質(zhì)量評價與軟件質(zhì)量工程知識體系的研究

前言

我從事軟件工作已經(jīng)快20年了，其中大部分時間在軟件開發(fā)的第一線，投身于大大小小的軟件項目開發(fā)之中。最近幾年，我更換了角色，以一個CMMI主任評估師的身份對眾多的軟件項目進(jìn)行評估和診斷，所接觸的軟件項目可以說是包羅萬象，既有財富500強(qiáng)公司的很成熟的軟件項目，也有存在各式各樣問題的不太成熟的項目。通過對這些項目的深入分析，我深切體會到軟件開發(fā)是一項艱難而特殊的活動，至今仍然主要依賴于經(jīng)驗進(jìn)行，尚不存在一個公認(rèn)最有效的開發(fā)方法來保證軟件項目的成功。即使現(xiàn)在最為體系化的CMMI，在我眼里，這個被命名為“能力成熟度模型”的體系依然是不夠成熟的，其實質(zhì)還是一個工業(yè)界最佳實踐的集合，很多CMMI實踐在千變?nèi)f化的現(xiàn)實項目中如何解釋，仍然存在爭議。造成這種局面的根本原因有內(nèi)在原因與外部原因兩個方面，內(nèi)在原因指的是軟件項目本身的特殊性，外部原因指的是軟件開發(fā)的外部環(huán)境的特殊性。從軟件項目本身特點來說，用過程改進(jìn)泰斗沃茲·漢佛瑞（Watts Humphrey）先生所概括的一句話來形容最為貼切：軟件開發(fā)是“大規(guī)模知識勞動”。而目前唯一具備“大規(guī)模知識勞動”特點的產(chǎn)業(yè)就是軟件業(yè)。知識勞動的產(chǎn)出物是無形的產(chǎn)品，就軟件來說，就是被機(jī)器執(zhí)行的一行行指令。一個大型軟件項目的源代碼可以有數(shù)百萬行甚至更多，這樣規(guī)模的知識勞動的產(chǎn)物，其復(fù)雜性決定了我們無法用純粹的工程活動來解決質(zhì)量問題，而更加需要依賴于管理手段來保證其質(zhì)量。即便是圖靈獎獲得者埃德蒙德·克拉克（Edmund Clarke）博士提出的模型檢正（ModelChecking）方法，理論上論證了對代碼進(jìn)行百分之百正確性檢正的可能性。但是，這樣的方法也只在芯片軟件等很局部的場合進(jìn)行有限的應(yīng)用，對大規(guī)模的應(yīng)用軟件代碼來說，在可預(yù)見的將來進(jìn)行這樣的模型檢正仍然是不可能完成的任務(wù)。管理手段仍將是軟件質(zhì)量控制的核心。對大規(guī)模知識勞動進(jìn)行管理也遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。不同于傳統(tǒng)工業(yè)，知識勞動的勞動者是設(shè)計方案的決策者，因為軟件的實質(zhì)就是設(shè)計方案的不斷細(xì)化過程。很多試圖用管理傳統(tǒng)工業(yè)的手段對知識勞動進(jìn)行精細(xì)化管理的努力都未能取得預(yù)想的效果。舉例來說，現(xiàn)在對軟件規(guī)模的基本度量仍然是代碼行數(shù)，但每一行代碼的復(fù)雜度差別極大，同時，不同勞動者之間的編碼效率與質(zhì)量也常常有數(shù)倍以上的差異，甚至相同勞動者因狀態(tài)不同而導(dǎo)致代碼質(zhì)量與編碼效率的明顯差異，這樣，以代碼行數(shù)計量的軟件生產(chǎn)效率的管理與傳統(tǒng)工業(yè)對生產(chǎn)效率的管理就需要用不同的手段。甚至在一個局部要尋找出影響軟件開發(fā)過程的可變因素也是艱難的，我們還在摸索如何有效管理大規(guī)模知識勞動。

內(nèi)容概要

