第十二章-GIS软件工程的质量保证

第十二章2020/2/211为了保证和提高GIS软件工程的质量，必须重视软件工程的质量问题本章介绍软件工程质量保证的有关内容。第一节介绍软件质量的概念与原则;第二节介绍软件质量的度量模型和软件质量特性间的影响;第三节介绍软件质量保证的主要任务、体系与实施等内容;第四节介绍软件质量的评价与评审;第五节介绍软件可靠性的有关内容;最后一节介绍软件容错技术的基本内容。2020/2/21212.1概述12.2软件质量的度量模型12.3软件质量保证12.4软件质量评价与评审12.5软件可靠性12.6软件容错性2020/2/21312.1.1软件质量的定义12.1.2有关软件质量的原则12.1.3软件质量控制2020/2/214从实际应用来说，软件质量定义如下:(1)一与所确定的功能和性能需求的一致性。(2)与所成文的开发标准的一致性。(3)与所有专业开发的软件所期望的隐含特性的一致性。2020/2/2151.质量标准应以用户至上为原则2.质量至上3.软件开发的质量与软件开发的生产率密不可分4.高质量是可以达到的5.高质量必须付出代价6.宁可牺牲效率，也要保证可靠性7.尽早与用户交流2020/2/216软件质量控制应做好以下几方面的工作:(1)质量控制活动要贯彻开发过程始终，必须采用技术手段和工具，尤其是使用软件开发环境来进行软件开发。(2)在软件开发的每一个阶段结束时，都要组织正式的技术评审。要求单位采用审查、文档评审、设计评审、审计和测试等具体手段来控制质量。2020/2/217软件质量控制应做好以下几方面的工作:(3)加强软件测试工作，可以发现软件中大多数潜在的错误。(4)应推行软件工程规范(标准)，用户也可以白己制定没有的软件工程规范(标准)。2020/2/218软件质量控制应做好以下几方面的工作:(5)软件的修改和变更常会引起潜伏的错误，必须严格控制软件的修改和变更(6)对软件质量进行跟踪，及时记录和报告软件质量情况。2020/2/21912.2.1软件质量度量模型12.2.2软件质量特性之间的影响2020/2/21102020/2/21112020/2/21122020/2/21132020/2/21142020/2/21152020/2/21162020/2/2117若用O表示该质量子特性属于某质量特性的组合中;用△表示该质量子特性对质量特性有利影响;用0表示不利影响。则有表12-3所示的关系。12.3.1软件质量保证的概念12.3.2软件质量保证策略的发展过程12.3.3软件质量保证的主要任务12.3.4软件质量保证与检验12.3.5软件质量保证体系12.3.6软件质量保证的实施2020/2/2118软件的质量保证就是向用户及社会提供满意的高质量的产品，也就是满足各项质量特性的产品。进一步地，软件的质量保证活动也和一般的质量保证活动一样，是确保软件产品从诞生到消亡为止的所有阶段的质量的活动。即为了确定、达到和维护需要的软件质量而进行的所有有计划、有系统的管理活动。2020/2/2119它包括的主要功能：质量方针的制定和展开。质量保证方针和质量保证标准的制定。质量保证体系的建立和管理。明确各阶段的质量保证工作。各阶段的质量评审。2020/2/2120它包括的主要功能：确保设计质量。重要质量问题的提出与分析。总结实现阶段的质量保证活动。整理面向用户的文档、说明书等。产品质量鉴定、质量保证系统鉴定。质量信息的收集、分析和使用。2020/2/2121质量保证策略的发展大致分为以下三个阶段:(1)以检测为重。(2)以过程管理为重。(3)以新产品开发为重。2020/2/2122主要任务大致可归为8点：用户要求定义力争不重复劳动掌握开发新软件的方法组织外部力量协作2020/2/2123主要任务大致可归为8点：排除无效劳动发挥每个开发者的能力提高软件开发的工程能力提高计划和管理质量2020/2/2124•其一是切实搞好开发阶段的管理，检查各开发阶段的质量保证活动开展得如何;•其二是预先防止软件差错给用户造成损失。1.检验在质量保证中的作用2020/2/21252.