Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos María N....

Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos

María N. Moreno GarcíaFrancisco J. García PeñalvoMaría José Polo Martín

Universidad de SalamancaDepartamento de Informática y Automática

CONTENIDO

1. Introducción2. Medición de especificaciones de

requisitos3. Medidas basadas en modelos4. Arquitectura de gestión de calidad de

ERS5. Conclusiones6. Referencias

1. Introducción

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1. Introducción

Calidad del software

Medición del software: necesidad de obtener datos objetivos que ayuden a mejorar la calidad

Creación de modelos de calidad:útiles para discutir, planificar y obtener índices de calidad

Aplicación de estándares de calidad: directrices para el aseguramiento externo e interno de la calidad

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1. Introducción

Los siguientes conceptos se han desarrollado tomando como base la experiencia de varias organizaciones

Pradigma para establecer objetivos corporativos y del proyecto y un mecanismo para medir dichos objetivos

Paradigma Objetivos/Preguntas/Metricas Un mecanismo de mejora evolutiva para el software

Paradigma Mejora de la Calidad Un enfoque organizativo para construir competencias de

software y suministrarlas a los proyectos

Factoría de la experiencia

Victor R. Basili

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1. Introducción

Necesitamos “frameworks” de medidas para: Caracterizar

Construir modelos comparativos y líneas base Entender

• Analizar modelos Evaluar

• Comparar modelos Predecir

• Construir modelos predictivos Motivar

• Construir modelos prescriptivos

Victor R. Basili

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1. Introducción

Modelos de calidad: Modelo de Boehm [Boehm et al., 1978] Modelo FCM (Factors/Criteria/Metrics) [McCall et al.,

1977] Marco ISO 9126 [ISO/IEC, 1991]: Paradigma GQM (Goal-Question-Metric) [Basili y

Rombach, 1988]: Modelo de Gilb [Gilb, 1988]: Modelo CMM (Capability Maturity Model) [Paulk,

1993]: Modelo SPICE (Software Process Improvement and

Capability determination) [Rout, 1995], [SPICE, 1999]:

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1. Introducción

Características de los modelos: Algunos modelos (FCM, GQM...) incluyen métricas

para evaluar diferentes atributos de calidad del producto casi siempre en el nivel del diseño o del código

Los modelos de calidad más recientes (CMM, SPICE) están orientados a la mejora de procesos

“Desafortunadamente, organizaciones que cumplen los requisitos CMM o ISO no están produciendo software de calidad”

David Cook

2. Medición de especificaciones de requisitos

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Métricas de especificación de requisitos: Tamaño y funcionalidad:

• Puntos de función [Albrecht, 1979]• Métrica Bang [DeMarco, 1982] • Puntos objeto [Boehm et al., 1995]

Calidad• Métricas basadas en especificaciones formales [Samson et

al., 1990]• Calidad de las especificaciones informales en lenguaje

natural [Samson y Palmer], [Finkelstein et al.]• Métricas de calidad de la documentación [Arthur y Stevens,

1989], [French et al., 1997], [Roth et al., 1994]• Listas de comprobación [Brykczynski, 1999] [Farbey, 1990]

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Calidad en sistemas OO Métricas de diseño: [Chidamber y Kemerer, 1994] Métricas orientadas a clases [Lorenz y Kidd 1994] Métricas orientadas a operaciones [Churcher y

Shepperd, 1995] Métricas para pruebas [Binder, 1994] Métricas de calidad y complejidad en modelos OMT

[Genero et al., 1999] Métricas de calidad de los diagramas de clases en

UML [Genero et al., 2000] Medición de modelos conceptuales basados en

eventos [Poels, 2000]

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Calidad en sistemas OO Características de las métricas:

• Centradas en el diseño

• Dirigidas a la medición de la complejidad, reusabilidad, acoplamiento y cohesión

• Enfocadas en el modelado estructural o estático

• Las métricas desarrolladas en niveles próximos a la especificación de requisitos del software (ERS) no miden sus atributos de calidad (exceptuando las técnicas formales)

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Atributos de la ERS: Corrección: validación de requisitos, modelos

técnicamente correctos, etc. Completitud : grado en que los requisitos cumplen las

necesidades de los usuarios Consistencia: ausencia de requisitos contradictorios Carencia de ambigüedad: un único requisito debe tener

una única interpretación (ortogonalidad del lenguaje de especificación)

