摘　要：　軟件能力成熟度模型第4級(jí)中要求在項(xiàng)目中定量管理，建立組織級(jí)過程性能，構(gòu)成完整的量化管理，采用統(tǒng)計(jì)或其它定量方法管理軟件過程，并通過對(duì)過程中出現(xiàn)的方法，技術(shù)等問題進(jìn)行因果分析和尋找解決方案[1]。在仔細(xì)研究了現(xiàn)有的缺陷度量分類方法和分析指標(biāo)后，提出了一個(gè)基于缺陷度量與分析的軟件過程改進(jìn)模型。應(yīng)用該模型可以設(shè)計(jì)缺陷數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：　軟件缺陷;缺陷度量;軟件過程

1　引言

軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)過程決定了所開發(fā)出的軟件的質(zhì)量，提高軟件質(zhì)量是軟件生產(chǎn)過程中各項(xiàng)活動(dòng)的共同目標(biāo)，因此，必須對(duì)軟件的生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的質(zhì)量控制與管理[2]。軟件缺陷是軟件在生命周期各個(gè)階段存在的一種不滿足給定需求屬性的問題[3]。目前發(fā)布的軟件中，都存在著這樣或那樣的缺陷，某些缺陷可能成為軟件的致命隱患，而導(dǎo)致應(yīng)用軟件或操作系統(tǒng)崩潰，所以軟件開發(fā)公司和個(gè)人必須都積極采取有效的方法，盡可能的減少缺陷。

在軟件開發(fā)過程中實(shí)施缺陷的度量與分析，對(duì)于提高軟件開發(fā)和測(cè)試效率，預(yù)防缺陷發(fā)生，保證軟件產(chǎn)品質(zhì)量有著十分重要的作用。缺陷分析是將軟件開發(fā)各個(gè)階段產(chǎn)生的缺陷信息進(jìn)行分類和匯總統(tǒng)計(jì)，計(jì)算分析指標(biāo)，編寫分析報(bào)告的活動(dòng)。通過軟件缺陷分析可以發(fā)現(xiàn)各種類型缺陷發(fā)生的概率，掌握缺陷集中的區(qū)域、明確缺陷發(fā)展趨勢(shì)、挖掘缺陷產(chǎn)生的根本原因，便于有針對(duì)性地提出遏制缺陷發(fā)生的措施、降低缺陷數(shù)量[3]。缺陷分析報(bào)告中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及分析指標(biāo)既是對(duì)當(dāng)前軟件質(zhì)量狀況的評(píng)估，也是判定軟件是否能按期發(fā)布或交付使用的重要依據(jù)。實(shí)施缺陷分析的前提是需要一個(gè)符合項(xiàng)目要求的缺陷數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，通過采集完整的缺陷數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行缺陷數(shù)據(jù)分析，來改進(jìn)軟件過程質(zhì)量并實(shí)施缺陷預(yù)防措施。

2　問題描述

　目前多數(shù)中小型軟件項(xiàng)目的開發(fā)對(duì)于缺陷信息的控制和管理處一種混亂的狀態(tài)中，對(duì)測(cè)試前期的設(shè)計(jì)和開發(fā)階段的缺陷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析的重視程度嚴(yán)重不足�；�本上是在進(jìn)入測(cè)試階段后才開始報(bào)告出大量的缺陷，進(jìn)行缺陷的修正，再測(cè)試，再修正這樣一個(gè)無序的過程。由于缺乏缺陷數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析，及缺陷的預(yù)防機(jī)制，使得軟件項(xiàng)目開發(fā)周期變得難以控制。

根據(jù)缺陷分類方法的目的，觀察角度和復(fù)雜度的不同，已經(jīng)出現(xiàn)了幾種軟件缺陷的分類方法。例如，比較流行的IBM公司制定的缺陷正交分類方法ODC(Orthogonal Defects Classification)。該方法提供了一種從缺陷中提取關(guān)鍵信息的測(cè)量范例，適用于評(píng)價(jià)軟件開發(fā)過程，提出過程改進(jìn)方案，其缺點(diǎn)在于分類復(fù)雜，難以把握缺陷分類的標(biāo)準(zhǔn)。Thayer軟件錯(cuò)誤分類方法通過錯(cuò)誤性質(zhì)劃分缺陷，適用于指導(dǎo)開發(fā)人員消除缺陷。美國電氣和電子工程師協(xié)會(huì)IEEE(Institute of Electrical and E-lectronics Engineers)制定的軟件異常分類標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)統(tǒng)一的方法對(duì)軟件和文檔中發(fā)現(xiàn)的異常進(jìn)行詳細(xì)的分類，具有較高的權(quán)威性，不足之處在于沒有考慮軟件工程的過程缺陷，分類過程復(fù)雜[5]。軟件生產(chǎn)是以過程為主線的，各種活動(dòng)都圍繞過程進(jìn)行，各種工具和方法的使用都和過程緊密聯(lián)系，過程由一系列的活動(dòng)組成，這些活動(dòng)由開發(fā)者使用工具、方法和技術(shù)完成。過程之間是相互聯(lián)系的。過程結(jié)果會(huì)影響到相關(guān)的以該過程結(jié)果為基礎(chǔ)的過程。將分類方法建立在過程基礎(chǔ)上可以更好地理解缺陷形成的過程，把握缺陷的本質(zhì)，從根本上預(yù)防缺陷。

