Практическая работа №9

Тема: Выбор характеристик и мер качества программного средства по стандарту ISO 9126

Цель: - приобретение практических навыков к выбору характеристик качества программных средств различного назначения согласно требований стандарта ISO 9126 и его обоснованию.

Вид работы: фронтальный

Время выполнения: 2 часа

Теоретические сведения

Выбор мер и шкал характеристик качества программных средств

Принципы выбора характеристик качества

Описание в стандарте ISO 9126:1–4 характеристик качества ПС не содержит указаний и методик выбора их значений в проектах. Для этого необходимо установить рациональные диапазоны мер и шкал для каждой субхарактеристики и ее атрибутов, которые можно будет использовать в качестве первичных ограничений при выборе их значений для реальных проектов. Далее должны быть разработаны процессы выбора, установления и представления в спецификациях требований к атрибутам каждой характеристики качества. Эти требования должны учитывать реальные ограничения ресурсов, доступных для обеспечения ЖЦ ПС.

Системная эффективность целевого применения ПС определяется степенью удовлетворения потребностей определенных лиц, которую во многих случаях можно измерить экономическими категориями: прибылью, стоимостью, трудоемкостью, предотвращенным ущербом, длительностью применения и т.п. В стандартах эта эффективность отражается основной обобщенной характеристикой – функциональная пригодность. Хотя ее абсолютную величину обычно трудно измерить непосредственно и количественно, тем не менее, по ряду показателей возможна качественная оценка достоинств большинства ПС при применении.

Улучшение каждой характеристики качества требует некоторых затрат (трудоемкости, финансов, времени), которые в той или иной степени отражаются на основной характеристике качества – функциональной пригодности. При выборе конкретных мер и шкал конструктивных характеристик качества следует учитывать возможные затраты на их достижение и результирующее повышение функциональной пригодности, желательно, в сопоставимых экономических единицах в тех же мерах и масштабах. Такое даже приблизительное качественное сравнение эффекта и затрат позволяет избежать многих нерентабельных повышений требований к отдельным конструктивным характеристикам качества, которые не отражаются на адекватном улучшении функций ПС. Поэтому для каждого проекта необходимо ранжировать характеристики и их атрибуты и выделять те, которые могут в наибольшей степени улучшить функциональную пригодность для конкретных целей.

Таким образом, при системном анализе, формировании ТЗ и спецификаций требований возникает два класса оптимизационных задач:

• распределение затрат на улучшение отдельных конструктивных характеристик ПС с целью достижения его максимальной или достаточно высокой функциональной пригодности;

• определение оптимальных или допустимых затрат на улучшение каждой конструктивной характеристики ПС, обеспечивающих адекватное или достаточно существенное увеличение качества функционирования.

Решение этих задач должно быть направлено на обеспечение достаточно высокой функциональной пригодности ПС путем сбалансированного улучшения отдельных характеристик качества в условиях ограниченных ресурсов на ЖЦ. Для этого в процессе системного анализа при подготовке ТЗ и требований спецификаций, значения требуемых атрибутов и субхарактеристик качества должны проверяться по степени их влияния на функциональную пригодность. Излишне высокие требования к отдельным атрибутам качества, требующие для реализации больших дополнительных трудовых и вычислительных ресурсов, целесообразно снижать, если они слабо влияют на основные функциональные характеристики ПС.

Строгое формализованное решение этих задач в большинстве случаев невозможно. Наиболее просто могут быть установлены рациональные значения стандартизованных характеристик или их номинальные категории свойств для определенных классов ПС. Ориентирами могут служить диапазоны изменения количественных характеристик качества ПС, границы шкал которых сверху и снизу могут быть выбраны на основе следующих принципов:

• предельные значения характеристик качества должны быть ограничены сверху возможными или рациональными затратами на их достижение при разработке ПС;

• наибольшие допустимые затраты ресурсов для достижения этих характеристик должны их обеспечивать на достаточно высоком уровне качества при применении или развитии ПС;

• допустимые наихудшие значения отдельных характеристик качества могут соответствовать значениям, при которых начинает заметно снижаться функциональная пригодность при эксплуатации ПС;

• значения отдельных конструктивных характеристик качества не должны негативно отражаться на возможных высоких значениях других приоритетных характеристик.

При определении этих границ следует учитывать корреляцию как между атрибутами определенных субхарактеристик, так и между различными характеристиками. Так, например, надежность функционирования ПС при больших нагрузках и перегрузках может сильно зависеть от временной эффективности использования производительности ЭВМ. Используемость ресурсов ЭВМ может ограничивать сопровождаемость и изменяемость программ.

Выбор свойств и атрибутов качества функциональных возможностей

Способность обеспечивать решение задач, удовлетворяющих установленные потребности заказчика и пользователей при применении комплекса программ в заданных условиях, отражена в стандарте ISO 9126 характеристикой функциональные возможности. В эту характеристику качества, кроме основной субхарактеристики функциональная пригодность, в стандарте включены, по существу, конструктивные субхарактеристики: корректность и способность к взаимодействию.

Более сложно классифицировать защищенность, функции которой непосредственно и органически связаны с конкретными особенностями функциональной пригодности. Этим она выделяется из конструктивных характеристик, которые более инвариантны к функциям ПС.

Функциональная пригодность связана с тем, какие функции и задачи решает ПС для удовлетворения потребностей пользователей. Другие характеристики главным образом связаны с тем, как и при каких условиях функции, могут выполняться с требуемым качеством.

Субхарактеристики и атрибуты функциональной пригодности можно характеризовать в основном категориями и качественным описанием функций, для которых трудно определить меры и шкалы. Поэтому они отнесены в отдельную группу номинальных категорийно–описательных метрик.

Области применения, номенклатура и функции комплексов программ охватывают столь разнообразные сферы деятельности человека, что невозможно полностью выделить и унифицировать достаточно ограниченное число атрибутов для выбора и сравнения этой характеристики в различных по назначению комплексах программ. На начальных этапах проекта они обычно описываются в произвольной форме набором свойств в контракте, ТЗ и спецификации требований. В таких первичных описаниях содержится ряд неопределенностей и умолчаний, которые могут быть обусловлены недостаточной квалификацией заказчика и разработчика, а также различием их подходов к реализации конкретных функций ПС. В последующем эти описания должны приближаться по структуре и содержанию к требованиям соответствующих стандартов на ТЗ для компонентов ПС.

Функциональная пригодность

Функциональная пригодность – это набор и описания атрибутов, определяющих назначение, основные необходимые и достаточные функции ПС, заданные ТЗ и спецификациями требований заказчика или потенциального пользователя (табл.1).

