Номенклатура показателей качества 9 страница

Приведенные три группы характеристик качества ПС трудно измерять количественно, и они доступны в основном качественным оценкам. Для некоторых субхарактеристик сопровождаемости и мобильности могут доминировать технико-экономические меры трудоемкости (человеко–часы) и длительности (часы) для процедур, обеспечивающих реализацию атрибутов этих субхарактеристик. Однако для многих атрибутов в этой группе характеристик приходится применять порядковые меры экспертных бальных оценок с небольшим числом (2–4) градаций. В табл.4.3 представлены примеры возможных мер и шкал измерения метрик субхарактеристик и их атрибутов качества. Они могут служить ориентирами при выборе и установлении требуемых значений этих показателей качества в спецификациях ПС.

4.4.1. Практичность

Применимость – свойства ПС, обуславливающие сложность его понимания, изучения и использования, а также привлекательность для квалифицированных пользователей при применении в указанных условиях. В число пользователей могут быть включены операторы, конечные и косвенные пользователи, которые находятся под влиянием или зависят от качества функционирования ПС.

В практичности следует учитывать все разнообразие характеристик внешней среды пользователей, на которые может влиять ПС, включая требующуюся подготовку к использованию и оценке результатов функционирования программ. Применимость (практичность) использования ПС – понятие достаточно субъективное и трудно формализуемое, однако в итоге зачастую значительно определяющее функциональную пригодность и полезность применения ПС.

В эту группу показателей входят критерии, с различных сторон отражающие функциональную понятность, удобство освоения, системную эффективность или простоту использования.

Некоторые субхарактеристики можно оценивать экономическими показателями – затратами труда и времени специалистов на реализацию некоторых функций. В стандарте ISO 9126:2 для этой характеристики качества предлагается наибольшее число (27) атрибутов, подробно описывающих качественные свойства ПС, полезные для заказчика и пользователей при их практическом освоении и применении.

Понятность – свойства ПС, обеспечивающие пользователю понимание, является ли ПС пригодным для его целей, и как его можно использовать для конкретных задач и условий применения.

Понятность зависит от качества документации и субъективных впечатлений от функций и характеристик ПС. Понятность ПС можно описать четкостью функциональной концепции, широтой демонстрационных возможностей, полнотой, комплектностью и наглядностью представления в эксплуатационной документации возможных функций и особенностей их реализации. Она должна обеспечиваться корректностью и полнотой описания исходной и результирующей информации, всех деталей функций ПС для пользователей.

Простота использования – свойства ПС, обеспечивающие пользователю возможность удобно и комфортно его эксплуатировать и управлять им. Этот критерий учитывает физические и психологические характеристики пользователей и отражает уровень контролируемости и комфортности условий эксплуатации ПС, возможность предотвращения ошибок пользователей. Он должен обеспечивать простоту управления функциями ПС и достаточный объем параметров управления, реализуемых по умолчанию, информативность сообщений пользователю, наглядность и унифицированность управления экраном, а также доступность изменения функций в соответствии с квалификацией пользователя и минимум операций, необходимых для запуска определенного задания и анализа результатов. Кроме того, удобство использования характеризуется рядом динамических параметров: времени ввода и отклика на задание, длительностью решения типовых задач, временем на регистрацию результатов.

Изучаемость – свойства ПС, обеспечивающие удобное освоение его применения достаточно квалифицированными пользователями. Может определяться трудоемкостью и длительностью подготовки пользователя к полноценной эксплуатации ПС. Эти атрибуты зависят от возможности предварительного обучения и от совершенствования знаний в процессе эксплуатации, от возможностей оперативной помощи и подсказки (Help) при использовании ПС, а также от полноты, доступности и удобства использования руководств и инструкций по эксплуатации. Изучаемость может также характеризоваться объемом эксплуатационной документации и/или объемом и качеством электронных учебников.

Привлекательность – субъективное свойство ПС нравиться заказчику, покупателям и/или пользователям. Оно связано с внешними атрибутами, наглядностью рекламы и эстетикой оформления ПС, интерфейсов с пользователями и эксплуатационной документации.

Атрибуты практичности по степени влияния на функциональную пригодность частично можно оценивать экспертами качественно – порядковыми мерами, но частично и количественными мерами (табл.4.3).

