Метрическая теория программ. Разновидности метрик. Шкалы

 

Метрика – это мера, определяющая расстояние между элементами множества, которая обладает следующими свойствами:

1. Неотрицательна (>=0)

2. Нулевая при совпадении элементов

3. Симметрична (AB = BA)

4. Подчиняется закону треугольника (AB + BC > AC)

Метрика качества программ – система измерений качества программ. Эти измерения могут поводится на уровне критериев качества программ (сравнение программ по качеству) или на уровне отдельных характеристик качества.

В исследовании метрик выделяют два основных подхода:

1. Метрики оценки самого ПО (поиск метрик, характеризующих наиболее специфические свойства программ)

2. Метрики оценки технологии разработки ПО (оценка технических характеристик и факторов разработки программ)

По виду информации, получаемой при оценке качества ПО метрики можно разбить на три группы:

1. Метрики, оценивающие отклонение от нормы характеристик исходных проектных материалов (устанавливают полноту заданных технических характеристик исходного кода);

2. Метрики, позволяющие прогнозировать качество разрабатываемого ПО;

3. Метрики, по которым принимается решение о соответствии конечного ПО заданным требованиям.

В зависимости от характеристик и особенностей применяемых метрик им ставятся в соответствие различные измерительные шкалы:

1. Номинальной шкалесоответствуют метрики, классифицирующие программы по признаку наличия или отсутствия какой-либо характеристики без учёта градации.

Например: программы можно группировать как "нетрудные для понимания", умеренно трудные для понимания", "трудные для понимания", "очень трудные для понимания".

2. Порядковой шкалесоответствуют метрики, позволяющие ранжировать некоторые характеристики путем сравнения с опорными значениями, т.е.программы классифицируются по градации наличия какой-либо характеристики и упорядоченно располагаются по оси этой характеристики.

Например: некоторые программы А,В,С, относятся к разряду "умеренно трудных для понимания", но программа В труднее программы А, а программа А труднее программы С.

3. Метрики интервальной шкалыпоказывают не только относительное положение программ, но и то на сколько условных единиц отстоит одна программа от другой.

Например: можно сказать: программа В труднее программы А на 10 единиц.

4. Относительная шкалапозволяет не только расположить программы определенным образом и оценить положение программ относительно друг друга, но и позволяют классифицировать их таким образом, что возможна сравнительная оценка других программ относительно базовой.

Например: можно сказать, программа В в два раза труднее программы А.

3.В настоящее время в мировой практике используется несколько сотен метрик программ. Существующие качественные оценки можно сгруппировать по 6 основным направлениям:

1. Оценка топологической и информационной сложности программ.

2. Оценка надёжности ПС, позволяющая прогнозировать отказы и отказовые ситуации.

3. Оценка производительности ПО и повышения его эффективности путем выявления ошибок проектирования.

4. Оценка уровня языковых средств и их применения.

5. Оценка трудности восприятия и понимания программных текстов, ориентированная на психологические факторы, существенные для сопровождения и модификации программ.

6. Оценка производительности труда программиста для прогнозирования сроков и этапов разработки программ.