Номенклатура показателей качества 1 страница

СТАНДАРТИЗАЦИЯ

И СЕРТИФИКАЦИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

УЧЕБНО–МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

для студентов специальности
1–40 01 01 «Программное обеспечение информационных технологий»

Составление и общая редакция
С.В.Кухты

УДК	004.41 (075.8)
ББК	32.973.26–018 я 73
С

Рецензенты:

М.Л.Хейфец, доктор технических наук, профессор,

проректор по научной работе УО «ПГУ»;

отдел информационных технологий Новополоцкого РУПТН «Дружба»

Рекомендован к изданию методической комиссией радиотехнического факультета

С	Стандартизация и сертификация программного обеспечения: Учеб.–метод. комплекс для студ. спец. 1–40 01 01 «Программное обеспечение информационных технологий» / Сост. и общ. ред. С.В.Кухты. – Новополоцк: ПГУ, 2007. – 305 с.

ISBN

Приведена структура изучаемого курса: темы и объем в часах лекций и практических лекционных занятий. Представлены рекомендации по организации рейтингового контроля изучения дисциплины.

Рассмотрены общие положения организации систем стандартизации, сертификации и управления качеством продукции в Республике Беларусь. Изложены процессы стандартизации и модели жизненного цикла программных средств. Описаны основные факторы, определяющие качество программных средств, и стандарты, регламентирующие жизненный цикл и характеристики качества. Приведены метрики характеристик качества программных средств и особенности измерения и оценивания характеристик качества, принципы выбора мер и шкал характеристик качества программных средств. Изложены методы оценивания характеристик качества программных средств и организация сертификации программных продуктов. Даны структура и содержание стандартов Единой Системы Программной Документации.

Представлены методические указания к практическим занятиям по курсу.

УМК предназначен для использования студентами специальностей «Программное обеспечение информационных технологий», «Вычислительные системы, комплексы и сети» по курсам «Стандартизация и сертификация программного обеспечения», «Метрология, стандартизация и сертификация программных средств». Может использоваться при подготовке программной документации и для оценки жизненного цикла и качества программных средств в курсовом и дипломном проектировании.

УДК 004.41 (075.8)

ББК 32.973.26–018 я 73

ISBN

© Кухта С.В, сост., 2007

© УО «ПГУ», 2007

Содержание

Введение.................................................................................................................................... 5

Рабочая программа................................................................................................................... 7

Рейтинговая оценка знаний.................................................................................................. 11

Конспект лекций.................................................................................................................. 14

1. Качество как экономическая категория и объект управления...................................... 15

1.1. Понятие качества. Предмет и задачи курса.............................................................. 15

1.2. Управление качеством как фактор успеха предприятия в конкурентной борьбе 18

1.3. Стандартизация в системе управления качеством.................................................. 22

1.4. Механизм управления качеством.............................................................................. 32

1.5. Стандарты ИСО серии 9000....................................................................................... 33

1.6. Сертификация продукции, услуг и систем менеджмента качества....................... 43

Вопросы по теме................................................................................................................. 52

2. Жизненный цикл программных средств......................................................................... 54

2.1. Понятие жизненного цикла....................................................................................... 54

2.2. Базовый профиль жизненного цикла программных средств................................. 55

2.3. Особенности стандартизации жизненного цикла программных средств............ 58

2.4. Методическая основа технологии жизненного цикла программных средств..... 60

2.5. Преимущества применения стандартов жизненного цикла................................... 62

2.6. Структура профилей стандартов жизненного цикла программных средств....... 65

2.7. Стандартизация жизненного цикла программных средств.................................... 67

2.8. Модель жизненного цикла программного продукта............................................... 72

Вопросы по теме................................................................................................................. 83

3. Основные понятия и характеристики качества программных средств....................... 85

3.1. Основные факторы, определяющие качество программных средств................... 85

3.2. Стандарты, регламентирующие характеристики качества..................................... 87

3.3. Метрики характеристик качества программных средств....................................... 91

3.4. Особенности измерения и оценивания характеристик качества........................... 93

3.5. Негативные факторы, влияющие на качество......................................................... 95

