基于TMM模型的軟件測試成熟度探究

1、 基于TMM模型的軟件測試成熟度探究 馮超男+趙衛(wèi)東+張麗Summary：模型化的軟件測試能夠很大程度上提高軟件測試的質(zhì)量和效率，而當前流行的CMMI等模型，沒有針對軟件測試過程進行詳盡的描述，沒有對軟件測試成熟度進行等級化的評價與度量，缺少針對軟件測試目標和過程改進的指導。基于這種現(xiàn)狀，該文對Burnstein博士提出的測試成熟度模型（TMM）進行了形式化描述，給出了TMM模型的成熟度等級結構，詳細闡述了5個測試等級的成熟度目標和子目標，并對TMM的實施方法進行了說明，以及筆者對TMM模型的總結與思考。Key：軟件測試；測試成熟度模型（TMM）；模型框架；成熟度等級結構：TP311 ：A ：

2、1009-3044（2016）17-0226-03Abstract： Modeling software testing can greatly improve the quality and efficiency of software testing， and CMMI and other popular models， there is no detailed description of the process for software testing， software testing is no level of maturity of the evaluation and mea

3、surement， There is a lack of software testing process improvement goals and guidance. Based on this situation， this article Test Maturity Model（TMM） has been proposed by Dr. Burnstein formal description given maturity level structure TMM model elaborated five test level of maturity goals and sub-goa

4、ls， TMM and implementation methods are described， as well as the author summarizes and Reflection on the TMM model.Key words： software testing； Test Maturity Model（TMM）； modeling framework； maturity level structure1 背景隨著信息時代的快速發(fā)展，軟件產(chǎn)業(yè)也逐步進入高速增長態(tài)勢，軟件過程的研究已經(jīng)發(fā)展為軟件測試行業(yè)的基礎工作之一。要加強軟件組織的開發(fā)能力、提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，就必須不斷

5、地對軟件過程的能力進行改進。因此，軟件能力成熟度模型即CMM在1987年美國Carnegie Mellon 大學軟件工程研究所應運而生CMM逐漸成為了評估軟件開發(fā)過程的管理以及工程能力的標準。目前，已經(jīng)形成了以個體軟件過程、團隊軟件過程以及過程成熟度集成模型CMMI等為主導的軟件開發(fā)過程改進體系1。但是，傳統(tǒng)CMM的著眼點在于軟件組織的開發(fā)過程和軟件過程能力，并沒有關于軟件測試成熟度的概念，也沒有研究改進軟件測試過程的方法，因此，隨著軟件測試在軟件生命周期中的地位越來越突出，軟件測試成熟度得到了業(yè)內(nèi)人士的高度重視，并且在傳統(tǒng)的軟件過程成熟度基礎上繼續(xù)進行模型改進，其中，比較具有代表性的是由Il

6、ene Burnstein博士等人提出的軟件測試成熟度模型（TMM），該模型是對CMMI模型的補充，是對CMMI模型的存在問題的修正，同時也對改進軟件測試過程及提高軟件測試能力做出了思想和方法上的指導。2 TMM模型框架簡介TMM模型為了改進軟件測試與評價過程，對CMM模型進行了較大程度的改進與補充。TMM模型在CMM模型的原有基礎將軟件測試過程劃分為初始級、定義級、集成級、管理與度量級和優(yōu)化級5個等級2。處于初始級的軟件測試，是一個混亂的過程，測試過程在編碼之后，與調(diào)試未加區(qū)分；階段定義級的測試過程，很大程度上凸顯出測試過程與調(diào)試的區(qū)分，但是其被定義為編碼之后進行的的獨立階段，顯然不符合軟件

7、工程的要求；前兩個階段的存在的問題在集成級得到改善，集成級將軟件測試融入到整個軟件生命周期中，從需求分析開始，測試人員將伴隨這個開發(fā)過程制定相應的測試計劃、測試目標等；從管理和度量級開始，整個測試過程就已經(jīng)由定性描述進入可度量化的過程。在此過程中，除進行測試之外，還有對軟件生命周期各個環(huán)節(jié)的管理與審查；優(yōu)化級是以前四級為基礎，優(yōu)化并預防缺陷、質(zhì)量控制、監(jiān)控測試成本與效率，為整個測試過程指引方向。而每個等級（除等級1）都有自己的成熟度目標、子目標以及活動、任務和職責。TMM的模型框架如圖1所示。由圖1可以得出，若要達到某成熟度等級，所必須實現(xiàn)的成熟度目標，即軟件測試的改進目標。而成熟度子目標的定

