軟件測試領域的知識管理及模型研究

(1.北京航空航天大學 計算機學院， 北京 100083; 2.大慶石油學院 計算機與信息技術學院， 黑龍江 大慶 163318； 3.哈爾濱工程大學 計算機科學與技術學院， 哈爾濱 150001）

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摘 要：軟件測試組織中知識管理具有不同的特征，以建立測試知識共享場所為基礎，對軟件測試知識傳遞和積累進行分析，提出了一個面向軟件測試過程的知識管理模型。該模型強調了將知識服務與軟件測試活動緊密聯系的思想，為軟件測試領域知識管理技術研究提供了重要基礎。基于該模型，給出了在QESuite2.0 項目中的應用情況。

關鍵詞：軟件測試; 知識管理; 知識管理模型; 知識共享

中圖分類號：TP311.5 文獻標志碼：A

文章編號：10013695(2009)01014303

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Research of model and knowledge management in software testing

LIU Yongpo1，2， ZOU Lei1， JIN Maozhong1， LIU Xuemei2，3

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（1.School of Computer Science Technology， Beihang University， Beijing 100083， China； 2. School of Computer Information Technology， Daqing Petroleum Institute， Daqing Heilongjiang 163318， China； 3. College of Computer Science Technology， Harbin Engineering University， Harbin 150001 ， China）

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Abstract:Knowledge management has some different features in software testing. After analyzing transfer and accumulation of software testing knowledge， this paper gave a knowledge management model toward software testing process， which took into account building the site of knowledge sharing. This model emphasized the idea of contacting knowledge servicing and software testing closely， it will promote the research of knowledge management technology of software testing. At last， the paper gave the instance of application in the project of QESuite2.0 based on this model.

Key words：software testing ; knowledge management; knowledge management model; knowledge sharing

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0 引言

信息技術的飛速發展使軟件產品應用到社會的各個領域，軟件產品的質量自然成為人們關心的焦點。為了保證軟件的質量和可靠性，軟件測試已經成為軟件開發過程中不可或缺的重要環節，測試的質量和效率直接影響到軟件產品的成敗。

知識管理作為一個新興的學科，它是管理學、認知科學以及信息科學的交叉學科，主要是對企業的各種知識進行管理，這些知識可能存在于數據庫、知識庫、文件柜或者人的頭腦中，遍布在整個企業。知識管理能夠提升企業的競爭優勢，提高市場價值，增強顧客滿意程度，提高雇員能力，促進產品創新，增加企業收益，使決策者能夠作出高質量的決策，對市場能有快速反應，提升客戶服務水平。

進行軟件測試領域知識管理的研究，對于提升軟件測試組織的整體測試水平和軟件企業的整體應變能力，從而最終提高軟件產品的質量和企業的經濟效益，加強軟件企業的核心競爭力無疑具有重大意義。

1 知識管理與軟件測試

隨著知識經濟時代的到來，知識管理的重要性越發明顯，已成為國際管理界研究的一個新熱點。許多企業為提高其自身競爭力，已主動把知識管理列入其核心的業務過程。這帶動了以知識管理為新內容的咨詢業的發展，也促使IT企業隨之推出了一批知識管理軟件工具和系統， 與知識管理相關的雜志和網站如雨后春筍般地涌現。而知識管理所引起的這些關注反過來又推動了它自身的發展，拓寬了其應用領域和在企業內部的實施深度。

知識管理的本質是一個管理問題，但是知識管理的各種功能及服務最終都還依靠知識管理技術來實現。可以說，沒有強大的知識管理技術支持，企業很難有效實施知識管理，它是構建知識管理系統的基礎，也是實現知識管理的強大推動力。從廣義的角度看，知識管理技術并不局限于IT技術，但現代信息技術是知識管理得以有效實現的基本前提[1]。十多年的知識管理研究使得相當一部分的知識管理IT工具已經推向市場，但這些已有的產品并不都是與企業的具體需求結合在一起，特別是在特定領域的應用，這種脫節表現得尤為突出。

