Качество программного обеспечения - основные понятия и определения

 

Содержание

 

Введение	3
1. Теоретическая часть	4
1.1 Основные понятия и ключевые слова	4
1.2 Методы контроля качества	8
2. Практическая часть	9
2.1 Листинг программы	9
2.2 Схема программы	10
Заключение	11
Список использованной литературы	12

 

 

 

 

 

Введение

Качество программного обеспечения  – характеристика программного обеспечения (ПО) как степени его соответствия требованиям. При этом требования могут трактоваться довольно широко.

Качество программного обеспечения является критически важным фактором. Дело в том, что сегодня деятельность многих организаций и предприятий напрямую зависит от правильной обработки информации соответствующими компьютерными системами. Низкое качество используемого программного обеспечения может привести к серьезным потерям. Даже если и удается избежать чрезвычайных происшествий, использование некачественных программ наносит ущерб эффективности работы, что особенно негативно сказывается на коммерческих предприятиях, поскольку снижает их конкурентоспособность.

Предприятия наиболее уязвимы в период внедрения на них новых информационных систем. Именно в это время ущерб от некачественного программного обеспечения наиболее вероятен. По данным Департамента по Торговле и Промышленности Великобритании (DTI) при внедрении проектов информационных технологий на предприятиях потери из-за низкого качества программного обеспечения составляют в среднем около 20% от общего объема потерь. По разным оценкам аналогичный показатель для России достигает величины от 30 до 50%.

 

 

1. Теоретическая часть
1. Основные понятия и ключевые слова: качество, стандарт, метрика, характеристики качества программ: корректность, надежность, сложность, эффективность, удобство использования, сопровождаемость, мобильность

Общие термины: 

1. Качество программного средства(software quality) – совокупность свойств программного средства (ПС), которые обусловливают его пригодность удовлетворять заданные или подразумеваемые потребности в соответствии с его назначением.

2. Свойство программного средства (software attribute.) – отличительная особенность ПС, которая может проявляться при его создании, использовании, анализе или изменении. 

3. Характеристика качества программного средства: (software quality characteristic) – набор свойств ПС, посредством которых описывается и оценивается его качество. Характе-ристика качества ПС может быть определена путем задания иерархии ее подхарактеристик.

4. Подхарактеристика качества программного средства( software quality subcharacteristic) – характеристика качества ПС, входящая в состав другой характеристики качества.

5. Показатель качества программного средства (software quality metric) – характеристика качества ПС, обладающая количественным значением.

6. Критерий оценки качества программного средства (software quality assessment criterion) – совокупность принятых правил и условий, с помощью которых устанавливается приемлемость в целом качества ПС для потребителя.

 

 

 Общие характеристики качества программного средства. 

1. Функциональность программного средства (functionality) – совокупность свойств ПС, определяемая наличием и конкретными особенностями набора функций, способных удовлетворять заданные или подразумеваемые потребности качества наряду с ее надежностью как технической системы.

2. Удобство использования программного средства (usability) – совокупность свойств ПС, характеризующая усилия, необходимые для его использования, и оценку результатов его использования заданным кругом пользователей ПС.

3. Эффективность программного средства (efficiency) – совокупность свойств ПС, характеризующая аспекты его уровня пригодности, которые связаны с характером и временем использования ресурсов, необходимых при заданных условиях функционирования.

Правильнее эту характеристику называть производительностью (performance); тогда как эффективность должна также зависеть от затрат на создание и внедрение ПС.

4. Сопровождаемость программного средства(maintainability) – совокупность свойств ПС, характеризующая усилия, которые необходимы для его модифи-кации. Модификация, может осуществляться для устранения дефектов, усовершенствования ПС или его адаптации к изменениям в условиях функционирования, a также в составе и особенностях требуемых функций.

5. Мобильность программного средства (portability) – совокупность свойств ПС, характеризующая приспособленность для переноса из одной среды функционирования в другие.

6. Надежность программного средства (reliability) – совокупность свойств, характеризующая способность программного средства сохранять заданный уровень пригодности в заданных условиях в течение заданного интервала времени. 

 

Другие характеристики качества ПС: 

1. Корректность или правильность подразумевает соответствие проверяемого объекта некоторому эталонному объекту или совокупности формализованных эталонных характеристик и правил. Корректность программы наиболее полно определяется степенью ее соответствия предъявляемым к ней формализованным требованиям - программной спецификации.

Если надежность программы - свойство, заложенное при ее изготовлении и проявляющееся при эксплуатации программы во времени (поэтому без длительного наблюдения нельзя сделать заключения о надежности программы), то корректность может быть проверена в статике на этапе разработки программы.

2. Сложность программ. Рассматривается в трех аспектах:

1. сложность процесса разработки программ;
2. сложность программы как объекта разработки (статическая);
3. сложность выполнения программы (динамическая) – учитывает ресурсы, необходимые для ее выполнения.

Трудоемкость – совокупные затраты труда на создание или использование программы.

Различают трудоемкость на этапе проектирования программ и трудоемкость изучения и модификации программ при их сопровождении.

