Transcript Jakość w procesie wytwarzania oprogramowania

Jarosław Kuchta
Jakość Systemów Informatycznych
Jakość Oprogramowania
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
http://www.eti.pg.gda.pl/katedry/kask/pracownicy/Jaroslaw.Kuchta/Jakosc/
[email protected]
Względny koszt wprowadzania zmian w
zależności od fazy realizacji projektu
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100
10
1
Definiowanie
Jakość Systemów
Informatycznych
Opracowywanie
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
Utrzymywanie
2
Model wzmocnienia błędów
Błędy
Błędy z poprzedniego etapu
Detekcja
Błędy przepuszczone
Błędy wzmocnione 1:x
Błędy
nowowprowadzone
Procent
wydajności
detekcji
błędów
Błędy do następnego etapu
Źródło: Pressman
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
3
Efekt wzmocnienia błędów
– kontrola jakości przy testowaniu
Analiza wymagań
0
0
Projektowanie
0%
10
10
6
6
4
4  1,5
0%
Implementacja
37
25
Testy integracyjne
94
10
10
27
27  3
20% 94
25
0
50% 47
Testy systemowe
0
0
50% 24
0
Źródło: Pressman
Jakość Systemów
Informatycznych
Testy akceptacyjne
0
50% 12
0
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
4
Efekt wzmocnienia błędów
– kontrola jakości w całym procesie
Analiza wymagań
0
0
Projektowanie
70%
3
10
2
1
2
1  1,5 50% 15
25
Testy integracyjne
24
Implementacja
5
5
10
10  3
60% 24
25
0
50% 12
Testy systemowe
0
0
50%
6
0
Źródło: Pressman
Jakość Systemów
Informatycznych
Testy akceptacyjne
0
50%
3
0
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
5
Porównanie kosztów wytwarzania
Błędy wykryte
Liczba błędów
Koszt jednostkowy
Koszt sumaryczny
Kontrola jakości przy testowaniu
Przed testowaniem
22
6,5
143
Podczas testowania
82
15
1230
Po wydaniu
12
67
804
Razem
2177
Kontrola jakości w całym procesie
Podczas wytwarzania
22
1,5
33
Przed testowaniem
36
6,5
234
Podczas testowania
15
15
225
Po wydaniu
3
67
202
Razem
Źródło: Pressman
Jakość Systemów
Informatycznych
693
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
6
Ewolucja polityki jakościowej
• Kontrola jakości (QC – Quality Control)
– lata 1970-te – kontrolowanie jedynie jakości produktu końcowego
• Sterowanie jakością (QC – Quality Control)
– lata 1980-te – kontrolowanie jakości produktów pośrednich
• Zapewnienie jakości (SQA – Software Quality Assurance)
– lata 1990-te – opracowanie procedur zapewniających jakość na każdym
etapie
• Zarządzanie jakością (TQM – Total Quality Management) – lata 2000 –
przeniesienie ciężaru zapewnienia jakości z inżynierów na całą organizację
(zarządzanie)
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
7
Proces dla Quality Control
Specyfikacja
wymagań
Kontroluje się jakość produktu
po każdym etapie prac
QC
Analiza
QC
Projektowanie
QC
Implementacja
Kontrola jakości produktów
pośrednich jest nieefektywna!
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
QC
Testowanie
8
Software Quality Assurance
• jest to planowy i usystematyzowany zbiór akcji wymaganych
dla zapewnienia jakości w oprogramowaniu
• powołuje się grupę SQA (inżynierowie, kierownicy, klienci,
sprzedawcy i inni), która przygląda się powstającemu
oprogramowaniu z punktu widzenia klienta:
– Czy oprogramowanie odpowiada czynnikom jakości?
– Czy oprogramowanie powstaje zgodnie z wcześniej ustanowionymi
standardami?
– Czy techniczne dyscypliny odpowiednio wypełniają swoje role w
aspekcie aktywności SQA?
