回歸分析在軟件質量控制中的應用-軟件技術

1、回歸分析在軟件質量控制中的應用-軟件技術回歸分析在軟件質量控制中的應用倪德強 Nl De-qiang(中國電子科技集團公司第二十八研究所，南京210007 )(The 28th Research In stitute of Chi na Electro nics Tech no logy Group Corporation ，Nanjing 210007，China)摘要：回歸分析是一種運用十分廣泛的統(tǒng)計分析方法，軟件質量控制是在軟 件研發(fā)過程中為了保證最終軟件產品質量而開展的評審、測試等活動。在軟件質量控制活動中引入回歸分析，可以有效地挖掘出影響各類質量控制活動的顯著因 素，通過對顯著因素的

2、關注和調控，可以改善軟件質量控制活動的策劃工作和實 施效果，從而保證中間和最終交付的軟件產品質量。Abstract : Regression analysis is a kind of widely used statistical analysis method ， software quality control is the evaluation， testing andother activities in order to ensure the quality of the final software product in the process of software devel

3、opme nt. Bringing the regressi on an alysis into software quality con trol can effectively dig out the sig nifica nt factors in flue ncing the quality con trol activities. The atte nti on and controlof significantfactors can improve the planningandimpleme ntati on effect of the software quality con

4、trol activities， so as toen sure the quality of software products of in termediate and final delivery.關鍵詞：回歸分析；軟件；質量控制Key words :regression analysis ； software ； quality control中圖分類號： X830文獻標識碼： A文章編號：1006-4311 (2015 ) 18-0174-03作者簡介：倪德強(1980-)，男，江蘇南京人，工程師，碩士，從事軟件工 程化研究。0引言軟件質量控制12是軟件研發(fā)過程中的重要質量活動，是軟

5、件工程化管理 的要求，它貫穿整個軟件研制生命周期，其目的就是在研發(fā)過程中的各個階段盡 量多地挖掘出階段工作產品中存在的問題和缺陷，以避免其遺留到下一階段甚至是用戶手上，同時也是通過及早地發(fā)現問題和缺陷，以避免增加后期的返工成本， 提高企業(yè)或項目的經濟效益。軟件質量控制的對象是研發(fā)過程中產生的主要技術 產品，包括軟件需求規(guī)格說明、軟件概要設計說明、軟件詳細設計說明等技術文 檔，也包括依據技術文檔編碼實現后的軟件代碼。軟件質量控制活動主要有兩大類：一類是同行評審，一類是軟件各級測試。一般情況下軟件研發(fā)過程中有軟件 需求評審、軟件設計評審、軟件單元測試、軟件集成測試和軟件系統(tǒng)測試等質量 控制活動。將

6、軟件質量控制活動做好、做到位一直是軟件企業(yè)或項目團隊在產品研發(fā)過 程中關注、思考的熱點問題，一般情況下都是通過做好軟件質量控制活動的策劃 和在軟件質量控制活動實施過程中多投入人員工作量等途徑來盡量多地挖掘工 作產品中的問題和缺陷，具體實施過程中一般也是參考以往歷史數據，經驗式的根據當前文檔、代碼的規(guī)模難度等來安排質量控制活動可能需要投入的人員和工 時，或是根據項目進度的緊急程度安排質量控制活動的周期等，是一種定性式的 決策，其局限之處就是這種安排或決策可能沒有真正把握住影響質量控制活動效 果的顯著性因素。造成多投入可能未必取得期望的效果。 引入科學的數據統(tǒng)計分 析方法（如回歸分析），通過對軟件

7、質量控制活動歷史數據的分析歸納，挖掘出 隱藏在數據背后的內在規(guī)律，找到影響軟件質量控制活動效果的顯著性因素， 并 結合軟件質量控制活動的期望目標，通過對這些因素的關注和調控，可以為軟件 質量控制的策劃提供定量式的決策依據。1回歸分析回歸分析12是一種應用廣泛的數據分析方法，它基于觀測數據建立變量 間的定量式的依賴關系，以分析數據內在規(guī)律，用于解決預測和控制等問題?；貧w分析研究的主要問題是： 確定因變量丫與自變量X之間的定量關系表達式，這種表達式稱為回歸方 程； 對求得的回歸方程的可信度進行檢驗； 判斷自變量X對因變量丫有無影響； 利用所求得的回歸方程進行預測和控制。2回歸分析在軟件質量控制中的

8、應用對于軟件企業(yè)或軟件項目團隊而言，一方面積累了大量軟件質量控制方面的 基礎數據，包括評審方面的、測試方面的等，另一方面軟件企業(yè)或軟件項目團隊 也在不斷的提高軟件質量控制效果， 即如何高效地發(fā)現盡量多的問題和缺陷。 引 入回歸分析方法，通過利用和挖掘已有的基礎數據，找出其隱藏的內在規(guī)律性， 可以為提高軟件質量控制活動效果提供有效解決方案。軟件質量控制中引入回歸分析方法的步驟如下： 明確需要引入回歸分析的軟件質量控制活動; 針對選擇的軟件質量活動收集已有的基礎數據； 選用適當的統(tǒng)計分析工具（如SPSS、Excel等）對基礎數據進行回歸分析; 運用分析得到的回歸方程去調控質量控制活動。其中，步驟還

