7.2. Качество программного изделия. Основные показатели качественного пи.

Говоря о показателях качественного ПИ, будем полагать, что этот показатель – это мера степени, в которой ПИ обладает той или иной характеристикой качества. Существует несколько подходов к определению показателей качества ПИ. Остановимся на некоторых из них.

Методика определения показателей качества предложена коллективом авторов книги “Характеристики качества ПО” [1]. Она основана на составлении т.н. метрик ПО, носящих форму вопросников. Приведем одну из таблиц (Табл.4.1), в которой определяют степень важности, возможность количественного выражения и других свойств показателей для характеристики завершенности ПИ. Это одна из немногих характеристик, которая имеет наибольшую исправляющую способность при отладке программ. Считается, что она позволяет выявить 37 типов ошибок из 224.

В таблице приняты следующие условные обозначения:

В – очень высокая положительная корреляция с качеством;

ПВ - высокая положительная корреляция с качеством (75-90%);

О – обычно обладает соответствующей характеристикой качества (50-75%);

И – некоторые из программ с высоким значением ответа на данный вопрос будут обладать характеристикой качества;

АЛ – требуется автоматический алгоритм;

КО – возможно использование компаратора (специальное ПО для оценки показателя по данному вопросу);

НС – требуется неквалифицированный специалист для изучения программы;

КС – требуется квалифицированный специалист для изучения программы;

ПР – требуется прогон программы на ЭВМ;

Л – легко разработать автоматический алгоритм или компаратор;

ПЛ – алгоритм или компаратор обеспечивает полную оценку показателя;

Ч – алгоритм или компаратор обеспечивает частичную оценку показателя.

Таблица 4.1

ВОПРОСЫ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ОЦЕНКЕ, ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕДЕНИЙ О ЗАВЕРШЕННОСТИ ПИ

№ п/п	Вопросы	Корреляция с качеством	Значимость	Возможность количественного выражения	Возможность автоматической оценки	Полнота автоматической оценки
1	2	3	4	5	6	7
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	Содержит ли программа средства, обеспечивающие очистку оперативной памяти (ОП) перед началом прогона? Содержит ли программа средства начальной настройки устройств ввода-вывода данных? Содержит ли программа блоки, предусматривающие обработку возникновения неопределенностей? Содержит ли программа все необходимые для нее подпрограммы? Имеются ли в программе контрольные точки, позволяющие осуществлять запуск определенных блоков? Имеется ли в программе возможность присвоения значений по умолчанию? Осуществляется ли контроль вводимых данных по умолчанию?	В В В ПВ О В ПВ	5 5 5 4 5 5 5	АЛ КО АЛ КО КО, КС АЛ, КС АЛ, КС	Л Л Л Л Л Л Л	Ч Ч Ч П Ч Ч Ч
1	2	3	4	5	6	7
8. 9. 10 11 12 13	Осуществляется ли проверка параметров циклов до их использования? Осуществляется ли проверка индексов переменных перед их использованием? Все ли исходные данные используются в процессе счета, снабжены ли они комментариями? Отсутствуют ли в программе фиктивные обращения к подпрограммам? Исключена ли зависимость программы от системной библиотеки подпрограмм? Свободна ли программа от явных ошибок?	О О О И В В	4 4 3 2 3 5	АЛ АЛ АЛ АЛ НС ПР, КС	Л Л Л Л	П П П П

Следующий шаг в оценке данного показателя качества – разработка алгоритма для оценки каждого из вопросов. Оценки могут располагаться в интервале от 0 до 1.

Результаты оценки могут быть выданы в виде таблицы, в которой представлены перечень элементов (модулей) в ПИ с оценкой О, распределение элементов по интервалам оценок. Кр. т., производится окончательный расчет среднего значения оценки качества модуля по данному показателю по общеизвестной формуле:

= ,

где – средняя оценка качества;

– оценка элемента;

V – вес элемента, устанавливаемый в пределах 0-1;

М – число модулей в ПИ.

Следует подчеркнуть, что основное назначение показателей качества ПИ для разработчиков – это определение направления работ по устранению дефектов и совершенствованию работы ПИ. Аналогична оценка остальных показателей качества ПИ, обладающего характеристиками, рассмотренными в предыдущей подтеме.

Рассмотрим еще один подход к определению качества ПИ.

Перечень показателей, по которым оценивается качество ПИ, в основном совпадает с рассмотренным ранее. Поэтому выделим только те показатели, расчет которых производится по методике, ранее не рассмотренной. Как отмечалось, показатель эффективности ПИ отражает рациональное использование ресурсов ЭВМ. Это могут быть: оперативная память, внешняя память, пропускная способность каналов и т.д.

Коэффициент использования оперативной памяти ПИ, которое имеет оверлейную структуру, определяется по формуле:

К=,

где – объем памяти, используемый на i-м этапе решения задачи в n-й реализации;

– длительность этого этапа;

К – емкость оперативной памяти;

Т – общее время работы ПИ;

m – общее число этапов.

Этот коэффициент можно рассчитать для нескольких программных реализаций, и выбрать ту, для которой он наибольший.

Возможно определение коэффициента использования оперативной памяти по другой формуле:

К=,

где – коэффициент согласования характеристик ЭВМ, на которых решаются эталонная и исследуемая программы;

–коэффициент согласования параметров эталонной и исследуемой задач;

–коэффициент использования памяти эталонной программой;

–коэффициент использования памяти данной программой.

Чем ближе Кк единице, тем выше эффективность ПИ в части использования оперативной памяти.

Коэффициенты эталонных программ м.б. определены статистически при функционировании программ, реализующих подобные задачи.

Общая оценка уровня качества ПИ производится с помощью дифференциального метода. Он основан на сравнении характеристик исследуемого ПИ и базового. Вычисляются значения относительных показателей по формуле:

q=,

где – значение i-го показателя качества оцениваемого ПИ;

–значение соответствующего базового показателя.

Уровень качества оцениваемого ПИ д.б. больше 1 либо равен 1 (≥ 1).

Кроме дифференциального метода оценки качества существует комплексный метод оценки уровня качества ПИ. Наиболее простой вариант этого метода – расчет средневзвешенных показателей качества.

Средневзвешенный арифметический показатель рассчитывается по формуле:

= ,

где – значение i-го показателя качества оцениваемого ПИ;

–весовой коэффициент значимости i-го показателя, входящего в обобщенный показатель ;

n – число используемых показателей качества оцениваемого ПИ.

Средневзвешенный геометрический показатель рассчитывается по формуле:

V = ,

где – весовой коэффициент показателя качества, входящего в обобщенный показатель V.

Весовые коэффициенты обычно устанавливаются экспертным путем.