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软件质量管理6大最佳实践

来源:计算机世界 时间:2012-04-17 14:48

      软件形式上是产品,本质上是服务,是高科技计算机信息技术和人类创新智慧的结合。在软件产品的研发过程中,软件质量一直处于最为核心的地位。ISO9001标准和CMM原则被誉为软件质量管理的圣经,是当今国际上最推崇的软件质量改进方法和保证措施。然而,很多实施ISO9001、CMM3级的企业过于强调过程管理,忽略了“人比过程更重要”这一原则,形式重于实质,这一做法在国外已受到猛烈抨击。如何更好地将质量管理理论和企业经营生存之道密切融合,走出一条独辟蹊径、立竿见影的“质量革命”之路,是摆在诸多企业高管面前的重要课题之一。这里总结了软件项目质量管理的6大最佳实践,供同行参考。

一、全面管理,塑造质量文化

      全面质量管理即为全员、全过程、全方位的质量管理,它具有以下基本特点:

      1.全员:质量控制从少数质量保证人员扩展到企业的所有人员。质量控制管理不是质量保证部门一个部门的事情,需要全员的大力支持、准确理解、精确执行。

      2.全过程:将质量控制、质量检验、质量统计延伸扩展到整个产品生命周期。

      3.全方位:全面运用一切有效方法,全面控制质量因素,如软件开发成本、进度、可靠性、安全性等。

      全面质量管理可以归纳为两大基本原则: 首先是以满足顾客需求为导向,不断改善,最终实现顾客的全面满足;其次是以全员参与为基础,进行全过程的质量控制。质量管理理论认为,“质量出自计划,而非出自检查”。软件前期的质量保证主要依靠设计、生产、研发,后期的质量保证则主要依靠测试、完善、改进。全过程的质量保证依靠行之有效的管理体系。这种观点强调运用确定性、过程化的管理制度、程序、体制来控制管理潜在诸多不确定性、多变性因素的软件质量品质。事实上,影响软件项目进度、成本、质量的三大因素分别是人、过程、技术,人永远是第一位的,人永远比过程更重要,人是影响质量的最关键因素,只有在软件质量管理过程中坚持“以人为本”,强调人与过程的和谐,塑造以人为核心的质量管理文化,才能让质量管理的成效得到淋漓尽致的发挥。

二、分级管理,把握质量目标的层次性

      ISO9001体系认为,建立质量方针、质量目标是实施质量管理的必经之路。事实上,现代软件的架构是层次化的,这一点尤其重要,软件质量也应按照层次从里到外、功能由轻到重、地位从低到高因地制宜、区别对待,对于不同的软件层面和需求制定不同的质量目标。例如:对于一个大型网络游戏而言,大气炫丽、细腻仿真的3D动画操作界面是非常必要的;但对于一个小型超市仓库管理软件而言,只要能满足出库、入库、损益、盘点的基本需求就可以了,简单粗糙的操作界面反而更容易上手。

在进行软件工程的质量控制时,应把握关键层面,抓住质量控制的瓶颈。一般来说,越是靠近底层、核心区域(如平台、框架、引擎、关键业务等)的代码质量要求越高,开发人员的素质要求越高,质量检测及保证工作代价开销越大。精益求精只适用于靠近核心的代码层;而对于外围代码层, 可酌情适当降低代码质量,放松测试条件。

三、验证确认,全程质量控制

      质量控制是确定项目结果与质量标准是否相符,并及时纠正产品缺陷的过程。质量控制的主要手段是验证与确认:验证是从开发者的视角来检查是否正确地构造了产品,而确认则是以用户的视角来检查是否构造了正确的产品。

      事实证明,具有清晰开发模式及过程管理规范的软件产品,在质量上要明显超过那些没有明确过程模型及规范指导的软件产品。软件工程理论提出了诸多开发模型,如瀑布模型、喷泉模型、增量模型、快速原型模型、螺旋模型、迭代模型等,当前最常用的大型软件开发模式是螺旋式的增量开发方式(如图1所示)。