Таблица 1 - Субхарактеристики и атрибуты качества для выбора функциональных возможностей ПС

В процессе проектирования ПС атрибуты функциональной пригодности должны конкретизироваться в спецификациях на компоненты и на ПС в целом. Атрибутами этой характеристики качества могут быть функциональная полнота решения заданного комплекса задач, степень покрытия функциональных требований спецификациями и их стабильность при развитии ПС. Некоторые атрибуты можно представить численно: точностью результатов, относительным числом поэтапно изменяемых функций, числом реализуемых требований заказчика и т.д. Кроме них функциональную пригодность отражают множество различных специализированных критериев, которые тесно связаны с конкретными решаемыми задачами и сферой применения программ.

Эта характеристика может значительно модифицироваться в ЖЦ ПС и соответственно изменяется конкретное содержание функций, которые подлежат оцениванию. Это позволяет постепенно формализовать применяемые метрики субхарактеристик и атрибутов функциональной пригодности. Такими атрибутами могут быть:

• функциональная адекватность программ документам и декларированным требованиям, утвержденным заказчиком;

• степень покрытия требований тестами;

• полнота и законченность реализации этих требований;

• точность выполнения требований детальных спецификаций на функциональные компоненты ПС.

Кроме того, функциональная пригодность зависит от многих конструктивных характеристик и их атрибутов, которым в стандартах придается самостоятельное значение.

Любые ПС, прежде всего, должны иметь экономическую, техническую, научную или социальную эффективность применения, которая должна отражать основную цель их жизненного цикла. Эта системная эффективность может быть описана количественно или качественно в виде набора полезных свойств ПС, их отличий от имеющихся у других комплексов программ, а также причин и источников возможной эффективности. В результате должна быть формализована цель использования и набор требований заказчика и пользователей при приобретении ПС, а также предполагаемая сфера его применения и назначение. Полнота и точность представления этой характеристики ПС может оцениваться в основном экспертно и является исходной для прослеживания всех последующих производных атрибутов функциональной пригодности.

Цель и назначение ПС детализируются и формализуются в требованиях к функциям компонентов и всего комплекса программ, способного реализовать декларированные цели.

Функции ПС реализуются в определенной аппаратной, операционной и пользовательской внешней среде информационной системы, характеристики которых существенно влияют на функциональную пригодность. Для выполнения требуемых функций комплекса программ необходима адекватная исходная информация от объектов внешней среды, содержание которой должно полностью обеспечивать реализацию декларированных функций. Результаты оценивания влияния источников, номенклатуры, структуры и качества входной информации на качество выполнения функций являются одной из важных составляющих для выбора и определения функциональной пригодности ПС в соответствующей внешней среде.

Цель и функции ПС реализуются тогда, когда выходная информация достигает потребителей – объектов или операторов-пользователей – с требуемым содержанием и качеством, достаточным для обеспечения эффективного применения и функциональной пригодности. Содержательная часть этой информации определяется конкретными задачами информационной системы и отражается метриками в использовании. Степень покрытия целей, назначения и функций ПС выходной информацией для пользователей следует рассматривать как основную меру качества функциональной пригодности. Прослеживание и оценивание адекватности и полноты состава выходной информации снизу вверх к назначению ПС должны завершать выбор базовых субхарактеристик качества функциональной пригодности независимо от сферы применения информационной системы (табл.1).

При определении группы функциональных требований следует выбирать и возможно четко формулировать в ТЗ:

• экономические, организационные, технические и/или социальные стратегические цели всего ЖЦ ПС и его компонентов;

• назначение, внешнюю среду и условия эффективного применения ПС;

• необходимую системную эффективность и требуемые технико–экономические показатели применения ПС в составе информационной системы;

• функциональные задачи основных компонентов и ПС в целом и системную эффективность каждого;

• необходимое и достаточное качество и временной регламент решения каждой функциональной задачи;

• соответствие ПС и его компонентов стандартам и НД на проектирование и применение;

• ограничения параметров внешней среды и условий для применения ПС, гарантирующие требуемые характеристики функциональной пригодности.

Функциональная пригодность в течение ЖЦ ПС зависит от группы его структурных (архитектурных) характеристик, выбор и формулировка требований к которым должны содержаться в ТЗ и/или спецификациях на компоненты и ПС в целом:

• соответствие функций и структуры ПС аппаратной и операционной среде и их ограниченным ресурсам;

• правила структурного построения комплекса, функциональных компонентов и модулей, требования к архитектуре ПС и его компонентов, а также уровню покрытия ими заданных функций комплекса программ;

• состав, структура и способы организации данных, а также требования к обмену данными между компонентами ПС и с внешней средой, к адекватности структуры базы данных и организации информационного обеспечения функций ПС;

• правила организации интерфейсов с операционной и внешней средой, а также качество и унифицированность пользовательского и межмодульного интерфейса;

• требования к контролю, хранению, обновлению и восстановлению программ и данных;

• требования к составу и содержанию технологической документации.

В составе требований к функциональной пригодности целесообразно выделять специальный раздел требований к эксплуатационным характеристикам:

• требования к организационному обеспечению и реализации процессов эксплуатации ПС;

• функции оперативного и административного персонала для полноценной эксплуатации ПС;

• необходимая квалификация и число специалистов для эффективного применения ПС;

• требования к технологии и методам контроля функционирования, технического обслуживания, диагностики состояния ПС и обеспечению его работоспособности;

• требования к эксплуатационной документации, автоматизированным, электронным учебным курсам и тренажерам.

Корректность и надежность

В наибольшей степени функциональная пригодность во многих случаях зависит от корректности и надежности ПС. При создании ориентиров для выбора мер и шкал характеристик качества значительные трудности проявляются при анализе корректности, способности к взаимодействию и защищенности ПС. Эти субхарактеристики трудно свести к количественным мерам. Их приходится оценивать по наличию свойств и ряда типовых методов в ПС или по величине необходимых затрат, достаточно заметно повышающих функциональную пригодность.

Правильность – корректность – это способность ПС обеспечивать правильные или приемлемые результаты и внешние эффекты для пользователей. Эталонами для выбора требований корректности могут быть: верифицированные и взаимоувязанные требования к функциям комплекса, компонентов и модулей программ, а также правила структурного построения модулей, компонентов и комплекса программ, организация их взаимодействия и интерфейсов (табл.1). Эти требования должны быть прослежены сверху вниз до модулей и использоваться как эталоны при установлении необходимой корректности соответствующих компонентов.

В процессе проектирования модулей и групп программ применяются частные структурные критерии корректности, которые включают корректность структуры программ, обработки данных и межмодульных интерфейсов. Каждый из частных критериев может характеризоваться несколькими методами измерения качества и достигаемой степенью корректности программ: детерминировано, стохастически или в реальном времени.

Выбор требуемого уровня корректности ПС состоит в установлении степени покрытия тестами совокупности маршрутов исполнения модулей и всего комплекса программ в процессе верификации и тестирования. Для определения этой величины при разработке ПС необходима организация регулярной регистрации и накопления имен и содержания маршрутов, прошедших тестирование, а также контроль доли нетестированных от всей совокупности маршрутов.