На этапе проектирования основные затраты составляет трудоемкость создания программ заданной сложности и корректности. Трудоемкость зависит от квалификации специалистов, технологии проектирования, степени автоматизации разработки, испытаний и т.д. Трудоемкость изучения и модификации программ при сопровождении определяется степенью документированности программ, уровнем языка программирования, структурностью их построения и другими факторами, связанными с удобством анализа ПС и внесения изменений. Этот критерий влияет на длительность жизни программ. Целесообразность и длительность использования, модернизации и переноса программ сохраняются до тех пор, пока не станет рентабельной новая разработка.  

Критерии качества программ являются показателями, позволяющими на основе количественных оценок группы характеристик программ устанавливать их пригодность в целом для той или иной цели. Изменение доминирующей цели в зависимости от этапов жизненного цикла программ приводит к изменению состава критериев качества программ и степени их важности при анализе.

Для количественной оценки показателей качества ПИ выполняется  сбор метрик, являющихся числовыми оценками параметров программы.

В зависимости  от характеристик и особенностей показателя качества применяются различные  виды метрик и шкал для их измерения.

Первый вид метрик, которому соответствует интервальная шкала, характеризуется реально измеряемыми физическими показателями, например

3. временем выполнения программы,

4. числом маршрутов в программе,

5. числом таблиц в базе данных,

6. объемом программы и т.д.

Свойства, описываемые такими параметрами, численно представляются наиболее полно, с возможными градациями в пределах точности измерения показателей.

Второй вид метрик (порядковая шкала) позволяет ранжировать некоторые характеристики путем сравнения с опорными значениями. Для объекта измерения устанавливается приоритетность признаков. Различают абсолютные и относительные порядковые метрики, первые из которых показывают больше или меньше значение данного параметра программы по сравнению с опорным, а второй – во сколько раз больше или меньше. Математические преобразования с такими показателями более ограничены, чем у первого вида метрик.

Третий вид метрик (номинальная или категорийная шкала) характеризует только наличие рассматриваемого свойства или признака у программы без учета градации по численным значениям. Например: наличие у программы структурированности, гибкости, простоты освоения и т.д. 

Разнообразие возможных критериев  и факторов, от которых зависит  качество программ на различных этапах, усложняет их использование. Поэтому  целесообразно провести классификацию  критериев, выделить функциональные и  конструктивные критерии качества программ и упорядочить их по этапам жизненного цикла. 

 

 

 

Функциональные критерии являются специализированными и отражают специфику областей применения и степень соответствия функций, выполняемых программой, ее целевому назначению.

Для программ управления в них входят

7. показатели точности, диапазоны изменения параметров,

8. время реакции на запрос или выполнения программы,

9. адаптивность к внешним воздействиям и т.д.

В системах автоматизации обработки  информации функциональные показатели отражают

10. номенклатуру и объем данных,

11. время обработки простых и сложных запросов,

12. разнообразие функций доступа к данным и редактирования.

Функциональные критерии в том  или ином виде характеризуют эффект от использования программ в конкретных целях с учетом затрат на их создание.  

Конструктивные критерии более инвариантны к целевому назначению и основным функциям программы, характеризуют общие свойства программ и позволяют сравнивать качество программ разного назначения. К ним относятся:

13. трудоемкость, сложность программ,

14. надежность функционирования,

15. степень использования ресурсов ЭВМ,

16. корректность и т.д.

Конструктивные критерии зависят  не от области применения, а от этапа  жизненного цикла программы (ЖЦП). На различных этапах ЖЦП рекомендуется использовать разные критерии:  

Критерии этапа разработки

1. Трудоемкость (статическая сложность)
2. Корректность (правильность) программы

 

 Критерии этапа эксплуатации ПП

3. Функциональность
4. Производительность (ресурсоемкость)
5. Надежность

 

 Критерии этапа сопровождения

6. Трудоемкость
7. Понимаемость программы
8. Производительность программы
9. Надежность 

 

2. Методы контроля качества

Для оценки характеристик качества должны быть установлены метрики показателей. Для простоты расчета комплексных показателей и интегральной оценки качества, все метрики должны иметь одну и ту же область значений, соответствующую выбранной шкале: [0,1 1] или [0,1 10]. В метриках применяют различные методы определения значений показателей: измерительный, регистрационный, органолептический, расчетный, экспертный, социологический, а также их сочетания по установленным правилам.

Измерительный метод основан на получении информации с использованием инструментальных средств.

Регистрационный метод основан на получении информации во время испытаний или функционирования программного обеспечения, когда регистрируют или подсчитывают определенные события (время и число сбоев или отказов, время передачи управления другим модулям, время начала и окончания работы).

Органолептический метод основан на использовании информации, полученной в результате анализа восприятия органов чувств (зрения, слуха) для определения показателей удобства применения.

Расчетный метод основан на использовании теоретических и эмпирических зависимостей (на ранних стадиях разработки), статистических данных, накапливаемых при испытаниях, эксплуатации и сопровождении программного обеспечения. При помощи расчетного метода определяют длительность вычислений, время реакции, показатели надежности, необходимые ресурсы.