Качество программного средства и его оценка. Показатели качества программных средств

Качество - совокупность характеристик объекта, относящихся к его способности удовлетворять установленные и предполагаемые потребности (ISO 9000).

Качество программного средства – совокупность свойств программного средства, которые обусловливают его пригодность удовлетворять заданные или подразумеваемые потребности в соответствии с его назначением.

Критерии качества – измеряемые численные показатели в виде некоторой целевой функции, характеризующие степень выполнения программами своего назначения.

Критерий качества программного средства – совокупность принятых в установленном порядке правил и условий, с помощью которых устанавливается приемлемость в целом качества программного средства.

Показатели качества:

1) Категорийные - описательные, отражающие набор свойств и общие характеристики объекта - его функции, категории ответственности, защищенности и важности, которые могут быть представлены номинальной шкалой категорий свойств.

2) Количественные - представляемые множеством упорядоченных, числовых точек, отражающих непрерывные закономерности и описываемые интервальной или относительной шкалой, которые можно объективно измерить и численно сопоставить с требованиями.

3) Качественные - содержащие несколько упорядоченных или отдельных свойств - категорий, которые характеризуются порядковой или точечной шкалой набора категорий (есть - нет, хорошо - плохо), устанавливаются, выбираются и оцениваются в значительной степени субъективно и экспертно.

Функциональные критерии отражают основную специфику применения и степень соответствия программ их целевому назначению.

Конструктивные критерии качества программ достаточно инвариантны к их целевому назначению и основным функциям. К ним относятся сложность программ, надежность функционирования, используемые ресурсы ЭВМ, корректность и т.д. В свою очередь конструктивные характеристики комплексов программ целесообразно разделить на основные критерии (показатели) качества и факторы или параметры, влияющие на их значения.

Критерии качества этапа проектирования включают, прежде всего, сложность создания комплекса программ и проверки его адекватности поставленным целям. На этапе проектирования основные затраты составляет трудоемкость создания программ заданной сложности и корректности.

Способность к модернизации комплексов программ определяется четкостью их структурного построения и структурой межмодульных связей. Кроме того, на этот критерий влияет метод распределения ресурсов ВС и наличие резервов для развития программ.

Временные показатели жизненного цикла программ: длительность проектирования, продолжительность эксплуатации очередной версии и длительность проведения каждой модификации.

Показатели качества программных средств:

− Понятность. Назначение ПО должно быть понятным, из самой программы и документации.

− Полнота. Все необходимые части программы должны быть представлены и полностью реализованы.

− Краткость. Отсутствие лишней, дублирующейся информации. Повторяющиеся части кода должны быть преобразованы в вызов общей процедуры. То же касается и документации.

− Портируемость. Лёгкость в адаптации программы к другому окружению: другой архитектуре, платформе, операционной системе или её версии.

− Согласованность. По всей программе и в документации должны использоваться одни и те же соглашения, форматы и обозначения.

− Сопровождаемость. Насколько сложно изменить программу для удовлетворения новых требований. Это требование также указывает, что программа должна быть хорошо документирована, не слишком запутана, и иметь резерв роста по использованию ресурсов (память, процессор).

− Тестируемость. Позволяет ли программа выполнить проверку приёмочных характеристик, поддерживается ли возможность измерения производительности.

− Удобство использования. Простота и удобство использования программы. Это требование относится, прежде всего, к интерфейсу пользователя.

− Надёжность. Отсутствие отказов и сбоев в работе программ, а также простота исправления дефектов и ошибок:

− Структурированность. ПС имеет структуру, позволяющую легко вносить требуемые изменения.

− Эффективность. Насколько рационально программа относится к ресурсам (память, процессор) при выполнении своих задач.

− Завершенность. ПС обладает свойством завершенности, если в нем присутствуют все необходимые компоненты, каждый из которых разработан всесторонне. Завершенность предполагает замкнутость описания и живучесть программы.

− Осмысленность. Документация ПС не содержит избыточной информации.

− Мобильность. ПС может легко и эффективно использоваться для работы на ЭВМ иного типа, чем та, для которой оно предназначено.

− Оцениваемость. Приемлемость ПС для конкретного применения и обеспечивает возможность оценки качества функционирования ПС.

− Машино-независимость. Входящие в ПС программы могут выполняться на ЭВМ иной конфигурации, т.е. не только на той, для которой они непосредственно предназначены.