軟件測試是一個知識密集性的活動，測試人員多屬于知識工作者，他們的工作不僅僅是依據測試計劃對軟件進行測試，與測試相關的知識、技巧、經驗和靈感在測試過程中也有著重要的作用。測試人員如果沒有開闊的思路，沒有豐富的測試經驗與測試技巧，測試的質量將無法保證。此外技術的飛速發展，不斷出現的新的待測軟件產品，常使軟件測試人員感到壓力重重，力不從心，他們有探尋新的測試知識和技術的迫切需求。知識管理的出現為人們提供了一種新思路和解決問題的新方法，但軟件測試有其自身的特點，雖然現有的通用知識管理理論及技術已或多或少地觸及了某些問題，但更需要用一種與本領域結合更緊密的理論和技術來重新思考和審視問題，以便尋找出一種解決問題的更有效的方法。

2 國內外研究現狀

目前國內外在軟件測試領域內實施知識管理的相關研究很少，迄今為止并沒有找到在軟件測試中實施知識管理的實例。國內知識管理的研究本身起步晚，同時專門從事軟件測試的企業又很少，在測試領域內實施知識管理的需求剛剛出現。

到目前為止，雖然沒有發現國外針對軟件測試領域實施知識管理的研究和案例，但是從事各領域通用的知識管理的研究已有多年的歷史，像IBM、Microsoft這樣居于軟件行業領先地位的公司，已經投入了相當規模的資金和人力來進行知識管理的研究，提出了一整套的知識管理理論并開發出相應的軟件產品。IBM公司在其1998年1月發表的“Lotus、IBM和知識管理”戰略白皮書中，把創新、反應能力、生產率和技能素質作為特定商業目標和知識管理的基本內涵，以幫助公司自身適應知識管理的活動要求。 Lotus公司建立了完整的知識管理產品構架，并圍繞“人、場所和事件”提供了豐富的知識管理產品，使企業在需要的時候能及時地找到恰當的“人”，并將他們聚集在一個可以共享的“場所”中進行協作，然后對協作過程中產生的信息進行處理，使之轉換為企業知識。Microsoft以數字神經網絡和微軟知識管理服務器 SharePoint Portal Server2001為基礎，以微軟的Windows系統和Window Exchange 2000 Server為依托建立知識管理框架體系。

此外，國外在與軟件測試最相近的軟件工程領域對知識管理也有比較深入的相關研究，已經發表了相當數量的論文并開發出了一系列的軟件支持工具。目前，每年都舉行專門的基于知識的軟件工程年會（knowledgebased software engineering conference，KBSE），探討知識管理在軟件工程領域的最新進展[2]。

進行軟件測試領域知識管理的研究實際上是一個知識管理思想在軟件測試領域的IT實現問題，也就是開發出一個軟件平臺來支持軟件測試中的知識管理活動。根據Gallupe在2000年對現有知識管理系統平臺、理論、案例等相關信息的較大范圍的研究，現有知識管理系統平臺要真正實現有效的知識獲取、編碼、存儲和搜索還有相當長的一段路要走[3]。

北京航空航天大學軟件工程研究所（SEI/BUAA）在多年從事軟件測試領域研究與實踐的基礎上，對知識管理在測試領域中的應用進行了大量深入的調查、研究， 提出了一套針對軟件測試領域實施知識管理的思想和方法。

