ПППП (УКПО) / Лекция1-2 / Конспект1

Конспект лекций по курсу

Управление качеством программного обеспечения в промышленном программировании

Лекция №1

Золотарев Игорь Антонович

МП-35

Промышленная разработка сложных систем, к которым относится ПО выполняется в соответствии с требованиями, которые задал заказчик. Кроме чисто технических требований, которые ограничиваются ТЗ, существуют и технологические требования, в которые входят: жизненный цикл проекта, требования к процессам разработки, внедрения и сопровождения системы. Это все можно реализовать только в рамках единой схемы работы всего этого комплекса людей в соответствии с поставленными задачами. Эта схема должна включать в себя: планирование работ, целостность и непротиворечивость узлов системы, гарантии соответствия системы ожиданиям заказчика. Если этого не будет, тогда не будут соблюдаться сроки, ресурсный план – это приводит к штрафным санкциям со стороны заказчика, не будут платить деньги. А это приведет к потере людей. Вообще, в крупных компаниях всегда должны быть люди, которые не выполняют работу по своему профилю, чтобы в случае появления такой работы, они могли максимально быстро и эффективно переключиться на нее и сделать.

С ростом программного кода увеличивается количество ошибок в нем. Билл Гейтс говорил: «В любой, даже идеально отлаженной программе существует хотя бы одна фатальная ошибка». Количество ошибок можно оценить даже в еще не написанной программе. Количество ошибок снижает качество ПО, возникает недовольство заказчиков. В свою очередь, на качество влияет заказчик, например, уменьшая сроки разработки, что приводит к появлению плохо написанного и плохо сопроводимого кода, новым ошибкам и странным технологическим решениям, сделанным на скорую руку. Также, на ранних этапах разработки сложно решить ресурсные вопросы. Влияет на качество и плохое управление проектом. Быстро и дешево продукт сделать нельзя. Такие обещания от разработчика приводят к: неполной реализации целей и требований заказчика к качеству комплексов программ, низкой достоверности оценок бюджета, сроков и ресурсов для разработки ПС и БД при заключении контрактов, вследствие чего не выполняются требования, низкому контролю за кодом проекта, из-за чего велик риск отсутствия у конечного продукта заданного качества, нарушения начальных планов, невыполнения функциональных и экономических разделов контрактов на разработку ПС.

Для обеспечения качества ПС и БД привлекаются различные специалисты: системные аналитики, которые позволят провести глубокий анализ информационной, организационной, процессной области, чтобы сформировать концепцию. Потом, на основе этого, системные архитекторы должны создать «скелет» системы, и потом менеджеры могут руководить процессом создания такой системы. Для этого у данных специалистов должны быть следующие знания и навыки: знание современных методов, технологий и международных стандартов, знание систем обеспечения качества, понимание необходимости и умение проводить верификацию, тестирование и сертификацию сложного программного продукта.

Качество продукции – критическая оценка потребителям степени соответствия ее свойств, показателей качества, индивидуальным и общественным ожиданиям, обязательным нормам в соответствии с ее назначением. У любой продукции есть два показателя: свойства – объективные стороны объекта без оценивания важности этих свойств для потребителя и полезность продукции – способность продукции приносить пользу и удовлетворять конкретного потребителя. Конкретное свойство надо применять вместе с полезностью, тогда неизвестные показатели должны стать известными и полезности. Определение ISO: качество – полнота свойств и характеристик продукта, процесса или услуги, которые обеспечивают способность удовлетворять заявленным или подразумеваемым потребностям. Определение IEEE: качество ПО – степень, в которой оно обладает требуемой комбинацией свойств. Качество ПО – совокупность свойств, характеризующих способность ПО удовлетворять потребностям пользователя в соответствии с предназначением.

Качество ПО:

Свойства программы – особенности, объективно присущие программе, которые проявляются в ее жизненном цикле (разработке, применении, сопровождении)

Характеристика программы – понятие, отражающее проявление отдельного измеримого фактора, присущего программе свойства

Характеристика программы – проявляемый и измеримый атрибут свойства

Измерение (оценка) одной или нескольких характеристик программы дает представление о том, насколько программе присуще то или иное свойство.

Обеспечение качества – совокупность планируемых и систематически проводимых мероприятий, необходимых для уверенности в том, что продукция или процессы удовлетворяют определенным требованиям к качеству.

Системы качества, каждая из которых включает совокупность организационной структуры, ответственности, процедур, процессов и ресурсов, обеспечивающую осуществление общего руководства качеством.

Межгосударственный стандарт ГОСТ 28806-90:

Качество ПС – совокупность свойств ПС, которые обусловливают его пригодность удовлетворять заданные или подразумеваемые потребности в соответствии с его назначением.

