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软件开发过程质量与产品质量度量方法研究

周伟良  
【摘要】:随着信息化进程的不断发展,软件产品的应用范围越来越广,社会对软件的需求和依赖越来越强,软件质量管理的重要性和紧迫性得到了愈加广泛的关注和认同。与此同时,软件系统日益规模化、软件研发技术日益复杂化的趋势愈加明显,这对国内软件企业在软件开发过程中的质量度量能力和质量控制能力提出了更高的要求。然而,由于质量管理意识薄弱、质量管理体系滞后、质量管理培训不足等因素导致国内软件产品质量低下、与用户需求存在较大偏差的情形仍然普遍存在。因此,进一步提高国内软件企业的软件开发能力和质量控制能力是应对信息系统需求增长的必然途径,如何控制和提高软件企业的软件过程质量以及软件产品质量,有着现实的理论意义和实践意义。 本文基于软件过程改进的思想,借鉴软件工程学、系统学等相关理论,针对现有国内软件企业面临的质量管理需求与成本效益间的实际矛盾和困境,以“问题归纳、文献分析、方案设计、验证实施”为路径,从全面质量管理的角度,研究了软件全面质量管理的实施路径、软件标准过程体系建设、软件开发过程改进和软件质量度量。论文共分六章,第一章绪论,在提出研究背景的基础上,综述了软件质量管理的国内外研究和应用现状,归纳总结了当前国内软件企业面临的软件质量管理困境。在明确研究问题的前提下,阐述了论文的研究思路和内容框架,并根据软件质量度量问题的特性,概括了论文研究的主要方法。第二章面向产品生命周期的软件全面质量管理实施路径研究,从信息系统的质量需求和软件企业质量管理存在的问题入手,阐述面向软件产品生命周期的全面质量管理的思想和软件过程质量标准,提出了基于过程的软件质量管理思路,构建了面向软件产品生命周期的全面质量管理的实施路径。第三章基于全面质量管理的软件标准过程体系及过程改进方法研究,从全面质量管理的角度,研究了软件开发的标准过程体系建设,给出了基于度量的软件过程改进的基本方法。第四章软件过程质量评价指标体系建设及质量度量研究,从软件过程改进的需求出发,依托软件企业实际开发过程,构建了相应的软件过程质量评价指标体系,并针对当前国内软件企业实际,设计了基于(CMMI循环实施的软件过程质量度量方法。同时,通过对具体软件项目的数据统计分析给出了相应的实例,以此体现在软件企业整个软件开发过程的不同阶段循环实施基于CMMI模型的基本评价方法,将会为决策者提供及时的软件过程质量数据和变化趋势等信息,为软件企业在不同的软件项目中,按照不同阶段,提供低成本、高效率的评价方式。第五章基于质量云的软件质量度量方法,结合云模型将随机性和模糊性相结合的知识表达特点,提出了一种基于云模型的软件质量度量方法。该方法使用软件质量云的期望和超熵对软件质量进行定量度量,利用质量变化云刻画软件质量的变化趋势,修正和完善开发过程质量管理中的关键技术和方法。第六章总结与展望,依托具体方案在软件组织内部进行推广和实施的基础上,结合软件质量管理的发展趋势,提出了软件质量度量进一步研究应用的方向。 基于上述研究,本文认为,从应用推广的角度看,要将软件组织的质量管理技术与成本效益需求结合起来,在软件市场需求、软件组织现状、软件质量管理技术的整体环境中,确认软件质量管理方案的科学性和合理性。同时,鉴于软件产品的特殊性以及当前软件质量度量的现状,将质量控制从软件产品运行中的质量评估扩展到对软件产品的质量度量,再延伸到软件开发过程的质量度量,这在信息化系统规模不断增长的背景下显得尤为必要和迫切。因此,提升软件组织软件过程和软件产品的质量度量能力,是提升软件质量的关键。从技术更新的角度看,通过分析比较IS09000、CMMI、六西格玛等现有软件质量管理的方法和理论,综合多种方案的管理思想,裁剪设计适应具体软件组织不同发展阶段的质量度量技术手段是一个可行而有效的选择。以全面软件质量管理的思想为引领,从过程和产品两个维度探索有效的软件质量度量方案是当前软件组织质量控制技术完善的重要环节。因此,在过程质量度量方面,将针对软件组织的CMMI评估模型中的关键技术和核心思想,移植到针对软件项目过程的质量度量中,这不仅是全面质量管理思想在软件组织中的具体实现,同时也是软件组织降低度量成本、提高度量效率、服务软件质量控制的有效途径。在产品度量方面,将云模型应用在以软件产品为对象的质量度量中,是对传统软件产品质量度量技术的进一步完善和丰富,它提供了一种更为精确和有效的量化评价方案,不仅更加符合软件产品质量度量特性的需求,同时也更加符合模糊量化评价理论的本质。因此,构建全面的软件质量管理思想,并在过程度量和产品度量中进一步摒弃了传统评价中的模糊性和不确定性,使得软件质量管理手段更加合理和有效,应当是当前软件组织提升自身软件研发能力和软件质量控制能力最为关键的需求和最为有效的切入点。


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