Техническое обеспечение подсистемы.

В подсистеме «Программное обеспечение» ООО «Оргнефтехим» в техническом обеспечении находятся персональные компьютеры, сервера, принтеры и модемы для связи со всеми офисами компании.

В ООО «Оргнефтехим» используется локальная сеть топологии типа «звезда».

Для создания звездообразной топологии применяется кабель «витая пара» (категория 5 или 5Е). В сети с топологией типа «звезда» центром является концентратор, а лучами - сегменты, на концах которых находятся рабочие станции (по одной на каждый сегмент)

Таблица характеристик технического обеспечения подсистемы:

Наименование	Модель	Технические характеристики	Количество
ПК пользователя	Inecs-010	P4-1700 Celeron/256mb/40gb/lan/cd-rom/keyboard/mouse	20
Монитор	107P5	17" Philips Brilliance 107P5, 0.22, 1024x768@85Гц, TCO'99	20
Сервер	225	IBM xSeries 225 2x2.4Xeon/1Gb/200Gb/lan/DVD+RW /keyboard/mouse	4
Принтер	Q2428A	HP LaserJet 1320, 24 ppm, 1200x1200 dpi, 32Mb, A4	5
Модем	USR995630B	U.S. Robotics 56K V.92 External Faxmodem Rus	2

 На рис. 4 представлен фрагмент локальной сети подсистемы «Программное обеспечение» ООО «Оргнефтехим»:

Московский офис

   modem

                                                                                                                                                                                  printer

                                       server

                                                                                    PC               PC              PC                PC

Офисы в других городах

 

            Рис.4: Фрагмент локальной сети системы управления качеством.

1.8. Постановка задачи «Оптимизация плана работ по отладке программных продуктов»

В последнее время в компании «Оргнефтехим» постоянно растет объем выполняемых работ по созданию программного обеспечения для объектов заказчиков. В связи с этим увеличивается время, необходимое персоналу, занимающемуся доработкой программного обеспечения, создаваемого для заказчиков ООО «Оргнефтехим», для анализа его качества и оценки, особенно ручными методами.

Целью задачи «Оптимизация плана работ по отладке программных продуктов» является такое распределение труда, при котором поддерживался бы необходимый уровень качества программных продуктов при минимальных затратах человеко-часов.

Для решения данной задачи необходимо определить все параметры по программным продуктам каждого проекта, т.е. определить стадию жизненного цикла, на котором в данный момент находится разрабатываемый продукт, установить номенклатуру параметров для каждого жизненного цикла каждого программного продукта, сравнить параметры результатов тестирования с нормативами технической документации данной разработки, и сформировать оптимальный план доводки с минимальными затратами человеко-часов.

Для реализации поставленной задачи необходимо в первую очередь формализовать задачу, выявив все параметры и их взаимосвязь, разработать алгоритм решения задачи, после чего реализовать его в виде программы, который позволит на последнем этапе оценки составлять план работы, предусматривающий возможность оптимизировать распределение ресурсов при решении задачи.

Автоматизация данной задачи позволит упорядочить труд специалистов, занимающихся вопросами управления качеством разрабатываемого программного обеспечения, что приведет к укреплению позиции компании на рынке разработок программных продуктов.

2.1. Описание сущности задачи «Оптимизация плана работ по отладке программных продуктов».

Оценка качества программного продукта проводится на фазах жизненного цикла (табл. 1) и включает набор номенклатуры показателей (табл. 2), применяемость показателей (табл. 3), их оценку и сопоставление значений показателей, полученных в результате сравнения с базовыми значениями.

Показатели качества объединены в систему из четырех уровней. Каждый вышестоящий уровень содержит в качестве составляющих показатели нижестоящих уровней. Для обеспечения возможности получения интегральной оценки по группам показателей качества используют факторы качества (1-й уровень): надежность программного продукта, сопровождаемость, удобство применения, эффективность, универсальность (гибкость) и корректность.