Trazabilidad: seguimiento de la evolución de los requisitos

Facilidad de comprensión

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Algunas características de la ERS dificultan la aplicación de métricas Diferentes perspectivas de modelado

• Es necesario contemplar múltiples notaciones

Evolución• Hay que asegurar la consistencia de los cambios

Transformación• Se requieren medidas de calidad que valoren la trazabilidad

Abstracción• Es difícil medir directamente los atributos de calidad

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Necesidad de Modelos:

Minimizar la complejidad y relatividad inherentes al concepto “calidad del software”

Manejar diferentes perspectivas de modelado Gestionar la evolución y asegurar la consistencia

de los cambios Crear “Factorías de la experiencia”

3. Medidas basadas en modelos

MPC = c i

M1, M2, ...,Mn

P = 1 - (ET/ER)

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El éxito en la medición del software está ligado a la obtención, definición y manipulación conjunta de dos modelos:Modelos empíricos

• Contexto empírico del mundo realModelos numéricos

• Formalización de las medidas del contexto empírico

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Modelo empírico

Medida Modelo numérico

Resultado empírico

Interpretación Resultado numérico

Matemáticas/ estadística

Comprensión/ refinamiento

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i j k

Modelo

I’ J’ K’

Modelo’

Metamodelo

Meta-metamodelo

Modelo de jerarquía genérico que recoge los aspectos evolutivos y/o de transformación de dos modelos

4. Arquitectura de gestión de calidad de ERS

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Objetivos: Gestionar conjuntamente la calidad de

diferentes perspectivas de modelado Formular directamente objetivos de calidad y

planes de medida Proporcionar una base para la automatización

de las medidas Mantener registros de información histórica Proporcionar soporte para estudios empíricos y

construcción de modelos predictivos

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Modelos en el ámbito de los requisitos

Entorno deaplicación 2

Entorno deaplicación 1

Entorno de desarrollo

Meta metamodelo

Lenguaje de modelado

Modelos

Instancias yescenarios

Ingeniería de métodos Modelado conceptual

Uso

Estructura de referencia ISO IRDS (Information Resource Dictionary System)


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Basada en la arquitectura IRDS de cuatro capas : Escenarios e instancias: contiene objetos no

instanciables (datos, estados...) Modelos: representa las clases Metamodelos: nivel de lenguajes de modelado

que define la estructura de las clases Meta metamodelo: Definición de múltiples

lenguajes de modelado

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UMLNombre: UMLtipo: gráficonº de notaciones: 9

CU-0Aplicación: contabilidadNivel: contextual

Modelo M2Metamodelo

Casos de uso

Diagrama: casos de usoClasificadores: 2

ModeloEscenario

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Implementación en un repositorio Construcción de modelos empíricos de entidades

medibles Recuperación de modelos y datos para realizar

medidas Realización de análisis de datos, presentación e

interpretación de resultados Almacenamiento de modelos y resultados para uso

futuro Automatización de la recolección de datos y

aplicación de métricas


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SGBD

ME

Aplicación

1Aplicación

n

Repositorio

CASE

Repositorio

de gestión

de Calidad

5. Conclusiones

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5. Conclusiones

Construir modelos para: ayudar a entender qué estamos haciendo proporcionar una base para definir objetivos proporcionar una base para la medición

Construir modelos de: gente, procesos, productos y estudiar sus interrelaciones

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5. Conclusiones

Usar modelos para clasificar el proyecto en curso distinguir los entornos pertinentes del proyecto encontrar tipos de proyectos con características y

objetivos similares Los modelos proporcionan un contexto para:

Definición de objetivos Objetos/experiencias reutilizables Selección de procesos Evaluación/comparación Prediccion

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5. Conclusiones

El enfoque propuesto proporciona:

Un marco para definir modelos de calidad y objetivos específicos del proyecto

Un mecanismo para evaluar la calidad en las primeras fases del ciclo de vida

Soporte para el registro y uso provechoso de experiencias pasadas

Un medio para gestionar la evolución y la consistencia de los cambios

6. referencias

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6. ReferenciasAlbrecht, A.J., “Measuring application development”, Proc. of IBM Applications DevelopmentJoint SHARE/GUIDE

Symposium, Monterey, CA, pp 83-92, 1979.

