Тема12(Метрики)-К

Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий

В.И.Кияев

Кафедра информатики

СПбГУЭФ

2011 г.

Системы количественных показателей: метрики

Тема занятия (тема 12):

Базовые элементы реализации качества программного обеспечения:

формирование систем количественных показателей для реального управления процессом разработки ПО и реализации его качества ─ концепция и требования 4-го уровня стандарта СММ

Системы количественных показателей: метрики

14. Количественное управление процессом

(Level 4. Quantitative Process Management)

Должен быть установлен контроль над процессом на основе

количественных показателей. По учетной информации,

обеспечиваемой применением внутренних стандартов, ведется всестороннее статистическое обследование и сопровождение процесса.

Построив статистические характеристики по различным технологическим стадиям проекта, получают реальные проверенные практикой оценки параметров процесса.

7

Системы количественных показателей: метрики

14. Количественное управление процессом

(Level 4. Quantitative Process Management)

Эти оцени используются при планировании и проектировании разрабатываемого продукта в последующих проектах и контроля качества базового процесса.

Накопленные, проанализированные и усредненные значения служат для вычисляются эталонных статистических показателей стандартного процесса разработки.

Разрабатываются стандартные метрики.

На основе сравнения текущих показателей с эталонными

ведется управление проектами.

8

Системы количественных показателей: метрики

15. Управление качеством разработки ПО

(Lеvel 4. Software Quality Management)

Достижение целей производится на основе разработки

планов мероприятий в области качества, позволяющих реализовать поставленные цели.

Проводится постоянное отслеживание и согласование планов процесса разработки с планами реализации качества.

Ведется статистический анализ различных параметров разрабатываемого продукта, непосредственно и косвенно влияющих на качество!

Системы количественных показателей: метрики

15. Управление качеством разработки ПО

(Lеvel 4. Software Quality Management)

Полученные данные сравниваются с модельными или эталонными показателями.

На базе результатов сравнения вносятся коррекции в технологический процесс и разрабатываются методы дополнения, реинжиниринга и улучшения общей методологии реализации процесса.

На основе статистической обработки данных формируются

стандартные метрические показатели процесса, которые используются в дальнейшем для управления процессом и

его совершенствования.

10

Системы количественных показателей: метрики

Аксиома…

Процессы приобретения, разработки, внедрения и эксплуатации сложных программных систем должны находится под жестким производственным и управленческим (проектным) контролем.

Реалии…

В настоящее время практически во всех организациях, разрабаты- вающих ПО, обеспечивается контроль важнейших проектных характеристик, таких как время, деньги, материальные ресурсы, квалификация персонала и т.д.

Однако…

В большинстве случаев вне пределов сферы контроля оказывается наиболее важная характеристика программных продуктов, ради которой и осуществляются затраты времени,

11 финансовых средств и ресурсов – качество процесса!

Системы количественных показателей: метрики

Цитата…

Когда вы можете измерить, то о чем вы говорите, и выразить это в числах – вы знаете кое-что об этом; но если вы не можете измерить это и выразить в числах – ваше

знание скудно и неудовлетворительно.

Лорд Кельвин

12

Системы количественных показателей: метрики

Основополагающий принцип

We Cannott Controlt l

Whatt We Cannott

Measure !!

Tomom dee Marcoarco

13

Системы количественных показателей: метрики

И следствие:

Отсутствие возможности полного контроля приводит к

необоснованным решениям увеличивает финансовые и Weпроектные, Cannotриски, связанные, с разработкойControl. и внедрением

систем увеличивает затраты и потери

Что же делать?

ПоследовательноWhatформироватьWeстандартизированныйCannotпроцесс в масштабах организации; накапливать, анализировать и формализовать проектный и управленческий опыт; разрабатыватьMeasureи внедрять в постоянную практику! системы количественных показателей, вычисляемых на основе

согласованных, утвержденных и стандартизированных

метрик

14

Системы количественных показателей: метрики

Качество программного продукта

Определение ISO: качество – это полнота свойств и WeхарактеристикCannotпродукта, процессаControlили услуги, которые

обеспечивают способность удовлетворять заявленным или подразумеваемым потребностям

ОпределениеWhatIEEE:Weкачество программногоCannotобеспечения

– это степень, в которой оно обладает требуемой комбинацией свойств

Критерий качестваMeasure– численный показатель!, характеризующий в некоторой относительной шкале степень, в которой программному средству присуще оцениваемое свойство.

15

Системы количественных показателей: метрики

Критерий качества программного продукта

Отражает следующие характеристики ПП/ПС: обоснованность, надёжность, модульность, гибкость, тестируемость,

WeпереносимостьCannot, модифицируемость, документированностьControl, ясность, точность, эффективность, экономичность, легкость сопровождения и т.д.

