的任务是：根据软件详细设计说明，对各程序单元进行编码、调试、静态分析和单元测试，验证程序单元与设计说明的一致性，并将经过单元测试的模块逐步集成和调试，完成软件系统集成。8/18/202231二、实施步骤对每个程序单元用指定的程序设计语言进行编码和测试对完成编

19、码的源程序进行静态分析补充和完善单元测试用例并依此产生测试输入数据，开发单元测试程序进行程序单元测试将经过单元测试和调试的程序逐步集成和调试，直至集成为相对独立的软件功能模块及时清除程序中用于调试等项工作的多余语句和程序“垃圾”在集成调试后，对经过修改的模块，进行单元回归测试及时书写模块开发卷宗中相应于本阶段的内容编写软件使用说明初稿评审8/18/202232三、阶段产品修改了的软件设计文档及相应的修改报告单程序单元的编码程序单元的测试结果、测试用数据及测试辅助程序模块开发卷宗软件使用说明初稿8/18/202233四、技术要求用指定的编程语言进行编码编码符合规定语言的编码格式约定每个程序单元实

20、现的功能、性能和接口应满足详细设计要求必须进行程序静态分析应分别采用自检、互检、专检等方式检测软件，以提高软件质量和可靠性被测试单元中的每项软件特性和功能都必须被至少一个测试用例所覆盖采用必要的安全性设计措施，保证安全性设计需求的实现对在单元测试中发现错误的程序应进行修改，修改后的程序单元必须进行回归测试测试用例的输入数据应包含“非法”数据单元测试用例需明确注释，和测试辅助程序一起纳入测试集8/18/202234五、配置管理进入受控库的内容包括：修改的文档和相应的修改报告单软件使用说明程序单元的编码模块开发卷宗单元测试数据和测试程序软件实现阶段评审表8/18/202235四、评审评审目的：评审

21、编码、单元测试的正确性和完整性评审条件：完成文档、程序编码、程序单元调试及单元测试，标检合格。应提供以下文档：程序单元的编码程序单元测试的结果和测试用例模块开发卷宗评审内容：程序代码与详细设计的一致性代码格式与规定要求的一致性程序代码调试结果的正确性静态分析过程的正确性和合理性单元测试用例的充分性和合理性单元测试数据的产生和测试过程的正确性、合理性和完整性软件实现过程中若修改了软件详细设计或概要设计，则应多途径审查从被修改阶段开始到软件实现阶段为止所有改动部分的正确性管理评审：主要评审软件质量保证和配置管理工作的执行情况评审结论8/18/2022362.7 软件集成测试阶段一、阶段任务软件集成

22、测试阶段的任务是：按概要设计的结构，根据集成测试计划，在将底层程序单元逐步集成到子项目、直至整个开发项目的过程中，对软件进行测试在进入软件集成测试阶段前，各程序单元应满足下列条件：完成代码静态分析和逐步审查无错误地通过编译或汇编完成单元测试满足软件质量要求程序单元已置于软件配置管理之下8/18/202237二、实施步骤补充、修改和完善软件集成测试计划校订集成顺序，编制软件集成测试程序并核对其正确性建立软件集成测试环境对集成软件功能模块进行测试对集成软件子项目进行测试对集成软件产品总体进行测试分析测试结果，找出产生错误的原因提交软件集成测试分析报告，以便尽快修改错误完成软件使用说明的编写工作评审

23、8/18/202238三、阶段产品修改后的软件集成测试计划修改后的软件设计文档及相应的修改报告单软件集成测试分析报告(包括问题报告单)通过集成测试的程序代码集成测试用例集和集成测试辅助程序软件使用说明8/18/202239四、技术要求应保证模块间无错误的连接应测试软件系统或子系统对数据的正确处理能力和经受错误的能力在找出错误后，程序应送回编码者进行修改、调试和单元测试，然后再重新进行软件集成测试通过软件集成测试的软件应满足：各模块无错误的连接满足各项设计要求对错误输入有正确的处理能力人机界面正确无误满足全部操作要求8/18/202240五、配置管理进入受控库的内容包括： 软件集成测试计修改的软

