摘 要： 针对我军软件装备研制过程质量量化管理的需要，对军用软件过程质量度量与评价方法进行了研究，提供了度量构造、度量数据采集、度量结果分析与评价活动准则，建立了军用软件过程质量度量与评价体系，并指导其实施。

关键词： 军用软件过程；质量度量；指示器；质量评价

　　随着我国武器装备信息化的发展，军用软件质量成为关注的焦点。目前军用软件质量监管主要存在以下问题：⑴较多的关注软件产品质量，忽视开发过程的质量；⑵缺乏软件过程质量度量体系与评价基准；⑶软件质量评价较多依赖于第三方测试和定型测评，导致成本大大增加；⑷缺少可供过程持续改进的数据积累和经验。这些问题均与软件过程质量度量相关。

　　软件过程管理的目标是使软件开发过程、产品的实际情况与期望结果之间的偏差尽可能小，偏差可控，最终控制并改进项目过程、提高软件产品质量[1]。军用软件过程质量度量包括项目、过程和产品质量度量。其中项目度量评估项目开发过程的质量，预测项目进度、工作量等。过程度量确保已定义的过程在软件组织中得到合理应用，并通过不断改进来满足项目目标。产品度量使用户对软件产品满意并接受产品[2]。其中产品度量可以采用软件质量模型McCall进行度量，本文则主要围绕软件项目和过程质量开展相应的度量研究。

1 建立军用软件过程质量度量体系

　　1.1 度量构造

　　度量的构造过程为选择度量实体和属性，进行基本测量和派生测量，设置指示器，然后产生度量信息，其层次结构如图1所示[3]。测量实体为可测量的事物。测量属性为可度量实体某些方面的特征，例如：规模、工作量和缺陷数等。测量构造设计得越合理，测量的软件属性和已标记的信息结合得就越好，也就越容易得出可靠、客观的决策。

　　军用软件过程质量度量围绕着持续改进软件质量、提高生产率和降低成本的目标展开，通常包含产品和服务质量、进度和进展、生产率、资源和成本、产品稳定性、过程依从性和技术有效性这7类信息的度量。

　1.2 度量数据采集

　　度量数据采集是过程度量的基础，用于收集与所要求的度量值相关的基础数据。合理选取数据来源是实现数据获取的关键，应保证数据的有效性、一致性和准确性[4]。采集活动的入口准则：软件度量计划已经发布；采集测量数据的表单或自动化工具已经就绪。输入：软件度量计划；度量数据源。输出：所需的测量数据记录。出口准则：软件度量计划所需的度量数据已经获取、验证并被正确的保存。采集活动步骤如下。

　　⑴获取度量数据。按照度量计划在开发活动中按度量数据采集表或使用自动化工具采集度量数据；软件负责人使用统计方法或工具计算导出度量的数据值。

　　⑵验证度量数据。软件负责人对基本度量数据和导出度量数据进行核查，确保度量数据的完备性、完整性、准确性和及时性。对数据的完整性检查应尽可能靠近数据源进行，检查可能包括搜索遗漏数据、超出边界的数据值、异常模式和度量之间的相关性等。应注意检验和纠正由于人为判断而造成的分类不一致；检查用于计算的导出度量与基本度量之间的关系。

　　⑶存储度量数据。软件负责人负责按照度量计划存储度量数据；设置度量数据的访问权限，限制非法访问度量数据，防止泄露信息。

　　1.3 度量结果分析与评价

　　分析与评价活动入口准则：度量数据已采集。输入：度量数据。输出：通报记录。出口准则：提交度量数据分析结果。分析活动步骤如下。

　　⑴计算指示器值。软件负责人使用辅助分析工具对度量数据进行统计，制作度量数据的统计表，并按照基本度量→导出度量→指示器的顺序，由度量数据生成相关指示器的值；生成指示器图表。

　　⑵分析度量数据。软件负责人首先按照度量数据分析规程对指示器进行分析，理解指示器当前值表示的含义。比如发现指示器值超出正常范围；指示器值虽未超出阈值，但存在超出的趋势；控制图存在失控点等现象，这时软件负责人应与相关人员对分析结果进行评审，查找导致异常状态的原因。由软件负责人综合分析所有指示器值，得出项目进展状态的分析结论。