8、義更為具體，定義了該等級的范圍、界限和需要完成的事項。通過活動和任務來實現(xiàn)子目標，任務和活動涉及實施和組織調(diào)整問題?；顒雍腿蝿談t定義了為了軟件組織達到某一等級，進行軟件測試改進的行動計劃。三組人員各司其職，完成相關任務與活動，達到成熟度子目標3。3 TMM的等級結構TMM將測試的成熟度分為5個等級，每一級別都是一個測試過程，都有自己的過程域，軟件組織要想達到更高的級別，就必須先滿足前一個級別的過程域。同時也必須完成所有的被定義的目標。這些目標的定義，需要通過活動、任務和責任進行標記，在進行過程中，需要根據(jù)相關人員的特殊需求來不斷調(diào)整1。如圖2所示：在TMM等級描述中，詳細闡述了測試過程的特點以

9、及為達到規(guī)定級別所需要完成的目標和子目標。 1）第一等級為初始級。軟件測試的終極目標是為了查找程序中的錯誤，在這一階段，由于相應的編碼任務還沒有完成，缺乏一定的測試資源，因此軟件測試沒有相對清晰的目標，測試任務也可有可無。2）第二等級為定義級。在這一階段，軟件測試的目標是為了驗證軟件是否符合相應的需求，因此會啟動一些相應的軟件測試計劃過程，并對采用的軟件測試方法制度化，在定義級，由于在進行軟件測試之前要把所有的編碼工作完成，導致的結果就是在需求分析階段與設計階段產(chǎn)生的一些軟件缺陷會一直遺留到編碼階段才能被發(fā)現(xiàn)。3）第三等級是集成級。在這一階段，會有相應的、相對獨立的測試部門出現(xiàn)，測試工作不需要

10、在完成編碼后才能進行，而是在滿足用戶需求的目標上進行測試工作。并集成到軟件生命周期的各個階段中。在第三等級，需組建一個軟件測試組織用于負責測試規(guī)劃、測試缺陷跟蹤等測試技術工作。同時在測試過程中需要有相應的測試工具對測試工作進行輔助。同時，軟件測試小組成員要和質(zhì)量保證專家一起，與客戶進行溝通，從軟件需求分析階段制定軟件測試計劃，并根據(jù)需求分析表格制定相應的軟件測試目標。該階段的缺點為沒有行之有效的評審制度以及沒有一套質(zhì)量控制與度量的標準等。4）第四等級為管理與度量級。在這一階段，軟件測試是可以進行度量與質(zhì)量控制的過程，應保證進行可靠性、可用性與可維護性等方面的測試。軟件測試活動既包括程序語言，還

11、把評審與審查作為軟件測試活動的補充，用于發(fā)現(xiàn)及消除軟件產(chǎn)品缺陷。為了測試過程的完備性，建立了缺陷管理系統(tǒng)并將缺陷的等級進行劃分。同時測試人員采用數(shù)據(jù)庫記錄和管理相應的測試數(shù)據(jù)以及測試用例。但在管理與度量級，由于沒有相應的缺陷預防系統(tǒng)，不能自動的進行收集與分析軟件測試中生成的相應數(shù)據(jù)。5）第五等級為優(yōu)化級。在這一階段，改進了第四等級的缺陷，已經(jīng)具有相應的缺陷預防能力和軟件質(zhì)量控制能力，能夠保證之前發(fā)現(xiàn)的缺陷不會在后期繼續(xù)產(chǎn)生。在這一級，自動化測試工具是整個測試過程的重要組成部分?？梢赃M行自動的收集與分析測試中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。并建立了測試流程與測試的規(guī)章制度。由于優(yōu)化級的測試活動是可重復性、已定義、已

12、管理和已測量，所以軟件組織可以對測試過程進行不斷的優(yōu)化改進和調(diào)整。根據(jù)上面描述的TMM的5個等級，給出相應的成熟度等級目標和子目標，如表1所示。 為軟件測試活動定義相應的目標、任務、活動和工具等&啟動測試計劃過程& 制定軟件測試計劃模版并進行任務分配 獲取用戶需求 準備軟件測試活動所需的工具&將基本的測試技術和方法制度化& 在軟件組織中實施基本的測試技術與方法，例如黑盒測試、白盒測試策略等。 制定相應的管理制度，明確規(guī)定基本的測試技術和方法何時、怎樣實施，以及基本的測試工具等。&集成級&建立軟件測試組織& 選擇和培訓相關人員成立測試小組 為每個測試小組成員進行職責分配 與客戶進行討論，獲取用戶

