Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Системный анализ, управление и обработка информации

Диссертационная работа:

До Хонг Куанг. Модели и методики оценки качества прикладных программных систем : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.01 СПб., 2006 220 с. РГБ ОД, 61:06-5/2165

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Условные обозначения и сокращения 4

Введение 5

Глава 1. Анализ подходов к оценке качества И

Ы.Основные понятия и модели качества. Управление качеством 11

  1. Понятие качества 11

  2. Модели качества 13

  3. Управление качеством и стандарты качества 15

1.2.0сновные подходы к сравнению и выбору продуктов (объектов) 18

  1. Матричные методы 20

  2. Графовые методы 21

  3. Методы качественного оценивания 24

  4. Методы количественного оценивания 26

1.3. Модели и метрики оценки надежности программных продуктов 28

  1. Аналитические и эмпирические модели надежности 29

  2. Анализ моделей надежности ПО 32

  3. Метрики, применяемые при оценке показателей качества ПО 41

1.4. Качество программных продуктов 46

1.4 Л. Показатели качества программных продуктов 47

1.4.2. Управление качеством программных продуктов 52

1.5. Постановка задачи диссертационного исследования 59

1.6. Результаты и выводы по главе 1 62

Глава 2. Метод оценки качества 63

2.1. Двухуровневая модель оценки качества 63

  1. Требования к модели , 63

  2. Требования к методу оценки 63

  3. Двухуровневая модель взаимосвязи показателей 65

  4. Особенности построения модели и оценки структуры показателей 65

  1. Методика (основные стадии и этапы) оценки качества 68

  2. Подходы к построению ступенчатой иерархии 75

  1. Подход, основанный на принципе вычеркивания 76

  2. Подход, основанный на принципе дополнения 77

2.4. Методика построения иерархической ступенчатой структуры 78

  1. Способ приведения неиерархической структуры к иерархической.. 78

  2. Методика приведения неступенчатой иерархической структуры к ступенчатой иерархической структуре 80

  1. Оценка возможных ошибок при удалении малозначимых элементов 86

  2. Способ комплексирования мнений экспертов 93

2Л. Результаты к выводы по главе 2 99

Глава 3. Двухуровневая иерархическая модель структуры показателей ка
чества ППС 101

  1. Построение иерархической модели взаимосвязей показателей качества ППС верхних ступеней на первом уровне Ю1

  2. Построение нижнего уровня ступенчатой иерархии показателей качества ППС 107

  3. Анализ зависимости влияния показателей нижнего уровня от соотношений приоритетов «Эффективность» и «Стоимость» 1"^

  1. Анализ весовых коэффициентов 123

  2. Непосредственное определение весов элементов нижней ступени. 127

3.4. Результаты и выводы по главе 3 129

Глава 4. Алгоритмы и экспериментальная оценка качества ППС 131

4Л.Алгоритмы оценки качества ППС и выбора наилучшего ПП 131

  1. Обобщенный алгоритм оценки качества ППС 131

  2. Вычислительные и оценочные процедуры 136

  3. Программное обеспечение 137

  1. Цели и задачи эксперимента оценки качества ППС 139

  2. Первая стадия эксперимента оценки качества ППС 140

  1. Условия проведения эксперимента 140

  2. Проведение эксперимента 141

  3. Анализ результатов эксперимента 143

  4. Результаты эксперимента 144

  5. Интерпретация результатов эксперимента 149

4.4. Вторая стадия эксперимента оценки качества ППС 150

  1. Условия проведения эксперимента 150

  2. Проведение эксперимента 150

  3. Результаты эксперимента 153

  4. Методика анализа результатов эксперимента 155

  5. Интерпретация результатов эксперимента 161

4.5. Результаты и выводы по главе 4 162

Заклю чение 163

Список литературы 166

Приложение 1. Программный модуль для оценки качества ППС 173

Приложение 2. Типовые структуры для конкретных ППС 185

Приложение 3. Результаты экспертизы конкретных ППС 192

Приложение 4. Стандарты в информационных технологиях 206

Приложение 5. Перевод терминов на английском языке 211

Приложение 6. Термины, определения и акты внедрений 214

Условные обозначения и сокращения

Введение к работе:

Увеличивающая в мировом масштабе конкуренция среди разработчиков и производителей различной продукции, повышение требований конечного пользователя к качеству продукции привело разработчиков к пониманию важности вопросов стандартизации в области качества [50].

