徐海洋

中國電子科技集團公司第三研究所 北京 100015

1 軟件項目質(zhì)量管理的現(xiàn)狀

隨著信息化裝備不斷增多，軟件開發(fā)項目日益增多，各個企業(yè)對軟件管理體系建設重視程度不一，造成很多企業(yè)在軟件開發(fā)過程中經(jīng)常發(fā)生對用戶需求理解不到位、配置管理不規(guī)范、配置項測試不全、邊界摸得不透、質(zhì)量保證不細、用戶手冊操作不強、計劃拖期嚴重等一系列問題，導致軟件產(chǎn)品質(zhì)量頻發(fā)，究其根源，有以下幾個方面：軟件質(zhì)量保證技術(shù)(審查、復審和測試)沒有貫穿到整個軟件開發(fā)全過程中去。在于這些軟件產(chǎn)品對其質(zhì)量內(nèi)涵的把握，僅僅停留在減少軟件運行錯誤、加強軟件測試，避免軟件缺陷的一般性層面，而對整個軟件開發(fā)生命周期的全過程質(zhì)量管理，缺乏總體架構(gòu)。測試管理的一些誤區(qū)也會導致嚴重的質(zhì)量問題。沒有按照測試原則進行盡早測試、連續(xù)測試與自動化測試。是測試本省變得的形式化。質(zhì)量是全過程的，不僅是測試。質(zhì)量管理者應該將質(zhì)量控制與保證著眼于整個軟件開發(fā)生存周期內(nèi)。而事實上，質(zhì)量管理者僅僅認為通過嚴格的測試就可以保證軟件質(zhì)量[1]。

2 軟件項目質(zhì)量管理的重要性和質(zhì)量成本

2.1 軟件項目質(zhì)量管理的重要性

隨著軟件項目質(zhì)量問題頻發(fā)，造成的損失越來越大，軟件項目質(zhì)量已得到各企業(yè)、各層次人員的高度關注。軟件產(chǎn)品屬于邏輯性智力型產(chǎn)品，它是軟件開發(fā)人員腦力勞動成果的重要體現(xiàn)，但軟件開發(fā)的質(zhì)量又受到諸多因素影響，對企業(yè)來說，按時完成軟件產(chǎn)品而又保證軟件項目質(zhì)量是一個棘手的問題。軟件質(zhì)量如果無法保證，除會增加軟件后期維護的費用，影響用戶體驗，甚至還會造成機毀人亡及給國家、企業(yè)、家庭造成重大經(jīng)濟損失。因此，加強軟件項目的質(zhì)量管理具有十分重要的意義。

2.2 軟件項目質(zhì)量管理的質(zhì)量成本

質(zhì)量成本是為了使產(chǎn)品滿足一定的質(zhì)量要求而進行的質(zhì)量活動的總成本，包括了預防、檢測和修復缺陷的相關工作需要花費的成本。通常情況下，質(zhì)量成本可以分為四個類別：預防成本、檢測成本、內(nèi)部失效成本、外部失效成本。預防成本指的是用來預防質(zhì)量問題產(chǎn)生的活動成本。對于軟件產(chǎn)品來說，這些質(zhì)量問題可能包括代碼錯誤、設計錯誤、用戶手冊錯誤，以及維護性差的復雜的代碼等。為了預防這些軟件質(zhì)量問題的產(chǎn)生而進行的產(chǎn)生預防成本的主要活動包括。

2.2.1 培訓：通過對開發(fā)人員進行軟件開發(fā)過程、方法和工具的培訓，可以極大地降低質(zhì)量問題的產(chǎn)生。而由此帶來的培訓費用就是預防成本，其中包括培訓講師、場地和各種培訓設備的費用，以及參加培訓人員投入的時間。

2.2.2 制定和推廣開發(fā)過程：好的軟件開發(fā)過程能夠有效地預防缺陷，基于GJB5000A/CMMI的軟件開發(fā)過程，已經(jīng)被證明能夠很好地預防缺陷的發(fā)生。這種預防成本的組成可能包括：開發(fā)過程的制定、推廣和更新所需要投入人力、引進的工具和設備。

2.2.3 建立和維護軟件重用庫：軟件復用開發(fā)可以極大地提高軟件開發(fā)的效率，預防部分質(zhì)量問題。軟件復用開發(fā)需要建立和維護軟件重用庫，而重用庫的建立需要投入人員進行分析、設計和測試，同時也需要有相應的工具支持可重用構(gòu)件的管理、檢索以及下載使用。這些都是預防成本。

