Модели оценивания и алгоритмы управления качеством программных средств

• Автор: Бураков, Вадим Витальевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 334 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Моделирование программных средств
Элементы теории графов и теории категорий для моделирования
программных средств
Многоцелевая математическая модель программного средства
Адаптация многоцелевой математической модели программного средства 23 Выводы
Глава 2. Описание качества программных средств
Существующие модели и стандарты качества программных средств
Варианты описаний качества программ
Взаимосвязи между показателями качества
Адаптация описания качества
Области применения стандартизованных описаний качества
Классификация подходов к описанию качества
Основные недостатки существующих подходов к описанию качества
Требования к описанию качества программных средств
Формализованное описание качества программных средств
Выводы
Глава 3. Оценивание качества программных средств
Основы квалиметрии программных средств
Стандарты оценивания качества программных средств
Метрики качества программных средств
Метрические пространства
Операторы комплексирования
Математическая модель измерений качества программных средств
Метод синтеза модели измерений качества программных средств
Алгоритм оценивания качества программных средств
Выводы
Глава 4. Оценивание степени соответствия программного средства
типовым программным решениям
Метод оценки степени соответствия программного средства типовым
программным решениям
Определение целей оценивания
Выбор типовых программных решений
Задание допуска нарушений типовых программных решений
Способы описания типовых программных решений
Построение модели программного средства
Способы идентификации нарушений типовых программных решений
Анализ нарушений типовых программных решений
Сравнительный анализ способов описания типовых программных
решений
Выводы
Глава 5. Оптимизация качества программных средств
Преобразования графов
Описание преобразований программных средств

Математическая модель оптимизации качества программных средств
Адаптация модели преобразований программных средств
Алгоритм оптимизации качества программных средств
Выводы
Глава 6. Управление качеством программных средств
Адекватность и эффективность разработанных моделей и принципы их
практического использования
Процессы планирования, обеспечения и контроля
качества программных средств
Структура системы управления качеством программных средств
Применение методов классификации и кластерного анализа
Алгоритм управления качеством программных средств
Выводы
Глава 7. Апробация моделей, методов и алгоритмов
управления качеством программных средств
Программное средство анализа кода для рефакторинга
Программное средство автоматизации пользовательского рефакторинга 239 Программное средство детектирования дефектов кода
Программное средство метрического анализа кода
Программное средство оценки качества программ
Программное средство рефакторинга моделей программ
Результаты практического использования разработанных программных
средств
Выводы
Заключение
Список использованных источников
Приложение А. Классификация метрик объектно-ориентированных
программных средств
Приложение Б. Программы для управления качеством объектно-
ориентированных программных средств

ВВЕДЕНИЕ
Компьютерные технологии и программное обеспечение используются на современной стадии развития общества повсеместно. Практически все виды человеческой деятельности, включая потенциально опасные для жизни людей и планеты, доверены программному управлению. В разработку программных средств вовлечено множество людей и организаций, на создание программ расходуются огромные ресурсы. Учитывая эти факты, пет необходимости в доказательстве актуальности и практической значимости исследований в области качества программного обеспечения. В этой области особенно важными представляются проблема формирования общих подходов к оцениванию качества и задача определения общих принципов управления качеством программных средств [1-10].
Оценивание качества программного обеспечения является многокритериальным процессом, который объединяет такие действия, как формирование набора критериев, выбор их эталонных значений, измерение фактических значений, сравнение их с эталонными и определение состояния качества программы. В современной практике разработки программ все составляющие процесса оценивания реализуются экспертами, а сформированная в результате оценка качества не всегда является объективной. Выбранные для оценивания критерии носят, в основном, описательный характер, процедура выбора эталонных значений - интуитивная, процессы измерения и сравнения -трудно формализуемые. Для управления процессом разработки программы необходимо осуществлять оценку ее качественного состояния постоянно, набор критериев для оценивания и их эталонные значения должны изменяться сообразно с прогрессом, достигаемым в разработке. В расчете на одну экспертную оценку трудно обеспечить адаптацию процесса оценивания в соответствии с состоянием разработки непротиворечивым, верифицируемым способом. Существующие стандарты и исследования в области оценивания качества не обеспечивают нужной степени формализации, описывают процессы, связанные с оцениванием качества или в абстрактном, непригодном для непосредственного применения, или в детальном, плохо поддающимся адаптации под конкретные реалии разработки, стиле. Неопределенности и пробелы в формализации характеристик программ оставляют экспертам широкое поле для субъективности при оценивании их качества, позволяют вводить в эксплуатацию низкокачественные программные продукты, использование которых может быть экономически невыгодным и даже небезопасным. Высокая сложность и ответственность задач, решаемых программами, возможный материальный ущерб и угрозы для жизни людей как следствие их недостаточного качества, делают необходимым формализацию всех составляющих процесса оценивания.
При выявлении несоответствия значений измеренных и эталонных показателей в результате процесса оценивания, необходимо определить

ПС, при этом главной задачей внедрения модели было достижение измеримости показателей качества ПС.
Рисунок 14 - Модель качества МакКола.
В 1978 Боем [33, 34] предложил свою модель, по существу представляющую собой расширение модели МакКола.
Атрибуты качества подразделяются по способу использования ПО (primary use). Определено 19 промежуточных атрибутов (intermidiate construct), включающих все 11 факторов качества по МакКолу. Промежуточные атрибуты разделяются на примитивные (primitive construct), которые, в свою очередь, могут быть оценены на основе метрик (рисунок 15).
В дополнение к факторам МакКола атрибуты качества по Боему включают следующие: ясность (clarity), удобство внесения изменений (modifiability),
документированность (documentation), способность к восстановлению функций