Мерой выбранной корректности может быть относительное число протестированных маршрутов, которое измеряется в процентах от общего числа исполняемых маршрутов программы. Опыт показывает, что зачастую в готовом сложном ПС оказываются протестированными только 50– 70% маршрутов и практически очень трудно эту величину довести до 90– 95%.

Способность к взаимодействию

Способность к взаимодействию – состоит в свойстве ПС и его компонентов взаимодействовать с одной или большим числом определенных компонентов внутренней и внешней среды (табл.1). При выборе и установлении способности программных и информационных компонентов к взаимодействию ее можно оценивать объемом технологических изменений в ПС, которые необходимо выполнить при дополнении или исключении некоторой функции или компонента, когда отсутствуют изменения операционной, аппаратной или пользовательской среды. С этим показателем связана корректность и унифицированность межмодульных интерфейсов, которые определяются двумя видами связей: по управлению и по информации.

Связи по управлению составляют вызовы программных модулей и возвраты в вызывающие модули. Взаимодействие модулей по информации может происходить через обменные переменные, непосредственно подготавливаемые и используемые соседними модулями, или через глобальные переменные между более крупными компонентами.

Многообразие и сложность информационных связей в крупных ПС значительно затрудняют формализацию и выбор требуемого уровня способности к взаимодействию программ.

Способность к взаимодействию компонентов ПС между собой и с внешней средой определяется степенью унификации их интерфейсов и соответствием стандартам. Эта характеристика носит описательный характер и практически не влияет на качество функционирования текущей версии ПС. Ее свойства в основном проявляются при развитии и модификации комплекса программ.

Степень унификации интерфейсов может измеряться их относительным числом (например, в процентах от объема программ), которые подвергаются изменениям при любых корректировках программ. Однако практически такие измерения трудно осуществить. Мера этой характеристики ограничивается качественным описанием свойств, категоризацией и стандартизацией применяемых интерфейсов. На функциональную пригодность способность к взаимодействию влияет в тех случаях, когда ПС должно подвергаться регулярным адаптациям или модификациям силами пользователей при изменении внешней среды

Защищенность

Защищенность – одна из наиболее трудно формализуемых характеристик качества крупномасштабных ПС, которая занимает исключительное по важности место среди всех характеристик ПС. Цели, назначение и функции защиты тесно связаны с особенностями функциональной пригодности каждого комплекса программ. Поэтому широта проблемы, разнообразие средств и способов ее решения соизмеримы со спектром характеристик функциональной пригодности различных программ. Это определяет сложность унификации ее атрибутов для выбора и декларирования свойств защиты.

В стандарте ISO 9126:2 метрики защищенности ограничены всего тремя общими атрибутами:

• сложностью доступа лиц к программам и данным;

• глубиной контроля процессов доступа;

• защищенностью от хищений данных, т.е. потенциальной частотой преодоления системы защиты.

Подробно стандарты и методы защиты информации будут изучаться в дисциплинах «Программные методы защиты информации», «Защита информационных ресурсов компьютерных систем и сетей».

На практике свойство ПС защищать программы и информацию базы данных от негативных воздействий описываются составом и номенклатурой методов и средств, используемых в ПС для защиты от внешних и внутренних угроз. Однако есть попытки измерять и описывать качество защищенности ПС обобщенно – трудоемкостью и длительностью, необходимыми для преодоления злоумышленниками системы защиты.

Такое оценивание качества защиты требует изучения исходных численных характеристик затрат труда и времени, необходимых для преодоления каждого из средств и их взаимодействия в комплексе системы защиты. Получить такие данные для сложных и надежных систем защиты ПС весьма трудно. Поэтому во многих случаях защищенность ограничивается качественным описанием свойств защиты  отдельных количественных показателей без обобщения и оценивания интегральных значений ее эффективности. Косвенным показателем ее качества может служить относительная доля вычислительных ресурсов, используемых непосредственно программными средствами защиты.

В используемых критериях защиты и обеспечения безопасности для конкретных ПС сосредоточиваются разнообразные характеристики, которые в ряде случаев трудно или невозможно описать количественно, а при выборе приходится оценивать экспертно или по бальной системе (табл.1). Основное внимание в практике обеспечения безопасности применения информационных систем сосредоточено на защите от злоумышленных разрушений, искажений и хищений ПС и информации баз данных. Основой такой защиты является аудит санкционирования доступа, а также контроль организации и эффективности ограничений доступа.

Для обеспечения системной эффективности и функциональной пригодности защиту ПС целесообразно базировать на следующих общих принципах:

• стоимость создания и эксплуатации системы защиты при применении ПС должна быть меньше, чем размеры наиболее вероятного или возможного ущерба от любых потенциальных угроз;

• защита программ и данных должна быть комплексной и многоуровневой, ориентированной на все виды угроз с учетом их возможной опасности;

• система защиты должна иметь целевые индивидуальные компоненты, предназначенные для обеспечения безопасности функционирования каждого отдельно взятого объекта и функциональной задачи с учетом их влияния на безопасность системы в целом;

• система защиты не должна приводить к ощутимым трудностям, помехам и снижению эффективности применения и решения основных функциональных задач программного комплекса.

Наиболее детально методологические и системные задачи проектирования комплексной защиты информационных систем изложены в стандарте ISO 15408. Выделены и классифицированы 11 групп (классов) базовых задач обеспечения безопасности информационных систем. Каждый класс детализирован наборами требований, которые реализуют определенную часть целей обеспечения безопасности. В классы включены и подробно описаны принципы и методы реализации требований к следующим функциям защиты:

• криптографическая поддержка;

• защита коммуникаций и транспортировки информации;

• ввод, вывод и хранение пользовательских данных;

• идентификация и аутентификация пользователей;

• процессы управления функциями безопасности;

• защита данных о частной жизни;

• реализация ограничений по использованию вычислительных ресурсов;

• обеспечение надежности маршрутизации и связи между функциями безопасности и т.д.

Качество защиты можно характеризовать величиной предотвращенного ущерба, возможного при проявлении дестабилизирующих факторов и реализации конкретных угроз безопасности, а также средним временем между возможными проявлениями угроз, преодолевающих защиту. Однако формализовано описать и измерить возможный ущерб при нарушении безопасности для сложных ПС разных классов практически невозможно. Поэтому факты реализации угроз целесообразно отражать интервалами времени между их проявлениями или наработкой на отказы, отражающиеся на безопасности. Это сближает понятия и характеристики степени безопасности с показателями надежности ПС. Принципиальное различие состоит в том, что в показателях надежности учитываются все реализации отказов, а к характеристикам защищенности следует относить только те отказы, которые отразились на безопасности функционирования.

