软件质量度量
软件质量度量
软件质量度量软件质量度量是评估软件产品质量的一种方法，通过收集和分析相关数据来评估软件产品的性能、可靠性、安全性、可维护性等方面的优劣。
本文将探讨软件质量度量的重要性，介绍常用的软件质量度量指标，并讨论如何有效地进行软件质量度量。
一、软件质量度量的重要性软件质量度量对于软件项目的成功至关重要。
通过软件质量度量，我们可以及时了解软件产品的优劣情况，为项目管理者和开发团队提供决策依据。
同时，软件质量度量也有助于发现和解决软件产品中的问题，提高软件产品的质量和可靠性。
因此，软件质量度量是软件项目管理过程中不可或缺的环节。
二、常用的软件质量度量指标1. 可靠性指标：包括平均故障间隔时间（MTBF）、平均修复时间（MTTR）等。
2. 性能指标：包括响应时间、吞吐量等。
3. 安全性指标：包括漏洞数量、安全漏洞修复时间等。
4. 可维护性指标：包括代码可读性、代码复杂度等。
5. 可测试性指标：包括代码覆盖率、测试覆盖率等。
6. 用户满意度指标：包括用户反馈、用户投诉率等。
三、如何有效地进行软件质量度量1. 设定明确的质量目标：在项目的早期阶段，确定具体的质量目标，明确需要度量的软件质量指标。
2. 选择合适的度量方法：根据项目需求和具体情况，选择适合的软件质量度量方法，包括自动化测试工具、代码分析工具等。
3. 收集并分析数据：根据所选的度量方法，收集软件质量相关数据，并进行数据分析，得出相应的质量度量结果。
4. 制定改进措施：根据度量结果，发现软件质量问题，并制定相应的改进措施，以提高软件产品的质量和可靠性。
5. 定期复审：在软件开发过程中，定期进行软件质量复审，评估和修正质量度量方法，确保度量方法的准确性和有效性。
6. 持续优化：软件质量度量是一个持续优化的过程，不断改进质量度量方法，提高软件质量度量的准确性和有效性。
结论软件质量度量是评估软件产品质量的重要手段，对于软件项目的成功起着关键作用。
通过合理选择和应用软件质量度量指标和方法，可以及时了解软件产品的质量状态，帮助项目管理者和开发团队做出正确的决策。
软件质量度量与评价方法的研究(七)
软件质量度量与评价方法的研究导言随着信息技术的快速发展，软件已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
然而，随着软件规模的不断扩大和复杂性的增加，软件质量的问题也逐渐被人们所关注。
为了保证软件的可靠性和稳定性，研究软件质量度量与评价方法变得尤为重要。
一、软件质量度量方法软件质量度量是评价软件产品或软件过程的一个重要手段。
它能够帮助软件开发人员在不同阶段对软件质量进行监控和评估。
常用的软件质量度量方法包括代码度量、结构度量和过程度量。
1. 代码度量代码度量是通过对软件源代码进行分析和统计，评估软件的质量特征和属性。
例如，代码复杂度是衡量软件代码难以理解和维护的指标。
通常通过统计代码行数、条件语句和循环语句的出现次数等来评估代码复杂度。
此外，代码重复率也是评估代码质量的一个重要指标，高重复率可能意味着代码存在冗余和重复编写的问题。
2. 结构度量结构度量通过对软件系统的结构进行分析，评估软件模块之间的耦合性和内聚性。
耦合度指模块之间的依赖关系，高耦合度可能导致系统的脆弱性和可维护性下降。
内聚度指模块内部功能之间的联系紧密程度，高内聚度有利于模块的独立性和可重用性。
3. 过程度量过程度量主要用于评估软件开发过程的质量和效率。
例如，迭代周期是衡量软件开发效率的指标，它反映了软件开发周期内不同阶段的工作进展情况。
另外，错误修复时间也是评估软件开发过程质量的一个重要指标，较短的错误修复时间意味着软件开发团队具备及时处理问题的能力。
二、软件质量评价方法软件质量评价是对软件质量进行综合评估和判断的过程。
常用的软件质量评价方法包括基于属性的评价和基于模型的评价。
1. 基于属性的评价基于属性的评价方法通过定义一系列软件质量属性，然后对软件进行属性量化和权重分配，从而计算出软件质量评价指标。
