第12章 软件质量管理教学课件

1第12章软件质量管理12.1软件质量的定义12.1.1软件质量定义12.1.2影响软件质量的因素12.2软件质量保证12.2.1软件质量保证策略12.2.2软件质量保证活动12.3软件质量保证标准12.3.1ISO9000基本思想12.3.2ISO9000-3标准212.1软件质量的定义12.1.1软件质量定义定义：“与软件产品满足规定的和隐含的需要的能力有关的特征或特性的组合”。软件质量反映三个要求：1)

软件需求是度量软件质量的基础，不符合需求的软件就不具备质量。2)

在各种标准中定义了一些开发准则，用来指导软件人员用工程化的方法来开发软件。3)

往往会有一些隐含的需求没有明确地提出来。312.1.2影响软件质量的因素目前人们对软件往往只强调系统必须完成的功能，应该遵循的进度计划，以及生产中系统花费的成本却很少注意在整个生命周期中软件系统应该具备的质量标准。后果是使许多系统的维护费用昂贵。例如：为了把系统移植到另外的环境中，或者使系统和其他系统配合使用，都必须付出很高代价。4正确性：系统满足规格说明和用户的程度，即在预定环境下能正确地完成预期功能的程度。2）健壮性：在硬件发生故障、输入的数据无效或操作等意外环境下，系统能做出适当响应的程度。3）效率：为了完成预定的功能，系统需要的计算资源的多少。4）完整性（安全性）：对未经授权的人使用软件或数据的企图，系统能够控制（禁止）的程度。1．影响软件质量的主要因素55）可用性：系统在完成预定应该完成的功能时令人满意的概率。6）风险：按预定的成本和进度把系统开发出来，并且使用户感到满意。7）可理解性：理解和使用该系统的容易程度。

8）可维修性：诊断和改正在运行现场发生的错误所需要的工作量的多少。9）灵活性（适应性）：修改或改正在运行的系统需要的工作量的多少。1．影响软件质量的主要因素610）可测试性：软件容易测试的程度。11）可移植系性：把程序从一种硬件配置和（或）软件环境转移到另一种配置和环境时，需要的工作量的多少。12）可再用性：“在其他应用中该程序可以被再次使用的程度（或范围）。13）互运行性：把该系统和另一个系统结合起来的工作量的多少。

1．影响软件质量的主要因素72．软件质量讨论评价应遵守的原则1）应强调软件总体质量（低成本高质量），而不应片面强调软件正确性，忽略其可维护性与可靠性、可用性与效率等。2）软件生产的整个周期的各个阶段都注意软件的质量，而不能只在软件最终产品验收时注意质量。3）应制定软件质量标准，定量地评价软件质量，使软件产品评价走上评测结合，以测为主的科学轨道。

812.2 软件质量保证

12.2.1软件质量保证策略为了在软件开发过程中保证软件的质量，主要采取下述措施：1.审查2.复查和管理复审3测试91.审查审查就是在软件生命周期每个阶段结束之前，都正式使用正式标准对该阶段生产出的软件配置成分进行严格的技术审查。审查小组通常由4人组成：组长，作者和两名评审员。组长负责组织和领导技术审查，作者是开发文档或程序的人，两名评审员提出技术评论。建议评审员由评审结果利害攸关的人担任。10审查过程步骤1计划：组织审查组，分发材料，安排日程等。2概貌介绍：当项目复杂宠大时，可由作者介绍概况。3准备：评审员阅读材料取得有关项目的知识。4评审会：目的是发现和记录错误。5返工：作者修正己经发现的问题。6复查：判断返工是否真正解决了问题。在生命周期每个阶段结束之前，应该进行一次正式的审查，在某些阶段中可以进行多次审查。