3.6. Ресурсы, ограничивающие достижимые характеристики качества...................... 97

Вопросы по теме................................................................................................................. 99

4. Выбор мер и шкал характеристик качества программных средств............................ 100

4.1. Принципы выбора характеристик качества........................................................... 100

4.2. Выбор свойств и атрибутов качества функциональных возможностей............. 102

4.3. Выбор количественных атрибутов характеристик качества................................ 112

4.4. Выбор качественных атрибутов характеристик качества.................................... 117

4.5. Процессы выбора и установления характеристик и мер качества в проектах программных средств............................................................................................................................................ 127

Вопросы по теме............................................................................................................... 131

5. Стандартизация оценивания технологических процессов жизненного цикла и характеристик качества программных средств.......................................................................................................... 133

5.1. Оценивание уровня зрелости процессов жизненного цикла и обеспечения качества программных средств............................................................................................................................... 133

5.2. Оценивание жизненного цикла программных средств по стандарту ISO 15504 140

5.3. Оценивание качества готового программного продукта по стандарту

ISO 14598.......................................................................................................................... 142

5.4. Организация и средства для оценивания качества комплексов программ......... 145

Вопросы по теме............................................................................................................... 153

6. Единая система программной документации............................................................... 154

6.1. Общая характеристика еспд..................................................................................... 154

6.2. Структура еспд.......................................................................................................... 155

6.3. ГОСТ 19.101. Виды программ и программных документов................................ 158

6.4. ГОСТ 19.102. Стадии разработки............................................................................ 160

6.5. ГОСТ 19.103. Обозначение программ и программных документов................... 162

6.6. ГОСТ 19.105. Общие требования к программным документам........................... 164

6.7. ГОСТ 19.104. Основные надписи............................................................................ 165

6.8. ГОСТ 19.106. Требования к программным документам, выполненным

печатным способом.......................................................................................................... 169

6.9. ГОСТ 19.201. Техническое задание. Требования к содержанию и оформлению 174

6.10. ГОСТ 19.202. Спецификация. Требования к содержанию и оформлению....... 177

6.11. ГОСТ 19.301. Программа и методика испытаний. Требования к содержанию, оформлению и контролю качества........................................................................................................... 179

6.12. ГОСТ 19.401. Текст программы. Требования к содержанию и оформлению... 189

6.13. ГОСТ 19.402. Описание программы..................................................................... 190

6.14. ГОСТ 19.404. Пояснительная записка. Требования к содержанию и

оформлению...................................................................................................................... 191

6.15. ГОСТ 19.502. Описание применения. Требования к содержанию и

оформлению...................................................................................................................... 192

6.16. ГОСТ 19.503. Руководство системного программиста. Требования к содержанию и оформлению............................................................................................................................................ 193

6.17. ГОСТ 19.504. Руководство программиста. Требования к содержанию и оформлению 194

6.18. ГОСТ 19.505. Руководство оператора. Требования к содержанию и

оформлению...................................................................................................................... 195

6.19. ГОСТ 19.508. Руководство по техническому обслуживанию. Требования к содержанию и оформлению...................................................................................................................... 196

Вопросы по теме............................................................................................................... 197

7. Оценивание характеристик качества программных средств...................................... 198

7.1. Оценивание функциональных возможностей....................................................... 198

7.2. Оценивание надежности функционирования....................................................... 208

7.3. Оценивание эффективности использования ресурсов эвм.................................. 212

7.4. Оценивание практичности....................................................................................... 215

7.5. Оценивание сопровождаемости.............................................................................. 216

7.6. Оценивание мобильности........................................................................................ 218

7.7. Оценивание качества эксплуатационной и технологической документации... 221

7.8. Оценивание рисков в жизненном цикле................................................................ 226

7.9. Интегральное оценивание характеристик качества.............................................. 228

Вопросы по теме............................................................................................................... 232

8. Сертификация программного обеспечения................................................................... 233

8.1. Организация сертификации программных продуктов......................................... 233

8.2. Документирование процессов и результатов сертификации............................... 240

Вопросы по теме............................................................................................................... 243