Для того чтобы поддерживать конкурентоспособность своей организации и продукции разработчики должны применять все более эффективные, рентабельные методы, технологии, инструментальные средства, способствующие постоянному повышению качества и более совершенному удовлетворению потребителей.

Требования потребителей часто включаются в технические условия (ТУ) или представляются в виде неформализованных требований [6, 18, 50], описанных на некотором вербальном языке. Однако технические условия и неформализованные требования сами по себе не гарантируют их удовлетворение в конечном продукте. Это соображение привело к разработке стандартов, руководств, руководящих документов, относящихся к системам качества и дополняющих релевантные требования к продукции, установленные в соответствующих технических требованиях. Международные стандарты серии ИСО 9000 впервые создали общую основу для стандартов на системы качества, применимые в различных областях деятельности человека.

Концептуальной основой стандартов серии ИСО 9000 является тот факт, что любая организация создает, совершенствует и обеспечивает (управляет) постоянный уровень качества своей продукции с помощью управляемой сети процессов.

Как показывает опыт, наибольшую трудность в процессе управления качеством любой продукции, в том числе и программной, вызывает установление, выявление причин (факторов), которые ухудшают те или иные характеристики (показатели) качества. Еще более сложной и в то же время необходимой процедурой является их оценка, дающая объективную основу для выработки оперативных и экономически эффективных управляющих воздействий [6] на организацию процесса в целом, на деятельность структурных подразделений и отдельных сотрудников. Поэтому актуальным является выбор и внедрение методов, обеспечивающих выявление конкретных зависимостей между факторами и характеристиками качества, методов, позволяющих принимать обоснованные решения и осуществлять конкретные мероприятия.

Зачастую на рынок конкурирующими фирмами выбрасываются сходные изделия и системы, отличающимися некоторыми (неявными) функциональными различиями, стоимостью, технологией и др. В данном случае специалисты не всегда могут точно определить: на какой сегмент пользователей рассчитан тот или иной продукт. Возникает проблема: как из множества однотипных продуктов выбрать такой продукт, который наилучшим образом отвечает слабоформализуемым требованиям и предпочтениям пользователя.

При этом предлагаемый способ определения «наилучшего» (в смысле требований данного пользователя) продукта должен быть достаточно прост и понятен. Наличие такого способа позволит разработчикам заранее, моделируя требования различных пользователей, настраиваться на определенный сегмент рынка, т.е. на определенный контингент пользователей.

К сожалению, на сегодняшний день такой способ отсутствует

Таким образом, существует противоречие между необходимостью рационального выбора пользователем продукта и отсутствием моделей, методов и средств, позволяющих обеспечить решение этой задачи с учетом нужд и возможностей пользователя.

Наличие этого противоречия определяет существование актуальной научно-технической задачи — необходимости разработки моделей, методик и алгоритмов, реализующих поддержку принятия решения при оценке качества изделий (систем).

Выбор изделий (систем) в качестве объектов для апробации теоретических результатов работы обоснован следующими соображениями:

  1. Развитие программирования за 50 лет [50, 13] привело к формированию понятия программного продукта (ПП). Этот продукт является результатом нового вида современного промышленного производства. Из объекта научного творчества и произведения искусства отдельных программистов программы превратились в объект планомерной разработки, эксплуатации и сопровождения, массовое тиражирование и реализация которого приносит фирмам-разработчикам огромные доходы.

  2. Рост доверия к программам и к их возможностям выполнять различные функции не только увеличил объем разработки, но и значительно повысил важность и ответственность выполняемых ими функций. Возрастание значения результатов функционирования пакетов прикладных программных систем

(ППС) повысило интерес пользователей к анализу качества создаваемых и эксплуатируемых программных продуктов.

  1. Пользователи, работающие над схожими задачами и использующие схожие программы, по своим индивидуальным пожеланиям и требованиям к тем или иным характеристикам и возможностям этих программ могут очень сильно различаться. Поэтому большое количество ПП, не столь мощных и многофункциональных, как лидеры данной области находят, тем не менее, своего потребителя, поскольку и стоят, как правило, дешевле. Таким образом, основным вопросом потребителя является: «Какую программу выбрать для данной проблемной области с учетом качества и стоимости?». Для того чтобы сделать этот выбор нужно обладать не только некоторой информацией по данному классу программных средств, но и иметь достаточно четкий и понятный механизм анализа [A3, А5].