112.复查和管理复审复查是检查己有的材料，以断定某阶段的工作是否能够开始或继续。某个阶段开始时的复查，是为了肯定前一个阶段结束时的审查，己经具备了开始当前阶段工作所必需的材料。管理复查通常指向开发组织或使用部门的管理人员，提供有关项目的总体状况、成本和进度等方面的情况，以便他们从管理角度对开发工作进行审查。123.测试测试就是用己知的输入在己知环境中动态地运行系统或系统的部件。如果测试结果和预期结果不一致，则表明系统中可能出现了错误。测试过程中将产生下述文档：a)测试计划：确定测试范围、方法和需要资源等。b)测试过程：详细描述和每个测试方案有关的测试步骤和数据，包括测试数据及预期的结果。C)测试结果：把每次测试运行的结果归入文档，如果运行出错，则应产生问题报告，并且通过调试解决所发现的问题。

1312.2.2软件质量保证活动

质量保证是复审、开发方法、配置控制与程序测试的综合应用。质量保证既是技术活动，也是管理活动。图12-1质量保证的活动内容

14包含在开发时期各个阶段进行的复审、人工复查测试与测试活动；仅要求两个相邻阶段间的一致性主要指测试阶段的确认测试和验收时的系统测试等活动要求在整个开发时期内的一致性。确认验证质量保证中心内容测试包含的两种文档:测试计划测试报告1．验证与确认15维护时期坚持配置管理十分重要。事实上，对配置的控制从计划时期就开始了，一直到延续到生存周期结束、软件停止使用后才终止。软件配置包括生存中各个阶段产生的文档和程序。这些文档或程序是随着软件的开发进程逐步产生的，所以也称为阶段产品软件的项目计划、需求说明、测试计划、设计文档和源程序，都属于阶段产品的范围2．开发时期的配置管理16配置管理的中心思想：在软件开发的进程中，开发者有权对本阶段的阶段产品进行更改，但一旦阶段产品通过了复审，就应该将它交给配置管理人员去控制，任何人需要对它更改时，都要经过正式的批准手续。在软件包工程的术语中，各个阶段产品的复审时间均称为基线，基线之前可以自由更改，基线之后严格管理，通过基线对软件配置的连续控制与跟踪，保证了软件配置的完整性与一致性。2．开发时期的配置管理173．质量认证从20世纪80年代后期逐渐兴起的质量认证把对于个别产品的质量保证扩展到对于整个企业质量体系的认证。1987年，国际标准化组织公布了ISO9000质量管理标准，从此质量认证迅速流行。软件质量认证也开始在软件工程界得到广泛的应用。

1812.3软件质量保证标准质量保证系统可以被定义为用于实现质量管理的组织结构、责任、规程、过程和资源。ISO9000标准用一种能够适用于任何行业(不论其提供何种产品或服务)的通用术语，描述质量管理体系的要素。这些要素包括，实现质量计划、质量控制、质量保证和质量改进所需要的组织结构、规程、方法和资源。但是，ISO9000并不描述一个组织应该怎样实现这些质量管理体系要素。1912.3软件质量保证标准ISO9000是一族标准，它主要是为促进国际贸易而发布的，是供需双方对质量的一种共识，是在贸易活动中建立相互信任关系的基础。许多国家为了保护自己的消费市场，鼓励本国消费者优先选购通过了IS09000认证的企业的产品因此，通过IS09000认证已经成为企业证明其产品质量和工作质量的标志。2024/7/15中生联技术责任有限公司ISO9000质量体系认证的兴起贸易的需要共同的语言,看得见的信任先进质量管理经验的总结提高质量管理水平的指南21我国政府非常重视软件产业的发展，