2.2.4 檢測成本是指在開發(fā)過程中或開發(fā)活動結(jié)束之后，用來發(fā)現(xiàn)軟件質(zhì)量問題的活動成本。它與預防成本的區(qū)別在于：檢測成本以發(fā)現(xiàn)缺陷為目的，而預防成本以避免缺陷的發(fā)生為目的?？偟能浖|(zhì)量成本將是這四個類別的成本的總和。在統(tǒng)計軟件質(zhì)量成本時需要注意的是，這四種類型的質(zhì)量成本并不是完全獨立的，有時候它們之間是相互重疊的[2]。

3 軟件項目質(zhì)量管理實施

3.1 建立好的軟件管理制度和監(jiān)督制度

3.1.1 建立質(zhì)量管理制度。建立好的質(zhì)量管理制度是高層管理者的職責。因為只有高層管理者最清楚軟件的成本和質(zhì)量之間的利害關系，只有高層管理者才能做出平衡二者關系最有利于組織的決策。當然，高層管理者要做出這個正確的決策，還要依賴于技術(shù)層、管理層以及財務的支持，依賴于他們提供的準確的信息。

3.1.2 建立合理的監(jiān)督制度。建立合理的監(jiān)督制度是項目管理者的職責。項目管理者監(jiān)督項目進展過程中的各項活動，確保其合規(guī)，并且具有較高的完成質(zhì)量。但是，如果項目規(guī)模較大，項目成員和項目活動較多，項目管理者不可能獨自完成所有的監(jiān)督活動，這時就需要建立質(zhì)量保證組，以幫助項目管理者完成監(jiān)督任務。

監(jiān)督活動，可以分為對過程的監(jiān)督和對產(chǎn)品的監(jiān)督兩類活動。

要做好對過程的監(jiān)督，首先要有一個定義清晰的過程。過程定義要有入口準則、輸入、活動描述、輸出、出口準則等內(nèi)容。有了清晰的過程定義，項目管理者或質(zhì)量保證組就能夠依據(jù)這些清晰的要求去監(jiān)督、判斷每個活動是否遵循已定義的過程。過程監(jiān)督的難點是要確保過程的有效性。如果過程缺乏有效性，即使把定義的過程活動按部就班地執(zhí)行了，也不會有過程定義所期望的結(jié)果。要能夠較準確地判斷過程的有效性，需要出口準則有個很好的定義。如果僅僅是“完成需求規(guī)格說明”，就很難判斷過程完成的質(zhì)量；如果說“完成的需求規(guī)格說明通過評審”，這個過程的有效性就會更值得相信。

要做好產(chǎn)品的監(jiān)督，首先要有好的技術(shù)規(guī)范，以明確好的工作產(chǎn)品應滿足的要求。同時，應具有好的指南和模板，幫助開發(fā)人員更好更快地完成工作產(chǎn)品。而這個技術(shù)規(guī)范，也是質(zhì)量保證組監(jiān)督工作產(chǎn)品的標尺。評審和測試是產(chǎn)品監(jiān)督的兩個有效手段。有效的評審，需要同行專家的積極參與，并且有定義清晰的評審通過準則，這樣才能給出開發(fā)人員依據(jù)規(guī)范生產(chǎn)且通過質(zhì)量保證組檢查的產(chǎn)品遺留的缺陷。有效的測試，需要做好測試計劃，設計充分的有效和無效的測試用例，分析測試結(jié)果，在滿足合理的測試終止條件后，完成測試。

3.2 項目進度的質(zhì)量保證

3.2.1 制定軟件的質(zhì)量目標。軟件的質(zhì)量屬性有很多，如正確性、可靠性、容錯性、易用性、安全性、可復用性、兼容性、可移植性、可測試性、可維護性、靈活性等。在這些軟件質(zhì)量因素中，以往在大多重視軟件的正確性和性能這兩個因素，但對于軍用軟件，特別是關鍵程度較高的軟件，就不應僅僅把這兩個因素作為質(zhì)量目標。軟件的質(zhì)量要素如此之多，受時間和成本所限，開發(fā)人員不可能把所有的軟件質(zhì)量屬性做好，所以，對于特定的軟件，要分析出那些對軟件整體質(zhì)量影響最大的質(zhì)量因素和客戶最關心的質(zhì)量因素。

3.2.2 制定軟件的質(zhì)量計劃。質(zhì)量計劃包括質(zhì)量保證計劃、技術(shù)評審計劃和軟件測試計劃。質(zhì)量計劃應圍繞質(zhì)量目標來制訂。