Достаточно универсальным измеряемым параметром при этом является длительность восстановления нормальной работоспособности ПС и информационной системы. Приближенно такие катастрофические отказы в восстанавливаемых ПС можно выделять по превышению некоторой допустимой длительности восстановления работоспособности.

Выбор количественных атрибутов характеристик качества

В табл. 2 представлены некоторые атрибуты характеристик качества ПС, стандартизованных в ISO 9126:2. Две группы характеристик качества ПС – Надежность и Эффективность – в наибольшей степени доступны количественным измерениям. Для них в табл. 2 представлены примеры возможных мер и шкал измерения основных количественных атрибутов субхарактеристик качества. Они могут служить ориентирами при выборе и установлении требуемых значений этих показателей качества в спецификациях ПС.

Таблица 2 - Основные количественные метрики ПС и их атрибуты

Надежность

Надежность – свойство комплекса программ обеспечивать достаточно низкую вероятность потери работоспособности – отказа в процессе функционирования ПС в реальном времени.

Стандартом ISO 9126:2 рекомендуется анализировать и учитывать 4 субхарактеристики и до 16 количественных атрибутов надежности, в том числе степень покрытия тестами структуры программы. Надежность функционирования ПС наиболее полно характеризуется устойчивостью или способностью к безотказному функционированию и восстанавливаемостью работоспособного состояния после произошедших сбоев или отказов.

В свою очередь устойчивость зависит от уровня неустраненных дефектов и ошибок (завершенность) и способности ПС реагировать на их проявления так, чтобы это не отражалось на показателях надежности.  Последние определяются эффективностью контроля данных, поступающих из внешней среды и от средств обнаружения аномалий функционирования ПС. В реальных условиях по различным причинам исходные данные могут попадать в области значений, не проверенные при разработке и испытаниях, а также не заданные требованиями спецификации и ТЗ, вызывающие сбои и отказы. При этом некорректная программа может функционировать совершенно надежно. Следовательно, надежность функционирования программ является понятием динамическим, проявляющимся во времени.

Завершенность – свойство ПС не попадать в состояние отказов вследствие ошибок и дефектов в программах и данных. Они могут быть обусловлены неполным тестовым покрытием при испытаниях компонентов и ПС в целом, а также недостаточной завершенностью их тестирования. Количество или плотность проявления скрытых и необнаруженных дефектов и ошибок непосредственно отражается на длительности нормального функционирования комплекса программ между сбоями или отказами. Завершенность можно характеризовать измеряемой обычно часами длительностью наработки на отказ при отсутствии автоматического восстановления – рестарта.

Устойчивость к дефектам и ошибкам – свойство ПС автоматически поддерживать заданный уровень качества функционирования в случаях проявления дефектов и ошибок или нарушения установленного интерфейса. Для этого в ПС должна вводиться временная, программная и информационная избыточность, реализующая оперативное обнаружение дефектов и ошибок функционирования, их идентификацию и автоматическое восстановление (рестарт) нормального функционирования ПС. Относительная доля вычислительных ресурсов, используемых непосредственно для быстрой ликвидации последствий отказов и оперативного восстановления нормального функционирования ПС (рестарт) отражается на повышении надежности программ. Наработка на отказ при наличии оперативного рестарта определяет значение устойчивости.

Восстанавливаемость – свойство ПС в случае отказа возобновлять требуемый уровень качества функционирования, а также поврежденные программы и данные. После отказа ПС иногда бывает неработоспособно в течение некоторого периода времени, продолжительность которого определяется его восстанавливаемостью. Для этого необходимы вычислительные ресурсы и время на выявление и прерывание неработоспособного состояния, диагностику причин отказа и на реализацию процессов восстановления.

Доступность или готовность – свойство ПС быть в состоянии выполнять требуемую функцию в данный момент времени при заданных условиях использования. Доступность может оцениваться относительным временем, в течение которого ПС находится в работоспособном состоянии, в пропорциях к общему времени применения. Следовательно, доступность – комбинация завершенности (от которой зависит частота отказов), устойчивости к ошибкам и восстанавливаемости, которые в совокупности обусловливают длительность простоя для рестарта после каждого отказа, а также длительности наработки на отказ. Для определения этой величины измеряется время работоспособного состояния комплекса программ между последовательными отказами. Обобщение характеристик отказов и восстановления производится в критерии коэффициент готовности. Этот показатель отражает вероятность иметь восстанавливаемые программы и данные в работоспособном состоянии в произвольный момент времени.

Нижняя граница шкалы атрибутов надежности в табл.2 отражена значениями, при которых резко уменьшается функциональная пригодность, а использование данного типа ПС становится неудобным, опасным или нерентабельным. Примером таких наихудших предельных величин для многих классов ПС могут быть наработка на отказ менее 10 часов, коэффициент готовности ниже 0,9 и время восстановления более 10 минут.

С другой стороны, наилучшие значения этих атрибутов практически ограничены теми ресурсами, которые могут быть выделены для их достижения при разработке и эксплуатации. Вычислительные и программные ресурсы объектной ЭВМ на непосредственное обеспечение надежности функционирования ПС обычно находятся в диапазоне от 10% до 90%. Даже для высоконадежных ПС редко наработка на отказ превышает несколько тысяч часов, коэффициент готовности не выше 0,999, а время восстановления при отказах не меньше нескольких секунд.

Перечисленные параметры для конкретных проектов могут выбираться в указанных диапазонах (табл. 2) в зависимости от назначения и функций комплекса программ, приближаясь к их верхним или нижним границам с учетом влияния на функциональную пригодность и доступных ресурсов на поддержку надежности.

Эффективность

Эффективность – свойство ПС, отражающее требуемую производительность с учетом количества используемых вычислительных ресурсов в установленных условиях. Эти ресурсы могут включать другие программные продукты, аппаратные средства, средства телекоммуникации и т.п. Эффективность также характеризуется долей времени использования ЭВМ для решения основных функциональных задач ПС.

В стандарте ISO 9126:2 выделены две субхарактеристики качества, которые рекомендуется описывать в совокупности 22–мя в основном количественными атрибутами, отражающими динамику функционирования компонентов ПС на конкретной ЭВМ.

Временная эффективность – свойства ПС, характеризующие требуемые времена отклика и обработки заданий, а также пропускную способность при выполнении функций ПС в заданных условиях. Временная эффективность ПС определяется длительностью выполнения заданных функций и ожидания результатов в средних и наихудших случаях с учетом приоритетов задач. Она зависит от скорости обработки данных и от пропускной способности – производительности (табл.2).

