Файл: Основные положения метрологии программных продуктов.pptx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.03.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Основные положения метрологии программных продуктов
Размерно-ориентированные метрики
Пример применения размерно-ориентированной метрики
Достоинства размерно-ориентированных метрик:
Недостатки размерно-ориентированных метрик:
1) зависимы от языка программирования
2) требуют исходных данных, которые трудно получить на начальной стадии проекта
3) не приспособлены к непроцедурным языкам программирования
Функционально-ориентированные метрики
Основные положения метрологии программных продуктов
Метрология Программного Обеспечения (МПО)– изучает методы и средства оценивания качества Программных Продуктов (ПП) с целью их объективного сравнения путем сравнения метрик, характеризующих свойства ПП.
Свойства программы – это особенности присущие программе, которые проявляются в ее жизненном цикле (корректность, устойчивость. восстанавливаемость).
Характеристика программы – набор свойств, посредством которых описывается и оценивается его качество. Иначе говоря, характеристика – это проявляемый и измеримый атрибут свойства (обучаемость, переносимость, удобство).
Показатель качества ПП – характеристика качества, имеющая количественное значение.
Измерение (оценка) одной или нескольких характеристик программы дает представление о том, насколько программе присуще то или иное свойство. Каждому свойству соответствует одна или несколько характеристик ПО.
Для решения задачи количественной оценки характеристик ПО необходимо наличие системы измерений и методов оценки.
Основные термины и определения
Система измерений характеристик программного обеспечения – это совокупность измеряемых характеристик, единиц измерения, измерительных шкал и связей, установленных между ними.
Измерительная шкала устанавливает границы (диапазон) и точность измерений характеристик свойств в установленных единицах.
Результаты измерений в избранной измерительной шкале позволяют обнаружить сходство и различие в свойствах программного обеспечения с целью последующей оценки и классификации. Применительно к ПО используют главным образом следующие виды измерительных шкал:
1. Категорийные – характеризуются номинальной шкалой. Характеризуют только наличие или отсутствие свойства у ПП без численной градации
2. Ранжирующие – характеризуются порядковой шкалой. Позволяют упорядочивать свойства программ путем сравнения с опорными значениями
3. Числовые – характеризуются интервальной шкалой. Представляются реально измеряемыми физическими величинами
Выполнение процесса оценки программных продуктов,
отвечающего требованиям ISO/IEC 12207, регламентируется стандартом ISO/IEC 14598.
Стандарт описывает процесс оценивания в виде пошаговой процедуры, ориентированной на использование обобщенной модели качества, представленной в стандарте ISO/IEC 9126.
К проектированию
оценивания
От спецификации
оценивания
Основные положения метрологии программных продуктов
Измерения, выполняемые в процессе разработки ПП, помогают лучше оценить сам процесс разработки, принятый в организации, ход выполнения проекта и качество ПП. Измерения процесса производятся в целях его дальнейшего совершенствования, измерения проекта - для улучшения организации работ, а измерения ПП - для улучшения его качества.
В результате измерения определяется количественная характеристика какого-либо свойства объекта измерения - метрика. Все метрики можно разделить на три основные группы: метрики процесса, метрики проекта и метрики продукта
- Метрики продукта – описывает характеристики продукта, такие как размер, сложность, особенности дизайна, производительность и уровень качества.
- Метрики процесса – эти характеристики могут использоваться для улучшения деятельности по разработке и сопровождению программного обеспечения (результативность, эффективность).
- Метрики проекта – эти метрики описывают характеристики и исполнение проекта.
Измерения помогают оценить как продукт, так и сам процесс его разработки. В результате измерений определяется мера - количественная характеристика какого-либо свойства объекта.
Как сказал Том ДеМарко, «вы не можете контролировать то, что не можете измерить».
Метрики качества позволяют судить о том, насколько близко соответствие программного изделия требованиям пользователя, т. е., судить о пригодности изделия к использованию.
Ме́трика програ́ммного обеспе́чения — это мера, позволяющая получить численное значение некоторого свойства программного обеспечения или его спецификаций.
Метрики, использующие номинальную и упорядоченную шкалы, применяются для оценки качественных показателей, которые нельзя измерить количественно.
Метрики, использующие числовые шкалы, применяются для оценки количественных показателей.
Поскольку количественные методы хорошо зарекомендовали себя в других областях, многие теоретики и практики информатики пытались и пытаются перенести данный подход и в разработку программного обеспечения.
Стандарт ISO/IEC 9126-2 определяет следующие типы мер:
- мера размера ПО в разных единицах измерения (число функций, строк в программе, размер дисковой памяти и др.);
- мера времени (функционирования системы, выполнения компонента и др.);
- мера усилий (производительность труда, трудоемкость и др.);
- мера учета (количество ошибок, число отказов, ответов системы и др.).
Качество ПС описывается совокупностью показателей критериев, для каждого из которых должны быть определены метрики и методы их измерения. В соответствии с принципиальными особенностями ПС выбираются номенклатура и значения показателей качества, которые отражаются в техническом задании и в спецификации требований на конечный продукт.
Кроме SLOC к количественным характеристикам относят также:
- количество пустых строк,
- количество комментариев,
- процент комментариев (отношение числа строк, содержащих комментарии к общему количеству строк, выраженное в процентах)
- среднее число строк для функций (классов, файлов),
- среднее число строк, содержащих исходный код для функций (классов, файлов),
- среднее число строк для модулей
Самой элементарной метрикой является количество строк кода (SLOC).