      图中1〜7 是各阶段的输出点,也是质量控制点,有相应的输出文档和阶段性成果,均需要得到质量保证部门的确认。软件项目中最常用的质量控制工具手段,包括评审(技术评审、代码评审、设计评审、同行评审等)、审查、测试验证(黑盒测试、白盒测试、单元测试、集成测试、确认测试等)、抽查、调查、走查、旁站、缺陷跟踪等。

      技术评审最初是由IBM公司为了提高软件质量和提高程序员生产率而倡导的,分为正式技术评审(FTR)和非正式技术评审(ITR)两种,该方法已经被业界广泛采用并收到了很好的效果,它被普遍认为是软件开发的最佳实践之一。需要重点指出的是,同行评审是一种特殊类型的技术评审,由与产品开发人员具有同等背景和能力的人员对产品进行技术评审,非常有利于发现产品中潜在的问题。成功的同行评审是提高质量和生产率的重要手段,评审的对象应该包括所有软件开发的中间和最终工作产品。

四、引入工具,复用成功模式

      质量管理是可以通过信息化手段量化的,采用先进的质量管理工具可以极大地提高质量管理水平。例如:Bugzilla是Mozilla公司提供的一个开源的缺陷跟踪工具,在全世界拥有大量用户。它能够为软件组织建立一个完善的缺陷跟踪体系,包括报告缺陷、查询缺陷记录并产生报表、处理解决缺陷等。

      质量和缺陷是一对无法化解的矛盾,想要提高质量必须千方百计地减少缺陷。有三种方法可以减少缺陷产生的频率、数量、规模等级。

      1.事前预防:在开发过程中始终要考虑工作成果可能产生缺陷,将高质量内建于开发过程之中。主要措施包括提高技术水平和规范化水平,也就是练内功,通称为“软件过程改进”。

      2.事中控制:及时对各个阶段的工作成果进行质量检查,找出并消除其中的缺陷。这种方式实践效果较好,已经被企业广泛采用,主要措施是技术评审、软件测试和过程检查。

      3.事后补救:当软件产品正式交付到用户手中投入生产经营时发现了重大缺陷(如系统常常崩溃、运行速度极慢、报表统计错误等),然后再进行修改维护。这实质上反映出软件项目管理中存在较大的缺失和漏洞,建设单位、承建单位、监理单位三方都有不可推卸的责任,应规避这类水平低级、后果严重、影响恶劣的失误再次发生。

      复用是在软件开发领域提高软件质量的重要方法之一。被复用的对象往往是经过反复使用验证的,自身具有较高的质量,因此,合理化复用有利于提高质量、提高生产率和降低成本,技术开发活动与管理活动中的任何成果都应尽量被复用,如思想方法、经验、程序、文档等。软件质量管理的最终目的除了能够不断持续改进之外,还在于形成有特色、有成效、可操作的质量管理模式,并最大程度地复用。

五、协同合作,三权分立

      由于软件质量管理的专业性和复杂性,软件项目组织建设上应实行“设计、检验、监管”三权分离、鼎足而立的原则:设计部门专攻软件需求分析、规划设计、系统研发工作;检验部门从事系统测试(性能测试、回归测试等);质量监管部门制定质量管理工作计划,对各部门的质量管理工作提出指导建议,跟踪、内审、改进质量体系的运行。

      技术评审、测试和质量保证是提高软件质量的三个重要法宝,但三者在作用上各不相同。技术评审与测试关注的是产品质量而不是过程质量,两者的技术强度比质量保证要高得多。技术评审和测试能弥补质量保证的不足,三者是相辅相承的质量管理方法。我们在实践中不能将质量保证、技术评审和测试混为一谈,也不能把三者孤立起来执行。建议让质量保证人员参加并监督重要的技术评审和测试工作(大约占其工作量的30%左右),只有这样他们才能更深入地了解软件的质量问题,把三者有机地结合起来,做到三位一体,全方位堵住质量缺陷的漏洞。在部门职能规划上,质量保证部门具有充分的权力,可以对质量不合格的工作成果做出处理,只有这样质量保证工作才不会被轻视,才更有助于加强全员的质量意识(质量保证过程域的主要活动如下图2所示)。