Эти показатели качества тесно связаны с дисциплиной диспетчеризации и временем реакции (отклика) ПС на запросы при решении различных функциональных задач. Величина этого времени зависит от длительности решения совокупности задач центральным процессором ЭВМ, от затрат времени на обмен с внешней памятью, на ввод и вывод данных и от длительности ожидания в очереди до начала решения задачи. Эта субхарактеристика тесно связана с длительностью обработки типового запроса или с интервалом времени решения типовых или наиболее часто вызываемых функциональных задач ПС.

Пропускная способность комплекса программ на конкретной ЭВМ отражается числом сообщений или запросов на решение определенных задач, обрабатываемых в единицу времени, зависящую от характеристик внешней среды. Она зависит от функционального содержания ПС и конструктивной его реализации, тем самым может рассматриваться как один из внутренних показателей качества программ.

Используемость ресурсов – степень загрузки доступных вычислительных ресурсов в течение заданного времени при выполнении функций ПС в установленных условиях. Ресурсная экономичность отражается полнотой занятости ресурсов центрального процессора, оперативной, внешней и виртуальной памяти, каналов ввода–вывода, терминалов и каналов сетей связи.

Этот критерий определяется структурой и функциями ПС, а также архитектурными особенностями и доступными ресурсами ЭВМ. В зависимости от конкретных особенностей ПС и ЭВМ при выборе атрибутов может доминировать либо величина абсолютной занятости ресурсов различных видов, либо относительная величина использования ресурсов каждого вида при нормальном функционировании ПС.

Ресурсная экономия влияет не только на стоимость решения функциональных задач, но зачастую, особенно для встраиваемых ЭВМ, определяет принципиальную возможность полноценного функционирования конкретного ПС в условиях реально ограниченных вычислительных ресурсов. Несмотря на быстрый рост доступных ресурсов памяти и производительности ЭВМ, часто потребности в них для решения конкретных задач ПС обгоняют их техническое увеличение, и задача оценки и эффективного использования вычислительных ресурсов остается актуальной.

Качественным анализом с учетом влияния на функциональную пригодность можно определить предельные значения для основных атрибутов конструктивной характеристики – эффективность.

Используемость вычислительных ресурсов памяти и производительности ЭВМ ниже 50–70% нерентабельна и позволяет перейти на более дешевую ЭВМ с меньшими ресурсами. В то же время использование ресурсов более чем на 95% может приводить к значительным задержкам или отказам при решении низкоприоритетных задач. При нестационарных потоках заданий на решение основных функциональных задач ПС необходимы некоторые резервы памяти и производительности ЭВМ, что определяет рациональные значения используемости ресурсов в диапазоне 80–90% от максимальных значений.

Атрибут временной эффективности – время отклика на задание пользователя – непосредственно зависит от решаемых функциональных задач и в общем случае может устанавливаться в диапазоне от 0,1 секунды до нескольких десятков секунд. Эти значения зависят от динамических характеристик объектов внешней среды, для которых решаются функциональные задачи ПС. В административных, организационных системах может быть допустимо среднее время отклика в несколько секунд, а для оперативного управления динамическими объектами (самолетами, ракетами, АЭС) оно сокращается до десятых и сотых долей секунды. В соответствии с этими значениями времени отклика для пропускной способности может быть установлен диапазон 1 – 1000 заданий в минуту.

Выбор качественных атрибутов характеристик качества

В табл.3 представлены некоторые атрибуты характеристик качества ПС, стандартизованных в ISO 9126:3.

Таблица 3 - Основные качественные метрики ПС и их атрибуты

Приведенные три группы характеристик качества ПС трудно измерять количественно, и они доступны в основном качественным оценкам. Для некоторых субхарактеристик сопровождаемости и мобильности могут доминировать технико-экономические меры трудоемкости (человеко–часы) и длительности (часы) для процедур, обеспечивающих реализацию атрибутов этих субхарактеристик. Однако для многих атрибутов в этой группе характеристик приходится применять порядковые меры экспертных бальных оценок с небольшим числом (2–4) градаций. В табл.3 представлены примеры возможных мер и шкал измерения метрик субхарактеристик и их атрибутов качества. Они могут служить ориентирами при выборе и установлении требуемых значений этих показателей качества в спецификациях ПС.

Практичность

Применимость – свойства ПС, обуславливающие сложность его понимания, изучения и использования, а также привлекательность для квалифицированных пользователей при применении в указанных условиях. В число пользователей могут быть включены операторы, конечные и косвенные пользователи, которые находятся под влиянием или зависят от качества функционирования ПС.

В практичности следует учитывать все разнообразие характеристик внешней среды пользователей, на которые может влиять ПС, включая требующуюся подготовку к использованию и оценке результатов функционирования программ. Применимость (практичность) использования ПС – понятие достаточно субъективное и трудно формализуемое, однако в итоге зачастую значительно определяющее функциональную пригодность и полезность применения ПС.

В эту группу показателей входят критерии, с различных сторон отражающие функциональную понятность, удобство освоения, системную эффективность или простоту использования.

Некоторые субхарактеристики можно оценивать экономическими показателями – затратами труда и времени специалистов на реализацию некоторых функций. В стандарте ISO 9126:2 для этой характеристики качества предлагается наибольшее число (27) атрибутов, подробно описывающих качественные свойства ПС, полезные для заказчика и пользователей при их практическом освоении и применении.

Понятность – свойства ПС, обеспечивающие пользователю понимание, является ли ПС пригодным для его целей, и как его можно использовать для конкретных задач и условий применения.

Понятность зависит от качества документации и субъективных впечатлений от функций и характеристик ПС. Понятность ПС можно описать четкостью функциональной концепции, широтой демонстрационных возможностей,  полнотой, комплектностью и наглядностью представления в эксплуатационной документации возможных функций и особенностей их реализации. Она должна обеспечиваться корректностью и полнотой описания исходной и результирующей информации, всех деталей функций ПС для пользователей.

Простота использования – свойства ПС, обеспечивающие пользователю возможность удобно и комфортно его эксплуатировать и управлять им. Этот критерий учитывает физические и психологические характеристики пользователей и отражает уровень контролируемости и комфортности условий эксплуатации ПС, возможность предотвращения ошибок пользователей. Он должен обеспечивать простоту управления функциями ПС и достаточный объем параметров управления, реализуемых по умолчанию, информативность сообщений пользователю, наглядность и унифицированность управления экраном, а также доступность изменения функций в соответствии с квалификацией пользователя и минимум операций, необходимых для запуска определенного задания и анализа результатов. Кроме того, удобство использования характеризуется рядом динамических параметров: времени ввода и отклика на задание, длительностью решения типовых задач, временем на регистрацию результатов.

Изучаемость – свойства ПС, обеспечивающие удобное освоение его применения достаточно квалифицированными пользователями. Может определяться трудоемкостью и длительностью подготовки пользователя к полноценной эксплуатации ПС. Эти атрибуты зависят от возможности предварительного обучения и от совершенствования знаний в процессе эксплуатации, от возможностей оперативной  помощи и подсказки (Help) при использовании ПС, а также от полноты, доступности и удобства использования руководств и инструкций по эксплуатации. Изучаемость может также характеризоваться объемом эксплуатационной  документации и/или объемом и качеством электронных учебников.