24、件设计文档及相应的修改报告单软件集成测试分析报告最后集成完成的程序代码集成测试用例集和集成测试辅助程序软件使用说明软件集成测试阶段的评审报告8/18/202241六、评审评审目的：评审集成测试结果的有效性、软件的结构和接口间的协调性；评审在软件集成测试中对所发现的问题进行的软件设计修改、程序代码修改的正确性评审条件：完成测试、测试分析和文档，标检合格。应提供以下文档：软件集成测试计划软件集成测试分析报告软件问题报告单评审内容：软件集成测试的恰当性测试用例集的完整性和恰当性测试结果和测试用例集的一致性测试环境和正式运行环境的相容性测试分析过程和结论的正确性管理评审：主要评审软件质量保证工作和配置

25、管理工作的执行情况8/18/202242评审结论：评审通过软件集成测试工作不完全，测试不通过，需进一步完善测试工作软件集成测试所发现的问题没有完全解决，如设计修改过程不正确、编码修改不正确、未进行正确的回归测试等，测试不通过，应退回相应的阶段注意事项：集成测试过程应采取以自底向上为主、自底向上与自顶向下相结合的方法进行集成测试中发现问题并进行修改后，需对修改部分及受影响部分重新进行单元测试和集成测试，测试用例必须包括以前使用过的测试用例，并根据修改情况增添一些新的用例集成测试中发现的任何微小问题均需记录下来，不允许随手对源程序进行修改，更不允许修改测试结果8/18/2022432.8 确认测试

26、阶段一、阶段任务确认测试阶段的任务是：根据软件需求规格说明中定义的全部功能和性能要求及确认测试计划，测试整个软件，确认其是否符合软件需求规格说明的要求软件确认的依据是软件需求规格说明、概要设计说明及详细设计说明等，测试对象为通过于软件集成测试的源程序代码8/18/202244二、实施步骤组织和确定软件确认测试组成员修订确认测试计划，对确认测试计划进行评审，经批准后实施建立和确认软件测试环境接口测试功能测试：对照软件需求规格说明，逐项测试各功能性能测试：对照软件性能要求，如精度、速度、适应性等逐项进行测试逐条运用软件使用说明进行测试，改正错误分析测试结果，找出产生错误的原因编写确认测试报告评审8

27、/18/202245三、阶段产品确认测试计划确认测试分析报告确认测试用例集及有关测试辅助程序通过确认测试的程序代码8/18/202246四、技术要求关键软件部件或测试项目的确认测试应由与该软件项目组无关的技术人员进行，以保证测试的客观性应在正常输入数据和合理的异常输入数据的条件下，考查被测软件功能和性能的完备性确认测试的测试环境必须与软件真实运行环境一致或相容全部测试结果、预期结果及测试数据应当存档保留个别功能和接口要求只能在系统联试后才能确认的，必须在确认测试分析报告中写明软件项目组应积极配合确认测试组的测试工作8/18/202247五、配置管理进入受控库的内容包括：确认测试计划确认测试分析

28、报告确认测试用例集及有关测试辅助程序通过确认测试的程序代码确认测试计划评审表和确认测试阶段评审表8/18/202248六、评审（1）确认测试计划评审评审目的：确认测试计划的合理性、完备性以及与软件需求规格说明的一致性评审条件：完成软件确认测试计划文档软件确认测试计划，标检合格。评审内容：确认测试计划安排的合理性确认测试环境选择的合适性确认测试计划中功能测试的合理性、齐全性确认测试计划中性能测试的合理性、齐全性确认测试用例、测试数据、测试方案的合理性、正确性和全面性确认测试结果分析的合适性确认测试组人员组成和安排的恰当性评审结论8/18/202249（2）确认测试阶段评审评审目的：确认测试结果的有效性；评审软件功能、性能与软件需求规格说明的相容性；确认测试分析结果的正确性。评审条件：完成确认测试、确认测试分析以及在确认测试阶段应产生的文档软件确认测试分析报告和确认测试用例集评审内容：确认测试用例集的完备性和恰当性确认测试用例集和确认测试结果的一致性确认测试环境和运行环境的相容性确认测试分析过程和结论的正确性评审结论：评审通过结果正确，但未达到软件需求规格说明的要求确认测试过程不正确或不完整，因而测试结果不可信8/18/2022