Arthur, J.D. y Stevens, K.T. , “Assessing the adequacy of documentation through document quality indicators”, Proceedings of the IEEE Conference of Software Maintenance, pp. 40-49, 1989.

Basili, V.R. y Rombach, H.D., “The TAME Project: Towards Improvement-Oriented Software Environments”, IEEE Transaction on Software Engineering,14(6), 758-73 1988.

Basili, V.R. y Weiss, D., “A Methodology for Collecting Valid Software Engineering data”, IEEE Transaction on Software Engineering, 10 (6), 728-38 1984.

Binder, R., “Testing Object-Oriented Systems”, American Programmer, 7(4), 22-29, 1994.

Boehm, B.W., Kaspar, J.R. y otros “Characteristics of Software Quality”, TRW Series of Software Technology, 1978.

Boehm, B.W., Clark, B., Horowitz, E. et al., “Cost Models for future life cycle processes: COCOMO 2.0”, Annals of Software Engineering 1(1), pp 1-24, 1995.

Brykczynskki, B., “A survey of software inspection checklist”, ACM Software Engineering Notes, 24(1), pp 82-89, 1999.

Chidamber, S.R. y Kemerer, C.F., “A Metrics Suite for Object-Oriented Design” ,IEEE Transactions of Software Engineering, 20(6), 476-493, 1994.

Churcher, N.I. and Shepperd, M.J., “Towards Conceptual Framework for Object-Oriented Metrics”, ACM Software Engineering Notes, 20 (2), 67-76, 1995.

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6. Referencias

DeMarco, T., “Controlling Software Projects”, Yourdon Press, 1982.

Dolado, J.J. y Fernández, L. (coordinadores). “Medición para la Gestión en la Ingeniería del Software”. Ra-ma, 2000.

Farbey, B., “Software Quality metrics: considerations about requirements and requirements specification”, Information and Software Technology, 32 (1), pp 60-64, 1990.

Fenton, N.E. y Pfleeger, S.L., “Software Metrics. A Rigorous & Practical Approach” , PWS, 1997.

French, J.C., Knight, J.C. y Powell, A.L., “Applying hipertext structures to software documentation”, Information Processing and Management”, 33 (2), pp 219-231, 1997.

Genero, M., Manso, M.E., Piattini, M. y García F.J. “Assessing the quality and the Complexity of OMT Models” 2nd European Software Measurements Conference-FESMA 99, Amsterdam, Netherlands, pp 99-109, 1999.

Genero, M., Piattini, M. y Calero, C. “Una propuesta para medir la calidad de los diagramas de clases en UML”, IDEAS´2000, Cancun, México, pp 373-384, 2000.

Gilb, T. “Principles of Software Engineering Management”, Addison-Wesley, 1988.

ISO/IEC "Information Technology - Information Resources Dictionary System (IRDS) - Framework", ISO/IEC intl. Standard edition, 1990.

ISO/IEC 9126, “Software Product Evaluation – Quality Characteristics and Guidelines for their Use ”, 1991.

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6. Referencias

Lorenz, M. and Kidd, J., “Object_oriented Software Metrics”, Prentice Hall 1994.

McCall, J.A., Richards, P.K. and Walters, G.F. “Factors in Software Quality”, RADC TR-77-369, US Rome Air Development Center Reports NTIS AD/A-049 014, 015, 055, 1977.

Paulk, M., Curtis, B., Chrissis, M., and Weber, C. “Capability Maturity Model for Software: Version 1.1”. Technical Report SEI-93-TR-24, Software Engineering Institute, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, Pennsylvania, USA, 1993.

Poels, G., “On the measurements of event-based object-oriented conceptual models”. 4th International ECOOP Workshop on Quantitative Approaches in Object Oriented Software Engineering, Cannes, France, 2000.

Roth, T., Aiken, P. y Hobbs, S., “Hypermedia support for software developmemt: a retrospective assessment”, Hypermedia, 6 (3), pp 149-173, 1994.

Rout, T.P. “Software Process Improvement and Practice”, 1(1), pp 57-66, 1995.

Samson, W.B., Nevill, D.G. Y Dugard, P.I., “Predictive software Metrics based on a Formal Specification”, Software Engineering Journal, 5(1), 1990.

SPICE, “SPICE Document Suite, Software Process Improvement and Capability determination”, , 1999.

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