3 存在的問題

根據筆者在SEI/BUAA參與的軟件測試項目工作經驗，同時結合知識管理的基本原理分析國際上主流軟件測試過程，認為目前在軟件測試過程中存在五大問題：

a)軟件測試知識重用率低。目前，軟件測試過程中公共測試知識的積累未能有意識地大規模開展，雖然企業內部有一些用于測試知識和經驗積累的數據庫，但大多數員工忽視其存在，造成測試知識資源的閑置，導致測試知識和經驗的重用率低。

b)軟件測試知識傳遞不暢。現有測試知識的保管模式使得知識的傳遞不暢，測試知識被動地等人來閱讀，而使用者則在知識的海洋中苦苦尋覓他所需要的知識，員工無法快速掌握新的測試知識。

c）軟件測試知識共享環境差。企業內部尚沒有正式的、專用的、有組織的知識共享場所，員工之間缺乏相互溝通與交流的機會，溝通與交流的體制也沒有建立起來，軟件測試過程中的知識共享氛圍也有待于培養形成。

d)軟件測試知識流失嚴重。許多專門經驗和技能只是被少數人所擁有，沒有真正成為企業的公共知識，這不僅使測試知識傳遞不暢，而且在人員變動時，這些測試知識會隨之流失，使企業的整體競爭力因人員流動而發生波動，給企業帶來嚴重損失。

e)無法快速實現測試組織中人力資源的優化配置。知識管理是人、過程、技術的有機集成，其中人是最主要的[4]；企業的管理者無法對組織中的人員技術特長、知識分布了如指掌，在遇到新的測試項目時，無法根據員工特長，快速搭建出最優的項目團隊，從而無法實現組織中人力資源的優化配置。

由于上述問題的存在，造成了軟件測試企業的生產效率不高，對市場的整體響應速度慢，應變能力不強。筆者認為以上問題的出現是源于在當前的軟件測試過程中缺乏對知識的科學管理，因此在該領域內實施知識管理就顯得很有必要。

4 軟件測試過程知識管理模型研究

通過以上的調研可以看到，目前在軟件測試領域對于知識管理的匱乏，以及軟件測試領域進行知識管理的迫切需要，而且軟件測試組織中知識管理方法的探討也為人們提供了一定的參考和借鑒，那么針對軟件測試領域怎樣構建知識管理體系呢？下面通過對軟件測試領域知識服務模型的分析和研究，并以此為基礎進一步提出軟件測試領域的知識管理模型。

4.1 軟件測試領域知識服務模型

軟件測試過程是一個由測試人員所掌握的知識來驅動的知識密集型的過程。一切與軟件測試過程相關的輔助軟件測試過程進行的知識都在軟件測試知識管理的范疇內[5]。

軟件測試組織作為一個知識密集型組織，測試活動離不開對組織知識資產的分析和利用，組織的知識資產是軟件測試活動中重要的決策依據。知識與軟件測試之間的關系可以用圖1所示的一個抽象知識服務模型來表示。該模型描述了知識服務過程的控制流和數據流，反映了軟件測試與知識資產之間的交互作用，即軟件測試對知識的需求和知識資產對軟件測試的支持。在知識需求的指引下，人員通過從組織知識資產中尋找相關知識，獲得測試過程中所需的決策支持信息；同時，測試過程中產生的數據、經驗和文檔得到存儲，使可供挖掘、利用的知識資產能夠持續、動態地更新。

4.2 軟件測試過程知識管理模型的提出

知識管理的根本目標在于促進知識重用，而不是簡單的知識積累或存儲。為促進知識的重用，在知識識別的基礎上進行知識傳遞，為人員在活動中提供決策支持信息是知識管理所應具有的必要特征。在針對軟件測試過程的知識管理中，需要實現積極、主動的知識傳遞，建立起組織級人員之間的溝通和交流的渠道，根據軟件測試活動中的知識需求及時地實現相關知識的傳遞，通過有效的知識傳播來改善和提高組織知識的重用效果。由于組織所需的知識處于動態變化中，需要通過一個有效的基礎設施來滿足以上功能需求。