但一个不争的事实是，仅有这些并没有达到我们期望的效果,我国软件业发展却并不尽如人意。

人们开始意识到，没有良好有序的管理，任何新技术都是无法得以真正实施的。ISO9000质量体系认证的兴起22我国的软件行业缺乏规范的管理，软件生产的过程没有明确的定义，过程实施缺乏管理，产品质量得不到有效的控制。尽管软件的开发和维护过程随着其硬件环境和应用领域的不同而有所不同，但涉及软件生产的质量系统的指导性标准却是有相同的科学规律ISO9000质量体系认证的兴起23国际趋势:国际上从80年代初，就开始研究软件的质量控制问题，随着软件质量领域知识的增长，一些流行和重要的国际标准纷纷出台。ISO9000和CMM就是其中最具代表性的成果。同时，美国、欧洲、加拿大以及其他许多地区都建立了专门的协会、研究中心或实验室，为世界和本地区的软件企业，改善和提高其软件过程能力提供技术支持。ISO9000质量体系认证的兴起24欧共体在1992年就.要求把取得ISO9000合格证书作为进入欧共体市场的条件之一。北美自由贸易区、澳大利亚和日本也对ISO9000提出了类似的要求，推行ISO9000已成为国际大趋势。ISO9000质量体系认证的兴起25世界认证企业的增长26中国认证企业的增长1999.6.30.105262000.12.31.2500027世界ISO9000审核员队伍的总量增长28中国ISO9000审核员队伍的总量增长1999.6.3060782000.12.311000029国家级别审核员的年龄构成(1999.6.30)2024/7/15中生联技术责任有限公司软件业应用ISO9000标准的差异设计制造功能性设计制造功能性传统制造业软件组织31ISO9000族标准的基本思想一:控制的思想即对产品形成的全过程--从采购原材料、加工制造到最终产品的销售、售后服务进行控制。任何一件事物都是由过程组成的，只要对产品形成的全过程进行控制并达到过程质量要求，最终产品的质量就有了保证。二:预防的思想。通过对产品形成的全过程进行控制以及建立并有效运行自我完善机制达到预防不合格，从根本上减少或消除不合格品。

32（1）强调质量并非在产品检验中得到，而是形成于生产的全过程。（2）为把握产品的质量，ISO9000要求“必须使影响产品质量的全部因素在生产全过程中始终处于受控状态”。（3）ISO9000标准要求证实：“企业具有持续提供符合要求产品的能力”。（4）ISO9000标准还强调"质量管理必须坚持进行质量改进"。12.3.1ISO9000基本思想33（1）强调质量并非在产品检验中得到，而是形成于生产的全过程。ISO9000-3叙述了需方和供方应如何进行有组织的质量保证活动，才能得到较为满意的软件；规定了从双方签订开发合同到设计、实现以至维护整个软件生存期中应当实施的质量保证活动，并没有规定具体的质量管理和质量检验方法和步骤。

ISO9000-3的核心思想是“将质量制作入产品之中”。事实上，软件产品的质量取决于软件生存期所有阶段的活动。34（2）为把握产品的质量，ISO9000要求“必须使影响产品质量的全部因素在生产全过程中始终处于受控状态”。

为使软件产品达到质量要求，ISO9000-3要求软件开发机构建立质量保证体系。首先要求明确供需双方的职责，针对所有可能影响软件质量的各个因素都要采取有力措施，作出如何加强管理和控制的决定。对与质量有关的人员规定其职责和职权，使之责任落实到人，产品质量真正得到控制。35（3）ISO9000标准要求证实："企业具有持续提供符合要求产品的能力"。质量认证是取得这一证实的有效方法。产品质量若能达到标准提出的要求，由不依赖于供方和需方的第三方权威机构对生产厂家审查证实后出具合格证明。显然，如果这一认证工作是公正的、可靠的，其公证的结果应当是可以信赖的。

36（4）ISO9000标准还强调“质量管理必须坚持进行质量改进”。

贯彻ISO9000标准是企业加强质量管理、提高产品质量的过程，这个过程包含许多工作绝非轻而易举、一蹴而就所能奏效的。即使已经取得了质量认证也不能认为一劳永逸而放松质量管理。实际上认证通常以半年为有效期。取得认证之后尚需接受每年1~2次的定期检查，其目的在于促使企业坚持进行质量改进。37ISO9000系列标准主要内容（1）ISO9000：质量管理和质量保证标准--选择和使用的导则；

（2）ISO9001：质量体系--设计、开发、生产、安装和服务的质量保证模式；

（3）ISO9002：质量体系--生产、安装和服务的质量保证模式；

（4）ISO9003：质量体系--最终检验和试验的质量保证模式；

（5）ISO9004：质量管理和质量体系要素--导则。

ISO9000系列标准的主体部分可以分为两组：一组是用于"需方对供方需求质量保证"的标准--ISO9001~ISO9003；一组用于"供方建立质量保证体系"的标准--ISO9004。