3.2.3 做好質(zhì)量控制的準備工作。無論是質(zhì)量保證、技術(shù)評審還是軟件測試，都應對本年度的軟件質(zhì)量目標有針對性地做好準備工作。對于“軟件需求實現(xiàn)率100%”這樣的質(zhì)量目標，質(zhì)量保證活動定義產(chǎn)品檢查單時應包括“需求規(guī)格說明中的需求追蹤是否完整”、“設計說明中的需求追蹤是否完整”這樣的檢查項；定義過程檢查單時應包括“建立的需求跟蹤矩陣是否完整”這樣的檢查項。而在需求規(guī)格說明的技術(shù)評審檢查單應當包括“需求規(guī)格說明是否覆蓋全部的軟件任務書的各項需求”；在軟件設計說明技術(shù)評審檢查單中應包括“軟件部件設計是否覆蓋全部的軟件需求”這樣的檢查項。

3.2.4 做好缺陷跟蹤。對質(zhì)量保證、技術(shù)評審和軟件測試發(fā)現(xiàn)的問題，要做好缺陷跟蹤，確保發(fā)現(xiàn)的問題得到解決，并分析缺陷原因，建立經(jīng)驗教訓庫，避免同樣的問題重復發(fā)生。

3.2.5 做好過程改進。軟件開發(fā)結(jié)束時，應對軟件的質(zhì)量問題進行原因分析，并通過對軟件過程改進消除這些問題原因，以幫助軟件質(zhì)量管理的水平進一步提高。

4 項目開發(fā)各階段的質(zhì)量保證

4.1 需求分析

需求分析是開發(fā)人員對系統(tǒng)需要做什么的定義過程。從系統(tǒng)分析的經(jīng)驗來看，這個過程往往是個循序漸進的過程，一次性對系統(tǒng)形成完整的認識是困難的。只有不斷地和客戶以及客戶領域的專家進行交流確認，方能逐步明了用戶的需求。從系統(tǒng)開發(fā)的過程得知，系統(tǒng)分析時犯下的錯誤，會在接下來的階段被成倍的放大，越是在開發(fā)的后期，糾正分析時犯下的錯誤所花費的代價越是昂貴，也越發(fā)影響系統(tǒng)的工期和系統(tǒng)的質(zhì)量。

4.2 系統(tǒng)設計

優(yōu)良的體系結(jié)構(gòu)應當具備可擴展性和可配置性，而好的體系結(jié)構(gòu)則需要好的設計方法，自然設計選型成為系統(tǒng)設計首要的工作，究竟是采用哪種設計方法好呢？

對于設計選型不能一概而論，需要針對項目的結(jié)構(gòu)、項目的特征和用戶的需求來分析，同樣也要考慮到參與項目小組成員的素質(zhì)，如果其中大部分都沒有從事過面向?qū)ο蟮脑O計且項目進對緊迫，這樣沒有多余的時間來培訓小組成員來掌握面向?qū)ο蟮脑O計方法，盡管眾所周知面向?qū)ο笤O計方法的優(yōu)勢，我們還是不如采用面向過程的方式（除用戶指定開發(fā)設計方式外）可以減少項目承擔的技術(shù)風險。

4.3 實現(xiàn)

實現(xiàn)也就是編碼過程。這里不僅包括代碼的產(chǎn)生，同時也包括測試用例的產(chǎn)生。針對上一階段提供詳細設計，程序員開始編碼并且調(diào)試程序，測試人員則根據(jù)設計進行測試用例的設計，設計出來的用例需要得到項目組成員認可由項目經(jīng)理審核通過才能進入配置庫。同時程序員調(diào)試完程序提交測試人員進行程序正確性檢測。

4.4 文檔管理

文檔維護主要是配置管理小組的工作。如何保證文檔的全面性，使其真正為項目的進度提供保證，又不因為文檔的寫作而耽誤項目的進度，這仍然是一個比較難解決的問題。解決此問題，其核心仍然是個“度”的問題。

配置管理小組真正核心的工作是對文檔的組織管理。根據(jù)文檔的不同，文檔的來源也不同，有些是通過質(zhì)量保證小組經(jīng)過復審之后轉(zhuǎn)交給配置管理小組，有些則會直接從文檔的出處到達配置管理小組。文檔的管理是一個非常煩瑣的工作，但是長遠來看它不僅使項目的開發(fā)對單個主要人員的依賴減少，從而減少人員流動給項目帶來的風險，更重要的是在項目進行到后百分之十的時候起到拉動項目的作用。

總之，建立一個完善的項目管理體系和項目質(zhì)量管理標準，對軟件項目的管理與質(zhì)量有著重要的意義和決定性。