Стандартний метод оцінки значень показників якостіВ настоящее время в программной инженерии еще не сформировалась окончательно система метрик. Действуют разные подходы и методы определения их набора и методов измерения [6-8, 14, 15]. Система измерения ПО включает метрики и модели измерений, которые используются для количественной оценки его качества. При определении требований к ПО задаются соответствующие им внешние характеристики и их подхарактеристики (атрибуты), определяющие разные стороны функционирования и управления продуктом в заданной среде. Для набора характеристик качества ПО, заданных в требованиях, определяются соответствующие метрики, модели их оценки и диапазон значений мер для измерения отдельных атрибутов качества. Согласно стандарта [1] метрики определяются по модели измерения атрибутов ПО на всех этапах ЖЦ (промежуточная, внутренняя метрика) и особенно на этапе тестирования или функционирования (внешние метрики) продукта. Остановимся на классификации метрик ПО, правилах для проведения метрического анализа и процесса их измерения. Типы метрик. Существует три типа метрик: - метрики программного продукта, которые используются при измерении его характеристик - свойств; - метрики процесса, которые используются при измерении свойства процесса, используемого для создания продукта. - метрики использования. Метрики программного продукта включают: - внешние метрики, обозначающие свойства продукта, видимые пользователю; - внутренние метрики, обозначающие свойства, видимые только команде разработчиков. Внешние метрики продукта включают такие метрики: - надежности продукта, которые служат для определения числа дефектов; - функциональности, с помощью которых устанавливается наличие и правильность реализации функций в продукте; - сопровождения, с помощью которых измеряются ресурсы продукта (скорость, память, среда); - применимости продукта, которые способствуют определению степени доступности для изучения и использования; - стоимости, которыми определяется стоимость созданного продукта. Внутренние метрики продукта включают метрики: - размера, необходимые для измерения продукта с помощью его внутренних характеристик; - сложности, необходимые для определения сложности продукта; - стиля, которые служат для определения подходов и технологий создания отдельных компонент продукта и его документов. Внутренние метрики позволяют определить производительность продукта и они являются релевантными по отношению к внешним метрикам. Внешние и внутренние метрики задаются на этапе формирования требований к ПО и являются предметом планирования способов достижения качества конечного программного продукта. Метрики продукта часто описываются комплексом моделей для установки различных свойств и значений модели качества или для прогнозирования. Измерения проводятся, как правило, после калибровки метрик на ранних этапах проекта. Общей мерой является степень трассируемости, которая определяется числом трасс, прослеживаемых с помощью моделей сценариев (например, ЦМЬ) и которыми могут быть количество: - требований; - сценариев и действующих лиц; - объектов, включенных в сценарий, и локализация требований к каждому сценарию; - параметров и операций объекта и др. Стандарт определяет следующие типы мер: - мера размера ПО в разных единицах измерения (число функций, строк в программе, размер дисковой памяти и др.); - мера времени (функционирования системы, выполнения компонента и др.); - мера усилий (производительность труда, трудоемкость и др.); - меры учета (количество ошибок, число отказов, ответов системы и др.). Специальной мерой может выступать уровень использования повторных компонентов и измеряется как отношение размера продукта, изготовленного из готовых компонентов, к размеру системы в целом. Данная мера используется при определении стоимости и качества ПО. Примерами метрик являются: - общее число объектов и число повторно используемых; - общее число операций, повторно используемых и новых операций; - число классов, наследующих специфические операции; - число классов, от которых зависит данный класс; - число пользователей класса или операций и др. При оценки общего количества некоторых величин часто используются средне статистические метрики (например, среднее число операций в классе, среднее число наследников класса или операций класса и др.). Как правило, меры в значительной степени являются субъективными и зависят от знаний экспертов, производящих количественные оценки атрибутов компонентов программного продукта. Примером широко используемых внешних метрик программ являются метрики Холстеда - это характеристики программ, выявляемые на основе статической структуры программы на конкретном языке программирования: число вхождений наиболее часто встречающихся операндов и операторов; длина описания программы как сумма числа вхождений всех операндов и операторов и др. На основе этих атрибутов можно вычислить время программирования, уровень программы (структурированность и качество) и языка программирования (абстракция средств языка и ориентации на данную проблему) и др. Метрики процессов включают метрики: - стоимости, определяющие затраты на создание продукта или на архитектуру проекта с учетом оригинальности, поддержки, документации разработки; - оценки стоимости работ специалистов за человека-дни либо месяцы; - ненадежности процесса - число не обнаруженных дефектов при проектировании; - повторяемости, которые устанавливают степень использования повторных компонентов. В качестве метрик процесса могут быть время разработки, число ошибок, найденных на этапе тестирования и др. Практически используются следующие метрики процесса: - общее время разработки и отдельно время для каждой стадии; - время модификации моделей; - время выполнения работ на процессе; - число найденных ошибок при инспектировании; - стоимость проверки качества; - стоимость процесса разработки. Метрики использования служат для измерения степени удовлетворения потребностей пользователя при решении его задач. Они помогают оценить не свойства самой программы, а результаты ее эксплуатации - эксплуатационное качество. Примером может служить точность и полнота реализации задач пользователя, а также ресурсы (трудозатраты, производительность и др.), потраченные на эффективное решение задач пользователя. Оценка требований пользователя проводится в основном с помощью внешних метрик. Стандартный метод оценки значений показателей качества Оценка качества ПО согласно четырех уровневой модели качества начинается с нижнего уровня иерархии, т. е. с самого элементарного свойства оцениваемого атрибута показателя качества согласно установленных мер. На этапе проектирования устанавливают значения оценочных элементов для каждого атрибута показателя анализируемого ПО, включенного в требования.