例如，可靠性、易用性和可维护性等是评价软件质量的常用属性。
通过对这些属性进行量化和加权，可以得到一个综合的软件质量评分，以实现对软件质量的评价和比较。
软件质量度量
软件质量度量软件质量度量是评估和衡量软件产品质量的过程。
通过定量的数据和指标，我们可以了解软件产品在不同方面的表现，并准确评估其质量水平。
本文将介绍软件质量度量的重要性、常用的度量方法以及度量结果的分析与应用。
一、软件质量度量的重要性软件质量度量是保障软件产品质量的重要手段之一。
通过度量，我们可以了解软件在不同阶段的质量状况，及时发现问题并采取措施进行改进。
以下是软件质量度量的几个重要作用：1. 评估软件开发过程和方法的有效性：通过度量软件开发过程中的各项指标，我们可以了解开发方法的优劣及其对质量的影响，从而及时发现存在的问题并进行优化。
2. 确定质量目标和标准：通过度量，我们可以了解软件产品在各项指标上的表现，从而为制定质量目标和标准提供依据。
这有助于规范软件开发过程，提高产品质量。
3. 发现和解决质量问题：软件质量度量可以帮助我们及时发现质量问题，比如代码缺陷、性能瓶颈等，并通过度量结果找出问题的原因，以便采取相应的改进措施。
4. 改进软件开发过程：通过对度量结果的分析，我们可以了解软件开发过程中存在的问题和瓶颈，并采取相应的改进措施，提高开发效率和产品质量。
二、软件质量度量的方法1. 代码度量：代码度量是对软件代码质量进行评估的重要手段。
常用的代码度量指标包括代码行数、代码复杂度、代码耦合性等。
通过对代码进行度量，我们可以了解代码的复杂程度和可读性，评估代码的可维护性。
2. 功能度量：功能度量是评估软件功能性能的一种方法。
通过度量软件功能的完整性、一致性和正确性等指标，我们可以了解软件在功能方面的表现，并针对性地进行优化和改进。
3. 性能度量：性能度量是评估软件性能的重要手段。
通过度量软件的响应时间、资源消耗等指标，我们可以了解软件在不同情况下的性能表现，并针对性地进行优化和改进。
4. 可靠性度量：可靠性度量是评估软件稳定性和可靠性的一种方法。
通过度量软件的故障率、可靠性指标等，我们可以了解软件在长时间运行中的表现，并采取相应的措施提高软件的可靠性。
软件质量度量指标及说明
软件质量度量指标及说明在软件开发过程中，了解和掌握软件质量度量指标是至关重要的，它们能够帮助我们评估软件的质量和可靠性。
下面将介绍一些常用的软件质量度量指标及其说明。
1. 可靠性：可靠性是指软件在规定条件下，按照规定的要求正常运行的能力。
常用的可靠性度量指标包括故障密度、平均失效间隔时间（MTTF）和平均修复时间（MTTR）等。
故障密度是指在特定时间内发生的故障数量与代码行数的比例，反映了软件中存在的错误密度。
2. 可用性：可用性是指软件按照规定的要求可供用户使用的程度。
常用的可用性度量指标包括平均时间到故障（MTTF）和平均修复时间（MTTR）。
MTTF是指在平均情况下，软件在无故障状态下运行的时间，越大表示可用性越高。
3. 可维护性：可维护性是指软件在修改、测试、故障排除和改进方面的容易程度。
常用的可维护性度量指标包括平均修复时间（MTTR）、修复效率和变更稳定性等。
MTTR是指修复故障所需的平均时间。
4. 可测试性：可测试性是指软件在测试过程中的容易程度。
常用的可测试性度量指标包括测试用例覆盖率和测试可行性。
测试用例覆盖率是指被测试的代码行数与被测试的总代码行数之比，反映了测试的覆盖程度。
5. 可移植性：可移植性是指软件在不同平台或环境下的适应性。
常用的可移植性度量指标包括代码冗余度和平台无关性。
代码冗余度是指在软件中存在的重复代码的比例。
以上是常用的软件质量度量指标及其说明，通过对这些指标的评估和分析，可以帮助开发团队提升软件的质量和可靠性。
在软件开发过程中，建议根据具体项目的需求和情况选择合适的度量指标，并结合实际情况进行评估和改进。
对软件质量的度量与评估