　　本書是關(guān)于質(zhì)量評價與軟件質(zhì)量工程知識體系的一本學(xué)術(shù)專著，反映了此技術(shù)領(lǐng)域近年來的最新研究成果?！　∪珪卜?篇9章。第一篇為概論，主要內(nèi)容包括：現(xiàn)代質(zhì)量觀與著名質(zhì)量管理大師的主要貢獻(xiàn)，以及質(zhì)量管理的發(fā)展、軟件質(zhì)量工程、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與軟件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。第二篇為軟件項目的風(fēng)險管理，分析論述了軟件項目的風(fēng)險管理、軟件項目文檔與配置管理。第三篇為軟件質(zhì)量度量與控制的實踐方法，闡述了統(tǒng)計度量與控制基礎(chǔ)、軟件質(zhì)量的度量與控制。第四篇為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與實施案例分析，主要內(nèi)容為六西格瑪管理和CMMI軟件能力成熟度模型。第五篇為軟件質(zhì)量管理鏈與知識體系的研究，主要對軟件質(zhì)量管理鏈與知識體系，以及數(shù)據(jù)挖掘中的資源耦合與質(zhì)量管理進(jìn)行了研究探討?！　”緯晒氖沦|(zhì)量評價與軟件質(zhì)量工程知識體系研究的人員閱讀，也可作為信息管理與信息系統(tǒng)、軟件工程、項目管理專業(yè)的研究生與本科生的參考用書。

書籍目錄

第一篇 概論　第1章 概論　　1.1 現(xiàn)代質(zhì)量觀與質(zhì)量管理戰(zhàn)略　　　1.1.1 質(zhì)量概述　　　1.1.2 現(xiàn)代質(zhì)量管理　　　1.1.3 質(zhì)量管理戰(zhàn)略　　1.2 質(zhì)量管理的發(fā)展與著名質(zhì)量管理大師的主要貢獻(xiàn)　　　1.2.1 質(zhì)量管理的發(fā)展　　　1.2.2 著名質(zhì)量管理大師的主要貢獻(xiàn)　　1.3 信息產(chǎn)業(yè)中軟件的重要作用　　　1.3.1 信息產(chǎn)業(yè)：最具有生機(jī)與活力的產(chǎn)業(yè)　　　1.3.2 軟件產(chǎn)品：現(xiàn)代信息技術(shù)的靈魂　　1.4 軟件與軟件管理　　　1.4.1 軟件及其特殊性　　　1.4.2 軟件工程與軟件過程管理　　　1.4.3 軟件質(zhì)量工程　　　1.4.4 軟件產(chǎn)業(yè)與CMM的提出　　1.5 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與軟件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)　　　1.5.1 ISO 9000標(biāo)準(zhǔn)族　　　1.5.2 六西格瑪標(biāo)準(zhǔn)　　　1.5.3 CMM/CMMI標(biāo)準(zhǔn)　　1.6 實現(xiàn)質(zhì)量管理戰(zhàn)略的不斷實踐和思考　　　1.6.1 實施信息化戰(zhàn)略的商業(yè)目標(biāo)與作用　　　1.6.2 實施信息化與組織變革　　　1.6.3 開發(fā)軟件項目主要管理風(fēng)險　　　1.6.4 軟件質(zhì)量偏差形成的主要因素　　　1.6.5 實施質(zhì)量管理戰(zhàn)略的不斷實踐和思考第二篇 軟件項目的風(fēng)險管理　第2章 軟件項目的風(fēng)險管理　　2.1 風(fēng)險概述　　　2.1.1 風(fēng)險的含義　　　2.1.2 風(fēng)險的分類　　　2.1.3 風(fēng)險的相對性　　2.2 風(fēng)險管理概述　　　2.2.1 風(fēng)險管理的起源與發(fā)展　　　2.2.2 風(fēng)險管理模型與風(fēng)險管理　　2.3 風(fēng)險管理的定量分析　　　2.3.1 風(fēng)險定量管理的概率論基礎(chǔ)　　　2.3.2 