1、軟件過程質量度量與控制獨立咨詢師 李 健北京2022年3月10日. 軟件度量 度量的過程 度量的對象 度量的技術 度量的幾點思索Y2003提綱.根本概念Measure，度量名詞，是根據一定的規那么賦予軟件過程或產品屬性的數值或類別ISO/IEC 14598-1。數值是對軟件產品、軟件過程的特征的量化記數的結果，類別是特征的定性表示，例如編寫程序的言語，可以是C或C+。 Measure，度量動詞，按照度量過程中的過程定義，對軟件過程或軟件產品實施度量，表示實踐的動作。 ISO/IEC 14598-1 Measurement，丈量，是按照一定的尺度用度量名詞給軟件實體屬性賦值的過程ISO/IEC

2、14598-1。它強調對軟件實體屬性進展量化的過程性，是提取軟件過程或軟件產品屬性的度量名詞的過程。它所蘊涵的內容是度量的過程，度量過程可分為評價度量的過程和直接度量的過程，評價度量的過程是對方案實施度量的過程，直接度量的過程是在實例工程過程中搜集數據和分析數據的過程。 Metric，度量，是已定義的丈量方法和丈量尺度ISO/IEC 14598-1。在很多場所與Indicator交叉出現，但其內涵大于Indicator，Metric概指軟件環境中任何一個軟件對象的屬性的量化表現。Indicator，指示器，是用于評價或預測其他度量名詞的度量名詞ISO/IEC 14598-1。指示器是一個或多個

3、度量的綜合，是對軟件產品或軟件過程的某一方面特征的反映。不同的度量目的有不同的度量指示器選擇。在詳細的實施過程中，可操作的度量成千上萬，選擇最能反映當時度量環境的目的作為度量指示器。 Process Capability，軟件過程才干度描畫經過遵照軟件過程可以實現預期結果的程度。CMM Version 1.1 Process Maturity，軟件過程成熟度是一個特定過程被明確定義、管理、度量、控制、并且是有效的程度。CMM Version 1.1 Process Performance，軟件過程性能是過程實踐執行的結果。CMM Version 1.1 .軟件管理的根本過程模型.軟件過程管理與

4、工程管理軟件過程改善軟件過程定義軟件過程度量軟件過程控制定義工程方案調整工程方案度量方案/結果軟件過程執行工程方案執行軟件開發產品需求 .度量與軟件過程管理改善軟件過程規劃軟件過程運用度量控制軟件過程執行軟件過程方案度量人、資源輸入信息軟件產品軟件過程度量信息軟件產品度量信息.用戶對象軟件過程度量工程主管：方案與控制高層主管：過程的可見性軟件過程組：過程改善客戶/用戶：跟蹤技術中心：研討信息流相互通訊工程外部工程內部.度量的目的度量的目的了解過程管理過程了解過程評價過程預測過程控制過程改善過程.度量的分類客觀度量和客觀度量 客觀度量是人的客觀判別結果，客觀度量也可以是在客觀數據根底上的分析結果

5、。 客觀度量是過程或產品的實踐結果，客觀度量在一定程度上就減少了人為的客觀影響。 絕對度量和相對度量 絕對度量其度量值的獲得是沒有參照物或沒有其他的依賴關系，比如一個程序模塊的大小具有絕對的代碼行數，其他代碼模塊的變化不影響該模塊的大小。相對度量是其度量值的獲得具有參照物或與其他屬性的有依賴關系，比如過程消費率依賴于過程時間和過程產出的規模。 顯式度量和隱式度量 顯示度量是可直接得到數據的度量，例如編程時間是顯式度量。隱式度量是對原始度量數據進展運算或結合多個度量分析得到的結果，例如個人編程效率。 動態度量和靜態度量動態度量是兩維以上的度量。 靜態度量是一維度量。 預測度量和解釋度量內部度量和

6、外部度量軟件組織內部和軟件組織外部，工程組內部與工程組外部，工程內小組之間。 .過程的度量和產品的度量差別度量目的，產品度量是用于對軟件產品進展評價，在此根底之上進展產品設計優化。軟件過程度量是為了對軟件過程的行為進展目的管理，并在度量的根底上對軟件過程進展控制、評價和改善。度量內容，對軟件產品的度量偏重于軟件構造的度量，度量的內容與軟件開發技術親密相關。對軟件過程的度量有三大類根本內容，分別是質量、時間和資源。 度量方法，對產品的度量方法是階段性方法，度量對象是軟件消費后期得到的成形的軟件產品。對軟件過程的度量方法是過程性方法，度量過程中的各個階段所用到的技術、方法是動態更新的。 度量結果，

