軟件質(zhì)量管理的方法、工具和保證

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)軟件質(zhì)量管理的方法、工具和保證中國科學(xué)院軟件研究所.北京市軟件生產(chǎn)與質(zhì)量保證聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室 第一作者簡介： 李懷璋 博士 副研究員 高級項(xiàng)目經(jīng)理 現(xiàn)就職于中國科學(xué)院軟件研究所、北京市軟件生產(chǎn)與質(zhì)量保證聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。 主要研究方向?yàn)檐浖こ?，尤其是軟件質(zhì)量管理和軟件過程改進(jìn)等方面的理論研究、工具開發(fā)和相關(guān)培訓(xùn)等工作。已經(jīng)和正在主持、負(fù)責(zé)多項(xiàng)國家“863”項(xiàng)目。在國內(nèi)重要核心期刊發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文十幾篇。出版的著作包括軟件質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和實(shí)踐（合著）和軟件質(zhì)量保證指南（譯著，即將出版）等。 寫在前面的話： 我們中國的軟件產(chǎn)業(yè)是如此之年輕，如同一個年輕人，一個富

2、有青春氣息的朝氣蓬勃的年輕人，在其發(fā)展中，是否也容易忽略了一些很基本的東西？ 當(dāng)我們熱衷于追求某種時尚和新技術(shù)時，是否也容易忽略了一些最基本但卻非常重要的東西，而且這些東西往往是來自于我們的生活經(jīng)驗(yàn)。 1、從問題入手 對于一個發(fā)展中的組織，問題的暴露是很自然的，改進(jìn)的過程實(shí)際上就是在按照計(jì)劃執(zhí)行與跟蹤的過程中進(jìn)行問題的發(fā)現(xiàn)、糾正和預(yù)防的過程。那么，發(fā)現(xiàn)問題、收集和整理問題、分析問題、排列問題重要性、提出解決措施、在部分區(qū)域演練、全面推廣就成為過程改進(jìn)的一個系統(tǒng)化的步驟。 圖1 面向問題的軟件質(zhì)量保證框架 實(shí)際上，無論是W.Edward Deming博士提出的Deming環(huán)，即PDCA（Plan

3、ning, Do, Check, Action）環(huán)，還是后來SEI（美國卡耐基梅隆大學(xué)的軟件工程研究所）在此基礎(chǔ)上提出的IDEAL（Initiating, Diagnosing, Establishing,Acting, Leveraging）模型，都是軟件過程改進(jìn)的一個基本過程和方法。 實(shí)際上，無論是高層管理者，還是SQA、項(xiàng)目經(jīng)理、軟件工程師將自己工作中經(jīng)常犯的錯誤隨時記錄下來，都是一個問題的收集過程；在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行問題歸類、問題統(tǒng)計(jì)和原因分析，然后再進(jìn)行問題排序、針對問題進(jìn)行糾正、糾正措施或預(yù)防措施等，并形成這樣一個自反饋系統(tǒng)，就可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)的過程改進(jìn)。面向問題的軟件質(zhì)量保證框架如圖1

4、所示。 2、運(yùn)用統(tǒng)計(jì)與度量技術(shù) Deming是一位將統(tǒng)計(jì)方法用于質(zhì)量控制的咨詢專家。他說:“統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制是統(tǒng)計(jì)原理和技術(shù)的一次實(shí)踐，這種方法可以用于生產(chǎn)的所有階段以及維護(hù)和服務(wù)，其目的是經(jīng)濟(jì)的滿足需求?！?諸如SPC（統(tǒng)計(jì)過程控制）、頭腦風(fēng)暴法、魚刺圖、PARETO原理、層次圖等方法都是統(tǒng)計(jì)控制理論和度量理論的一些基本方法。 頭腦風(fēng)暴法（Brainstorming） 頭腦風(fēng)暴法的一般步驟可以概括為: （1） 確定質(zhì)量問題。 （2） 盡可能找出影響質(zhì)量問題的因素。 （3） 找出各原因之間的關(guān)系，在因果圖上以因果關(guān)系用箭頭連接起來。 （4） 根據(jù)對結(jié)果影響的程度，將認(rèn)為有顯著影響的因素標(biāo)出來。 （

5、5） 在因果圖上標(biāo)出必要的信息。 此方法實(shí)際上包含兩項(xiàng)活動，一是用頭腦風(fēng)暴法找原因，二是對原因進(jìn)行系統(tǒng)整理、歸類，即先放開思路，進(jìn)行開放式、創(chuàng)造性思維，然后再根據(jù)概念間的層次關(guān)系整理成型。它是用來表示質(zhì)量波動特性與其潛在原因的關(guān)系，即表達(dá)和分析因果關(guān)系的一種圖表。 魚刺圖 魚刺圖（Cause-effect diagram）又叫因果圖、石川圖、特性要因圖、樹形圖，最先由日本東京大學(xué)石川馨教授于1953年提出。此后，很快在日本企業(yè)界得到廣泛的應(yīng)用。 PARETO原理 Pareto分析是一種識別消耗了最多成本的少部分的角色的統(tǒng)計(jì)分析方法。J.M.Juran是質(zhì)量管理中Pareto原理之父。他首先提出