Некоторые атрибуты практичности доступны не только качественным оценкам, но и количественным. Изучаемость можно отражать трудоемкостью и продолжительностью изучения пользователями соответствующей квалификации методов и инструкций применения ПС для полноценной эксплуатации. Эти атрибуты могут составлять трудоемкость от единиц до тысяч часов, необходимых для освоения квалифицированного применения сложных комплексов программ. Они в свою очередь зависят от степени обеспечения пользователей учебными пособиями, которые приближенно можно характеризовать числом страниц эксплуатационной документации и объемом электронных учебников, например, в килобайтах.

Выбор диапазонов целесообразных значений этих объемов можно проводить по отзывам пользователей о прецедентах освоения ПС, хорошо обеспеченных средствами обучения. Но для создания этих пособий необходимы определенные затраты труда и времени разработчиков, которые в некоторой степени пропорциональны сложности функций ПС.

4.4.2. Сопровождаемость

Сопровождаемость – приспособленность ПС к модификации и изменению конфигурации. Модификации могут включать исправления, усовершенствования или адаптацию ПС к изменениям во внешней среде применения, а также в требованиях и функциональных спецификациях заказчика. Простота и трудоемкость модификаций определяется внутренними метриками качества комплекса программ, которые отражаются на внешнем качестве и качестве в использовании, а также на сложности управления конфигурациями версий ПС. Совокупность четырех субхарактеристик ПС в стандарте ISO 9126:2 рекомендуется описывать 17-ю организационно-технологическими атрибутами.

Процессы сопровождения состоят из действий и задач персонала сопровождения, которые реализуются, когда программный продукт подвергается модификациям для корректировки программ и документации, вызванными дефектами или потребностью расширения функций и улучшения качества ПС. Основная задача – изменить существующий программный продукт, сохранив его основное назначение и целостность. Целью сопровождения является:

· выявление и устранение обнаруженных дефектов и ошибок в программах и данных;

· введение новых компонентов в ПС;

· анализ состояния и корректировка документации;

· тиражирование и контроль распространения версий ПС;

· актуализация и обеспечение сохранности документации и носителей информации.

Затраты на сопровождение существенно зависят от упорядоченности архитектуры комплекса программ, унификации его интерфейсов с внутренней и внешней средой, от качества технологии и инструментальных средств обеспечения ЖЦ ПС.

Задача управления конфигурацией – документальное оформление и обеспечение полной наглядности и контролируемости модификаций, текущей конфигурации программ и данных и степени выполнения требований к их физическим и функциональным характеристикам. Другая задача заключается в том, чтобы все лица, работающие над проектом, в любой момент его ЖЦ могли использовать достоверную и точную информацию о состоянии и развитии ПС.

Анализируемость – подготовленность ПС к диагностике его дефектов или причин отказов, а также к идентификации и выделению его компонентов для модификации и исправления. Эта субхарактеристика зависит от стройности архитектуры, унифицированности интерфейсов, полноты и корректности технологической и эксплуатационной документации на ПС (табл.4.3).

Изменяемость – приспособленность ПС к простой реализации специфицированных изменений и к управлению конфигурацией. Реализация модификаций включает кодирование, проектирование и документирование изменений. Для этого требуется определенная трудоемкость и время, связанные с исправлением дефектов и/или модернизацией функций, а также с изменением процессов эксплуатации.

При выборе атрибутов этой субхарактеристики следует учитывать влияние структуры, интерфейсов и технических особенностей ПС. Изменяемость зависит не только от внутренних свойств ПС, но также от организации и инструментальной оснащенности процессов сопровождения и конфигурационного управления, на которые ориентирована архитектура, внешние и внутренние интерфейсы программ.

Стабильность – способность ПС предотвращать и минимизировать непредвиденные негативные эффекты от его изменений, возможность локализовать и ограничивать область влияния изменений программ и данных. Эта внутренняя субхарактеристика определяется архитектурой ПС, унифицированностью его интерфейсов, корректностью технологической документации. Она может существенно влиять на функциональную пригодность, надежность и адекватность поведения комплекса программ при изменении и использовании.