各个开发阶段中的检验2020/2/2126检验的类型：1）供货检验2）中间检验/阶段评审3）验收检验4）产品检验2020/2/21272020/2/21282020/2/2129制定质量体系保证图应注意以下一些问题:(1)必须明确反馈途径(2)必须在体系图的纵向(纵坐标方向)顺序写明开发阶段，在横向(横坐标方向)写明组织机构，明确各部门的职责。2020/2/2130制定质量体系保证图应注意以下一些问题:(3)必须确定保证系统运行的方法、工具、有关文档资料，以及系统管理的规程和标准(4)必须明确决定是否可向下一阶段进展的评价项目和评价准则。(5)必须不断地总结系统管理的经验教训，改进系统。2020/2/21311.质量目标与度量2.质量度量的方法精密度量全面度量简易度量2020/2/2132质量准则与度量方法的关系2020/2/2133软件质量度量和保证系统在质量保证活动中的实施步骤：1)Target2)Plan3)Do4)Check5)Action2020/2/21343.软件质量管理小组提倡的原因：▪1）最适合提高个人能力和小组力量▪2）能够在工程上比硬件更好地提高质量▪3）关系到提高积极性2020/2/213512.4.1软件质量评价12.4.2软件质量评审2020/2/21361.评分2020/2/21372.分析结果根据评分的结果，对照评价指标，检查某个质量特性是否达到了要求的质量标准。如果某个质量特性不符合规定的标准，就应当分析这个质量特性，找出为什么达不到标准的原因。分析原因应该自顶向下进行。按系统级、子系统级、模块级逐步分析。2020/2/21381.设计质量的评审内容(1)评价软件的规格说明是否合乎用户的要求(2)评审可靠性，即是否能避免输人异常(错误或超载等)。(3)评审保密措施实现情况(4)评审操作特性实现情况2020/2/21391.设计质量的评审内容(5)评审性能实现情况。(6)评审软件是否具有可修改性、可扩充性、可互换性和可移植性。(7)评审软件是否具有可测试性。(8)评审软件是否具有重用性。2020/2/21402.程序质量的评审内容1）软件的结构▪功能结构▪功能的通用性▪模块的层次▪模块的结构2020/2/21412.程序质量的评审内容2）与运行环境的接口▪与硬件的接口▪与其他软件的接口▪与用户的接口2020/2/214212.5.1软件生存期与软件寿命的关系12.5.2软件可靠性的定义12.5.3软件可靠性的主要指标2020/2/21432020/2/21442020/2/2145可靠性定义，即“软件可靠性是软件在给定的时间间隔及给定的环境条件下，按设计要求，成功地运行程序的概率”。在此定义中，明确地包含了以下四个要素:1）环境条件2）规定的时间3）规定的功能4）“成功地运行程序”的定义2020/2/2146平均失效等待时间MTTF平均失效间隔时间MTBF2020/2/214712.6.1容错的一般方法12.6.2容错软件的设计过程2020/2/2148实现容错技术的主要手段是冗余。通常冗余技术分为四类：1.结构冗余2.信息冗余3.时间冗余4.冗余附加技术2020/2/2149容错软件的设计过程包括以设计步骤:(1)按设计任务要求进行常规设计，尽量保证设计的正确。(2)对可能出现的错误分类，确定实现容错的范围。(3)按照“成本一效率”最优原则，选用某种冗余手段(结构、信息、时间)来实现对各类错误的屏蔽。(4)分析或验证上述冗余结构的容错效果。2020/2/21501.如何理解软件质量的定义?2.图示说明Boehm软件质量度量模型、McCall软件质量模型、ISO的软件质量度量模型。3.简要叙述软件质量保证的主要任务。4.简要说明软件质量检验的四种类型的含义。5.软件质量度量的方法有哪几种?简要回答之2020/2/21516，简要回答:如何进行软件质量评价?7.软件的设计质量有哪些评审内容?8.简要叙述程序质量的评审内容9.简要叙述软件生存期与软件使用寿命的区别和联系10.请详细说明您对软件可靠性的理解。2020/2/215211.名词解释:(1)MTTF;(2)MTBF;(3)结构冗余;(4)信急冗余;(5)时间冗余;(6)静态冗余;(7)动态冗余;(8)混合冗余;(9)三模冗余;(10)多模冗余。12.简要叙述容错软件的设计步骤。2020/2/2153