− Точность. Выдаваемые ПС результаты имеют точность, достаточную с точки зрения основного их назначения.

− Доступность. ПС допускает селективное использование отдельных его компонент.

− Коммуникативность. ПС дает возможность легко описывать входные данные и выдает информацию, форма и содержание которой просты для понимания и несут полезные сведения.

− Информативность. ПС содержит информацию, необходимую и достаточную для понимания читающим лицом назначения ПС, принятых допущений, существующих ограничений, исходных данных, результатов, отдельных компонент и текущего состояния ПС при его функционировании.

− Расширяемость. ПС позволяет увеличивать при необходимости объем памяти для хранения данных или расширять вычислительные функции отдельных модулей.

− Учет человеческого фактора. ПС способно выполнять свои функции, не требуя излишних затрат времени со стороны пользователя, неоправданных усилий пользователя по поддержанию процесса функционирования ПС и без ущерба для морального состояния пользователя.

− Модифицируемость. ПС имеет структуру, позволяющую легко вносить требуемые изменения.

− Безопасность.

33. Надёжность программных средств и её оценка. Модели надёжности

Надёжность — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

Надежность ПС - свойство ПС сохранять работоспособность в течение определенного периода времени в определенных условиях эксплуатации с учетом последствий для пользователя каждого отказа.

Работоспособное состояние ПС - такое состояние, при котором ПС способно выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями технического задания. С переходом ПС в неработоспособное состояние связано событие отказа.

Вероятность безотказной работы - вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ системы не наступит. Наработка - продолжительность или объем работы.

Вероятность отказа - вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ системы наступит.

Средняя наработка до отказа - математическое ожидание времени работы ПС до очередного отказа.

Среднее время восстановления - математическое ожидание времени отказа.

Коэффициент готовности - вероятность того, что ПС окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени его использования по назначению.

Термин модель надежности программного обеспечения, как правило, относится к математической модели, построенной для оценки зависимости надежности программного обеспечения от некоторых определенных параметров. Значения таких параметров либо предполагаются известными, либо могут быть измерены в ходе наблюдений или экспериментального исследования процесса функционирования программного обеспечения.

Модели надежности ПС:

1. Аналитические. Дают возможность рассчитать количественные показатели надежности, основываясь на данных о поведении программы в процессе тестирования (измеряющие и оценивающие модели).

1.1. Динамические. Поведение отказов зависит от времени.

1.1.1. Дискретные. Фиксируется число отказов за некоторое время и поведение программы представлено в дискретных точках.

− Модель Шумана

− Модифицированная модель Шумана

− Модель La Padula

− Модель Шика - Волвертона

1.1.2. Непрерывные. Фиксируются интервалы каждого отказа, т.е. получается непрерывная картина появления отказов по времени.

− Модель Джелинского-Моранды

− Модель Мусса

− Модель преходных вероятностей

1.2. Статические. Появление отказов не связано со временем. Не учитывается время появления ошибок в процессе тестирования и не используется никаких предположений о поведении функции риска.

1.2.1. По области ошибок. Учитывается связь количества ошибок и числа тестовых прогонов.

− Модель Миллса. Предполагает необходимость перед началом тестирования искусственно вносить в программу (засорять) некоторое количество известных ошибок. Собирается статистика об ошибках.

− Модель Липова. Модель Липова дополняет модель Миллса, дав возможность оценить вероятность обнаружения определенного количества ошибок к моменту оценки.

− Простая интуитивная модель

− Модель Коркорэна

1.2.2. По области данных. Учитывается связь количества ошибок с характеристиками входных данных ПС.

− Модель Нельсона

2. Эмпирические. Базируются на анализе структурных особенностей программ. Они рассматривают зависимость показателей надежности от числа межмодульных связей, количества циклов в модулях, отношения количества прямолинейных участков программы к количеству точек ветвления и т.д.

2.1. Модель сложности. Базируется на свойствах внутренней и внешней связанности модулей. Определяет вероятность того, что модуль i будет изменяться, если модуль j изменяется.

2.2. Модель, определяющая время доводки программы. Базируется на свойствах внутренней и внешней связанности модулей. Определяет вероятность того, что модуль i будет изменяться, если модуль j изменяется

Дата добавления: 2015-04-24