  2. Одной из причин снижения качества программного обеспечения (ПО) является отсутствие единого подхода и методик, позволяющих оценить качество различных систем [50]. Стандарты ISO (ИСО) или ГОСТы (в частности управления качеством) не позволяют провести сравнительный анализ различного ПО. Следовательно, производителям не приходится соревноваться друг с другом по объективным показателям, достаточно управлять соотношением цена/функциональность и обеспечить продвижение продукта за счет умелого маркетинга. Поэтому, прежде всего, следует определить, что именно подразумевается под качеством ПП, а затем уже то, как его можно измерить.

  3. Качеству ПО посвящено много публикаций различного характера [6, 56]. Их авторы обычно ссылаются на одни и те же стандарты серии ISO 9000, а также на национальную нормативную базу. Основным способом обеспечения и подтверждения качества ПО предлагается считать использование процедур сертификации на соответствие этим стандартам, но этого явно не хватает для реального обеспечения качества ПО. Практический опыт свидетельствует об относительной действенности сертификации; жизнь постоянно ставит разработчиков перед необходимостью реально решать задачи обеспечения, поддержания и повышения качества своих ПО. Качество имеет вполне осязаемое стоимостное выражение. Именно это заставляет разработчиков обеспечивать необходимый уровень качества ПО. Хотя так называемые «чистые» потери из-за неудовлетворительного качества ППС встречаются довольно редко, довольно распространены косвенные потери. Компании-разработчики содержат зна-

чительные штаты служб технической поддержки и сопровождения, тестирования, консультирования, призванные в оперативном порядке выявлять причины претензий, устранять ошибки, документировать изменения и осуществлять необходимые мероприятия по улучшению и поддержанию качества ПО. Общая численность таких служб может превышать количество программистов, непосредственно занятых созданием продукта. ПО периодически совершенствуются разработчиками, однако при этом обычно возникают новые дефекты; растут и расходы на поддержание необходимого уровня качества.

6. Для того, чтобы было возможно при сравнении ПО оперировать численными показателями, для основных характеристик качества ПО должна быть проработана методика оценки.

Данное диссертационное исследование, посвященное решению научно-технической задачи разработки моделей, методик и алгоритмов для оценки уровня качества изделий и прикладных программных систем, с учетом мнений пользователей и разработчиков, непосредственно базируется на результатах исследований следующих ученых:

  1. в области методов оценки качества и эффективности сложных систем и технологий - А. Н. Анохин, С. Д. Бешелев, А. И. Губинский, В. В. Липаев, А. А. Терехов, Т. Саати и др.

  2. в области информационных технологий: Б. Я. Советов, С.А. Яковлев,

A. М. Заяц и др.

  1. в области оценки надежности и эффективности программных средств: - А. В. Копыл ьцов, В. В. Липаев, Г. Май ере, Э. Нельсон, П. И. Падерно, Б. П. Пальчун, О. В. Щербакова и др.

  2. в области эргономической экспертизы - А. Н. Анохин, В. Г. Евграфов,

B. М. Львов, П. И. Падерно и др.

Актуальность исследования определяется существованием:

  1. проблемы обеспечения необходимого качества;

  2. отсутствием единых взглядов на оценку качества;

  3. необходимостью учета мнений пользователей при оценке качества;

  4. возможными противоречиями между формулировкой требований к качеству со стороны разработчика и пожеланиями пользователей.

Целью исследования являлось обеспечение объективности всесторонней оценки качества изделий и системы в соответствии с поставленными требова-

ниями, ограничениями, назначением и специфическими особенностями конкретных продуктов.

Для реализации поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1.Определение особенностей структуры показателей качества и построение модели, позволяющей реализовать всестороннюю оценку качества.

2.Разработка методики построения модели, позволяющей применять для оценки комплексного качества метод анализа иерархий.

3.Разработка методики, позволяющей получать объективные оценки качества в соответствии с поставленными требованиями, ограничениями, назначением и специфическими особенностями изделия и системы.

4.Разработка математических моделей взаимосвязей частных и общих показателей качества ППС, на всех уровнях и ступенях.