根據以上研究內容，本文提出了一個面向軟件測試過程的知識管理模型，如圖2所示。本模型的要素是測試組織人員、測試組織知識資產、測試組織交流場所。其基本思想是在軟件測試過程中建立一個交流場所，記錄成員提出的問題和問題解決過程以及各種文檔。通過文檔篩選，找出合適的文檔提交知識分析員，由知識分析員決定是否將文檔提交知識庫積累。知識分析員還可以根據員工在交流庫中發表的知識文檔提升員工在組織中的知識地位。當其他測試人員遇到問題時，可以到知識文檔庫檢索，找到能夠解決問題的文檔；如果找不到合適的文檔，可以根據問題的分類，找到組織中能夠解決問題的專家。組織中的管理人員可以根據項目的要求，通過知識地圖快速找到合適的人員來啟動項目。

5 在實際項目中的應用情況

本系統是QESuite2.0軟件測試過程管理平臺的一個子系統，應用上述的測試領域知識管理模型，實現了一個初步的軟件測試過程知識管理系統，根據軟件測試領域知識分類和員工的知識程度，構建出一個軟件測試組織中的專家網絡；通過在交流區的討論，篩選出組織中的知識文檔，通過知識分類樹，將知識文檔整合到知識庫中，從而實現了知識的積累；提供知識檢索引擎，方便用戶檢索所需要的知識，當無法找到合適的結果時，系統可以告訴用戶誰有可能知道答案，從而實現了組織中的知識共享；定義多種存取角色和權限，以利于軟件測試知識管理系統的數據安全[6]。軟件測試過程知識管理系統的體系結構如圖3所示。

本系統基于J2EE開放式架構，是一個面向軟件測試過程的架構彈性的知識管理平臺。系統依循知識生命周期管理[7]，利用軟件測試組織中的知識文檔，有效幫助企業存儲、管理、搜尋、分享各種知識，并通過組織中的知識地圖，有效地評估員工的知識程度，使知識地圖成為知識型員工的地位象征，并通過統計工具對擁有知識的員工進行肯定，從而促進知識共享的企業文化。圖4給出了系統的工作流程。

6 結束語

本文綜述了軟件測試技術、知識、知識管理、軟件組織知識管理模型方面的相關研究成果。在對這些領域進行系統總結的基礎上，本文就軟件測試領域知識服務模型展開分析，構建了面向軟件測試領域的知識管理模型，并據此進行了系統的設計和實現，為深入開展提供了必要的基礎。本系統是一個面向軟件測試過程的知識管理雛形，已經具有了一定的使用性，可望在不久的將來進行商業化和產業化。

知識管理研究是一個涉及多個學科和技術的、高度交叉的研究方向。在進行面向軟件測試領域的知識管理研究中，適當地多結合測試領域的技術，將能夠促進知識管理目標的實現。進行軟件測試領域知識管理的研究，對于提升軟件測試組織的整體測試水平和軟件企業的整體應變能力，從而最終提高軟件產品的質量和企業的經濟效益，加強軟件企業的核心競爭力無疑具有重大意義。

參考文獻：

［1］夏敬華.不同視角看知識管理技術[EB/OL]. (20020812) [20061120]. http://articles.eworks.net.cn/km/Article1238_1.htm.

[2]RUS I， LINDVALL M， SINHA S. Knowledge management in software engineering[R]. Rome: DoD Data Analysis Center for Software， 2001.

[3]GALLUPE B. Knowledge management systems:surveying the landscape[J]. International Journal of Management Reviews， 2001，3(1):6177.

[4]數字神經系統——實踐知識管理Microsoft 白皮書[K].北京:微軟(中國)有限公司，1999.

[5]HENRY L， FRADA B. Learning in organizational memory systems:an intelligent decision support perspective[C]//Proc of HICSS31. Hawaii: IEEE Press， 1998:200208.

[6]何智濤. 面向軟件測試過程的知識管理系統的研究與實現[D]. 北京：北京航空航天大學， 2003.

[7]PRAVIN V T. EJB2.0組件開發指南[M]．肖國尊， 譯．北京：清華大學出版社，2002.