13、需求&制定技術培訓計劃& 為測試人員制定技術培訓計劃 明確具體的培訓內(nèi)容，例如：測試方法、測試標準、測試技術與工具、審查與評審過程等&將軟件測試集成到軟件生命周期中& 將軟件測試計劃階段劃分為和生命周期各階段相關聯(lián)的各個子階段 將測試策劃集成到生命周期的各階段 打通渠道，提高用戶參與度&控制與監(jiān)督測試過程& 監(jiān)督和控制過程可視化，為測試過程提供依據(jù) 隨時與測試策劃對比，及時調(diào)整測試進展 定義和配置測試相關項&管理和測量級&建立組織范圍內(nèi)的評審程序& 擬定正式的評審程序 將評審定義為測試活動，在生命周期中實施通行評審 識別、記錄、清除軟件產(chǎn)品和測試工作的缺陷&擬制測試度量程序& 擬定一套關于測試

14、過程質(zhì)量與能力的度量程序 準確識別測試數(shù)據(jù)，對測試數(shù)據(jù)進行詳細處理分析 根據(jù)測試結果，不斷修正測試計劃&軟件質(zhì)量評價& 根據(jù)測試過程充分性，定義可度量的質(zhì)量屬性和目標 測試過程完成后，需要保證軟件產(chǎn)品可靠、可用、穩(wěn)定、安全&優(yōu)化級&應用過程數(shù)據(jù)預防缺陷& 成立預防缺陷相關小組 記錄缺陷、分析缺陷，找出缺陷根源 缺陷預防組的相關成員與其他組的成員相互配合制定缺陷預防計劃，防止已被識別的缺陷再次產(chǎn)生&實施質(zhì)量控制度量& 根據(jù)所定義質(zhì)量屬性，進行測試 通過統(tǒng)計抽樣、等級度量促進測試過程 融入開發(fā)團隊，減少缺陷，提高軟件質(zhì)量 運用模型工具，加強測試充分性&優(yōu)化測試過程& 根據(jù)測試進展，量化測試過程，對

15、測試過程不斷優(yōu)化調(diào)整 建立組織結構標準，支撐成熟度的不斷提高&4 TMM實施為了指導軟件工程人員進行正確的軟件過程評估，采用TMM等級提供支持。在軟件組織中實施TMM時，可遵循以下步驟：1）準備活動這個步驟中要建立評估小組，選擇與培訓小組成員，確定組長，選擇測評項目，并制定評估計劃，準備參加評估的組織部門。根據(jù)客戶需求制定評估問題表。2）實施評估評估過程中，評估小組成員通過和被評估人員進行溝通，獲取相關的評估信息，通過查詢相關文檔與調(diào)查表進行信息補充。為保證信息的準確性與客觀性，可將信息記入問題表。評估人員根據(jù)記錄信息，劃分軟件組織的TMM等級。3）分析評估結果評估人員根據(jù)評估輸出的TMM等級

16、及相應的記錄分析當前軟件組織存在的缺陷，并指出該軟件組織需要提高的領域以及要達到的下一個目標的優(yōu)先級。量化的改進目標，制定出相應的行動計劃。4）活動計劃為了使軟件組織能夠達到TMM的高等級，評估小組應根據(jù)高優(yōu)先級的改進目標開發(fā)活動計劃，通過該計劃描述相應的活動和資源，并改進現(xiàn)有的實踐內(nèi)容和進度。5 結束語軟件產(chǎn)品的開發(fā)過程是一項長期的工程，需要不斷研究和實踐。本文針對傳統(tǒng)軟件成熟度模型的不足，將TMM模型進行了詳細的闡述。TMM模型補充了CMMI模型的不足，能夠充分的覆蓋軟件測試的一系列問題，并且軟件組織可以根據(jù)TMM的要求，評估當前軟件測試能力的狀態(tài)，并對測試目標和測試過程進行不斷修正，極大提高軟件測試人員的工作效率。利用TMM模型不斷優(yōu)化測試過程和目標，將會給軟件開發(fā)和測試組織帶