決策樹分析　　　2.3.3 不確定型風(fēng)險的定量管理　　2.4 軟件項目風(fēng)險分析與過程管理　　　2.4.1 軟件項目規(guī)劃的風(fēng)險與過程管理　　　2.4.2 配置風(fēng)險與過程管理　　　2.4.3 培訓(xùn)風(fēng)險與過程管理　　　2.4.4 軟件轉(zhuǎn)包（外包）風(fēng)險與過程管理　　　2.4.5 需求分析風(fēng)險與過程管理　　　2.4.6 系統(tǒng)設(shè)計風(fēng)險與過程管理　　　2.4.7 系統(tǒng)實施風(fēng)險與過程管理　　　2.4.8 系統(tǒng)維護(hù)風(fēng)險與過程管理　　2.5 CMMI的風(fēng)險管理過程域　　2.6 Crystal Ball模擬進(jìn)行風(fēng)險分析　　　【本章案例】Infosys公司實施CMM過程中的風(fēng)險管理活動　　　一、Infosys公司背景介紹　　　二、Infosys公司的風(fēng)險管理　　　三、風(fēng)險管理規(guī)劃示例　第3章 軟件項目的文檔與配置管理　　3.1 項目管理概述　　　3.1.1 項目管理概述　　　3.1.2 項目管理的知識體系　　3.2 軟件項目的文檔管理　　　3.2.1 軟件修改的必然性與主要文檔　　　3.2.2 文檔編寫的基本要求　　　3.2.3 文檔編寫舉例　　3.3 軟件項目的配置管理　　　3.3.1 軟件配置管理概述　　　3.3.2 軟件配置管理的內(nèi)容　　　3.3.3 軟件配置管理工具第三篇 軟件質(zhì)量度量與控制的實踐方法——軟件質(zhì)量工程技術(shù)與應(yīng)用　第4章 統(tǒng)計度量與控制基礎(chǔ)　　4.1 相關(guān)統(tǒng)計基礎(chǔ)知識　　　4.1.1 統(tǒng)計控制過程中的信息反饋　　　4.1.2 數(shù)據(jù)分布　　　4.1.3 統(tǒng)計的基本指標(biāo)　　4.2 常用質(zhì)量分析工具圖　　　4.2.1 流程圖　　　4.2.2 檢查表　　　4.2.3 直方圖　　　4.2.4 散點圖　　　4.2.5 因果圖　　　4.2.6 帕累托分析圖　　4.3 中心極限定理以及在質(zhì)量管理上的應(yīng)用　　4.4 過程穩(wěn)定性的度量　　　4.4.1 過程變異（波動）　　　4.4.2 過程穩(wěn)定性與過程改進(jìn)　　　4.4.3 過程能力以及度量指標(biāo)　　4.5 六西格瑪質(zhì)量水平的度量　　　4.5.1 界定階段與質(zhì)量管理　　　4.5.2 測量階段與質(zhì)量管理　　　4.5.3 分析階段與質(zhì)量管理　　　4.5.4 改進(jìn)階段與質(zhì)量管理　　　4.5.5 控制階段與質(zhì)量管理　第5章 軟件質(zhì)量的度量與控制　　5.1 軟件質(zhì)量的度量　　　5.1.1 軟件質(zhì)量的度量與經(jīng)濟(jì)目標(biāo)　　　5.1.2 常用的度量指標(biāo)與模型　　　5.1.3 統(tǒng)計工具在軟件質(zhì)量分析中的應(yīng)用　　　5.1.4 軟件質(zhì)量度量（指示）器　　5.2 軟件質(zhì)量的控制　　　5.2.1 控制技術(shù)應(yīng)用的一般步驟　　　5.2.2 軟件過程行為圖　　　5.2.3 常用控制圖的繪制與應(yīng)用　　　5.2.4 分組的重要意義與應(yīng)用　　　5.2.5 軟件過程穩(wěn)定性的分析　　5.3 CMMI與質(zhì)量的度量控制　　　5.3.1 CMMI 二級的度量內(nèi)容　　　5.3.2 CMMI 四級中的度量內(nèi)容　　　5.3.3 質(zhì)量控制技術(shù)在CMMI標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用案例第四篇 