Тестируемость – свойство ПС, обеспечивающее простоту проверки качества изменений и приемки модифицированных компонентов программ. Эта субхарактеристика зависит от величины области влияния изменений, которые необходимо тестировать при модификациях программ и данных, от сложности тестов для проверки их характеристик. Ее атрибуты зависят от четкости правил структурного построения компонентов и всего комплекса программ, от унификации межмодульных и внешних интерфейсов, от полноты и корректности технологической документации.

Возможность локализации изменений и унификация интерфейсов компонентов с некорректируемой частью ПС позволяет снижать сложность, трудоемкость и длительность их тестирования, упрощает подготовку тестов и анализ результатов. В этой субхарактеристике учитываются техническая и организационная составляющая процесса тестирования модификаций. В нее не входит функциональная часть их подготовки. Обобщенно ее можно оценивать затратами труда и времени на тестирование некоторых средних по объему и сложности модификаций программ.

Субхарактеристики анализируемость и стабильность в составе сопровождаемости качественно характеризуются атрибутами близкими к атрибутам практичности: стройностью архитектуры комплекса программ, унифицированностью интерфейсов, полнотой и корректностью документации. Для этих субхарактеристик может применяться простейшая порядковая шкала.

Субхарактеристики изменяемость и тестируемость доступны количественным оценкам по величине трудоемкости и длительности реализации этих функций при типовых операциях с применением различных методов и средств автоматизации. Подготовка и каждое тестирование программы в зависимости от сложности изменения с учетом его проверки и корректировки документации может требовать трудоемкости от одного до нескольких сотен человеко–часов и времени до тысячи часов при выпуске новой версии сложного комплекса программ.

Эти экономические шкалы по существу, хотя и неявно, могут отражать также атрибуты анализируемость и стабильность и применяться до интегрального оценивания сопровождаемости в целом. Они влияют на динамическое развитие и совершенствование функциональной пригодности версий ПС и могут не учитываться при стабильной эксплуатации конкретной версии.

4.4.3. Мобильность

Мобильность – подготовленность ПС к переносу из одной аппаратно-операционной среды в другую. Переносимость программ и данных на различные аппаратные и операционные платформы является важным показателем функциональной пригодности для многих современных ПС. Это свойство может оцениваться объемом, трудоемкостью и длительностью необходимых доработок компонентов ПС и операций по адаптации, которые следует выполнить для обеспечения полноценного функционирования ПС после переноса на иную платформу (табл.4.3).

Мобильность может осуществляться на уровне исходных текстов программ или на уровне объектного кода. Она зависит от структурированности и расширяемости комплексов программ и данных, от наличия дополнительных ресурсов, необходимых для реализации переносимости и модификации компонентов при их переносе.

Качество организационно–технологических процедур четырех субхарактеристик мобильности в стандарте ISO 9126:2 рекомендуется отражать 11-ю атрибутами.

Основные цели создания и применения мобильных программ и данных состоят в следующем:

· обеспечение сохранения инвестиций, вложенных в реализованные и апробированные ПС и БД, в процессе развития, модификации и появления новых требований к ним, а также при совершенствовании архитектур и возрастании ресурсов и функций аппаратных и операционных платформ;

· снижение трудоемкости, стоимости и длительности непосредственной разработки сложных ПС и БД для различных платформ;

· обеспечение высокого качества, надежности и безопасности функционирования ПС и БД в информационных системах;

· обеспечение взаимодействия с пользователями в унифицированном стиле, облегчающем им переход к новым или с расширенными функциями информационным системам.

Адаптируемость – приспособленность программ и информации баз данных к модификации для эксплуатации в различных аппаратных и операционных средах без применения других действий или средств, чем те, что предназначены для этой цели при первичной разработке в рассматриваемом ПС. Она зависит от свойств и структуры аппаратной и операционной среды, от методов и средств, заложенных в ПС для подготовки к переносу на новые платформы.

Адаптируемость включает масштабируемость внутренних возможностей (например, экранных полей, размеров таблиц, объемов транзакций, форматов отчетов и т.п.). Если ПС должно адаптироваться конечным пользователем, адаптируемость соответствует пригодности для индивидуализации комплекса программ при изменениях внешней среды и может быть компонентом простоты использования.