количество «физических» SLOC (используемые аббревиатуры: LOC, SLOC, KLOC, KSLOC, DSLOC) – общее число строк исходного кода, включая комментарии и пустые строки (25%)
количество «логических» SLOC (используемые аббревиатуры: LSI, DSI, KDSI, где SI – Source Instructions) – определяется как число команд и зависит от используемого языка программирования
Измерение в области программного обеспечения– это получение числовых значений определенных показателей программного продукта или процесса его разработки. Значения этих показателей сравнивают между собой и со стандартами, применяемыми в данной организации. На основе этих сравнений можно сделать выводы о качестве продукта или процесса разработки.
Измеряемые атрибуты могут быть внутренними и внешними. Внутренние атрибуты могут измеряться в терминах самого объекта, отдельно от его поведения. Внешние атрибуты оцениваются с учетом связи объекта с внешней средой.
Примеры внутренних атрибутов: показатель числа строк кода в программном продукте; продолжительность выполнения действия; величина трудозатрат; число неудачных тестовых испытаний; объем денежных затрат; уровень сложности и степень модульности.
Примеры внешних атрибутов: время выполнения (требуются программа и компьютер), полезность и удобство представления (требуются приложение и пользователь), надежность, эффективность, тестируемость, повторная применимость, переносимость и взаимодействие между операциями.
Измерения при разработке ПО
Измерения в разработке ПО
- Измерения необходимы для оценки как самого программного продукта, так и процесса его разработки
- Измерения при разработке ПО позволяют:
- оценить производительность труда персонала, занятого разработкой
- оценить выгоды (прибыль или доход), которые могут быть получены в результате разработки новых программных средств
- сформировать основу (базовую линию) для последующих оценок
- получить данные для обоснования запросов на дополнительные средства, обучение и т.п.
Виды измерений
- Прямые измерения
- трудозатраты и стоимость
- число строк кода (LOC - lines-of-code)
- размер требуемой памяти
- скорость выполнения программы
- число ошибок (дефектов), обнаруженных за определенный период времени
- Косвенные измерения дают оценку
- функциональных возможностей
- показателей качества программного продукта
- надежность
- эффективность
- пригодность к сопровождению
- и т.п.
Результаты измерений процесса разработки и сопровождения ПС
Классификация метрик
- По назначению метрик делят на 3 группы, стандарт ISO/IEC 9126 :
- метрики производительности
- метрики качества продукции
- метрики технических характеристик продукта
- Метрики производительности фокусируются на выходе процессов разработки ПО
- Метрики качества позволяют судить о том, насколько близко соответствие программного изделия требованиям пользователя, т.е. пригодности изделия к использованию
- Технические метрики в большей степени относятся к особенностям программного изделия, а не к процессу его разработки (например, логическая сложность изделия, модульность т.п.)
Классификация метрик по их ориентации:
- размеро-ориентированные метрики, используются для сбора результатов прямых измерений программного продукта и его качества, а также процесса разработки
- функционально-ориентированные метрики - косвенные меры, характеризующие функциональное назначение продукта и особенности его входных и выходных данных
- человеко-ориентированные метрики, которые также являются косвенными мерами, позволяющими судить об отношении персонала (разработчиков и пользователей), об эффективности и качестве работы программного изделия, удобстве взаимодействия с ним, простоте обучения и т.д.
Размерно-ориентированные метрики
- Размерно-ориентированные метрики основываются на LOC-оценках (количество строк в программном продукте)
- В организациях, занятых разработкой программной продукции для каждого проекта принято регистрировать следующие показатели:
- общие трудозатраты (в чел.-мес.)
- объем программного изделия (в тысячах строк исходного кода -KLOC)
- стоимость разработки (в тыс.рублей или в долларах $)
- объем документации (в страницах документов - СД)
- ошибки, обнаруженные в течение первого года эксплуатации (число ошибок - ЧО)
- число людей, работавших над изделием (человек)
- срок разработки (в календарных месяцах)
Размерно-ориентированные метрики прямо измеряют программный продукт и процесс его разработки. Они основываются на LOC-оценках (Lines of code). LOC-оценка – это количество строк в программном продукте.
Исходные данные для расчета этих метрик сводятся в таблицу. На основе таблицы вычисляются размерно-ориентированные метрики производительности и качества:
Пример применения размерно-ориентированной метрики
Исходные данные для расчета LOC- метрик
Таблица содержит данные о проектах за последние несколько лет. Например, запись о проекте А01 показывает: 12100 строк программы были разработаны за 24 чел.-мес. И стоили $168 000. Кроме того, по проекту было разработано 365 страниц документации, а в течение первого года эксплуатации было зарегистрировано 29 ошибок. Разрабатывали проект три человека.
Производительность = Длина / Затраты (тыс.LOC/чел.-мес.);
Качество = Ошибки / Длина (Единиц/тыс. LOC);
Удельная стоимость = Стоимость /Длина (тыс.$/LOC);
Документированность = Страниц_Документа / Длина (Страниц/тыс.LOC)
На основе таблицы вычисляются размерно-ориентированные метрики:
Достоинства размерно-ориентированных метрик:
1) широко распространены
2) просты и легко вычисляются
Недостатки размерно-ориентированных метрик:
1) зависимы от языка программирования
2) требуют исходных данных, которые трудно получить на начальной стадии проекта
3) не приспособлены к непроцедурным языкам программирования
Функционально-ориентированные
метрики
1. Количество внешних вводов. Подсчитываются все вводы пользователя, по которым поступают разные прикладные данные. Вводы должны быть отделены от запросов, которые подсчитываются отдельно.