对软件质量的度量与评估软件质量是指软件产品在满足特定需求的同时，具备一定的可靠性、效率、可维护性和可扩展性等特征的能力。
在软件开发过程中，度量和评估软件质量是非常重要的环节。
本文将探讨软件质量的度量方法和评估指标。
一、软件质量度量方法1. 功能性度量功能性是软件质量最基本的要素之一，也是最容易度量的。
功能性度量主要是通过对软件功能的完备性、正确性和适用性进行评估。
常用的度量指标包括功能完备性、功能正确性和功能的适应度等。
2. 可靠性度量可靠性是衡量软件质量的重要指标之一，指软件在规定环境下能够持续运行而不出错的能力。
可靠性度量包括故障率、可恢复性、可用性等指标。
故障率是指软件在一定时间内发生错误的频率，可恢复性是指软件在出错后能否快速修复并恢复正常运行的能力，可用性是指软件在一段时间内保持可用状态的能力。
3. 效率度量效率是指软件在满足功能需求的前提下，以尽可能短的时间和资源完成任务的能力。
效率度量包括响应时间、吞吐量和资源利用率等指标。
响应时间是指系统对用户请求作出响应的时间，吞吐量是指系统在单位时间内处理的请求的数量，资源利用率是指系统在执行任务时的硬件资源利用程度。
4. 可维护性度量可维护性是指软件在发布后，通过修复漏洞、改进功能或增加新功能等方式保持并提升其质量的能力。
可维护性度量包括代码模块化程度、代码复杂度、可理解性等指标。
代码模块化程度是指软件代码在结构上是否分为独立的模块，代码复杂度是指软件代码的复杂程度，可理解性是指他人阅读和理解软件代码的难易程度。
二、软件质量评估指标1. 可靠性评估指标软件可靠性评估可以采用故障率、平均失效时间、平均修复时间等指标进行衡量。
故障率是指软件在一定时间内发生故障的频率，平均失效时间是指软件从正常运行到发生故障的平均时间，平均修复时间是指从发生故障到软件恢复正常的平均时间。
2. 可用性评估指标软件可用性评估可以采用可用性指标、平均稳定性时间、平均故障修复时间等指标进行衡量。
03-软件质量度量和软件配置
3.1.3 软件度量的作用
可度量性是学科是否高度成熟的一大标志，度量使软件开 发逐渐趋向专业、标准和科学。
尽管人们觉得软件度量比较难操作，且不愿意在度量上花 费时间和精力，甚至对其持怀疑态度，但是这无法否认软 件度量的作用。
的对象。
*
获得问题，从以下几个方面来考 虑
对于特定目标陈述中的对象，应该抓住那些可以量化的特 征？例如：
什么是当前同行评审的效率？ 实际同行评审过程是按照文档化的流程执行的吗？ 同行评审发现缺陷的数量与评审对象规模、评审小组人数有
关系吗？
结合模型中的侧重点，这些特征应该怎么来描述？例如：
*
McCall模型
灵活性：修改一个运行的程序所需的工作量。 可测试性：测试一个程序以确保完成所期望的功能所需的工作
量。 可移植性：把一个程序从一个硬件和或软件系统环境移植到另
一个环境所需的工作量。 可复用性：一个程序可以在另外一个应用程序中复用的程度 互连性：连接一个系统和另一个系统所需的工作量。
功能性
适合性、准确性、互操作性、依从性、安全性。
可靠性
成熟性、容错性、可恢复性。
可用性
可理解性、易学性、可操作性。
效率
时间特性、资源特性。
可维护性
可分析性、可改变性、稳定性、可测试性。
可移植性
适应性、可安装性、一致性、可替换性。
*
3.2.4 缺陷排除效率
缺陷排除效率（Defect Removal Efficiency，DRE）在项目级和过程级都能提 供有益的质量度量。
对于未知的事物，度量则用于预测。
如何进行软件质量度量与改进
如何进行软件质量度量与改进软件质量是确保软件满足用户需求以及符合规范的重要指标。
为了提高软件质量，需要进行软件质量度量与改进。
本文将讨论如何进行软件质量度量与改进的方法和步骤。
一、软件质量度量的重要性软件质量度量是对软件质量进行客观评估的过程，不仅可以帮助发现软件中的问题，还能为软件质量改进提供指导。
通过软件质量度量，可以追踪软件的开发过程，早期发现问题并及时解决，从而提高软件质量。