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與實施案例分析　第6章 六西格瑪管理　　6.1 六西格瑪概述　　　6.1.1 六西格瑪?shù)陌l(fā)展　　　6.1.2 六西格瑪?shù)慕y(tǒng)計含義　　　6.1.3 六西格瑪?shù)墓芾砗x　　6.2 六西格瑪管理的組織結(jié)構(gòu)　　　6.2.1 六西格瑪?shù)慕M織構(gòu)架　　　6.2.2 部門與成員的選擇標(biāo)準(zhǔn)　　6.3 DMAIC模型　　　6.3.1 DMAIC過程活動　　　6.3.2 主要工具和指標(biāo)　　6.4 六西格瑪實施案例介紹　　　6.4.1 定義階段　　　6.4.2 度量階段　　　6.4.3 分析階段　　　6.4.4 改進(jìn)階段　　　6.4.5 控制階段　　6.5 六西格瑪與其他質(zhì)量管理體系　第7章 CMMI軟件能力成熟度模型　　7.1 CMM與CMMI 概述　　　7.1.1 CMMI的應(yīng)用　　　7.1.2 CMM等級概述　　　7.1.3 CMMI的兩種表示方法　　7.2 CMM的基本內(nèi)容　　　7.2.1 CMM的專業(yè)術(shù)語　　　7.2.2 不成熟與成熟軟件組織的特征　　　7.2.3 軟件過程的可視性　　　7.2.4 CMM的體系結(jié)構(gòu)　　　7.2.5 CMM的內(nèi)部結(jié)構(gòu)　　　7.2.6 關(guān)鍵過程域舉例　　　7.2.7 如何運用CMM　　7.3 CMMI的基本內(nèi)容　　　7.3.1 CMMI內(nèi)部結(jié)構(gòu)　　　7.3.2 公共目標(biāo)與共性實踐　　　7.3.3 關(guān)鍵過程域舉例　　　7.3.4 CMMI剪裁和評估　　　7.3.5 CMMI實施案例說明　　7.4 Infosys公司實施軟件過程改進(jìn)介紹　　　7.4.1 建議書和合同　　　7.4.2 需求管理　　　7.4.3 組織過程定義　　　7.4.4 工作量估計和進(jìn)度安排　　　7.4.5 計劃階段　　　7.4.6 設(shè)計和執(zhí)行階段　　　7.4.7 終止階段第五篇 軟件質(zhì)量管理鏈與知識體系的研究　第8章 軟件質(zhì)量管理鏈與知識體系的研究　　8.1 質(zhì)量管理投入的決策分析　　　8.1.1 質(zhì)量管理成本的投入分析　　　8.1.2 質(zhì)量成本彈性分析　　8.2 需求驅(qū)動與效益驅(qū)動的質(zhì)量管理　　　8.2.1 顧客需求驅(qū)動的管理方式　　　8.2.2 效益驅(qū)動的質(zhì)量管理　　8.3 軟件質(zhì)量管理鏈的研究　　　8.3.1 軟件質(zhì)量管理鏈的主要活動　　　8.3.2 軟件質(zhì)量管理鏈的評價活動　　　8.3.3 實施質(zhì)量管理鏈的主要作用　　8.4 數(shù)據(jù)庫的反規(guī)范化設(shè)計　　　8.4.1 反規(guī)范化設(shè)計的基本概念　　　8.4.2 常用的反規(guī)范化設(shè)計方法　　　8.4.3 反規(guī)范化設(shè)計的具體實例　　8.5 軟件質(zhì)量管理知識體系建設(shè)的研究　　　8.5.1 軟件質(zhì)量戰(zhàn)略管理研究　　　8.5.2 質(zhì)量管理工程化的研究　　　8.5.3 質(zhì)量管理效益與信息資源利用的研究　　　8.5.4 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)比較、實施與外包的研究　第9章 數(shù)據(jù)挖掘中的資源耦合與質(zhì)量管理　　