7、產品度量結果通常是軟件產品的復雜度模型和可靠性模型等。對過程度量的結果是過程基線。 聯絡產品度量內容可以是過程度量內容的一部分；對產品的度量結果是對產品的評價，而產品又是過程的結果，產品的好壞從一個方面表達了過程的好壞。 . 軟件度量 度量的過程 度量的對象 度量的技術度量的幾點思索Y2003提綱.度量的過程GQMGoal-Question-MeasurementPSMPractical Software Measurement過程和產品商業目的過程目的度量目的度量問題度量度量用戶對象逆向過程正向過程“G“Q“M.軟件過程的度量過程目的驅動的度量過程ISPMM.ISPMM中人員角色組織方式.I

8、SPMM的目的1整合度量過程和分析過程建立和維護度量目的定義度量定義數據搜集和存儲過程定義數據分析過程2提供度量和分析結果搜集度量數據分析度量數據存儲數據和結果數據和結果交流.ISPMM：預備度量子過程.ISPMM：選擇度量子過程.ISPMM：運用度量子過程.ISPMM：數據分析子過程.度量過程的才干度未完成層已執行層已管理層已定義層量化管理層優化層ISPMM具有已管理層和已定義層的過程特征并且支持軟件組織建立才干度為已定義層以下的過程實現. 軟件度量 度量的過程 度量的對象內容 度量的技術度量的幾點思索Y2003提綱.軟件度量選擇的方針“著眼如今，展望未來在度量的根底上，了解并控制管理現有過

9、程，找出現有過程存在的問題進展改善，并經過評價來衡量改善的結果以加強過程的預測才干。多層次度量需求軟件工程度量需求，偏重了解和控制當前工程的情況和形狀軟件產品度量需求，偏重了解和控制當前產品的質量情況軟件過程度量需求，了解和控制當前情況和形狀，還包含了對過程的改善和未來過程的才干涉測。 .選擇度量的衡量目的參考It is considered meaningful by the customer,manager,and performer.It demonstrated quantifiable correlation between process perturbations and bus

10、iness performance.It is objective and unambiguously defined.It displays trends.It is a natural by-product of the process.It is supported by automation.Metrics must be simple,objective,easy to collect,easy to interpret,and hard to misinterpret.Metrics collection must be automated and nonintrusive,tha

11、t is, not interfere with the activities of developers.Metrics must provide consistent assessments throughout the life cycle, especially in early phases, when efforts to improve quality have a high payoff.Metrics,both values and trends, must be used actively by management and engineering personnel fo

12、r communicating progress and quality in a consistent format.Metrics fidelity improves across the life cycle.選擇度量的衡量目的參考The measures should relate closely to the issue under study. These are usually issues of quality,resource consumption, or elapsed time.They should have high information content.They

13、 should pass a reality test.They should permit easy and economical collection of data.They should permit consistently collected , well-defined data.They should show measurable variation.They should have diagnostic value and be able to help you identify not only that something unusual has happened bu

14、t also what might be causing it.選擇度量的規范可交流性采用規范的方法對度量屬性進展定義和描畫，使其他人可以一致地了解度量的內容，度量的數據值里包括了哪些信息或不包括哪些信息，以及度量數據的搜集過程。 可反復性表示其他人按照定義的度量過程進展數據采集和分析能否可以得到同樣結果的能夠性。可追溯性表示根據度量信息能否可以定位出產生度量數據時軟件過程的當時形狀和當時環境的可行性。度量信息的可追蹤性對軟件過程改善是非常重要的，進展過程改善時需求明確在什么環境下產生這樣的過程形狀，什么緣由導致了過程偏向。可操作性度量的選擇同時也應該思索搜集度量數據的能夠性及難易程度，并同時

15、思索數據搜集的破費和資源占用。 可代表性 表示度量信息具有反映軟件過程的某個方面特性的才干。一個前提條件是：度量數據應是變化的，由于只需變化的數據才干反映過程的偏向。 .度量目的選擇及描畫度量對象：目的： 用戶對象： 度量環境：度量對象：X工程中的同級評審過程目的：在評價的根底上改善過程效率用戶對象：軟件組織過程改善組度量環境：新開發電力系統辦公自動化工程。 工程組規模50人，其中開發人員40人。商業目的 1商業目的 2商業目的 n關鍵過程目的 1關鍵過程目的 2關鍵過程目的 m度量目的 1度量目的 2度量目的 k.過程實體描畫模型過程組成過程耗費過程保管過程輸入過程輸出過程度量實體過程度量實

16、體過程度量實體.度量的對象內容參考管理度量Work and progressBudgeted cost and expendituresStaffing and team dynamics質量度量Change traffic and stability, which is relationship between opened and closed software change orders.Breakage and modularity, which is average breakage trend over timeRework and adaptability, which is r