Привлекательность – субъективное свойство ПС нравиться заказчику, покупателям и/или пользователям. Оно связано с внешними атрибутами, наглядностью рекламы и эстетикой оформления ПС, интерфейсов с пользователями и эксплуатационной документации.

Атрибуты практичности по степени влияния на функциональную пригодность частично можно оценивать экспертами качественно – порядковыми мерами, но частично и количественными мерами (табл.3).

Некоторые атрибуты  практичности  доступны не только качественным оценкам, но и количественным. Изучаемость можно отражать трудоемкостью и продолжительностью изучения  пользователями соответствующей квалификации методов и инструкций применения ПС для полноценной эксплуатации. Эти атрибуты могут составлять трудоемкость от единиц до тысяч часов, необходимых для освоения квалифицированного применения сложных комплексов программ. Они в свою очередь зависят от степени обеспечения пользователей учебными пособиями, которые приближенно можно характеризовать числом страниц эксплуатационной документации и объемом электронных учебников, например, в килобайтах.

Выбор диапазонов целесообразных значений этих объемов можно проводить, по отзывам пользователей о прецедентах освоения ПС, хорошо обеспеченных средствами обучения. Но для создания этих пособий необходимы определенные затраты труда и времени разработчиков, которые в некоторой степени пропорциональны сложности функций ПС.

Сопровождаемость

Сопровождаемость – приспособленность ПС к модификации и изменению конфигурации. Модификации могут включать исправления, усовершенствования или адаптацию ПС к изменениям во внешней среде применения, а также в требованиях и функциональных спецификациях заказчика. Простота и трудоемкость модификаций определяется внутренними метриками качества комплекса программ, которые отражаются на внешнем качестве и качестве в использовании, а также на сложности управления конфигурациями версий ПС. Совокупность четырех субхарактеристик ПС в стандарте ISO 9126:2 рекомендуется описывать 17-ю организационно-технологическими атрибутами.

Процессы сопровождения состоят из действий и задач персонала сопровождения, которые реализуются, когда программный продукт подвергается модификациям для корректировки программ и документации, вызванными дефектами или потребностью расширения функций и улучшения качества ПС. Основная задача – изменить существующий программный продукт, сохранив его основное назначение и целостность. Целью сопровождения является:

• выявление и устранение обнаруженных дефектов и ошибок в программах и данных;

• введение новых компонентов в ПС;

• анализ состояния и корректировка документации;

• тиражирование и контроль распространения версий ПС;

• актуализация и обеспечение сохранности документации и носителей информации.

Затраты на сопровождение существенно зависят от упорядоченности архитектуры комплекса программ, унификации его интерфейсов с внутренней и внешней средой, от качества технологии и инструментальных средств обеспечения ЖЦ ПС.

Задача управления конфигурацией – документальное оформление и обеспечение полной наглядности и контролируемости модификаций, текущей конфигурации программ и данных и степени выполнения требований к их физическим и функциональным характеристикам. Другая задача заключается в том, чтобы все лица, работающие над проектом, в любой момент его ЖЦ могли использовать достоверную и точную информацию о состоянии и развитии ПС.

Анализируемость – подготовленность ПС к диагностике его дефектов или причин отказов, а также к идентификации и выделению его компонентов для модификации и исправления. Эта субхарактеристика зависит от стройности архитектуры, унифицированности интерфейсов, полноты и корректности технологической и эксплуатационной документации на ПС (табл.3).

Изменяемость – приспособленность ПС к простой реализации специфицированных изменений и к управлению конфигурацией. Реализация модификаций включает кодирование, проектирование и документирование изменений. Для этого требуется определенная трудоемкость и время, связанные с исправлением дефектов и/или модернизацией функций, а также с изменением процессов эксплуатации.

При выборе атрибутов этой субхарактеристики следует учитывать влияние структуры, интерфейсов и технических особенностей ПС. Изменяемость зависит не только от внутренних свойств ПС, но также от организации и инструментальной оснащенности процессов сопровождения и конфигурационного управления, на которые ориентирована архитектура, внешние и внутренние интерфейсы программ.

Стабильность – способность ПС предотвращать и минимизировать непредвиденные негативные эффекты от его изменений, возможность локализовать и ограничивать область влияния изменений программ и данных. Эта внутренняя субхарактеристика определяется архитектурой ПС, унифицированностью его интерфейсов, корректностью технологической документации. Она может существенно влиять на функциональную пригодность, надежность и адекватность поведения комплекса программ при изменении и использовании.

Тестируемость – свойство ПС, обеспечивающее простоту проверки качества изменений и приемки модифицированных компонентов программ. Эта субхарактеристика зависит от величины области влияния изменений, которые необходимо тестировать при модификациях программ  и данных, от сложности тестов для проверки их характеристик. Ее атрибуты зависят от четкости правил структурного построения компонентов и всего комплекса программ, от унификации межмодульных и внешних интерфейсов, от полноты и корректности технологической документации.

Возможность локализации изменений и унификация интерфейсов компонентов с некорректируемой частью ПС позволяет снижать сложность, трудоемкость и длительность их тестирования, упрощает подготовку тестов и анализ результатов. В этой субхарактеристике учитываются техническая и организационная составляющая процесса тестирования модификаций. В нее не входит функциональная часть их подготовки. Обобщенно ее можно оценивать затратами труда и времени на тестирование некоторых средних по объему и сложности модификаций программ.

Субхарактеристики анализируемость и стабильность в составе сопровождаемости качественно характеризуются атрибутами близкими к атрибутам практичности: стройностью архитектуры комплекса программ, унифицированностью интерфейсов, полнотой и корректностью документации. Для этих субхарактеристик может применяться простейшая порядковая шкала.

Субхарактеристики изменяемость и тестируемость доступны количественным оценкам по величине трудоемкости и длительности реализации этих функций при типовых операциях с применением различных методов и средств автоматизации. Подготовка и каждое тестирование программы в зависимости от сложности изменения с учетом его проверки и корректировки документации может требовать трудоемкости от одного до нескольких сотен человеко–часов и времени до тысячи часов при выпуске новой версии сложного комплекса программ.

Эти экономические шкалы по существу, хотя и неявно, могут отражать также атрибуты анализируемость и стабильность и применяться до интегрального оценивания сопровождаемости в целом. Они влияют на динамическое развитие и совершенствование функциональной пригодности версий ПС и могут не учитываться при стабильной эксплуатации конкретной версии.