9.1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展　　　9.1.1 數(shù)據(jù)量龐大、查詢困難　　　9.1.2 數(shù)據(jù)利用率低　　9.2 提高數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)資源的耦合度　　　9.2.1 緊密耦合（Tight Coupling）　　　9.2.2 松散耦合（Loose Coupling）與半緊密耦合（Semi Tight Coupling）1　　　9.2.3 無耦合（No Coupling）1　　9.3 經(jīng)濟(jì)學(xué)的次優(yōu)理論與反規(guī)范設(shè)計1　　　9.3.1 納什均衡與次優(yōu)理論1　　　9.3.2 次優(yōu)理論與數(shù)據(jù)庫的反規(guī)范處理　　9.4 數(shù)據(jù)挖掘質(zhì)量管理策略附錄 A VSS簡介　　A.1 VSS的功能和特性　　A.2 VSS的重要概念　　A.3 VSS的安裝與配置　　　A.3.1 VSS 6.0服務(wù)器的安裝　　　A.3.2 VSS 6.0客戶端的安裝　　　A.3.3 VSS 6.0服務(wù)器端的配置與管理　　A.4 VSS客戶工具的操作　　　A.4.1 登錄VSS　　　A.4.2 VSS基本操作　　　A.4.3 VSS高級操作　　　A.4.4 在客戶端的VC中使用VSS進(jìn)行源代碼控制　　A.5 利用VSS進(jìn)行版本管理示例附錄 B CMMI-SE/SW/IPPD/SS模型概覽——連續(xù)式表示法　　B.1 組織級過程管理　　　B.1.1 組織級過程焦點　　　B.1.2 組織級過程定義　　　B.1.3 組織級培訓(xùn)　　　B.1.4 組織級過程性能　　　B.1.5 組織級改革和部署　　B.2 項目管理　　　B.2.1 項目計劃　　　B.2.2 項目監(jiān)督和控制　　　B.2.3 供應(yīng)商合同管理　　　B.2.4 集成化項目管理（IPPD）　　　B.2.5 風(fēng)險管理　　　B.2.6 集成組隊　　　B.2.7 集成化供應(yīng)商管理　　　B.2.8 項目定量管理　　B.3 工程　　　B.3.1 需求管理　　　B.3.2 需求開發(fā)　　　B.3.3 技術(shù)解決方案　　　B.3.4 產(chǎn)品集成　　　B.3.5 驗證　　　B.3.6 確認(rèn)　　B.4 支持　　　B.4.1 配置管理　　　B.4.2 過程和產(chǎn)品質(zhì)量保證　　　B.4.3 度量和分析　　　B.4.4 決策分析和解決方案　　　B.4.5 組織化集成環(huán)境　　　B.4.6 因果分析和解決方案　　B.5 共性目標(biāo)和共性實踐附錄 C CMMI-SE/SW/IPPD/SS模型概覽——階段式表示法　　C.1 成熟度等級：2　　　C.1.1 需求管理　　　C.1.2 項目計劃　　　C.1.3 項目監(jiān)督和控制　　　C.1.4 供應(yīng)商合同管理　　　C.1.5 度量和分析　　　C.1.6 過程和產(chǎn)品質(zhì)量保證　　　C.1.7 配置管理　　C.2 成熟度等級：3　　　C.2.1 需求開發(fā)　　　C.2.2 技術(shù)解決方案　　　C.2.3 產(chǎn)品集成　　　C.2.4 驗證　　　C.2.5 確認(rèn)　　　C.2.6 組織級過程焦點　　　C.2.7 組織級過程定義　　　C.2.8 組織級培訓(xùn)　　　C.2.9 集成化項目管理（IPPD）　　　C.2.10 風(fēng)險管理　　　C.2.11 集成組隊　　　C.2.12 集成化供應(yīng)商管理　　　C.2.13 決策分析和解決方案　　　C.2.14 組織級集成環(huán)境　　C.3 成熟度等級：4　　　