　　⑶度量评价。能力度分析、过程改进分析与决策，给出评价报告。在评价报告中应标识问题和风险，并提出相应的解决问题和缓解风险的建议。

2 实施军用软件过程质量度量

　　软件过程质量评价过程包括确定评价需求、设计、执行和度量结果总结，评价过程如图2所示。军用软件过程质量度量实施的组织结构、角色和职责如表1所示，度量指示器如表2所示，评价基准如表3所示。

　　军用软件过程质量度量采用分层度量，各级单位可选取不同的指示器进行重点度量。表2中的项目级指项目开发团队，组织级包括承研单位的管理部门、总体单位和军队机关的管理组织。承研单位的管理部门主要关注本单位项目的质量和进展情况，为后续项目的开展提供参考和促进过程改进，主要关注的指示器包括：缺陷密度、客户满意度、项目里程牌进度、项目成本、生产率和重用率等。作为总体单位主要关注各承包单位的项目完成质量的比较和项目总体进度的掌握，为提高软件产品质量和后续项目的发包提供参考，主要度量指示器包括：缺陷消除率、客户满意度、项目进度、成本、需求稳定性、评审发现的缺陷数、测试充分性和有效性等。机关单位主要关注各类软件装备的开发质量、效率和成本，为后续软件项目设立和过程改进提供参考，例如：嵌入式软件、非嵌入式软件及非嵌入式中的指控和数据分析软件其开发进度、成本、质量评价方法均不一样。机关单位的主要度量指示器包括：项目进度、成本、生产率、测试效率、代码重用率等。

　　以进度偏差为例，当采集到进度后可以使用挣值图、网络图、S型曲线比较等分析方法，得到进度超前、正常或滞后的结果，然后再做进一步的分析与决策。例如进度超前的可能原因包括：估计保守，实际项目组能力和经验比预想的好；或者迄今为止没有充分执行当前的任务或遗漏某些细节。拟采取的措施包括：重新估计后续任务进度，尽早释放资源；或者评审已完成的任务，查漏补缺。出现进度滞后的可能原因包括：估计偏低；项目组成员经验不足，领域知识匮乏；采用新技术造成开发难度增大；未获得充分资源；或者之前产品存在返工。拟采取措施包括：重新估计进度；指派经验丰富的人；投入更多的资源；减少任务范围或降低活动要求；通过改进方法或技术提高生产效率。

　　军用软件根据其规模和重要程度也可分为分A、B、C、D四级，其在度量标准上也存在严格程度上的差异。例如：目前军用软件中软件测试充分性度量，参考《航天型号软件工程化要求》规定[6]，针对A级和B级软件在进行单元测试时，语句、分支和MC/DC覆盖率均应该达到100% ，而对于C级和D级软件则不做要求。集成测试时A级软件的调用覆盖率应达到100%，其他等级不做要求。配置项测试时A级软件的目标码覆盖率应达到100%，其他等级不做要求。

　　本文研究军用软件过程质量度量方法，建立度量与评价体系，提供度量构造、度量数据采集、度量结果分析与评价活动准则，指导度量活动实施。同时探索军用软件开发承研单位、总体单位和机关针对不同的管理目标进行软件过程质量分层度量，为各级单位提供指示器裁剪，对于提高军用软件过程质量具有重要的战略意义。

参考文献

　　[1] 李健.软件过程质量度量与控制[J]. 2006.

　　[2] 李树文.基于度量的软件质量控制研究[J]. 微计算机信息， 2008，24（23）:13-15.

　　[3] 赛柏科技.实用软件度量[EB/OL]. [2014-07-01]http://wenku.baidu.com/.

　　[4] 范晓哲,傅铁威,陈新世.基于CMMI的软件过程质量度量模型及应用[J] ，科学技术与工程， 2011，11（9）:39-41.

　　[5] 金光. Q/ARG 2014软件工程化管理体系规程文件[S].上海：中国电子科技集团公司第三十二研究所，2014.

　　[6] 杨海成，乔永强. Q/QJA 30-2005航天型号软件工程化要求[S].北京：中国航天科技集团公司， 2005.