Применительно к ПС система обеспечения качества – совокупность методов и средств организации управляющих и исполнительных подразделений предприятия, участвующих в проектировании, разработке и сопровождении комплексов программ с целью придания им свойств, обеспечивающих удовлетворение определенных потребностей заказчиков и потребителей при минимальном или допустимом расходовании ресурсов.

Различия фактических и требуемых показателей качества объектов или процессов – дефекты или ошибки – первичные стимулы для принятия и реализации решений по изменению измеряемых значений качества.

Под ошибкой подразумевается дефект, погрешность или неумышленное искажение объекта или процесса.

Объекты уязвимости:

• Динамический вычислительный процесс обработки данных, автоматизированной подготовки решений и выработки управляющих воздействий на потребителей обработанной информации

• Информация, накопленная в БД, отражающая объекты внешней среды, и процессы ее обработки

• Объектный код программ, исполняемых вычислительными средствами в процессе функционирования ПС

• Информация, выдаваемая потребителям и на исполнительные механизмы, являющаяся результатом обработки исходных данных и информации, накопленной в БД

Дестабилизирующие факторы:

• Внутренние, присущие самим объектам уязвимости

1. системные ошибки при постановке целей и задач

2. алгоритмические ошибки разработки

3. ошибки программирования в текстах программ и описания данных, в документации

4. недостаточную эффективность методов и средств защиты программ от сбоев и отказов

5. недостаточную эффективность методов и средств обеспечения функционирования ПС

• Внешние, обусловленные средой в которой эти объекты функционируют

1. Ошибки персонала в процессе эксплуатации ПС

2. Искажения в каналах информации, поступающей от источников и передаваемой потребителям

3. Недопустимые для конкретной ИС характеристики потоков внешней информации

4. Сбои и отказы в аппаратуре

5. Изменение состава и конфигурации аппаратуры ИС за пределы, отраженные в эксплуатационной документации

Степень влияния всех внутренних дестабилизирующих факторов, а также некоторых внешних угроз на качество ПС определяется в большей степени качеством технологий проектирования, разработки, сопровождения и документирования ПС и их основных компонентов

При ограниченных ресурсах на разработку ПС для достижения заданных требований качества необходимо управление обеспечением качества в течение всего жизненного цикла программ и данных

Общие факторы, влияющие на качество продукции:

• Общественные ожидания, субъективные настроения потребителей

• Качество проекта(совершенство организации)

• Уровень конкурентности рынка

• Качество исполнения (совершенство технологий)

Качество функционирования – множество свойств, обуславливающих пригодность ПС обеспечивать надежное и своевременное представление требуемой информации

Потребителю для её дальнейшего использования по назначению

Каждая характеристика качества может эффективно использоваться, если определена её метрика, мера и шкала и может быть указан способ её измерения или оценивания, а также сопоставления с требующимся значением. Они должны отражать функциональную пригодность для применения с заданными целями

На практике важно оценивать качество программ не только в завершенном виде, но и в процессе их проектирования, разработки и сопровождения

Достижимое качество ПС определяется методами и инструментальными средствами, применяемыми для обеспечения всего их жизненного цикла

Метрики качества ПС

Фактор качества – свойство, в той или иной степени обуславливающее качество ПО

При оценке качества учитывают несколько факторов

Для получения численной оценки фактора качества используют один или несколько критериев качества

Критерий качества – понятие, признак или численный показатель, характеризующий оцениваемый фактор качества

Критерий качества может быть представлен имеющим физический смысл вычислимым выражением, составленным из характеристик качеств, значением которого является показатель качества

Для вычисления значения критерия используют одну или несколько метрик

Метрика – мера количественной оценки качества ПО по заданному критерию, система или способ измерений качества программного обеспечения

Оценочный элемент – измеримая характеристика программного обеспечения, имеющая численное значение в избранной измерительной шкале

Показатель качества – численное значение критерия качества, определяющее степень, в которой программе присуще определенное критерием свойство

В соответствии с ГОСТ 15467-79 под показателем качества следует понимать количественную характеристику одного или нескольких свойств программной продукции, составляющих её качество применительно к определенным условиям её создания и эксплуатации

Базовое значение показателя качества – реально достижимое значение показателя, отражающее современный уровень развития ПО

Оценка качества ПО – совокупность операций, включающих выбор номенклатуры (состава) показателей качества, определения значений этих показателей и сравнения их с базовыми значениями.

Сертификация – процесс определения соответствия программного обеспечения действующему стандарту качества

Верификация – процесс определения соответствия ПО предназначению

Аттестация – процесс подтверждения функциональной пригодности ПО