Простота установки – способность ПС к простому внедрению (инсталляции) в новой аппаратной и операционной среде заказчика или пользователя. Если ПС должно устанавливаться конечным пользователем, легкость установки будет предпосылкой для удобства использования. Она может измеряться трудоемкостью и длительностью процедур установки, а также степенью удовлетворения требований заказчика и пользователей к характеристикам и сложности инсталляции.

Сосуществование (соответствие) – способность ПС сосуществовать и взаимодействовать с другими независимыми ПС в общей вычислительно среде, разделяя при этом общие ресурсы. Эта субхарактеристика зависит от степени стандартизации интерфейсов ПС с операционной и аппаратной средой применения, от совместимости функций и данных и может оцениваться экспертно.

Замещаемость – приспособленность каждого компонента ПС к относительно простому использованию вместо другого указанного заменяемого компонента. Замещаемость не предполагает, что заменяемый компонент ПС способен полностью выполнять функции предшествующего компонента. Большую роль для этого свойства играют четкая структурированность архитектуры и стандартизация внутренних и внешних интерфейсов ПС. Это свойство отражается на трудоемкости и длительности замены в основном крупных компонентов ПС.

Меры и шкалы мобильности подобны качественным и количественным мерам и шкалам сопровождаемости.

Субхарактеристика сосуществование (соответствие) может оцениваться качественно по уровню стандартизации интерфейсов ПС с аппаратной и операционной средой. Она близка к субхарактеристике способность к взаимодействию в составе функциональных возможностей.

Остальные компоненты мобильности – адаптируемость, простота установки и замещаемость – вполне доступны количественным технико-экономическим оценкам. При выборе характеристик ПС наиболее жесткие требования обычно предъявляются к трудоемкости и длительности инсталляций версий ПС на новой платформе, которые могут занимать от нескольких минут до нескольких десятков часов и требовать соответствующей трудоемкости до десятков человеко–часов.

Большей потребностью времени и трудоемкости обычно характеризуются адаптация версий ПС к условиям новой внешней среды и требованиям пользователей, а также замена и ввод крупных компонентов в новую программно-аппаратную среду.

Интегрально мобильность оказывает влияние на функциональную пригодность при переносе программ и данных на иные операционные и аппаратные платформы, при расширении и изменении их функций. Для этого реализация основных функций комплекса программ должна быть подготовлена к мобильности.

4.4.4. Качество документации

Качество документации не регламентировано стандартом ISO 9126:1–4 и в характеристиках качества ПС отмечено только в составе практичности. Качество документации может оказывать сильное влияние на функциональную пригодность ПС в двух случаях: при непосредственном применении пользователем; при модификации и развитии комплекса программ.

По своему назначению и ориентации на определенные задачи и основные группы пользователей документацию ПС можно разделить на:

· технологическую документацию процесса разработки, включающую технические описания, и подготавливаемую для специалистов, ведущих проектирование, разработку и сопровождение ПС, обеспечивающую возможность отчуждения, детального освоения, развития и корректировки ими программ и данных на все ЖЦ ПС;

· эксплуатационную документацию программного продукта и результатов разработки, создаваемую для конечных пользователей ПС и позволяющую им осваивать и квалифицированно применять эти средства для решения конкретных функциональных задач информационных систем.

Первая группа документов отражает внутренние метрики качества ПС. Вторая группа документов содержит преимущественно описания внешних метрик и метрик в использовании.

Качество эксплуатационной документации в некоторой мере отражается ее количеством. С этой позиции мерой ее качества может служить число страниц, приходящихся на описание каждой процедуры или операции пользователя при нормальном штатном применении ПС. Такие описания могут содержать от одного предложения до нескольких страниц.

Имеющиеся прецеденты хорошей эксплуатационной документации для специалистов, активно применяющих ПС, позволяют ориентироваться приблизительно на одну страницу на типовую процедуру. Электронные учебники и справочники могут способствовать значительному сокращению объема бумажной документации, но меры для определения их количества и качества пока трудно установить.

Технологическая документация должна корректно отражать содержание программ и данных с подробностью, достаточной для освоения квалифицированными специалистами их функций и возможности корректировки программ для устранения дефектов или совершенствования задач.

Мерой качества описаний текстов программ и данных с необходимыми комментариями может служить относительный объем технологической документации, приходящийся на строку программы на соответствующем языке программирования с необходимыми комментариями. На практике по прецедентам хорошей документации каждая строка текста программы сопровождается несколькими строками комментариев в технологических документах.