現(xiàn)在市場(chǎng)上的已經(jīng)開發(fā)了幾種缺陷管理系統(tǒng)工具，例如Mercury公司的Quality Center，IBM公司的Rational系列管理工具，微軟公司的VSTS等。類似的商用的缺陷管理系統(tǒng)的特性基本上都大同小異，對(duì)于缺陷屬性的分類方法沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有的缺陷管理工具在缺陷數(shù)據(jù)的分析方面普遍比較薄弱，通常只是提供一些缺陷屬性數(shù)量的簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)功能，用戶不得不借助一些其它的統(tǒng)計(jì)分析軟件或自行開發(fā)缺陷數(shù)據(jù)分析組件來進(jìn)行缺陷數(shù)據(jù)的分析。在實(shí)際軟件開發(fā)過程中，對(duì)于缺陷數(shù)據(jù)的分析還沒有給予足夠的重視。

本文基于上述思考，提出了一個(gè)基于缺陷度量與分析的軟件過程改進(jìn)模型，如圖1。該模型可根據(jù)需要設(shè)計(jì)缺陷屬性度量分類標(biāo)準(zhǔn)。在軟件開發(fā)過程中通過缺陷管理系統(tǒng)采集缺陷數(shù)據(jù)，運(yùn)用缺陷分析方法實(shí)施缺陷分析，把握缺陷發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)軟件項(xiàng)目開發(fā)過程進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。實(shí)施缺陷預(yù)防方案，提高軟件產(chǎn)品的開發(fā)質(zhì)量。通過缺陷分析結(jié)果的反饋，改進(jìn)缺陷度量分類標(biāo)準(zhǔn)和分析目標(biāo)，提高缺陷分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文重點(diǎn)研究了缺陷分類方法和缺陷數(shù)據(jù)的分析方法，并結(jié)合某項(xiàng)目中的缺陷數(shù)據(jù)實(shí)例進(jìn)行了分析。

3　缺陷分類方法研究

3.1　缺陷分類的目的和原則

缺陷分類的目的是通過實(shí)施軟件缺陷管理，采集完整的缺陷數(shù)據(jù)信息。通過缺陷數(shù)據(jù)分析軟件缺陷產(chǎn)生的原因，改進(jìn)軟件過程，預(yù)防軟件缺陷，提高軟件質(zhì)量，改善組織的軟件能力成熟度。

缺陷分類方法應(yīng)滿足以下要求:準(zhǔn)確地對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷類型進(jìn)行分類;缺陷分類類型之間應(yīng)無重疊，并盡可能多的覆蓋開發(fā)過程中出現(xiàn)的分類;分類要與軟件生命周期有機(jī)結(jié)合，從軟件過程的角度對(duì)軟件缺陷進(jìn)行分類。

3.2　缺陷度量屬性分類

實(shí)施度量分析的目的是為了發(fā)現(xiàn)軟件過程中的問題，并制定過程改進(jìn)的計(jì)劃和目標(biāo)。過程度量分析的關(guān)鍵是對(duì)實(shí)際工作量、項(xiàng)目進(jìn)度、項(xiàng)目實(shí)際情況與計(jì)劃或預(yù)計(jì)成本的偏離程度過程中存在的缺陷以及在項(xiàng)目中已解決的缺陷進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)。

在引言中曾提到，軟件缺陷的范圍很廣，不僅僅指在測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷，而是指在整個(gè)軟件生命周期中發(fā)現(xiàn)的所有缺陷。一個(gè)缺陷需要記錄許多相關(guān)的度量屬性，如何劃分這些度量屬性也是缺陷分類研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的軟件缺陷分類方法主要目標(biāo)是消除軟件缺陷，評(píng)價(jià)軟件的性能和可靠性，不能滿足改進(jìn)軟件過程的需要。所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)較完整的缺陷分類方法，在軟件生命周期各個(gè)階段中按照缺陷產(chǎn)生的過程來分類。本文中將缺陷度量屬性設(shè)計(jì)為描述屬性、統(tǒng)計(jì)屬性和控制屬性三類。