Основные задачи проблемы управления качеством

В условиях быстрых темпов развития индустрии программ и роста конкуренции, разработанных ПС проблема выдачи сертификата на ПП, включающая в себя оценку характеристик качества по окончании его разработки. Мониторинг качества по количественным показателям в ходе всего периода разработки ПП начинается с ранних этапов ЖЦ. Последняя версия международного стандарта «Процессы ЖЦ программного обеспечения» (ISO/IEC 12 207−2007) включает в себя процесс " управление качеством" наряду с процессами верификации, тестирования и обеспечения гарантий качества. Для эффективного выполнения разработаны модели и методы инженерии качества, обеспечивающие поддержку принятия обоснованных решений по управлению качеством на всех этапах ЖЦ ПС.

Существенный вклад в развитие этого направления программной инженерии внесли В. ВЛипаев, А. Ф. Кулаков и американские специалисты.

В работах В. В. Липаева [13] предложена целостная системы управления качеством, основанная на эталонной модели качества [14,15], совокупности организационных методов управления процессом проектирования комплексов программ.

(КП) на этапах ЖЦ и методике учета технических показателей в ходе ЖЦ для последующего их использования при окончательной оценки полученных показателей качества в соответствии с требованиями к ним. Качество КП определяется как совокупность технических, технологических и эксплуатационных характеристик КП, которые входят в состав эталонной модели качества, представленной на верхнем уровне шестью базовыми характеристиками, значения которых могут быть определены количественно или оценены качественно. Этот подход применяется на этапах ЖЦ КП с контролем качества службой качества и устранением возникающих угроз качеству в связи с обнаруженными дефектами в КП. В задачи службы качества входит планирование и слежение за процессом достижения качества на этапах ЖЦ, квалификационное тестирование, испытание пробной версии СКП и оценка базовых показателей качества этой версии на основе собранных технических данных КП.

В работах А. Ф. Кулакова [15] предложен комплекс средств оценки качества больших программ ЭВМ, включающий в себя набор свойств и показателей качества программных изделий, а также методы их оценки. К ним относятся статистические методы анализа программ, основные функции тестирования и испытания программ. Основную роль сыграли введенные им функциональные и эксплуатационные показатели качества, определены задачи контроля и оценки качества при статистических испытаниях на основе моделирования, планирования и оценки уровня завершенности испытаний продукта или изделия. По его мнению, качество ПП находится в прямой зависимости от объема затрат на его разработку и сопровождение, т. е. 75% затрат на этапах ЖЦ идет на разработку продукта и его сопровождение. Под сопровождением понимается процесс модификации программ, обусловленных необходимостью устранения выявленных ошибок Г1Г1 и изменения его функциональности. Согласно положениям стандарта ГОСТ 15 467–1989 уровень качества конкретной продукции включал в себя задачи выбора номенклатуры показателей качества, методов определения их значений и сопоставления полученных значений с базовыми. Он положил начало созданию научно-обоснованных показателей качества и методов их определения, ориентированных на степень завершенности ПП.

Вопросами инженерии качества отдел «Программная инженерия» занимался на протяжении многих лет. Автор входила в рабочую группу СЭВ по разработке стандарта качества. Проект стандарта был разработан под руководством А. Ф. Кулакова и В. В. Липаева и обсуждался на рабочей группе СЭВ в марте 1987 г. в Дрездене. После развала СССР А. Ф. Кулаков возглавлял эти работы в ГКНТ Украины. Отдел имел фундаментальный проект в ГКНТ по проблематике качества и технологии его реализации.

Наибольший вклад в развитие этой проблематики внесла с. н. с. Г. И. Коваль. Ею был проведен анализ зарубежных стандартов качества серии 9000, проекта СЭВ, разработана структура и основные положения к коллективной монографии «Основы инженерии качества программных систем» [106, 107]. По результатам многолетних исследований проблематики качества Г. И. Коваль сформулирован комплекс задач инженерии управления качеством. Отдельные задачи были теоретически определены и реализованы в кандидатских диссертациях, защищенных под руководством автора в 2004;2008 гг. [108 — 112]: Т. М. Коротун (тестирование), Г. И. Коваль (управление качеством), О. А. Слабоспицкая (экспертная оценка процессов и систем), А. Л. Колесник (вариантность ПС).

В результате был разработан комплекс базовых задач и инструментов инженерии качества (рис. 3.9), включающий в себя следующие из них:

• 1) Модели управления качеством, начиная с ранних стадий ЖЦ ПС на основе модели процесса принятия решений по управлению качеством ПС, моделей задания количественных требований к качеству компонентов ПС, прогнозирования плотности дефектов с помощью байесовских сетей и систематического количественного контроля качества. ПС;
• 2) Модель процесса тестирования ПС, которая способствует улучшению планирования тестирования, выделению необходимых ресурсов тестирования и обеспечивает управление тестированием с учетом рисков отказов ПС и рисков срыва выполнения проектов систем ПС в условиях ограниченных ресурсов;
• 3) Совершенствования моделей процессов ЖЦ путем экспертно-аналитического оценивания процессов, выполняемых в каждом цикле управления, начиная с этапа прогнозирования целевой характеристики качества и ее достижения на процессах разработки ПС;
• 4) Модель интегрированной технологии управления рисками программных проектов с использованием аппарата экспертного оценивания деревьями ценности и байесовскими сетями;
• 5) Методический инструментарий оценки качества программ и процессов на процессах анализа требований, проектирования, кодирования и тестирования.

Рис. 3.9. Общая схема комплекса задач инженерии качества ПС

Новый подход к управлению и оценке качества базируется на процессах беспрерывного оценивания усовершенствованных процессов ЖЦ (парадигма процессо-ориентированной инженерии качества), ориентированный на создание моделей процессов ЖЦ, включающих задачи совершенствования с учетом требований к ПС, прогнозирования качества и принятия решений по управлению процессом тестирования для учета риска отказов ПС в процессе эксплуатации. В основу моделей прогнозирования качества ПЗ и диагностики недостатков в применяемых процессах ЖЦ ПС положен теоретический аппарат — байесовская сеть. Этот подход к управлению качеством ПП ориентирован на достижение завершенности ПС, т. е. получения характеристики качества и обеспечения надежной безотказной работы всех программных компонентов ПС. В нем акцент переносится на процессы ЖЦ, с помощью которых проводится выявление и устранение дефектов в ПС. В основе подхода лежит теория прогнозирования уровня завершенности ПС на процессах ЖЦ путем установления взаимосвязи внутренних и внешних метрик качества в эталонной модели и совершенствования методов прогнозирования дефектов с учетом возникающих угроз и рисков к качеству.