По определению стандарта 9126-2 метрика качества ПО представляет собой "модель измерения атрибута, связываемого с показателем его качества". Для пользования метриками при измерения показателей качества данный стандарт позволяет определять следующие типы мер: - меры размера в разных единицах измерения (количество функций, размер программы, объем ресурсов и др.); - меры времени - периоды реального, процессорного или календарного времени (время функционирования системы, время выполнения компонента, время использования и др.); - меры усилий - продуктивное время, затраченное на реализацию проекта (производительность труда отдельных участников проекта, коллективная трудоемкость и др.); - меры интервалов между событиями, например, время между последовательными отказами; - счетные меры - счетчики для определения количества обнаруженных ошибок, структурной сложности программы, числа несовместимых элементов, числа изменений (например, число обнаруженных отказов и др.). Метрики качества используются при оценки степени тестируемости после проведения испытаний ПО на множестве тестов (безотказная работа, выполнимость функций, удобство применения интерфейсов пользователей, БД и т.п.). Наработка на отказ, как атрибут надежности определяет среднее время между появлением угроз, нарушающих безопасность, и обеспечивает трудно измеримую оценку ущерба, которая наносится соответствующими угрозами. Очень часто оценка программы проводится по числу строк. При сопоставлении двух программ, реализующих одну прикладную задачу предпочтение отдается короткой программе, так как её создает более квалифицированный персонал и в ней меньше скрытых ошибок и легче модифицировать. По стоимости она дороже, хотя времени на отладку и модификацию уходит больше. Т.е. длину программы можно использовать в качестве вспомогательного свойства при сравнении программ с учетом одинаковой квалификации разработчиков, единого стиля разработки и общей среды. Если в требованиях к ПО было указано получить несколько показателей, то просчитанный после сбора данных при выполнении показатель умножается на соответствующий весовой коэффициент, а затем суммируются все показатели для получения комплексной оценки уровня качества ПО. На основе измерения количественных характеристик и проведения экспертизы качественных показателей с применением весовых коэффициентов, нивелирующих разные показатели, вычисляется итоговая оценка качества продукта путем суммирования результатов по отдельным показателям и сравнения их с эталонными показателями ПО (стоимость, время, ресурсы и др.). В конечном итоге результат оценки качества является критерием эффективности и целесообразности применения методов проектирования, инструментальных средств и методик оценивания результатов создания программного продукта на стадиях ЖЦ. Для изложения оценки значений показателей качества используется стандарт [4] в котором представлены следующие методы: измерительный, регистрационный, расчетный и экспертный (а также комбинации этих методов). Измерительный метод базируется на использовании измерительных и специальных программных средств для получения информации о характеристиках ПО, например, определение объема, числа строк кода, операторов, количества ветвей в программе, число точек входа (выхода), реактивность и др. Регистрационный метод используется при подсчете времени, числа сбоев или отказов, начала и конца работы ПО в процессе его выполнения. Расчетный метод базируется на статистических данных, собранных при проведении испытаний, эксплуатации и сопровождении ПО. Расчетными методами оцениваются показатели надежности, точности, устойчивости, реактивности и др. Экспертный метод осуществляется группой экспертов - специалистов, компетентных в решении данной задачи или типа ПО. Их оценка базируются на опыте и интуиции, а не на непосредственных результатах расчетов или экспериментов. Этот метод проводится путем просмотра программ, кодов, сопроводительных документов и способствует качественной оценки созданного продукта. Для этого устанавливаются контролируемые признаки, коррелируемые с одним или несколькими показателями качества и включаемые в опросные карты экспертов. Метод применяется при оценке таких показателей как, анализируемость, документируемость, структурированность ПО и др. Для оценки значений показателей качества в зависимости от особенностей используемых ими свойств, назначения, способов их определения используются шкалы: - метрическая (1.1 - абсолютная, 1.2 - относительная, 1.3 - интегральная); - порядковая (ранговая), позволяющая ранжировать характеристики путем сравнения с опорными; - классификационная, характеризующая только наличие или отсутствие рассматриваемого свойства у оцениваемого программного обеспечения. Показатели, вычисляемые с помощью метрических шкал, называются количественными, а с помощью порядковых и классификационных - качественными. Атрибуты программной системы, характеризующие ее качество, измеряются с использованием метрик качества. Метрика определяет меру атрибута, т.е. переменную, которой присваивается значение в результате измерения. Для правильного использования результатов измерений каждая мера идентифицируется шкалой измерений. Стандарт ISO/IES 9126-2 рекомендует применять 5 видов шкал измерения значений, которые упорядочены от менее строгой к более строгой: - номинальная шкала отражает категории свойств оцениваемого объекта без их упорядочения; - порядковая шкала служит для упорядочивания характеристики по возрастанию или убыванию путем сравнения их с базовыми значениями; - интервальная шкала задает существенные свойства объекта (например, календарная дата); - относительная шкала задает некоторое значение относительно выбранной единицы; - абсолютная шкала указывает на фактическое значение величины (например, число ошибок в программе равно 10).
|