5.Разработка алгоритмической поддержки (комплекса алгоритмов), реализующей автоматизированное решение задачи выбора (оценки качества ППС) в режиме диалога с пользователем.

6.Проведение экспериментальной проверки адекватности разработанных моделей, методик и алгоритмов.

Решение этих задач и составляет содержание исследования.

Объектом исследования являются изделия, в т.ч. прикладные программные системы, а предметом — оценка качества прикладных программных систем с учетом разнородных требований.

Основные научные результаты и их новизна состоят в следующем:

  1. Разработанная математическая модель структуры показателей качества, отличается от известных моделей иерархической структурой, наличием двух уровней, что дает возможность учитывать зависимости значимости компонент, находящихся на разных уровнях: - значимость компонент верхнего уровня зависит от пользователей; - значимость компонент нижнего уровня от специфики и назначения объекта.

  2. Методика, реализующая построение структуры показателей качества, отличается новым способом приведения исходной структуры к ступенчатой иерархии, что позволяет всесторонне учитывать взаимосвязи различных показателей качества.

  3. Методика, реализующая оценку с использованием метода анализа иерархий, отличается возможностью корректно комплексировать мнения различных экспертов, что позволяет осуществлять контроль качества создаваемо-

го изделия на всех этапах разработки, путем этапе формирования обоснованных требований.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в разработке модели и комплекса методик, явившихся методологической основой для алгоритмов автоматизированной поддержки процесса оценки качества изделий (систем) в режиме диалога.

Результаты внедрены в учебный процесс СПбГЭТУ «ЛЭТИ» и ВМИРЭ им. А.С. Попова, а программный модуль апробируется в ЗАО «КОМПАНИЯ ГИПЕРМЕТОД», о чем имеются соответствующие акты.

Достоверность обоснованных в диссертации положений и полученных научных результатов:

обеспечена: - корректным комплексированием известных подходов к оценке качества (в том числе качества ППС), - использованием апробированных математических моделей и методов для их оценки;

подтверждена: - результатами экспериментов, - достаточной апробацией и публикацией полученных результатов, а также внедрением.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:

ежегодных научно-технических конференциях профессорско - преподавательского состава СПбГЭТУ в 2004 - 2006 гг.;

международной конференции «Региональная информатика: РИ-2004», Санкт-Петербургское Общество информатики, вычислительной техники, систем связи и управления (СПОИСУ), 2004г.;

научно-практической конференции «Ананьевские чтения - 2005: Развитие специальной психологии в изменяющейся России», 2005г. СПбГУ.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 6 печатных работ, в том числе 3 статьи и 3 тезиса докладов.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы, включающего 91 наименование, шести приложений. Основная часть работы изложена на 142 страницах машинописного текста. Работа содержит 67 рисунков и 41 таблица.

Подобные работы
Лужбинин Александр Васильевич
Методы, модели и алгоритмы оценки и управления качеством программно-аппаратных систем на этапах жизненного цикла
Челпанов Александр Витальевич
Методика робастной стабилизации систем в условиях неопределенности моделей при заданных квадратичных критериях качества
Назаренко Николай Александрович
Модели и алгоритмы определения набора профессионально важных качеств специалиста и батареи диагностических методик для оценки степени их проявления
Лисецкий Юрий Михайлович
Алгоритмы и методы комплексной количественной оценки качества систем
Кузнецов Алексей Владимирович
Система комплексной оценки качества регуляторов напряжения
Смагина Ирина Анатольевна
Анализ структур и разработка методов оценки качества прецизионных электромеханических следящих систем
Забелин Олег Алексеевич
Анализ загрузки телекоммуникационной сети интегрированной информационной системы статистическими данными для оценки и обеспечения качества информации
Веселов Николай Витальевич
Разработка методов и алгоритмов оценки качества, экономического анализа и обработки экспертной информации для больших систем в условиях неопределенности (На примере построения рейтинга инновационно-ориентированных регионов РФ)
Захаров Павел Павлович
Разработка автоматизированного программного комплекса для исследования качества и эффективности функционирования моделей технических систем и управляемых систем массового обслуживания
Яковлев Александр Владимирович
Методы, модели и алгоритмы формирования и анализа изображений в системе контроля качества материалов и продукции машиностроительного предприятия

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net