Такой критерий должен :

• Whatчисленно характеризоватьWeнабор основныхCannotцелевых функций программного средства

•обеспечивать возможность определения общих и конкретных затрат, необходимыхMeasureдля достижения требуемого!качества

•оценивать степени влияния на показатель качества различных внешних факторов;

•быть по возможности простым, хорошо измеримым и иметь

16 малую дисперсию на широком диапазоне измерений.

Системы количественных показателей: метрики

Слагаемые качества программного продукта

проектом

ПО

MeasureКачество !

сервисов

17

Системы количественных показателей: метрики

И чем же всё это измерить?

Инструмент измерения и оценки– метрика

18

Системы количественных показателей: метрики

Метрики процесса, проекта и качества разработки

программного продукта – это текстовые, формульные, Метрикатабличные формализованныекачествавыражения для

факторов и критериевИнструмент, а также правила, их применения для получения количественных оценок образующие базовуюпрограммногосистему для измерений как самих компьютерных программизмерения, процессов, сервисови, инструментовоценки, средств–

разработки, ресурсов и т.д., так и их качества.

метрика

Измерения могутпродуктапроводиться на уровне общих факторов: качества или на уровне отдельных критериев для оценки

стандартного процесса, текущего проекта, разрабатывае- мого, внедряемого, эксплуатируемого и сопровождаемого программного продукта.

19

Системы количественных показателей: метрики

Стандарт ISO 9126 (1-4)

Метрика«Информационная технологиякачества– характеристики и метрики качества программного обеспечения»

Частьпрограммного1. Характеристики и субхарактеристики качества Часть 2. Внешние метрики качества Часть 3. Внутренниепродуктаметрики качества

Часть 4. Метрики качества в использовании

20

Системы количественных показателей: метрики

Первая часть стандарта (ISO 9126-1) – распределяет

атрибуты качества программных средств по шести Метрикихарактеристикам, используемымкачествав остальных частях

стандарта.

Вторая и третья части стандарта (ISO 9126-2 и ISO 9126-3)

посвященыпрограммногоформализации соответственно внешних и внутренних метрик характеристик качества сложных

программных средств.

Все таблицы содержатпродуктаунифицированную рубрикацию, где отражены имя и назначение метрики; метод ее применения; способ измерения, тип шкалы метрики; тип измеряемой величины; исходные данные для

измерения и сравнения.

21

Системы количественных показателей: метрики

Четвертая часть стандарта ISO 9126-4 предназначена для

поставщиков, менеджеров качества, разработчиков и пользователейМетрикипрограммных средствкачества.

В ней обосновываются и комментируются выделенные

показатели сферы использования (контекста) программных средствпрограммногои группы выбранных метрик для пользователей.

Стандарт ИСО-9126 (раздел В.1 «Основы»):

«Есть два подходапродукта, которым можно–следовать, чтобы гарантировать качество продукта первый заключается в

том, чтобы убедиться в качестве процесса разработки, и другой в том, чтобы суметь оценить качество конечного

продукта. Обе дороги важны…»

22

Системы количественных показателей: метрики

Взаимосвязь частей стандарта ISO 9126

23

Системы количественных показателей: метрики

Метрическая теория копьютерных программ (программометрика)

Основные задачи программометрики:

•количественный анализ возможности и целесообразности разработки автоматизированных процедур и функций программного комплекса в заданной системе требований

•численная оценка основных параметров будущего ПП/ПС (объем, количество модулей, уровней иерархии, надежность в период эксплуатации) на основе постановок задач

•планирование и управление разработкой ПП/ПС, оценка трудоемкости их создания, технико-экономическое обоснование разработки ПП/ПС

•решение вопросов, связанных с метрологией качества ПП/ПС.

24

Системы количественных показателей: метрики

Основные классы метрик

(по шести характеристикам качества)

МетрикиКатегорийные ( качества)

описательные, номинальные метрики

предназначены для «измерения» функциональных

возможностейпрограммногопрограммных средств Количественные метрики применимы для измерения

надежности и эффективности сложных программных комплексов продукта Качественные метрики в наибольшей степени

соответствуют практичности, сопровождаемости, переносимости (мобильности) программных средств.

25

Системы количественных показателей: метрики

Системы количественных показателей: метрики

Переносимость

Структурируемость

Метрики качества

Адаптируемость

программногоКомпонентная

замещаемость

Качественныепродукта

метрики Внедряемость

Цены на уровне спроса

29

Системы количественных показателей: метрики

Основные метрические шкалы для оценки компьютерных программ

1. Метрики, которым соответствует номинальная или категорированная шкала. Данный вид метрик характеризует наличие рассматриваемого свойства или признака у объекта, в частности у программного модуля, с учетом градаций по данному признаку.

Фиксируется: есть или нет данное качество или данный признак в зависимости от наличия рассматриваемого показателя у комплекса программ (например, наличие структурирования, гибкости, простоты освоения, масштабируемости и т.д.).

Шкала оценок : «да» – «нет», «есть» – «нет» и т.д.

30