Каждому фактору качества соответствует определенный набор критериев качества (комплексные показатели – 2 уровень): устойчивость функционирования, работоспособность, структурность, простота конструкции, наглядность, повторяемость, легкость освоения, доступность эксплуатационных программных документов, удобство эксплуатации и обслуживания, уровень автоматизации, временная эффективность, ресурсоемкость, гибкость, мобильность, модифицируемость, полнота реализации, согласованность, логическая корректность, проверенность.

Критерии качества определяют одной или несколькими метриками (3-й уровень). Если критерий качества определяется одной метрикой, то уровень метрики опускается.

Метрики составляются из оценочных элементов (единичных показателей – 4-й уровень), определяющих заданное в метрике свойство. Число оценочных элементов, входящих в метрику не ограничено.

Выбор оценочных элементов в метрике зависит от функционального назначения оценочного элемента и определяется с учетом данных, полученных при проведении испытаний различных видов, а также по результатам эксплуатации программного продукта.

Оценка качества программного продукта проводится в определенной последовательности:

1. Для установления показателей качества ПП необходимо получить результаты тестирования;

2. На фазе анализа устанавливается жизненный цикл и выбор для жизненного цикла показателей и их базовых значений;

3. Для показателей качества на всех уровнях (факторы, критерии, метрики, оценочные элементы) принимается единая шкала оценки 0/1.

4. Показатели качества на каждом вышестоящем уровне (кроме уровня оценочных элементов) определяются показателями нижестоящего уровня, т.е.;

- результаты оценки каждого фактора определяются результатами оценки соответствующих ему критериев;

- результаты оценки каждого критерия определяются результатами оценки соответствующих ему метрик;

- результаты оценки каждой метрики определяются результатами оценки определяющих ее оценочных элементов.

Примеры метрик в зависимости от фазы программных продуктов показаны на рис. 5-7.

Каждый разрабатываемый программный продукт в каждый момент времени имеет определенную фазу жизненного цикла (см. табл.1). В зависимости от определенной фазы жизненного выделяется сумма показателей, которым программа на данном этапе жизненного цикла должна соответствовать. Рассчитывается суммарный показатель качества на соответствие с установленными в справочно-нормативной информации. Выделяется вид работ, необходимый для доводки программного продукта до уровня удовлетворения показателей качества.

Специалисты, осуществляющие работы по доводке программного обеспечения имеют разные квалификационные разряды. (см. табл2.) Разряд присвоенный специалисту характеризует его профессионализм. Специалисты имеющие пятый разряд (самый высокий) наиболее квалифицированы и могут выполнять гораздо больший перечень работ, по сравнению со специалистами меньшего разряда. При распределении специалистов на выполнение работ учитывается их разряд. Специалист с более высоким разрядом, затрачивает гораздо меньше времени на доводку программного продукта.

Табл.1.

№ п/п	Квалификация специалиста (класс)	Вид выполняемых работ
1	Постановщик задач	Тестирование программного обеспечения Разработка Локальных приложений Разработка Сетевых приложений Разработка программ взаимодействия с аппаратной частью комплекса. Выявление задач требующих решения
2	Программист 3 класса	Тестирование программного обеспечения Разработка Локальных приложений Разработка Сетевых приложений Разработка программ взаимодействия с аппаратной частью комплекса.
3	Программист 2 класса	Тестирование программного обеспечения Разработка Локальных приложений Разработка Сетевых приложений
4	Программист 1 класса	Тестирование программного обеспечения Разработка Локальных приложений
5	Тестировщик	Тестирование программного обеспечение

 Информация о жизненных циклах каждого программного продукта, и его характеристиках поступает в отдел управления качеством посредством локальной сети (от отделов расположенных в центральном офисе), а также посредством модемной связи (от отделов расположенных в других городах). На все программные продукты, не удовлетворяющие показателям качества необходимо выделять время специалиста для выполнения работ по устранению недоработок.

В результате решения задачи «Оптимизация плана работ по отладке программных продуктов» требуется составить план проведения работ, данный план должен включать в себя накопленные заявки на выполнение работ по доводке, с минимальными затратами времени специалистов на устранение недоработок. План требуется составить на неделю. При составлении плана, направление определенного специалиста на определенный вид работ, требуется учитывать разряд специалиста, и фазу жизненного цикла дорабатываемого программного продукта.