二、软件质量度量的指标1. 功能性功能性是软件的基本要求，包括软件是否满足用户需求，是否能够完成指定的功能。
通过对软件功能的测试和评估，可以进行功能性质量度量。
2. 可靠性可靠性是指软件在一定时间内能够正常运行的能力。
为了进行可靠性质量度量，可以利用故障注入、压力测试等方法，模拟各种情况下的运行情况，评估软件在各种环境下的稳定性和可靠性。
3. 可维护性可维护性是指软件在修改、增加功能或修复错误时的便捷程度。
可以通过度量代码的可读性、模块的独立性以及代码的规范性来评估软件的可维护性。
4. 可移植性可移植性是指软件在不同的平台或环境中能够运行的能力。
可以通过度量软件的耦合度、依赖关系以及对平台和环境的适应性来评估软件的可移植性。
5. 效率效率是指软件在给定资源下满足用户需求的能力。
可以通过度量软件的响应时间、资源利用率和并发处理能力来评估软件的效率。
三、软件质量改进的步骤1. 收集数据在进行软件质量改进之前，首先要收集软件开发和测试过程中的各种数据。
这些数据可以包括软件缺陷报告、测试用例执行情况、用户反馈等。
通过收集这些数据，可以对软件质量进行客观评估。
2. 分析数据在收集到数据后，需要对数据进行分析，找出其中的问题和瓶颈。
可以使用统计方法、数据挖掘等技术来分析数据，找出一些规律和异常情况。
通过对数据的分析，可以识别出软件质量改进的方向和重点。
3. 制定改进计划在分析数据的基础上，可以制定软件质量改进的计划。
改进计划应该明确目标、措施和时间表，确保质量改进的顺利进行。
软件质量度量体系
软件质量度量体系
软件质量度量体系贯穿于软件工程的全过程以及软件交付之后。
在软件交付之前的度量主要包括程序复杂性、模块的有效性和总的程序规模，在软件交付之后的度量则主要包括残存的缺陷数和系统的可维护性方面。
一般情况下，可以将软件质量特性定义成分层模型。
而麦考尔(McCall)等人将软件质量分解至能够度量的层次，提出FCM 3层模型(参 13)：软件质量要素(factor)、衡量标准(criteria)和量度标准(metrics)，包括11个标准，分为产品操作(product operation)、产品修正(product revision)和产品转移(product transition)。
此外，还有三级指标体系，这一体系是在实践中逐渐清晰并成型的，用于体系化度量工程质量。
它包括三个级别的指标：一级指标是结果指标，起到“后视镜”的作用，有一定的延迟性；二级指标是拆解指标/改善指标，对结果形成进行构成拆解或者直接可以作用以改善结果；三级指标是改善指标，可以对应到一个或一组改进行为以获取对结果的部分改善。
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度量4.3b:顾客发现缺陷数delta(CFD delta)
CFD delta=有增量式软件开发引起的顾客发现缺陷数/汇 编等价总源代码大小
34
1、摩托罗拉
目标5：改进顾客服务
问题5.1：本月期间还未解决的新问题数是多少？ 度量5.1：新未解决问题数（New Open Problems,NOP）
应用范围
MTTF—交通管制、航空电子学、武器系统 缺陷密度（率）—商业软件系统
3
1.缺陷密度（率）度量
缺陷率-软件大小
通常千行源代码数（KLOC） 功能点
4
例子：KLOC
KLOC-物理行计数？指令语句计数？是否 加数据定义？注解？首次发布与更新版 本后 当更新版本后： 更改标记法
LOC重新计数 缺陷跟踪—使用更改标记法（change flagging）
NOP=本月未解决的新发布后问题总数
问题5.2：本月末未解决的问题总数是多少？ 度量5.2：未解决问题总数（Total Open Problems,TOP）
TOP=本月末仍未解决的新发布后问题总数
35
1、摩托罗拉
目标5：改进顾客服务
问题5.3：本月末未解决问题的平均寿命是多少？ 度量5.3：未解决问题的平均寿命（Age of Open Problems,AOP）