C.3.1 組織級過程性能　　　C.3.2 項目定量管理　　C.4 成熟度等級：5　　　C.4.1 組織級改革和部署　　　C.4.2 因果分析和解決方案　附錄 D 過程管理文檔模板　　D.1 項目規(guī)劃過程域的文檔模板　　D.2 項目監(jiān)控過程域的文檔模板　　D.3 風(fēng)險管理過程域的文檔模板　　D.4 需求管理過程域的文檔模板　　D.5 需求開發(fā)過程域的文檔模板　　D.6 技術(shù)預(yù)研過程域的文檔模板　　D.7 系統(tǒng)設(shè)計過程域的文檔模板　　D.8 實現(xiàn)與測試過程域的文檔模板　　D.9 系統(tǒng)測試過程域的文檔模板　　D.10 Beta測試過程域的文檔模板　　D.11 客戶驗收過程域的文檔模板　　D.12 技術(shù)評審過程域的文檔模板　附錄 E MINITAB簡介　　E.1 MINITAB的發(fā)展　　E.2 MINITAB 的功能及操作環(huán)境簡介　　　E.2.1 MINITAB 的主要功能　　　E.2.2 MINITAB 的環(huán)境要求　　　E.2.3 MINITAB的操作界面　　E.3 MINITAB的質(zhì)量管理功能　　　E.3.1 控制圖　　　E.3.2 質(zhì)量編制計劃工具（Quality Planning Tools）附錄 F 控制圖與頻數(shù)分布圖

章節(jié)摘錄

插圖：第一篇 概論第1章 概論現(xiàn)代質(zhì)量以及質(zhì)量管理理論體系絕不僅僅是技術(shù)或理論方面的研究課題，它是長期以來人們面對實際質(zhì)量問題、企業(yè)商業(yè)目標(biāo)、商業(yè)環(huán)境與技術(shù)變化而進(jìn)行的反復(fù)的實踐總結(jié)。不僅如此，它涉及的領(lǐng)域還越來越寬，特別是人們前所未有地將質(zhì)量與商業(yè)目標(biāo)緊密地結(jié)合在一起，體現(xiàn)了質(zhì)量管理的商業(yè)價值。鑒于軟件的特殊性，在強(qiáng)調(diào)“防火”與“救火”的關(guān)系的同時，人們提出過程管理與持續(xù)改進(jìn)質(zhì)量的方略。這樣，我們便不難理解，質(zhì)量管理是一項系統(tǒng)工程，需要人們從戰(zhàn)略的角度去理解和把握，同時需要有序、有力、有效的實施方法以及工具，需要“成熟”的管理。事實上，在飛速的時代變革中，企業(yè)只有克服來自技術(shù)、文化等多方面的阻力，用先進(jìn)的管理方法和質(zhì)量文化引導(dǎo)質(zhì)量改進(jìn)的持續(xù)進(jìn)行，以創(chuàng)新的姿態(tài)迎接挑戰(zhàn)，才能始終保證最大程度地滿足顧客的需求，從而給企業(yè)帶來最大的經(jīng)濟(jì)效益。本篇將介紹質(zhì)量及質(zhì)量管理的概念和發(fā)展?；谲浖奶厥庑?，本篇將介紹相應(yīng)的質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)、軟件質(zhì)量工程和質(zhì)量管理戰(zhàn)略的研究和思考。第一篇包括第1章即概論?！緦W(xué)習(xí)和研究目標(biāo)】了解、理解質(zhì)量。質(zhì)量管理的發(fā)展歷史和主要目標(biāo)。軟件質(zhì)量工程以及與質(zhì)量管理的關(guān)系。實施質(zhì)量管理的主要方略和實現(xiàn)軌跡。穩(wěn)定性的判斷和控制圖的關(guān)系。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和外包的關(guān)系。

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