                                                                                                  Таблица 2

Фазы жизненного цикла программного продукта

Процесс	Фаза	Подфаза	Результат
Разработка	Анализ	-	Определение требований. Спецификация требований. Техническое задание.
	Проектирование	Логическое проектирование	Логический проект (функциональный проект): -системы, - программ, - модулей, - документации.
	Кодирование	-	Модули. Программы. Система. Средства тестирования. Дополняющая документация.
	Тестирование	-	Тестирование модуля, программы системы, дополняющая документация. Сдача в фонд (при необходимости)
	Изготовление	Выпуск	Программное средство в форме, готовой для поставки. Документация. Правила внесения изменений.
		Испытания	Установленный программный продукт Организация применения. Отчет об испытаниях. Отзыв пользователя
Применение	Внедрение	-	Подтверждающее стабильной эксплуатации. Предоставление набора услуг по внедрению.
	Эксплуатация	-	Предложения по усовершенствовании. Сообщения о функциональных отклонениях.
	Обслуживание (сопровождение)	-	Информация о сопровождении программ. Измененный программный продукт.

Таблица 3.

Номенклатура показателей качества программных средств (ПП).

Наименование групп и комплексных показателей качества	Обозначение показателя	Характеризуемое свойство
1. Показатели надежности программных средств		Характеризуют способность ПП в конкретных областях применения выполнять заданные функции в соответствии с программными документами в условиях возникновения отклонений в среде функционирования, вызванных сбоями технических средств, ошибками во входных данных, ошибками обслуживания и другими дестабилизирующими воздействиями.
1.1 Устойчивость функционирования	Н1	Способность обеспечивать продолжение работы программы после возникновения отклонений, вызванных сбоями технических средств, ошибками во входных данных, и ошибками обслуживания.
1.2. Работоспособность	Н2	Способность программы функционировать в заданных режимах и объемах обрабатываемой информации в соответствии с программными документами при отсутствии сбоев технических средств.
2. Показатели сопровождения		Характеризуют технологические аспекты, обеспечивающие простоту устранения ошибок в программе и программных документах и поддержания ПП в актуальном состоянии
2.1. Структурность	С1	Организация всех взаимосвязанных частей программы в единое целое с использованием логических структур «последовательность», «выбор», «повторение».
2.2. Простота конструкции	С2	Построение модульной структуры программы наиболее рациональным с точки зрения восприятия и понимания образом
2.3. Наглядность	С3	Наличие и представление в наиболее легко воспринимаемом виде исходных модулей ПП, полное их описание в соответствующих программных документах
2.4. Повторяемость	С4	Степень использования типовых проектных решений или компонентов, входящих в ПП
3. Показатели удобства применения		Характеризуют свойства ПП, способствующие быстрому освоению, применению и эксплуатации ПП с минимальными трудозатратами с учетом характера решаемых задач и требований к квалификации обслуживающего персонала.
3.1. Легкость освоения	У1	Представление программных документов и программ в виде, способствующем пониманию логики функционирования программы в целом и ее частей.
3.2. Доступность эксплуатационных программных документов	У2	Понятность, наглядность и полнота описания взаимодействия пользователя с программой в эксплуатационных программных документах.
3.3. Удобство эксплуатации и обслуживания	У3	Соответствие процесса обработки данных и форм представления результатов характеру решаемых задач.
4. Показатели эффективности		Характеризуют степень удовлетворения потребности пользователя в обработке данных с учетом экономических, вычислительных и людских ресурсов.
4.1. Уровень автоматизации	Э1	Уровень автоматизации функций процесса обработки данных с учетом рациональности функциональной структуры программы с точки зрения взаимодействия с ней пользователя и использования вычислительных ресурсов.
4.2. Временная эффективность	Э2	Способность программы выполнять заданные действия в интервал времени, отвечающим заданным требованиям.
4.3. Ресурсоемкость	Э3	Минимально необходимые вычислительные ресурсы и число обслуживающего персонала для эксплуатации ПП.
5. Показатели универсальности		Характеризуют адаптируемость ПП к новым функциональным требованиям, возникающим в следствие изменения области применения или других условий функционирования.
5.1. Гибкость	Г1	Возможность использования ПП в различных областях применения
5.2. Мобильность	Г2	Возможность применения ПП без существенных дополнительных трудозатрат на ЭВМ аналогичного класса
5.3. Модифицируемость	Г3	Обеспечение простоты внесения необходимых изменений и доработок в программу в процессе эксплуатации.
6. Показатели корректности		Характеризуют степень соответствия ПП требованиям, установленным в ТЗ, требованиям к обработке данных и общесистемным требованиям
6.1. Полнота реализации	К1	Полнота реализации заданных функций ПП и достаточность их описания в программной документации
6.2. Согласованность	К2	Однозначное, непротиворечивое описание и использование тождественных объектов, функций, терминов, определений, идентификаторов и т.д. в различных частях программных документов и текста программы
6.3. Логическая корректность	К3	Функциональное и программное соответствие процесса обработки данных при выполнении задания общесистемным требованиям.
6.4. Проверенность	К4	Полнота проверки возможных маршрутов выполнения программы в процессе тестирования.