需要确保收集的数据对项目、过程和质量管理提供有 用的数据，且不至于成为开发团队的负担。 收集方法，注意反馈和迭代：
1）建立数据收集的目标 2）开发感兴趣问题的清单 3）建立数据类别 4）设计和检验数据收集形式 5）收集并验证数据 6）分析数据
数据收集系统或开发跟踪系统的验证要素-非常重要
41
五、收集软件工程数据
EEA=实际项目工作量/估计项目工作量
29
1、摩托罗拉
目标2：提高缺陷遏制能力
问题2.1：发布前缺陷检测过程的当前已知有效性如 何？ 度量2.1：全部缺陷遏制有效性（Total Defect Containment Effectiveness, TDCE）
TDCE=发布前缺陷数/（发布前缺陷数+发布后缺陷数）
18
3、基于阶段的缺陷排除模式
除测试外，还需跟踪开发周期所有阶段中的缺 陷，包括设计评审、代码审查、测试前的正式 验证 IBM开发项目的缺陷排除模式表明将缺陷排除 的重点放在前期则质量要好 缺陷排除的各个阶段：高层设计评审（I0）,底 层设计评审(I1)、代码审查(I2)、单元测试 (UT)、部件测试(CT)、系统测试(ST)
1、机器测试期间的缺陷密度 2、机器测试期间的缺陷出现模式 3、基于阶段的缺陷排除模式 4、缺陷排除有效性
16
1、机器测试期间的缺陷密度
正式机器测试（将代码集成到系统库之 后的测试）期间的缺陷率，通常同现场 得到的缺陷率正相关 正相关：在测试中发现的缺陷越多，以 后发现的缺陷也越多
17
2、机器测试期间的缺陷出现模式
IPF=由增量式软件开发引起的过程中故障数/汇编等价的 delta源代码大小
度量4.1b:过程中缺陷数（In-process Defects,IPD）
IPD=由增量式软件开发引起的过程中缺陷数/汇编等价的 delta源代码大小
32
1、摩托罗拉
目标4：降低软件缺陷密度
问题4.2：交付给顾客软件的当前已知缺陷量是 多少？ 度量4.2a:总发布缺陷数total(Total Released Defects total,TRD total)
软件质量度量
大纲：
一、产品质量度量 二、过程中质量度量 三、软件维护的度量 四、质量程序的例子 五、收集软件工程数据 六、小结
1
一、产品质量度量
1、缺陷密度度量 2、顾客问题度量 3、顾客满意度度量
2
产品质量度量
软件质量的实际定义
平均无失效时间（mean time to failure,MTTF） 缺陷密度 顾客问题 顾客满意度
9
例子：功能点
最后，得到了功能点数
FP=FC*VAF
已成为一个关键的生产率测度 主要应用于应用软件而非系统软件
10
2、顾客问题度量
来自顾客的视角
缺陷性问题（缺陷率度量） 非缺陷性问题（使用性问题、不明确的文档或者信 息、有据缺陷的重复出现）
采用PUM( problems per user month)表示
14
3.顾客满意度度量
5级尺度基础上，构造几种度量
完全满意顾客百分数 满意顾客百分数（满意和完全满意） 不满意顾客百分数（不满意和完全不满意） 非满意顾客百分数（一般、不满意和完全不满意）
通常使用第二个度量，某些时候为降低非满意 百分数，也使用第4个度量 也可使用加权指数法
15
二、过程中质量度量
24
4、修补质量
一个修补是有缺陷的：没有修补报告的 问题或者修补了原有问题同时又注入了 新的缺陷 将会严重影响顾客满意度 两种记录方式：发现它的月份或是按交 付修补的月份记录 维护过程的质量目标应当为无逾期的、 零有缺陷修补。
25
四、度量程序的例子
1、摩托罗拉 2、IBM Rochester
26
TRD total=发布缺陷数/汇编等价总源代码大小
度量4.2b:总发布缺陷数delta(TRD delat)
TRD delat=由增量式软件开发引起的发布缺陷数/汇编 等价总源代码大小
33
1、摩托罗拉
目标4：降低软件缺陷密度
