Измерение показателей программного обеспечения

Измерения в области программного обеспечения – это получение числовых значений определенных показателей программного продукта или процесса его разработки. Значения этих показателей сравнивают между собой и со стандартами, применяемыми в данной организации. На основе этих сравнений можно сделать выводы о качестве продукта или процесса разработки. Например, организация планирует ввести новое программное средство для тестирования ПО. Перед тем как это средство будет введено в стандарт, нужно определить количество дефектов программной системы, обнаруженных за определенный период времени другими средствами тестирования. Затем следует повторить процесс тестирования новым средством. Если при этом будет обнаружено большее количество ошибок за то же время, значит, это средство окажется действительно полезным для проведения проверки правильности программного кода.

Системы измерения показателей ПО пока не получили широкого распространения. Основной причиной является отсутствие очевидной пользы от этих систем – во многих организациях-разработчиках процесс создания программных продуктов все еще организован не лучшим образом и недостаточно развит для ведения подобных систем измерений. Кроме того, нет четких стандартов показателей ПО, отсюда ограниченный уровень технической поддержки по сбору и анализу подобных данных. Большинство компаний не готовы к введению систем измерений показателей ПО, поскольку не разработаны соответствующие стандарты и отсутствуют средства их поддержки.

Показатели программного обеспечения – это количественные показатели, которые можно измерить и которые характеризуют программную систему, процесс разработки ПО или сопровождающую документацию. Например, это может быть размер программного продукта, равный количеству строк кода, индекс непонятности, который является мерой читабельности письменного текста, количество зарегистрированных ошибок в программном продукте, а также количество человеко-дней, требующихся для создания системных компонентов.

Показатели делятся на два вида: контрольные и прогнозируемые. Контрольные показатели обычно соотносятся с процессом разработки ПО, а прогнозируемые – с готовым программным продуктом. Примером контрольного показателя (показателя процесса) может быть среднее значение затрат и времени, расходуемых на исправление зарегистрированных неполадок. В качестве примера прогнозируемого показателя можно привести цикломатическую сложность программных модулей*, среднюю длину идентификаторов в программе, а также количество атрибутов и операторов, относящихся к объектами системной структуры. На решения по управлению проектом могут оказать влияние как контрольные, так и прогнозируемые показатели (рис. 25.5).

Примечание: Цикломатическая сложность программного модуля характеризуется цикломатическим числом графа, отображающего структуру этого модуля (когда каждой точке ветвления программы соответствует вершина графа).

Рис. 25.5. Контрольные и прогнозируемые показатели

Часто невозможно провести прямое оценивание таких показателей качества программного продукта, как удобство сопровождения, сложность или понятность, поскольку они слагаются из самых разных факторов. Поэтому для их оценивания не существует прямой системы показателей. Отсюда следует вывод, что для начала необходимо измерить какой-либо внутренний показатель ПО (например, размер программы), а затем предположить, что существует взаимосвязь между тем, что мы можем измерить, и тем, что мы в действительности хотели бы узнать. В идеале между внутренними и внешними характеристиками программного продукта должна быть четкая прямая взаимосвязь, поддающаяся проверке.

На рис. 25.6 показаны внешние показатели качества, которые нас заинтересуют, и внутренние показатели ПО, которые можно измерить и соотнести с внешними свойствами. Между внешними и внутренними показателями ПО предполагается определенная взаимосвязь, однако неизвестно, какого вида эта взаимосвязь. Если необходимо определить внешние характеристики ПО путем измерения внутренних показателей, следует соблюсти три обязательных условия.

1. Точное и аккуратное проведение измерения внутренних показателей.

2. Наличие взаимосвязи между измеренными показателями и внешними поведенческими характеристиками ПО.

3. Обязательное изучение этой взаимосвязи, ее проверка и выражение в виде формулы или модели.

Формулировка модели предусматривает определение вида функциональной зависимости между внешними и внутренними показателями (линейный, экспоненциальный или другой вид зависимости), что осуществляется путем анализа собранных данных, определения параметров, которые должны быть включены в модель, а также калибровки существующих данных. При построении такой модели необходим в первую очередь достаточный опыт работы со статистическими методами. Поэтому в такую деятельность следует вовлечь специалистов по математической статистике.

Рис. 25.6. Взаимосвязь между внутренними и внешними показателями ПО