 

Таблица 4

Применяемость показателя по группам ПП

 

Номер показателя по табл.1

Применяемость показателя по группам ПП

5011

5012

5013

5014

5015

5016

5017

503

504

505

506

509

1.1

+

+

+

+

+

+

+

-

±

±

1.2

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

2.1

±

±

±

±

±

±

±

±

±

±

±

2.2

±

±

±

±

±

±

±

-

±

±

±

2.3

±

±

±

±

±

±

±

-

±

±

±

2.4

±

±

±

±

±

±

±

±

±

±

±

3.1

±

±

±

+

+

+

+

±

+

±

±

3.2

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

3.3

+

+

±

+

+

+

+

-

+

+

±

4.1

±

±

±

±

±

±

±

-

±

±

±

4.2

±

±

±

±

±

±

±

±

±

±

±

4.3

+

+

+

±

±

+

±

-

±

±

±

5.1

-

±

-

±

±

-

-

-

+

±

±

5.2

±

±

±

±

±

±

±

±

±

±

±

5.3

+

+

±

±

±

±

±

-

±

±

±

6.1

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

6.2

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

6.3

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

6.4

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

 

Знак «+» означает применяемость, знак «-» - неприменяемость соответствующих показателей качества ПП, знак «±» - ограниченную применяемость.

Выбор показателей качества ПП для подкласса 509 (прочие ПП) осуществляется в зависимости от их назначения с учетом требований областей применения.

Наименование подклассов (групп) ПП по ОКП:

5011 – операционные системы и средства их расширения;

5012 – программные средства управления базами данных;

5013 – инструментально-технологические средства программирования;

5014 – ПП интерфейса и управления коммуникациями;

5015 – ПП организации вычислительного процесса (планирования, контроля)

5016 – сервисные программы;

5017 – ПП обслуживания вычислительной техники;

503 – прикладные программы для научных исследований;

504 – прикладные программы для проектирования;

505 – прикладные программы для управления техническими устройствами и технологическими процессами;

506 – прикладные программы для решения экономических задач;

509 - прочие ПП.

Все возможные варианты выявления метрик в соответствующих жизненных циклах, все способы оценок и расчетов показателей (метрик) приведены в
ГОСТ 28195-89. Эти данные составляют основу нормативно-справочной информации, необходимой для решения поставленной задачи.

 

 

Фактор                   Критерий                   Метрика

                                                         1         

 

 

2

Фаза анализа

 

 

                                                                       1

 

                                                                       2

 

       3

 

   Фаза проектирования

 

 

                                                                             1

 

                                                                             2

 

 

                                                                            3

 

 

                                                                            4

 

                                                                            5

 

Рис. 5: Примеры метрик на фазах жизненного цикла.