Мобильность

Мобильность – подготовленность ПС к переносу из одной аппаратно-операционной среды в другую. Переносимость программ и данных на различные аппаратные и операционные платформы является важным показателем функциональной  пригодности для многих современных ПС. Это свойство может оцениваться объемом, трудоемкостью и длительностью необходимых доработок компонентов ПС и операций по адаптации, которые следует выполнить для обеспечения полноценного функционирования ПС после переноса на иную платформу (табл.3).

Мобильность может осуществляться на уровне исходных текстов программ или на уровне объектного кода. Она зависит от структурированности и расширяемости комплексов программ и данных, от наличия дополнительных ресурсов, необходимых для реализации переносимости и модификации компонентов при их переносе.

Качество организационно–технологических процедур четырех субхарактеристик мобильности в стандарте ISO 9126:2 рекомендуется  отражать 11-ю атрибутами.

Основные цели создания и применения мобильных программ и данных состоят в следующем:

• обеспечение сохранения инвестиций, вложенных в реализованные и апробированные ПС и БД, в процессе развития, модификации и появления новых требований к ним, а также при совершенствовании архитектур и возрастании ресурсов и функций аппаратных и операционных платформ;

• снижение трудоемкости, стоимости и длительности непосредственной разработки сложных ПС и БД для различных платформ;

• обеспечение высокого качества, надежности и безопасности функционирования ПС и БД в информационных системах;

• обеспечение взаимодействия с пользователями в унифицированном стиле, облегчающем им переход к новым или с расширенными функциями информационным системам.

Адаптируемость – приспособленность программ и информации баз данных к модификации для эксплуатации в различных аппаратных и операционных средах без применения других действий или средств, чем те, что предназначены для этой цели при первичной разработке в рассматриваемом ПС. Она зависит от свойств и структуры аппаратной и операционной среды, от методов и средств, заложенных в ПС для подготовки к переносу на новые платформы.

Адаптируемость включает масштабируемость внутренних возможностей (например, экранных полей, размеров таблиц, объемов транзакций, форматов отчетов и т.п.). Если ПС должно адаптироваться конечным пользователем, адаптируемость соответствует пригодности для индивидуализации комплекса программ при изменениях внешней среды и может быть компонентом простоты использования.

Простота установки – способность ПС к простому внедрению (инсталляции) в новой аппаратной и операционной среде заказчика или пользователя. Если ПС должно устанавливаться конечным пользователем, легкость установки будет предпосылкой для удобства использования. Она может измеряться трудоемкостью и длительностью процедур установки, а также степенью удовлетворения требований заказчика и пользователей к характеристикам и сложности инсталляции.

Сосуществование (соответствие) – способность ПС сосуществовать и взаимодействовать с другими независимыми ПС в общей вычислительно среде, разделяя при этом общие ресурсы. Эта субхарактеристика зависит от степени стандартизации интерфейсов ПС с операционной и аппаратной средой применения, от совместимости функций и данных и может оцениваться экспертно.

Замещаемость – приспособленность каждого компонента ПС к относительно простому использованию вместо другого указанного заменяемого компонента. Замещаемость не предполагает, что заменяемый компонент ПС способен полностью выполнять функции предшествующего компонента. Большую роль для этого свойства играют четкая структурированность архитектуры и стандартизация внутренних и внешних интерфейсов ПС. Это свойство отражается на трудоемкости и длительности замены в основном крупных компонентов ПС.

Меры и шкалы мобильности подобны качественным и количественным мерам и шкалам сопровождаемости.

Интегрально мобильность оказывает влияние на функциональную пригодность при переносе программ и данных на иные операционные и аппаратные платформы, при расширении и изменении их функций. Для этого реализация основных функций комплекса программ должна быть подготовлена к мобильности.

Качество документации

Качество документации не регламентировано стандартом ISO 9126:1–4 и в характеристиках качества ПС отмечено только в составе практичности. Качество документации может оказывать сильное влияние на функциональную пригодность ПС в двух случаях: при непосредственном применении пользователем; при модификации и развитии комплекса программ.

По своему назначению и ориентации на определенные задачи и основные группы пользователей документацию ПС можно разделить на:

• технологическую документацию процесса разработки, включающую технические описания, и подготавливаемую для специалистов, ведущих проектирование, разработку и сопровождение ПС, обеспечивающую возможность отчуждения, детального освоения, развития и корректировки ими программ и данных на все ЖЦ ПС;

• эксплуатационную документацию программного продукта и результатов разработки, создаваемую для конечных пользователей ПС и позволяющую им осваивать и квалифицированно применять эти средства для решения конкретных функциональных задач информационных систем.

Первая группа документов отражает внутренние метрики качества ПС. Вторая группа документов содержит преимущественно описания внешних метрик и метрик в использовании.

Процессы выбора и установления характеристик и мер качества в проектах программных средств

Представленные выше характеристики и атрибуты качества имеют различное влияние на функциональную пригодность в зависимости от назначения и функций ПС, а также от субъективных взглядов потребителей соответствующих характеристик. Обычно наиболее сильное влияние функции ПС оказывают на требования к атрибутам характеристик защищенность, надежность, эффективность и практичность. Эти атрибуты  могут быть ранжированы по степени воздействия на функциональную  пригодность в зависимости от назначения и особенностей ПС. Конкретные меры и диапазоны шкал этих характеристик следует определять в зависимости от их влияния на метрику качества в использовании по прямому назначению ПС основными пользователями.

Принципиальные и технические возможности и точность реализации и измерения значений атрибутов характеристик качества для конкретного проекта всегда ограничены в соответствии с их содержанием. Это определяет рациональные диапазоны значений каждого атрибута, которые могут быть выбраны для проекта ПС на основе требований заказчика, здравого смысла, а также путем анализа пилотных проектов и прецедентов в ТЗ реальных проектов.

Процессы выбора и установления шкал и мер для описания характеристик качества проектов ПС можно разделить на два этапа (рис.1):

Рисунок 1 - Этапы процесса выбора и установления мер и шкал характеристик качества ПС

• предварительный выбор, формализация и обоснование набора исходных данных, отражающих общие особенности потребителей и этапы ЖЦ проекта ПС, каждый из которых влияет на выбор определенных характеристик качества комплекса программ;

• выбор, установление и утверждение конкретных мер и шкал характеристик и атрибутов качества проекта для их последующего оценивания и применения при сопоставлении с требованиями ТЗ в процессе квалификационных испытаний или сертификации на определенных этапах ЖЦ ПС.