6、了術(shù)語vital few 和trivial many，并應(yīng)用到Pareto原理中。Pareto原理強(qiáng)調(diào)了將精力集中在少數(shù)重要的事情上（vital few），而不是在多數(shù)瑣碎的事情上(trivial many)。 Boehm給出的度量中的頭10個表示軟件現(xiàn)象遵守Pareto分布: 20的模塊消耗80的資源； 20的模塊包含80的錯誤； 20的錯誤消耗80的修改成本； 20的改進(jìn)包含了80的適應(yīng)性為主的成本； 20的模塊占用了80的執(zhí)行時間； 20的工具使用占80的整個工具使用時間。 產(chǎn)品質(zhì)量是由質(zhì)量形成過程中許多因素共同作用的結(jié)果。質(zhì)量有了問題，特別是主要質(zhì)量問題，就要進(jìn)一步找原因，并針對原因采

7、取措施，才能解決問題。有些質(zhì)量問題的原因一目了然，而有些質(zhì)量問題的原因，就必須借助圖形的方式來分析原因，這樣就能幫助我們理清思路，從而對癥下藥。 而發(fā)現(xiàn)問題后，識別關(guān)鍵、把握關(guān)鍵是項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵，也是我們?nèi)粘９ぷ鞯年P(guān)鍵所在。如不要為過于細(xì)節(jié)的討論耗費(fèi)太多時間。在CMM模型中提到的“關(guān)鍵成功要素”（Critical Success Factors）實(shí)際上就是一種基本的統(tǒng)計(jì)控制方法。 實(shí)際上，無論是我們的各種生活常識、管理經(jīng)驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)方法，還是古人早已提出的“孫子兵法”、“三十六計(jì)”等，都可能成為指導(dǎo)我們提高過程和改進(jìn)質(zhì)量的重要手段。比如是否可以考慮建立一個更好的質(zhì)量體系框架，設(shè)立一些其它的關(guān)鍵過程

8、區(qū)域，建立一套科學(xué)的裁剪準(zhǔn)則等等，以便于更好地支持國內(nèi)的軟件組織進(jìn)行過程改進(jìn)。 3、必要的工具支持 軟件過程改進(jìn)的過程中，組織會產(chǎn)生大量的有關(guān)問題的歷史數(shù)據(jù)，可以稱為知識庫;這些問題數(shù)據(jù)的采集和管理，就成為了一個重要的問題。組織可以通過這些知識庫實(shí)現(xiàn)員工自我培訓(xùn)，從而實(shí)現(xiàn)知識的高效積累和復(fù)用。當(dāng)然，工具不能解決所有問題，但必要的工具支持可以大大提高管理的效率。有了它，可以使組織的員工很快地學(xué)習(xí)到公司以前的經(jīng)驗(yàn)知識，讓錯誤不再重犯。它應(yīng)該成為一種快速和有效的員工培訓(xùn)介質(zhì)。 4、全員參與的質(zhì)量保證 Lennart Sandholm在1978年東京召開的國際質(zhì)量控制大會上，注意到了日本高層對質(zhì)量做出

9、的承諾。Lennart Sandholm注意到日本的與會人員有一半是高層管理者-總裁、總經(jīng)理、部門經(jīng)理、主任等等。在歐美召開的大會的與會人員則主要是質(zhì)量工作者-質(zhì)量保證工程師、可靠性工程師、質(zhì)量經(jīng)理等。很少有高層經(jīng)理。 Deming說:“管理者們的到來不是僅僅聽一下，而是要工作。他們已經(jīng)從自身的實(shí)踐中知道，他所做的是一個鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。隨著質(zhì)量的提高，成本開始下降。進(jìn)而你可以降低價格。美國人不明白這一點(diǎn)。美國人認(rèn)為提高質(zhì)量會增加成本。”這段話一針見血地指明了問題的關(guān)鍵所在。 西方組織的一個弱點(diǎn)是其質(zhì)量部門非常龐大而且是集中式的，職能也很多，如質(zhì)量計(jì)劃、協(xié)調(diào)、審計(jì)、審查和測試等。而日本的質(zhì)量功能則由生產(chǎn)線上的人員（這些人受過必要的培訓(xùn)）實(shí)現(xiàn)的。日本公司也有質(zhì)量部門，但人數(shù)很少，而且職能有限，主要集中于計(jì)劃、審計(jì)和咨詢等。高層管理者的質(zhì)量審計(jì)評估組織的有效性，而且只有高層才能夠授權(quán)進(jìn)行重大變革。正是這種無所不在的質(zhì)量意識讓日本的產(chǎn)品質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在了世界的前面。 可以看出，質(zhì)量絕對不僅僅是質(zhì)量部門的事情，以質(zhì)量為核心的企業(yè)文化在未