问题4.3：交付给顾客软件的当前已知顾客发现的缺 陷量是多少？ 度量4.3a:顾客发现缺陷数total(Customer-Found Defects total,CFD total)
收集过程采用的若干基本形式：报告表 格、专访和使用计算机系统的自动收集 为使数据收集高效并产生效果，应当把 它同配置管理或更改控制系统合并在一 起
42
缺陷类型的分类
接口缺陷：两个独立的逻辑片段通信的路线上的缺陷。它们是在 下列实体之间的通信中的错误：部件、产品、同一部件的模块和 子程序、以及用户界面
测试期间的总缺陷率是一个简明指示器，而失 效间隔则能给出更多信息。 测试期间缺陷出现模式
测试期间按时间间隔出现的缺陷数，原始数据，不 一定有效 有效缺陷出现的模式-当报告的问题得到确定时 缺陷超时累积模式：开发机构不能立即审查和修补 所有报告的问题。若开发周期结束时缺陷累积仍然 大，则需要回归测试才能保证系统稳定性和确保产 品质量等级
缺陷/KLOC
分子 有据且不同的产品 缺陷数
PUM
所有顾客问题（缺 陷性和非缺陷性， 首次的和重复的）
分母 测量角度 作用范围
产品大小（KLOC） 产品的顾客使用 （用户一月数） 生产者-软件开发机 顾客 构 内在产品质量 内在产品质量加上 其他因素
13
3.顾客满意度度量
5级尺度
非常满意 满意 一般 不满意 非常不满意
28
1、摩托罗拉
目标1：改进项目计划制定
问题1.1：估计项目进度实际值的准确度是多少？ 度量1.1：进度估计准确度（Schedule Estimation Accuracy,SEA）
SEA=实际项目持续时间/估计项目持续时间
问题1.2：估计项目工作量实际值的准确度是多少？ 度量1.2：工作量估计准确度（Effort Estimation Accuracy,EEA）
BMI=当月解决问题数/当月出现问题数 BMI>100，累积问题减少了 BMI<100，累积问题增加
22
2、修补响应时间
修补方针建立在时间限上 按照缺陷可能引起的风险的严重程度分 级，越严重越需要昼夜不停的修补问题
23
3、逾期修补百分数
对每个修补而言，如果修补所需时间超过了按 严重性的响应时间标准，它就被分类到逾期修 补 逾期修补百分数=超过按严重性等级的修补时 间标准的修补数/指定时间内交付的修补总数 只针对于已经解决的问题 若某一星期做了重大改进（减少了积累问题）， 则将产生一个高的逾期指数
PUM=一个时段内的顾客报告的问题总数/在此期间软 件许可证月总数 许可证月总数=软件的安装许可证数*计算时段中的月 数
11
2、顾客问题度量
降低PUM措施
改进开发过程，减少产品缺陷 通过改进产品的所有方面（实用性及文档）、 顾客教育和支持减少非缺陷性问题 增加产品销量（安装许可证数）
12
缺陷率度量和顾客问题度量比较
问题3.1：软件失效率是多少？怎样随时间 变化？ 度量3.1：失效率（Failure Rate, FR）
FR=失效率/执行时间
31
1、摩托罗拉
目标4：降低软件缺陷密度
问题4.1:过程中故障的规格化数目是多少？它和过 程中缺陷数相比如何？ 度量4.1a:过程中故障数（In-process Faults,IPF）
问题2.2：对以具体软件项目而言，在软件开发的每 个构造阶段引入故障的当前一直遏制有效性如何？ 度量2.2：阶段i的阶段遏制有效性（Phase Containment Effectiveness, PCEi）
PCEi=阶段i出错数/（阶段i出错数+阶段i缺陷数）
30
1、摩托罗拉
目标3：提高软件可靠性
19
4、缺陷排除有效性
缺陷排除有效性（DRE）定义：DRE=开 发阶段排除的缺陷数/产品中潜伏的缺陷 数 分母估计：在现阶段排出的缺陷数+以后 发现的缺陷数 该度量值越高，开发过程越有效
20
三、软ห้องสมุดไป่ตู้维护的度量
1、修补积累和积累管理指数 2、修补响应时间 3、逾期修补百分数 4、修补质量
21
1、修补积累和积累管理指数
5
例子：功能点
一个应用程序5个主要成分的加权总和