六、和谐管理,做好一把手工程

      当前很多软件企业都组建了质量保证部门,出台了质量保证制度,然而软件质量并未得到实质性突破,质量保证人员也没有发挥预期的效果,造成这种情况的常见原因有两个:一是软件开发团队管理过程不够规范;二是企业领导者,尤其是最高领导者(即“一把手”)重视程度不足,措施不到位。

      调查结果表明,在软件项目中,质量保证人员往往是最“吃力不讨好”的一族,通常没有实质性权力,项目成功功劳属于别人,自己缺乏成就感,项目失败却担负最多的责任。鉴于这种情况,领导层一定要从根本上重视、爱护、支持质量保证工作,充分发挥组织协调作用,体现人文关怀,运用管理艺术,构建和谐团队,让每一个项目组成员都树立较强的责任感、归属感和大局意识。事实上,软件开发工程是典型的“全员参与工程”、“一把手工程”,没有企业“一把手”的知情、重视、认可和支持,软件项目顺利实施和取得实效根本无从谈起。有时候企业领导层对于软件质量保证的作用往往是决定性的,这是任何技术手段都无法替代的。

链  接     软件质量管理常见误区

      误区一:软件质量是可以精确测量的。

      软件的质量属性很多,如正确性、健壮性、可靠性等,但在大多数用户看来,实用、适用、好用的软件就是成功的。成功的软件通常都会在功能、性能、界面、操作等方面,以最简捷有效的方式满足用户的最紧迫、最直接的需求。质量是一个相对的概念,软件产品质量没有国际通用的评价标准,质量目标的弹性较大,没有绝对合格或不合格的界限,软件不可能做到“零缺陷”,有缺陷的软件仍然可以使用。

      误区二:企业软件的质量越高越好,最好是“零缺陷”。

      商业目标决定了软件的质量目标。软件的质量评价也不能从纯粹的软件工程、软件商品、软件技术的角度去考量。理想的软件质量目标不是“零缺陷”,而是恰好能够满足应用需求、生存发展、市场竞争需要,并且将提高质量所付出的代价控制在预算之内。一味追求高质量代码,把质量目标凌驾于赢利目标之上,是多数技术人员所犯的常见错误。

      误区三:通过ISO9001、CMM3级认证就意味着软件质量一定有保证。

      当前很多通过CMM3或者ISO9001质量认证的软件企业在软件项目管理上的确更加规范了,但代表核心竞争力的软件质量驾驭能力并未得到实质性的提升。产品生产过程与产品质量存在一定的因果关系,通常好的过程产生好的产品,而差的过程将产生差的产品。实践证明,软件质量保证并不能绝对保证软件质量,质量保证只能检测出哪些不符合既定程序规范、肤浅的软件缺陷,对于潜藏在软件深处符合既定设计规范的缺陷却显得无能为力。仅靠制度、规范、流程是无法全面识别出软件中的潜在缺陷的,质量保证对于保证质量而言只是必要的手段,而不是充分的手段。

      误区四:拥有充足的人力资源,软件质量就有保障。

      软件开发并不一定是人多力量大,相反,人力资源配置不当反而会延误工期。不同人员的水平和素质差异较大,软件项目增加新人可能会增加新的缺陷,无益于软件质量提升。软件开发是一种智力创新活动,任何程序员都无法避免缺陷的发生,缺陷发生是必然的,程序员首先必须了解决定软件质量的各个关键因素(如成本、进度、可靠性、安全性等),搞清楚质量控制的目标和计划,然后才可以在进行需求开发、系统设计、编程测试时确保交付软件的高质量。