38ISO9001、ISO9002和ISO9003之间的区别在于其对象的工序范围不同；ISO9001范围最广，包括设计到售后服务；适用:有设计的行业,如电子产品,医药产品,软件公司等ISO9002为ISO9001的子集，适用:传统制造业,如建筑公司,机械产品等而ISO9003又是ISO9002的子集。

适用:服务行业39

ISO9000系列标准原本是为制造硬件产品而制定的标准，不能直接用于软件制作。后来，曾试图将ISO9001改写用于软件开发方面，但效果不佳。于是，以ISO9000系列标准的追加形式，另行制定出ISO9000-3标准。ISO9000-3就成了用于“使ISO9001适用于软件开发、供应及维护”的“指南”。不过，ISO9000-3在内容上与ISO9001有相当不同。ISO9000-3（即GB/T9000.3-94），全称为《质量管理和质量保证标准第三部分：在软件开发、供应和维护中的使用指南》。12.3.2ISO9000-3标准40ISO9000-3的全称是“质量管理和质量保证标准第三部分：在软件开发、供应和维护中的使用指南”。IS09000-3是一个与软件生命周期相关的、对开发过程各阶段提供质量保证的质量管理体系，由质量管理体系框架、质量管理体系的生命周期活动、质量管理体系的支持活动等部分组成。标准中规定的各项质量活动都要求以文档作为各阶段活动的结果，文档在标准中占有十分重要的地位，可以说IS09000-3标准是文档驱动的。12.3.2ISO9000-3标准411．质量管理体系框架规定了供需双方的管理职责，并要求供方建立一个用文件规定的质量管理体系该体系应该是一个贯穿于整个软件生命周期的综合过程，以便在软件开发过程中保证质量，而不是在开发过程结束时才发现质量问题。标准强调，应该防止发生质量问题，而不是在发生了质量问题之后依靠纠正措施来解决问题。标准中还包括，内部质量审核步骤和纠正措施等内容。12.3.2ISO9000-3标准421．质量管理体系框架要求建立下述文档。质量管理体系文件：该文件中应该包括对质量管理体系的所有要素、需求和预防措施的有序描述。质量计划：供方应该为每个软件开发项目，都依据质量管理体系制定质量活动计划并形成文件，以确保有关机构能正确理解并遵照执行。内部质量审核结果报告：供方应该建立全面的内部质量审核制度，以确定质量计划和质量管理体系的有效性，审核结果应写成书面报告并通知被审核部门的负责人。纠正记录：对审核时发现的问题，负责的管理人员应该及时执行书面的纠正程序，并且记录由此引起的规程更改。12.3.2ISO9000-3标准——43通常，一个软件开发项目按照某种生命周期模型进行组织，并根据所采用的生命周期模型的特点来计划和实施与质量保证有关的活动。这部分按照软件生命周期过程描述了有关的质量管理活动，其中包括合同评审、需方的需求规格说明、开发计划、质量管理计划、设计与实现、测试和确认、验收、复制／交付和安装、维护等。2．质量管理体系的生命周期活动12.3.2ISO9000-3标准——44这部分对文档有如下要求。(1)合同评审结果(2)需方需求规格说明(3)开发计划 (4)质量计划(5)设计与实现的评审记录(6)测试计划(7)验收测试计划(8)维护计划2．质量管理体系的生命周期活动12.3.2ISO9000-3标准——45对文档的要求:（1）合同评审结果（2）需方需求规格说明（3）开发计划（4）质量计划（5）设计与实现的评审记录（6）测试计划（7）验收测试计划（8）维护计划2．质量管理体系的生命周期活动12.3.2ISO9000-3标准——46在标准中规定的支持活动有：配置管理；文档控制；度量；规则、惯例和约定；工具和技术；采购；配套的培训等活动。通过这些活动应该生成下述文档。配置管理计划文档控制规程质量记录规则,惯例和约定文档采购文档培训和实践经验记录3．质量管理体系的支持活动12.3.2ISO9000-3标准——4712.4软件过程成熟度模型(CMM)