Практические занятия.......................................................................................................... 244

Практическая работа № 1. Выбор характеристик и мер качества программного

средства по стандарту ISO 9126......................................................................................... 245

Практическая работа № 2. Разработка технического задания на создание

программного средства........................................................................................................ 247

Практическая работа № 3. Разработка технологической документации на

программное средство......................................................................................................... 248

Практическая работа № 4. Разработка эксплуатационной документации на

программное средство......................................................................................................... 249

Практическая работа № 5. Оценивание качества программного продукта по

стандарту ГОСТ 28195......................................................................................................... 250

Словарь основных терминов.............................................................................................. 288

Список использованных источников................................................................................ 297

Перечень основных международных стандартов в области обеспечения жизенного цикла и качества программных средств.......................................................................................................... 298

ВВЕДЕНИЕ

Быстрый рост областей применения, сложности функций и масштабов комплексов программ привел к принципиальному изменению методов в этой сфере и к переходу от технологии индивидуального программирования отдельных небольших программ к коллективному созданию крупных комплексов программ инженерными методами проектирования и разработки. Накопление в мире знаний, опыта разработки и применения огромного количества различных сложных программ для ЭВМ способствовало систематизации и обобщению методов и технологий их разработки, сокращению дефектов и неопределенностей в характеристиках и качестве поставляемых и применяемых программных продуктов. Массовое создание сложных программных средств промышленными методами и большими коллективами специалистов вызвало необходимость их четкой организации, планирования работ по требуемым ресурсам, этапам и срокам реализации.

Вследствие роста сфер применения и ответственности функций, выполняемых программами, резко возросла необходимость гарантирования высокого качества программных продуктов, регламентирования и корректного формирования требований к характеристикам реальных комплексов программ и их достоверного определения. Сложность анализируемых объектов – комплексов программ и психологическая самоуверенность ряда программистов в собственной «непогрешимости» часто приводят к тому, что реальные характеристики качества функционирования программных продуктов остаются неизвестными не только для заказчиков и пользователей, но также для самих разработчиков. Отсутствие четкого декларирования в документах понятий и требуемых значений характеристик качества программных средств (ПС) вызывает конфликты между заказчиками-пользователями и разработчиками-поставщиками из-за разной трактовки одних и тех же характеристик.

Для каждого проекта ПС должны разрабатываться и применяться система качества, специальные планы и Программа, методология и инструментальные средства разработки и испытаний, обеспечивающие требуемые качество, надежность и безопасность функционирования программных продуктов. Эти методы и процессы позволяют разработчикам и заказчикам программных продуктов более корректно взаимодействовать при определении и реализации требований контрактов и технических заданий.

Основные концепции программной инженерии сконцентрировались и формализовались в целостном комплексе систематизированных международных стандартов, охватывающих и регламентирующих практически все процессы жизненного цикла сложных программных средств. Практическое применение стандартов, сосредоточивших мировой опыт создания различных типов ПС и оценки их качества, позволит получать стабильные, предсказуемые результаты и программные продукты требуемого качества, повысит экономическую эффективность технологий и процессов создания различных программных средств и систем.

Многообразие классов и видов сложных комплексов программ, обусловленное различными функциями и сферами применения систем, определяет формальные трудности, связанные с методами и процедурами доказательства соответствия создаваемых и поставляемых программных продуктов условиям контрактов, требованиям заказчиков и потребителей. Вследствие этого резко повысилась ответственность специалистов за качество результатов их труда и создаваемых программных продуктов.

На решение этих проблем направлен учебно-методический комплекс (УМК) по курсу «Стандартизация и сертификация программного обеспечения». Данный УМК включает в себя:

· рабочую программу курса «Стандартизация и сертификация программного обеспечения»,

· систему оценки знаний студентов,

· конспект лекций по темам, предусмотренным рабочей программой,

· методические указания к практическим работам,

· словарь основных терминов в области стандартизации, сертификации и управления качеством,

· перечень основных стандартов в области информационных технологий и программного обеспечения.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Целью курса «Стандартизация и сертификация программного обеспечения» является изучение систем управления качеством, факторов, влияющих на их функционирование и развитие, обучение студентов правилам стандартизации жизненного цикла программных средств и их сертификации, позволяющих существенно повысить качество разрабатываемых программных средств.