Приведенные оценки мер эксплуатационной и технологической документации могут служить ориентирами при выборе и определении качества ПС, а также при прогнозировании трудоемкости и длительности создания соответствующих комплектов документов.

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

Представленные выше характеристики и атрибуты качества имеют различное влияние на функциональную пригодность в зависимости от назначения и функций ПС, а также от субъективных взглядов потребителей соответствующих характеристик. Обычно наиболее сильное влияние функции ПС оказывают на требования к атрибутам характеристик защищенность, надежность, эффективность и практичность. Эти атрибуты могут быть ранжированы по степени воздействия на функциональную пригодность в зависимости от назначения и особенностей ПС. Конкретные меры и диапазоны шкал этих характеристик следует определять в зависимости от их влияния на метрику качества в использовании по прямому назначению ПС основными пользователями (см. п.7.9).

В то же время характеристики Сопровождаемость и Мобильность относительно слабо связаны с назначением и конкретной функциональной пригодностью ПС. Их меры и шкалы определяются не столько конкретными функциями комплекса программ, сколько его архитектурой и приспособленностью интерфейсов к модификации и переносу на иные операционные и аппаратные платформы. Поэтому метрика качества в использовании для этих характеристик приобретает иное значение: ее следует использовать при сопровождении и/или при переносе программ и данных, а не при их использовании и применении по прямому назначению.

Принципиальные и технические возможности и точность реализации и измерения значений атрибутов характеристик качества для конкретного проекта всегда ограничены в соответствии с их содержанием. Это определяет рациональные диапазоны значений каждого атрибута, которые могут быть выбраны для проекта ПС на основе требований заказчика, здравого смысла, а также путем анализа пилотных проектов и прецедентов в ТЗ реальных проектов.

Процессы выбора и установления шкал и мер для описания характеристик качества проектов ПС можно разделить на два этапа (рис.4.1):

Рис.4.1. Этапы процесса выбора и установления мер и шкал характеристик качества ПС

· предварительный выбор, формализация и обоснование набора исходных данных, отражающих общие особенности потребителей и этапы ЖЦ проекта ПС, каждый из которых влияет на выбор определенных характеристик качества комплекса программ;

· выбор, установление и утверждение конкретных мер и шкал характеристик и атрибутов качества проекта для их последующего оценивания и применения при сопоставлении с требованиями ТЗ в процессе квалификационных испытаний или сертификации на определенных этапах ЖЦ ПС.

На первом этапе следует использовать всю базовую номенклатуру характеристик, субхарактеристик и атрибутов, стандартизованных в ISO 9126:1–4. Их описания желательно предварительно упорядочить по приоритетам с учетом назначения и сферы применения конкретного ПС. Далее необходимо с учетом специализации и профессиональных интересов выделить и ранжировать по приоритетам потребителей, которым необходимы определенные показатели качества ПС. Из широкой номенклатуры характеристик стандарта ISO 9126:1–4 следует выбирать те, которые необходимы с позиции различных потребителей этих данных:

· заказчиков, для которых важно оценивать ПС по значениям утвержденных в ТЗ и спецификациях характеристик, определяющих назначение, функции и сферу применения ПС;

· пользователей, для которых, прежде всего, необходима функциональная пригодность ПС и метрики качества при оперативном использовании по основному назначению;

· сопровождающих и модифицирующих ПС специалистов, которые отдают приоритет характеристикам, поддерживающим сопровождение и конфигурационное управление версиями;

· лицам, ответственным за инсталляцию и реализацию ПС в различных операционных и аппаратных средах, для которых важны атрибуты мобильности.

В табл.4.4 представлен пример ранжирования по степени важности на три уровня (высокая, средняя, низкая) основных стандартизованных характеристик качества ПС для разных категорий специалистов.