4812.4.1软件机构的成熟性软件生产率和软件质量存在的问题软件开发项目不能如期交付软件产品的质量不能令客户满意软件开发的开销超出项目开始时所做的预算4912.4.1软件机构的成熟性软件危机系列问题的解决办法:采用新的软件开发技术,如OO方法等结果:在无规则和混乱的管理条件下，先进的技术和工具并不能发挥应有的作用进一步考察软件过程，发现关键问题在于软件过程的管理不尽人意。改进软件过程的管理->突破口50结论抛开个人或小团队的英雄主义追求持续的软件高质量的完成，就软件项目中的管理策略对软件机构的成熟度进行评价51不成熟的软件机构的特征软件过程一般是在项目进行中由参与开发的人员临时确定。软件机构是反应型的，管理人员经常要集中精力去应付难以预料的突发事件。项目的的进度和经费预算由于估计得不切实际，所以常常突破。产品质量难以预测。52成熟的软件机构的特点建立了机构级的软件开发和维护过程。软件过程必要时可做改进，但需在经小型试验和成本-效益分析基础上进行。软件产品的质量和客户对软件产品的满意程度由负责质量保证的经理负责监控。项目进度和预算是根据以往项目取得的实践经验确定，因而比较符合实际情况。5312.4.2软件过程成熟度模型软件过程:指一个软件企业在计划、开发和维护一个软件时所执行的一系列活动，包括工程技术活动和软件管理活动。软件过程成熟度:用于表示一个特定的软件过程被明确和有效地定义、管理、测量和控制的程度。衡量软件过程成熟度的标尺--CMM54CMM(CapabilityMaturityModel)1987年软件过程能力成熟度模型ＣＭＭ，度量当前软件过程完善程度的标尺，为软件机构提供了改进软件过程的指南。CMMI（能力成熟度模型集成）阶段。CMM是以增量方式逐步引入变化的。CMM明确地定义了5个不同的成熟度等级，555612.4.3能力成熟度等级---

具有５个等级的软件机构的特征（１）

初始级（Initial）工作无序，项目进行过程中常放弃当初的规划。管理无章，缺乏健全的管理制度。开发项目成效不稳定，优秀管理人员的管理办法可能取得成效，但他一离开工作秩序面目全非，产品的性能和质量依赖于个人能力和行为。57（２）

可重复级（Repeatable）l管理制度化，建立了基本要素的管理制度和规程，管理程度有章可循。l初步实现标准化，开发工作较好地实施标准。l变更均依法进行，做到基线化。l稳定可跟踪，新项目的计划和管理基于过去的实践经验，具有重复以前成功项目的环境和条件。12.4.3能力成熟度等级---

具有５个等级的软件机构的特征58（３）

已定义级（Defined）开发过程，包括技术工作和管理工作，均已实现标准化、文档化。建立了完善的培训制度和专家评审制度。全部技术活动和管理活动均稳定实施。项目的质量、进度和费用均可控制。对项目进行中的过程、岗位和职责均有共同的理解。12.4.3能力成熟度等级---

具有５个等级的软件机构的特征59（４）

已管理级（Managed）产品和过程已建立了定量的质量目标。过程中活动的生产率和质量保证是可度量的。已建立过程数据库。已实现项目产品和过程的控制。可预测过程和产品质量趋势，如预测偏差，实现及时纠正。12.4.3能力成熟度等级---

具有５个等级的软件机构的特征60（５）

优化级（Optimizing）可集中精力改进过程，采用新技术、新方法。拥有防止出现缺陷、识别薄弱环节以及加以改进的手段。可取得过程有效性的统计数据，并可据此进行分析，从而得出最佳方法。12.4.3能力成熟度等级---

具有５个等级的软件机构的特征6112.4.4关键过程领域CMM的关键过程域:决定过程能力的关键因素的过程是达到一个成熟度等级的必要条件。关键过程域作用:指明为改进其软件过程软件开发组织应该重视的区域，指明为达到某个成熟度等级所必须解决的问题。62CMM的关键过程域第1级成熟度没有关键过程域，