Предметом курсаявляется изучение параметров, определяющих потребительские свойства программного обеспечения как специфической продукции и социально–экономические и организационно–технические характеристики процессов его создания, эксплуатации (потребления), а также деятельность по совершенствованию таких свойств и процессов.

Задачи курса «Стандартизация и сертификация программного обеспечения»:

· определение основных понятий, характеризующих потребительские свойства программного обеспечения;

· рассмотрение критериев качества программной продукции и процессов ее разработки;

· изучение систем управления качеством программного обеспечения;

· изучение видов и особенностей контроля качества программного обеспечения;

· анализ процессов стандартизации и сертификации программного обеспечения.

В результате освоения курса студент должен:

знать:

· теоретические основы прогноза и управления качеством программных средств при их проектировании;

· теоретические основы оценки качества разработанных программных средств;

· метрики качества программных средств;

· правила сертификации программных продуктов;

· действующие стандарты на программное обеспечение, программную документацию и их качество;

уметь характеризовать:

· качество исследуемого программного средства;

уметь анализировать:

· результаты оценки качества исследуемого программного средства;

· соответствие исследуемого программного средства действующим стандартам;

приобрести навыки:

· разработки программной технологической и эксплуатационной документации;

· оценки качества программных средств по основным характеристикам качества;

· выполнения прогноза качества и управления качеством программ в процессе их разработки.

Курс «Стандартизация и сертификация программного обеспечения» охватывает широкий круг проблем и потому связан практически со всеми дисциплинами, которые преподают по специальности 1 – 40 01 01 «Программное обеспечение информационных технологий».

Материал курса использует знания, полученные студентами при изучении дисциплин «Основы алгоритмизации и программирования», «Конструирование программ и языки программирования», «Объектно-ориентированное программирование».

Содержание дисциплины

Лекционные занятия:

№ п/п	Наименование темы	Содержание темы	Объем часов
	Качество как экономическая категория и объект управления	Понятие качества. Управление качеством как фактор успеха предприятия в конкурентной борьбе. Стандартизация в системе управления качеством. Категории нормативных документов. Уровни стандартизации. Механизм управления качеством. Стандарты ИСО серии 9000. Сертификация продукции, услуг и систем менеджмента качества. Национальная система сертификации. Порядок проведения работ по сертификации.
	Жизненный цикл программных средств	Понятие жизненного цикла. Базовый профиль ЖЦ ПС. Особенности стандартизации ЖЦ ПС. Преимущества применения стандартов ЖЦ. Структура профилей стандартов ЖЦ ПС. Стандартизация ЖЦ ПС: стандарт ISO/IEC 12207; стандарт ISO 15504. Модели ЖЦ ПС.
	Основные понятия и характеристики качества программных средств	Основные факторы, определяющие качество ПС. Стандарты, регламентирующие характеристики качества ПС. Метрики характеристик качества ПС. Особенности измерения и оценивания характеристик качества ПС. Негативные факторы, влияющие на качество ПС. Ресурсы, ограничивающие достижимые характеристики качества.
	Выбор мер и шкал характеристик качества программных средств	Принципы выбора характеристик качества ПС. Выбор свойств и атрибутов качества функциональных возможностей ПС: функциональная пригодность; корректность и надежность; способность к взаимодействию; защищенность. Выбор количественных атрибутов характеристик качества ПС: надежность; эффективность. Выбор качественных атрибутов характеристик качества ПС: практичность; сопровождаемость; мобильность; качество документации.
	Стандартизация оценивания технологических процессов жизненного цикла и характеристик качества программных средств	Оценивание уровня зрелости процессов ЖЦ и обеспечения качества ПС. Оценивание ЖЦ ПС по стандарту ISO 15504. Оценивание качества готового программного продукта по стандарту ISO 14598. Организация и средства для оценивания качества комплексов программ.
	Единая система программной документации	Общая характеристика и структура ЕСПД. Виды программ и программных документов. Требования к содержанию и оформлению основных программных документов.
	Оценивание характеристик качества программных средств	Оценивание функциональных возможностей ПС. Функциональная пригодность. Оценивание надежности функционирования. Оценивание эффективности использования ресурсов ЭВМ. Оценивание практичности. Оценивание сопровождаемости. Оценивание мобильности. Оценивание качества эксплуатационной и технологической документации программных средств. Интегральное оценивание характеристик качества ПС.
	Сертификация программного обеспечения	Организация сертификации программных продуктов. Документирование процессов и результатов сертификации программных продуктов.
		Итого:

Практические работы:

№ п/п	Наименование работы	Объем часов
	Выбор характеристик и мер качества программного средства по стандарту ISO 9126
	Разработка технического задания на создание программного средства
	Разработка технологической документации на программное средство: – Описание программы – Пояснительная записка – Описание применения – Программа и методика испытаний – Спецификация.
	Разработка эксплуатационной документации на программное средство: – Руководство системного программиста – Руководство программиста – Руководство оператора – Руководство по техническому обслуживанию
	Оценка качества программного средства по ГОСТ 28195

РЕЙТИНГОВАЯ ОЦЕНКА ЗНАНИЙ

Текущий и итоговый контроль качества знаний студентов по дисциплине проводится в рамках рейтинговой системы. Рейтинговая оценка знаний студентов проводится по следующим позициям:

· контрольное тестирование (письменное или компьютерное) на лекциях и практических занятиях по изучаемым темам;

· результаты выполнения и защиты практических работ;

· контроль самостоятельной работы студентов (в письменной или устной форме);

· итоговый контроль (зачет).

Максимальное количество баллов, которое студент может набрать за семестр, равняется 1000 (600 баллов за прохождение контрольных тестов по теоретическому материалу и 400 баллов за выполнение заданий практических работ). Студенты информируются о результатах по каждому модулю (количество набранных баллов каждым студентом).

Содержание теоретической части курса разделено на структурно-логические самостоятельные модули (темы) для обеспечения непрерывного контроля работы студента и оценки качества усвоения материала. После окончания изучения каждой темы лекций (за исключением темы 6) проводится контрольное тестирование для определения уровня усвоения каждым студентом материала с выставлением рейтинговой оценки по теме.

По результатам тестов тем курса можно получить следующее максимально возможное количество баллов:

Тема 1. Качество как экономическая категория и объект управления	75 баллов
Тема 2. Жизненный цикл программных средств	100 баллов
Тема 3. Основные понятия и характеристики качества программных средств	100 баллов
Тема 4. Выбор мер и шкал характеристик качества программных средств	100 баллов
Тема 5. Стандартизация оценивания технологических процессов жизненного цикла и характеристик качества программных средств	100 баллов
Тема 7. Оценивание характеристик качества программных средств	75 баллов
Тема 8. Сертификация программного обеспечения	50 баллов

Выполнение заданий практических работ оценивается следующим образом:

	Анализ и установление характеристик и мер качества программного средства по стандарту ISO 9126	50 баллов
	Разработка технического задания на создание программного средства	80 баллов
	Разработка технологической документации на программное средство: – Описание программы – Пояснительная записка – Описание применения – Программа и методика испытаний – Спецификация.	20 баллов 40 баллов 20 баллов 40 баллов 10 баллов
	Разработка эксплуатационной документации на программное средство: – Руководство системного программиста – Руководство программиста – Руководство оператора – Руководство по техническому обслуживанию	20 баллов 25 баллов 25 баллов 10 баллов
	Оценка качества программного средства по ГОСТ 28195	60 баллов

По результатам защиты практической работы преподаватель имеет право уменьшить число выставляемых баллов из-за: наличия ошибок в содержании документа и его оформлении, неполного выполнения задания, заимствования или привлечения студентом сторонней помощи.

Если при прохождении планового рубежного контроля по дисциплине студент не явился на контрольную точку по неуважительной причине или не выполнил в установленный срок задание практических работ, то при проведении контроля в более поздние сроки при выставлении рейтинговой оценки вводится понижающий коэффициент 0,7.