На первом этапе следует использовать всю базовую номенклатуру характеристик, субхарактеристик и атрибутов, стандартизованных в ISO 9126:1–4. Их описания желательно предварительно упорядочить по приоритетам с учетом назначения и сферы применения конкретного ПС. Далее необходимо с учетом специализации и профессиональных интересов выделить и ранжировать по приоритетам потребителей, которым необходимы определенные показатели качества ПС. Из широкой номенклатуры характеристик стандарта ISO 9126:1–4 следует выбирать те, которые необходимы с позиции различных потребителей этих данных:

• заказчиков, для которых важно оценивать ПС по значениям утвержденных в ТЗ и спецификациях характеристик, определяющих назначение, функции и сферу применения ПС;

• пользователей, для которых, прежде всего, необходима функциональная пригодность ПС и метрики качества при оперативном использовании по основному назначению;

• сопровождающих и модифицирующих ПС специалистов, которые отдают приоритет характеристикам, поддерживающим сопровождение и конфигурационное управление версиями;

• лицам, ответственным за инсталляцию и реализацию ПС в различных операционных и аппаратных средах, для которых важны атрибуты мобильности.

В табл. 4 представлен пример ранжирования по степени важности на три уровня (высокая, средняя, низкая) основных стандартизованных характеристик качества ПС для разных категорий специалистов.

Таблица 4 - Пример ранжирования важности характеристик ПС для различных категорий специалистов

Первые две группы потребителей характеристик качества заинтересованы в установлении внешних показателей функциональных возможностей в процессе использования конечного программного продукта. Для этих потребителей при выборе важно выделить и по возможности формализовать внешние эксплуатационные характеристики и метрики на завершающих этапах ЖЦ ПС (табл.1). К ним относятся высокие приоритеты для надежности, эффективности и практичности. Для заказчика приоритетными могут быть также сопровождаемость и мобильность, которые обычно являются второстепенными для пользователей ПС. Приоритеты этих характеристик должны быть формализованы в контракте и ТЗ заказчика и согласованы с разработчиком.

Остальные две группы потребителей интересуют преимущественно характеристики ПС на промежуточных этапах ЖЦ, на которых проявляются в основном внутренние технологические свойства комплекса программ, влияющие на сопровождаемость и мобильность (табл.4). Их можно не представлять в составе эксплуатационной документации для оперативных пользователей и отражать только в технологической документации разработчиков, специалистов по сопровождению и переносу программ и данных, а также поставлять заказчику по специальному запросу. Для этих потребителей надежность и практичность отходят на второй план, однако ресурсная эффективность может оставаться высоко приоритетной.

Приоритеты потребителей при выборе показателей качества отражаются также на исключении из анализа некоторых субхарактеристик и атрибутов качества, которые для данного потребителя не имеют значения.

Представленное в табл.4 ранжирование может детализироваться и изменяться в зависимости от функций ПС и ресурсов, доступных для обеспечения их ЖЦ. При ограниченности ресурсов проекта ПС распределение приоритетов должно становиться более строгим, могут снижаться приоритеты характеристик и их атрибутов, для реализации которых ресурсов недостаточно.

Подготовка исходных данных завершается выделением номенклатуры базовых приоритетных характеристик качества, определяющих функциональную пригодность ПС для определенных потребителей.

На втором этапе (рис.1) после фиксирования исходных данных и приоритетов для конкретного проекта и его потребителя начинаются процессы выбора номенклатуры атрибутов качества. Этот анализ совместно с заказчиком и пользователями должны проводить специалисты, обеспечивающие ЖЦ комплекса программ и реализацию установленных показателей качества.

Далее этими специалистами для каждого из выбранных показателей качества должна быть установлена и согласована мера и шкала оценок субхарактеристик и их атрибутов для конкретного проекта и потребителя. Для показателей, представляемых качественными свойствами и признаками их наличия, желательно определить и зафиксировать в ТЗ описания допустимых условий, при которых следует считать, что данная характеристика может или должна быть реализована в проекте ПС.

Выбранные значения характеристик качества и их атрибутов должны быть предварительно проверены разработчиками на их реализуемость с учетом доступных ресурсов конкретного проекта и при необходимости откорректированы по составу и значениям. В результате формируется полный набор требуемых характеристик, атрибутов, их мер и значений качества для определенных потребителей в ЖЦ ПС.

Результаты анализа и выбора номенклатуры и мер характеристик качества проекта ПС должны быть документированы в ТЗ или спецификациях требований, согласованы с их потребителями и утверждены заказчиком и разработчиком проекта для реализации.

Ход работы

1. Получить у преподавателя задание – программное средство, для которого будут разрабатываться требования к характеристикам и мерам качества.

2. Изучите и законспектируйте теоретический материал «Выбор мер и шкал характеристик качества программных средств», обратив особое внимание на следующие вопросы:

• общие принципы выбора характеристик качества ПС;

• выбор свойств и атрибутов качества функциональных возможностей ПС;

• выбор количественных и качественных атрибутов характеристик качества ПС, их меры и шкалы;

• этапы процесса выбора и установления мер и шкал характеристик качества ПС.

3. Ответить на контрольные вопросы.

4. В зависимости от назначения и функций ПС – задания, выполнить этапы процесса выбора и установления мер и шкал характеристик качества ПС (рис.1):

• на первом этапе

         ♦ используется вся базовая номенклатура характеристик, субхарактеристик и атрибутов стандарта ISO 9126;

♦ их описания упорядочиваются по приоритетам с учетом назначения и сферы применения конкретного ПС;

         ♦ далее ранжируется номенклатура характеристик с учетом специализации и профессиональных интересов по приоритетам потребителей ПС; результаты ранжирования представляются в таблице вида табл.4.

• на втором этапе:

         ♦ для каждого из выбранных показателей качества устанавливается мера и шкала оценок субхарактеристик и их атрибутов для конкретного ПС и потребителя;

         ♦ выбранные значения характеристик качества и их атрибутов проверяются на их реализуемость с учетом доступных ресурсов конкретного проекта и при необходимости корректируются по составу и значениям.

В результате формируется полный набор требуемых характеристик, атрибутов, их мер и значений качества ПС. Их удобно представить таблицами вида табл. 2 – для количественных метрик ПС, вида табл. 3 – для качественных метрик.

Варианты заданий

Контрольные вопросы

1. Какие оптимизационные задачи возникают при системном анализе, формировании технического задания и спецификаций требований?

2. Какие субхарактеристики и атрибуты качества применяются для выбора функциональных особенностей программных средств?

3. Охарактеризуйте субхарактеристику функциональная пригодность программного средства.

4. Охарактеризуйте субхарактеристику корректность и надежность пригодность программного средства.

5. Охарактеризуйте субхарактеристику способность к взаимодействию программного средства.

6. Охарактеризуйте субхарактеристику защищенность программного средства.

7. Какие основные количественные метрики программных средств и их атрибуты, меры и шкалы вы знаете? В каких случаях они применяются?

8. Какие основные качественные метрики программных средств и их атрибуты, меры и шкалы вы знаете? В каких случаях они применяются?

9. Назовите и опишите основные этапы процесса выбора и установления мер и шкал характеристик качества программных средств.

Скачано с www.znanio.ru