关键过程域是累加的，例如，第3级中包含了第2级和第3级所有的关键过程域。63CMM的关键过程域1．成熟度第2级可重复级软件配置管理软件质量保证软件子合同管理软件项目跟踪和监督软件项目计划需求管理2．成熟度第3级已定义级同事复审组间协作软件产品工程集成的软件管理培训计划组织过程定义组织过程焦点643．成熟度第4级已管理级l软件质量管理l定量的过程管理4．成熟度第5级可优化级l过程变化管理l技术变化管理l错误预防CMM的关键过程域6512.4.5成熟度提问单把上述过程成熟度分组的方法推向实用化，必须提供具体试题标尺。。包括组织结构资源、人员及培训、技术管理、文档化标准及工作步骤、过程度量、数据管理和数据分析过程控制。（１）

二级的问题（２）

三级的问题（３）

四级的问题（４）

五级的问题6612.4.6CMM的应用CMM最初目的:评估软件开发机构的软件开发能力。CMM主要应用在以下两个方面：能力评估过程改善。671．能力评估

(1)软件过程评估。确定一个机构执行软件过程的当前状态和机构在软件过程中面临的需要优先改善的问题向机构领导层提供报告，以获得机构对改善软件过程的支持。(2)软件能力评价。识别或监控软件承包商开发软件的过程状态。682．过程改善软件过程改善是一个持续的、全员参与的过程。CMM建立了一组有效地描述成熟软件机构特征的准则。该准则根据在软件工程技术和管理方面的优秀实践，清晰地描述了软件过程的关键域。企业可以有选择地引用这些关键实践来指导软件过程的开发和维护，不断地改善本机构软件过程，实现成本、进度、功能和产品质量等多方面的目标。69ISO9000与CMM的关系ISO9000相当于CMM二级和三级的一部分内容(有人称为2.5级)CMM和ISO9000认证本身没有优劣之分CMM是一个动态的过程对于预算、项目周期管理等ISO9000涉及不够的内容，CMM有所覆盖70ISO9001与CMM的区别ISO9001是通用的国际标准,适用于各类组织。CMM是美国军方为评价软件供应商的质量水平,委托SEI开发的一个评价模型,只用于软件业。CMM更详细,更专业。ISO9001只建立了一个可接受水平，而CMM是一个具有五个水平的评估工具。ISO9001聚焦于供应商和用户间的关系，而CMM更关注软件的开发过程。71认证的要求(一)ISO9000：机构必须经过认可人员必须取得注册经认可的认证中心可发证书结论只有通过或不通过72认证的要求(二)CMM：评审员由SEI认定／授权每隔两年重新评定一次资格基本要求是：至少１０年软件开发／质量保证经验至少两年软件项目管理经验评估框架同ISO9000类似结果报SEI评定结果有五个等级73软件企业的认证与认可选择在数量上，软件、计算机及相关企业采用ISO9000认证的为最多。欧洲的企业较多地采取ISO9001认证的方式。申请CMM认证的多为美国的公司或者是有美国背景的公司。在已取得CMM认证的企业当中，以CMM２级居多，能够达到５级的企业寥寥可数，甚至３、４级的都不多74软件的发展

软件质量保障是市场的需要程序时期程序＋说明时期程序＋文档时期（软件工程时期）程序＋文档＋质量保障时期75对课题的理解易学：针对国情，易于学习易做：针对现状，便于实施易查：便于诊断，自我评估易改：明确方向，指导改进建立质量保证平台，必须以软件企业的国际化为导向。满足：4E76CMMVS

ISO9000

CMM和ISO9000都只是一种标准,前者只是根据一个研究所的研究报告制订的一套标准,必然有很多不完善的地方.

ISO9000是一个国际标准,通用性强.就软件企业来说,两者在对企业的质量管理的指导原则上的要求是差不多的.

而实现和表述上是不同的,不能笼统的说谁比谁好.CMM注重过程要求,它的每一级对所要实现的关键过程域都有详细的要求,并且强制企业能自我更新和持续改进,

77适用行业ISO9000的通用性太强,针对性太弱.ISO9000适用范围是所有设计\制造\开发及服务的行业，就对软件质量管理体系的要求是很低的，通过