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
9
Aktywności SQA
• Stosowanie metod technicznych
• Przeprowadzanie formalnych przeglądów
technicznych (FTR – Formal Technical Review)
• Testowanie oprogramowania
• Wymuszenie standardów
• Kontrolowanie zmian
• Wykonywanie pomiarów
• Zapisywanie i raportowanie
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
10
Cele FTR
• wykrycie błędów w funkcjach, logice lub implementacji
oprogramowania w dowolnej jego reprezentacji,
• sprawdzenie, czy przeglądane oprogramowanie jest zgodne z
wymaganiami,
• upewnienie się, że reprezentacja oprogramowania jest zgodna
z wcześniej zdefiniowanymi standardami,
• uzyskanie oprogramowania opracowanego w jednolity
sposób,
• sprawienie, by projekty były łatwiejsze w utrzymaniu.
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
11
Rodzaje FTR
• przegląd (walkthrough)
– przejrzenie treści dokumentu zgodnie z jego
logicznym uporządkowaniem (np. odczytanie
dokumentu)
• inspekcje
– przejrzenie dokumentu zgodnie z listą kontrolną
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
12
Lista kontrolna
dla specyfikacji wymagań
• Czy główne funkcje są zdefiniowane w sposób powiązany i jednoznaczny?
• Czy interfejsy między elementami systemowymi są zdefiniowane?
• Czy ustalono granice wydajności dla całego systemu oraz dla każdego jego
elementu?
• Czy ustalono ograniczenia projektowe dla każdego elementu?
• Czy wybrane zostało najlepsze rozwiązanie?
• Czy rozwiązanie jest technologicznie możliwe?
• Czy opracowano mechanizm walidacji i weryfikacji systemu?
• Czy zachowano spójność pomiędzy wszystkimi elementami systemu?
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
13
Lista kontrolna dla analizy
• Czy analiza dziedziny problemu jest kompletna, zwarta i
dokładna?
• Czy zakończono partycjonowanie problemu?
• Czy model danych odpowiada obiektom danych, ich
atrybutom i relacjom?
• Czy wszystkie wymagania znalazły odwzorowanie w modelu?
• Czy wykonano prototyp dla użytkownika?
• Czy wydajność jest osiągalna w aspekcie ograniczeń
wprowadzanych przez inne elementy systemu?
• Czy kryteria walidacyjne są kompletne?
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
14
Lista kontrolna dla projektowania (1)
• Czy wymagania softwerowe znalazły odwzorowanie w architekturze
oprogramowania?
• Czy zastosowano odpowiednią modularyzację? Czy moduły są
funkcjonalnie niezależne?
• Czy zdefiniowano interfejsy dla modułów i elementów systemów
zewnętrznych?
• Czy struktura danych jest spójna z dziedziną informacji?
• Czy struktura danych jest spójna ze specyfikacją wymagań?
• Czy uwzględniono łatwość pielęgnacji?
• Czy jawnie uwzględniono czynniki jakości?
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
15
Lista kontrolna dla projektowania (2)
•
•
•
•
•
•
•
•
Czy algorytmy odpowiadają wymaganym funkcjom?
Czy algorytmy są logicznie poprawne?
Czy interfejs jest spójny z projektem architektury?
Czy logiczna złożoność jest rozsądna?
Czy określono obsługę błędów i ochronę przed błędami?
Czy lokalne struktury danych są poprawnie zdefiniowane?
Czy zachowano konstrukcje programowania strukturalnego?
Czy szczegółowość projektowania jest odpowiednia dla języka
implementacji?
• Czy uwzględniono łatwość pielęgnacji?
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
16
Lista kontrolna
dla implementacji
• Czy projekt został odpowiednio przetłumaczony na kod?
• Czy zachowano zgodność ze standardami kodowania w
zakresie stylu języka, komentarzy, prologów modułów?
• Czy nie ma niepoprawnych lub niejednoznacznych
komentarzy?
• Czy typy danych zostały odpowiednio dobrane?
• Czy stałe fizyczne zostały poprawnie zdefiniowane?
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
17
Lista kontrolna
dla testowania (1)
• Czy główne fazy testowania zostały poprawnie
zidentyfikowane i przeprowadzone?
• Czy zachowano zgodność kryteriów walidacji ze specyfikacją
wymagań?