17、ework trend over timeMTBF and maturity, which is MTBF trend over time.軟件過程的度量模型軟件過程性能軟件過程性能范疇軟件過程性能類型特性子特性度量數據項軟件過程才干度軟件過程成熟度.軟件過程的度量模型軟件過程質量軟件過程效率軟件過程本錢產品和效力的質量過程依從性時間和進度穩定性資源和費用軟件過程性能軟件過程的才干度/成熟度技術才干軟件過程性能的穩定性消費率.度量模型中七種度量類型之間的關系模型.度量模型對SW-CMM普經過程特征的覆蓋.度量模型對SW-CMM過程提問單的覆蓋 對SW-CMM第二層中的6個關鍵過程域進展軟件過程

18、問題單和過程性能度量的對比分析，第二層總共有36個過程問題。.過程性能度量準那么和目的 準那么 一樣質量目的下，占用資源越少的過程性能越好 一樣質量目的下，效率越高的過程性能越好 目的 設計時間大于編碼時間TSP 設計評審時間大于50%的設計時間TSP 編碼評審時間大于50%的編碼時間TSP 偏離度 返工率 失控數 “80/20原那么. 軟件度量 度量的過程 度量的對象內容 度量的技術度量的幾點思索Y2003提綱.軟件過程的特性分析過程的特點軟件過程的過程性軟件過程的繼續性軟件過程的特殊性軟件過程的層次性軟件過程的動態性過程的特性軟件過程性能軟件過程穩定性軟件過程才干度軟件過程改善.過程質量和

19、過程性能(a)(b)尺度、協作關系、領域閱歷等.度量分析技術6SigmaScatter DiagramsRun ChartHistogramsCause-and-effect diagrams ( Fish-bone )Bar ChartPareto ChartsRegression AnalysisControl Chart ( SPC ).控制圖技術根底CLCL-3sCL+3sCL-2sCL-sCL+2sCL+s中心線上限UCL下限LCL.X-R圖分析針對問題過程行為的中心趨勢？ 隨著過程的進展，各分組數據之間的偏向？ 分組內的過程行為偏向？ 前提分組內采樣數據數目大小n應大于等于2，在進

20、展軟件過程度量時找出類似性數據分組。 R圖反映的是分組內數據范圍的分布，假設分組的n值過大就能夠會導致不同分組計算出的Rj值相差過大，就無法分析出外在要素導致的過程偏向，R圖的運用范圍普通是在n 10的情況下。 穩定性斷定準那么假設X圖中出現分布在上下界限以外的數據，那么過程是不穩定的。 假設X圖中三個延續分布點中有兩個點分布在中心線同一側并且偏離中心線2s的間隔，那么過程是不穩定的。 假設X圖中五個延續分布點中有四個點分布在中心線同一側并且偏離中心線s的間隔，那么過程是不穩定的。 假設X圖中自少有八個延續分布點中在中心線同一側，那么過程是不穩定的。 .X-R圖計算Xj是每一個采樣數據，k表示

21、采樣的數據組數目，n表示每一個采樣組中有n個數據。表示X圖的中心線的值。表示在同一分組內樣本數據的最大差距。表示R圖中心線的值。分別表示X圖的上下界限值，在X圖中上下界限是與中心線等距的，由此可得出s的值。其中A2是統計值常量。分別表示R圖的中上下界限值，在R圖中上下界限是與中心線等距的。其中D3 和D4是統計值常量。.XmR圖分析根本假設軟件過程的延續性使相鄰兩個采樣點最能夠近似運用前提數據分組在有些情況不易實現，同時分組產生的數據聚集能夠減弱異常數據在控制圖上的表現； 對每一個采樣數據進展分布處置，可分析出采樣個體能否存在一些異常方式，如循環分布、繼續單向分布等。穩定性斷定準那么假設X圖中出現分布在上下界限以外的數據，那么過程是不穩定的。 假設X圖中三個延續分布點中有兩個點分布在中心線同一側并且偏離中心線2s的間隔，那么過程是不穩定的。 假設X圖中五個延續分布點中有四個點分布在中心線同一側并且偏離中心線s的間隔，那么過程是不穩定的。 假設X圖中自少有八個延續分布點中在中心線同一側，那么過程是不穩定的。 “個體控制圖出現數據異常分布方式。 .軟件過程的性能分析處理SPC在軟件領域運用的問題：選擇適當控制圖X-R圖、X-S圖、XmR圖、MAMR圖、c圖、u圖 數據采樣與數據分組 過程性能偏向分析 過程才干