9、可以進一步的分解為：1）根據質量活動關注的結果目標， 確定自變量和因變量；2）依據自變量和因變量的歷史數據，通過分析，建立回 歸分析方程，即回歸分析預測模型；3）檢驗回歸分析方程。一般情況下，為了得到可用、有效的回歸分析預測模型，步驟要經過多輪 迭代。以軟件需求評審活動為例，引入回歸分析方法建立回歸分析的流程如下：步驟1:收集軟件需求評審活動的歷史基礎數據；包括預審人員投入、預審 工作量投入、評審會人員投入、評審會工作量投入，文檔規(guī)模，發(fā)現問題數，樣 本數據如表1所示。BXfiA萍暈爵人 fl -Hi A* 盂fl!144w232j214&IT6$2Sd21244124巾4£

10、59r9$111環(huán)T4A457g15ifiiI3A§3S4u10tIDSIM21步驟2 :明確軟件需求評審活動的因變量和自變量；因軟件需求評審活動的 最終目的就是為了盡可能多的挖掘出軟件需求文檔中存在或隱藏的問題，所以“發(fā)現問題數”設為因變量 Y;預審人員投入、預審工作量投入、評審會人員投 入、評審會工作量投入和文檔規(guī)模設為自變量 X。步驟3 :在SPSS統(tǒng)計分析工具中選擇“回歸分析一線性一向后篩選”經過M方差I 3多次迭代分析后，得到最終的回歸分析方程即回歸預測模型分析滿足F檢驗，Sig.為0.003，小于0.05，說明具有顯著性，見表3）發(fā)現問題數=25.312 + 0.18 X

11、預審工作量投入26卿審會人員投入+ 12.651評審會工作量投入迭代分析過程見表2至表3。SumnukryRR冋也rAJ*nilJc SlJumTvbLEmir inf ut EriilvME1.wr_Tjj!磁2.Mr,nj7491446.wrMl_S221162瓠厲jy山*小空尸。欄弄章£丄件曇樓：嗾W艾更艮 2W 人HO人蒂芮工并檢入，h叱I 4心加1 | s評甲m工窄程A *審扎6樓-4電盤 AB?*人*審工性槪人化PWglor.心皿11 I 評審疊工唯整扎工柞檢人步驟4 :運用得到的回歸預測模型，結合軟件需求評審活動期望發(fā)現的問題數，對影響軟件需求評審的顯著因素（如預審工作

12、量投入、評審會工作量投入等）進行關注和調控，合理安排人員和工作量，以保證軟件需求評審的實施效果， 盡量多的發(fā)現軟件需求文檔中的問題*.1萬豐務斷 4!ANDVA4也.it遛r1.RmdudmjhJ4申miuKW.CfiP說»J?9S9111HJJtiijhi聖HrHKtuhl344 5 MMSSdSiMJ.69血戔IS9.999S4HA5i Cmmi | jtait«*t XfTB-tt A h ft VA 0 ftA,i®4i*ASAhfF 甲 4TI1A申軽工徉*HfiA辭會人M段人"勲審XftSSA.l.l|>mkiK VaniJUc- 3?

13、桿：檸*4耳zj訐桿別班舊務璋韭卑出卷電 1起ITliirhrifcWSgSiln* iM« Setj-'I thHUrihiihp*BEmBrtd11 GmwLAM 25 Jftl14.02. NtfM込刪ITI22S*"工齊鼻其人-2J?.TJ7_wei.»5-Lit?-in呼審姿工忡12JML>W宜no-IA2.CIQIan.w11心i宀i.unftar 人 614 人-5WZt7kSI71弾審工忡用人-1(0l-'VJ-11(21.122*IJt7jjCW評審童工悴程人|丄財小4L：-2議3.ak-誨.414LV4評.w-i.auj

14、嚴 iU y訐宙漢工竹營吃A |tUtfl3.117L52Ikcmdnf、的&|，城氓前 E«s可迤冑爭訶事ISA詳甲窪A B|-.栓人EH rii爵位1就11i.11.141JO3im543OXH230J知nJJLiM30如某項目進行軟件需求文檔評審， 文檔規(guī)模105頁，項目團隊設定的該質量 活動的目標即期望發(fā)現問題數為 30個，為達到此目標，運用上述回歸分析方程 對軟件需求評審活動進行策劃，對影響目標的幾個重要因素進行調控， 有以下幾 種可選方案（見表5），每種方案都從統(tǒng)計學意義上可以保證本次質量控制活動 目標的實現。項目團隊結合進度、成本、人員等實際情況，從可選方案中選擇最適合的， 選中的方案可以從統(tǒng)計學意義上保證本次軟件需求文檔評審目標（即發(fā)現至少 30個以上問題）的實現。3結語軟件質量控制活動是保證軟件產品質量的重要活動，在軟件質量控制活動中引入回歸分析，可以從歷史數據中挖掘出影響質量控制活動的顯著因素，并為顯著因素和目標之間建立數學方程， 通過對顯著因素的關注和調控，可以為軟件質量控制活動的策劃提供定量式的決策依據， 以保證質量控制活動目標的實現，從 而改善軟件質量控制活動的實施效果，也保證了最終交付的軟件產品質量。參考文獻：1 任永昌，洪曉慧，