• Czy główne funkcje zademonstrowano wcześnie?
• Czy zasoby testów zostały zidentyfikowane i są dostępne?
• Czy ustalono sposób zapisywania wyników testów?
• Czy moduły sterujące testami i moduły zastępcze testów
zostały zidentyfikowane?
• Czy określono testy obciążeniowe oprogramowania?
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
18
Lista kontrolna
dla testowania (2)
• Czy przeprowadzono testowanie metodą białej i czarnej
skrzynki?
• Czy wszystkie niezależne ścieżki logiczne zostały
przetestowane?
• Czy przypadki testowe zostały zidentyfikowane i wylistowane z
oczekiwanymi rezultatami?
• Czy obsługa błędów została przetestowana?
• Czy wartości graniczne zostały przetestowane?
• Czy przetestowano timing i wydajność?
• Czy określono dopuszczalne odchylenia od oczekiwanych
rezultatów?
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
19
Proces dla SQA
FTR
Specyfikacja
wymagań
Jakość produktu kontroluje się wielokrotnie
na każdym etapie prac
FTR
Analiza
FTR
Projektowanie
FTR
Implementacja
FTR
Jak dowiodła praktyka SQA
wcale nie zapewnia wysokiej jakości!
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
Testowanie
20
Co to jest TQM?
• Total Quality Management – jest to zbiór
działań sprawiających, że każdy członek
organizacji (od dyrektora do sprzątaczki)
rozumie, jakie są oczekiwania klientów tej
organizacji i dąży do spełnienia tych oczekiwań
• Rozumienie i spełnianie oczekiwań klientów
jest wyzwaniem dla organizacji i wymaga
odpowiednich procesów.
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
21
Naczelne zasady TQM
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Jakość może i musi być zarządzana.
Każdy ma swojego klienta i swojego dostawcę.
Procesy, a nie ludzie stanowią problem.
Każdy pracownik jest odpowiedzialny za jakość.
Problemom trzeba zapobiegać, a nie tylko rozwiązywać
Jakość musi być mierzona.
Poprawa jakości musi być stała
Standard jakości jest wolny od defektów.
Cele są oparte o wymagania, a nie negocjowane.
Koszty są w ukryte w całym cyklu życia, a nie tylko w wytwarzaniu.
Kierownictwo musi być zaangażowane i musi przewodzić.
Działania na rzecz poprawy jakości muszą być planowane i organizowane.
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
22
Podejście procesowe TQM
Specyfikacja
wymagań
Zapewnia się jakość procesów
w każdej fazie cyklu życia
QM
Analiza
QM
Projektowanie
QM
Implementacja
QM
TQM
Testowanie
QM
Utrzymanie
QM
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
23
TQM w inżynierii oprogramowania
•
•
•
•
•
W fazie specyfikacji wymagań konieczne jest określenie potrzeb
wszystkich użytkowników, w tym użytkowników informacji generowanej
przez oprogramowanie, użytkowników wprowadzających dane i
dostawców wewnętrznych.
W fazie analizy i projektowania konieczne jest przeglądanie projektów
przez użytkowników.
W fazie implementacji konieczne jest przeprowadzanie przeglądów
wzajemnych (peer review).
W fazie testowania konieczne jest przeprowadzenie testowania przez
klientów i ocena dokumentacji.
W fazie utrzymania przeprowadza się szkolenia i stale doskonali procesy
projektowe i relacje z klientami.
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
24
Literatura
• Pressman R.S., Software engineering. A practitioner’s
approach, McGraw-Hill, International Edition, 1992
• Górski J. et al., Inżynieria oprogramowania w projekcie
informatycznym, wyd. Mikom, Warszawa, 2000
• Dahlgaard J. J., Kristensen K., Kanji G. K. - Fundamentals of
Total Quality Management, Polish edition by PWN, 2000.
• Grudowski P., Kolman R., Meller A., Preihs J. - Zarządzanie
jakością (Quality Management), Wydawnictwo Politechniki
Gdanskiej, 1996.
Jakość Systemów
Informatycznych
Jakość w procesie wytwarzania
oprogramowania
25