Таблица 4.4

Пример ранжирования важности характеристик ПС для различных категорий специалистов

	Функциональные возможности	Надежность	Эффективность	Практичность	Сопровождаемость	Мобильность
Заказчик	Высокая	Высокая	Высокая	Высокая	Средняя	Средняя
Пользователи	Высокая	Высокая	Высокая	Высокая	Низкая	Низкая
Сопровождающие	Средняя	Средняя	Средняя	Высокая	Высокая	Низкая
Специалисты по переносу	Высокая	Средняя	Высокая	Средняя	Низкая	Высокая

Первые две группы потребителей характеристик качества заинтересованы в установлении внешних показателей функциональных возможностей в процессе использования конечного программного продукта. Для этих потребителей при выборе важно выделить и по возможности формализовать внешние эксплуатационные характеристики и метрики на завершающих этапах ЖЦ ПС (табл.3.1). К ним относятся высокие приоритеты для надежности, эффективности и практичности. Для заказчика приоритетными могут быть также сопровождаемость и мобильность, которые обычно являются второстепенными для пользователей ПС. Приоритеты этих характеристик должны быть формализованы в контракте и ТЗ заказчика и согласованы с разработчиком.

Остальные две группы потребителей интересуют преимущественно характеристики ПС на промежуточных этапах ЖЦ, на которых проявляются в основном внутренние технологические свойства комплекса программ, влияющие на сопровождаемость и мобильность (табл.4.4). Их можно не представлять в составе эксплуатационной документации для оперативных пользователей и отражать только в технологической документации разработчиков, специалистов по сопровождению и переносу программ и данных, а также поставлять заказчику по специальному запросу. Для этих потребителей надежность и практичность отходят на второй план, однако ресурсная эффективность может оставаться высоко приоритетной.

Приоритеты потребителей при выборе показателей качества отражаются также на исключении из анализа некоторых субхарактеристик и атрибутов качества, которые для данного потребителя не имеют значения.

Представленное в табл.4.4 ранжирование может детализироваться и изменяться в зависимости от функций ПС и ресурсов, доступных для обеспечения их ЖЦ. При ограниченности ресурсов проекта ПС распределение приоритетов должно становиться более строгим, могут снижаться приоритеты характеристик и их атрибутов, для реализации которых ресурсов недостаточно.

Подготовка исходных данных завершается выделением номенклатуры базовых приоритетных характеристик качества, определяющих функциональную пригодность ПС для определенных потребителей.

На втором этапе (рис.4.1) после фиксирования исходных данных и приоритетов для конкретного проекта и его потребителя начинаются процессы выбора номенклатуры атрибутов качества. Этот анализ совместно с заказчиком и пользователями должны проводить специалисты, обеспечивающие ЖЦ комплекса программ и реализацию установленных показателей качества.

Далее этими специалистами для каждого из выбранных показателей качества должна быть установлена и согласована мера и шкала оценок субхарактеристик и их атрибутов для конкретного проекта и потребителя. Для показателей, представляемых качественными свойствами и признаками их наличия, желательно определить и зафиксировать в ТЗ описания допустимых условий, при которых следует считать, что данная характеристика может или должна быть реализована в проекте ПС.

Выбранные значения характеристик качества и их атрибутов должны быть предварительно проверены разработчиками на их реализуемость с учетом доступных ресурсов конкретного проекта и при необходимости откорректированы по составу и значениям. В результате формируется полный набор требуемых характеристик, атрибутов, их мер и значений качества для определенных потребителей в ЖЦ ПС.

Результаты анализа и выбора номенклатуры и мер характеристик качества проекта ПС должны быть документированы в ТЗ или спецификациях требований, согласованы с их потребителями и утверждены заказчиком и разработчиком проекта для реализации.

Вопросы по теме

1. Какие оптимизационные задачи возникают при системном анализе, формировании технического задания и спецификаций требований?

2. Какие субхарактеристики и атрибуты качества применяются для выбора функциональных особенностей программных средств?

3. Охарактеризуйте субхарактеристику функциональная пригодность программного средства.

4. Охарактеризуйте субхарактеристику корректность и надежность пригодность программного средства.

5. Охарактеризуйте субхарактеристику способность к взаимодействию программного средства.

6. Охарактеризуйте субхарактеристику защищенность программного средства.

7. Какие основные количественные метрики программных средств и их атрибуты, меры и шкалы вы знаете? В каких случаях они применяются?

8. Какие основные качественные метрики программных средств и их атрибуты, меры и шкалы вы знаете? В каких случаях они применяются?

9. Назовите и опишите основные этапы процесса выбора и установления мер и шкал характеристик качества программных средств.