GJB5000A二級背景下軟件合格性測試過程的改進(jìn)

董 曦，張 鵬，李 磊

（1.中國船舶重工集團(tuán)公司第723研究所，江蘇揚(yáng)州 225001；2.中國航空無線電電子研究所，上海 200233）

0 引言

隨著對GJB5000A二級認(rèn)證的推進(jìn)要求，各單位對軟件研制過程的能力要求越來越重視。但是，GJB5000A二級并沒有涉及合格性測試的過程域。因此，軟件合格性測試雖然是軟件生命周期中的一個重要環(huán)節(jié)，但是各單位的重視程度并不高。如何有效地在GJB5000A二級過程改進(jìn)的活動中對軟件合格性測試的工作進(jìn)行工程化改進(jìn)是個值得探究的問題。

1 GJB5000A背景介紹

GJB5000A，即軍用軟件研制能力成熟度模型，可以為軟件組織在其開發(fā)和維護(hù)過程中獲得控制，并向軟件工程和優(yōu)秀管理文化進(jìn)化提供指南[1]。GJB5000A的體系結(jié)構(gòu)由成熟度等級、關(guān)鍵過程域、過程能力和關(guān)鍵實踐等內(nèi)容構(gòu)成。

圖1描述了構(gòu)成GJB5000A的5個成熟度等級。其中，一級相對混亂，研發(fā)過程不可控，軟件產(chǎn)品的研發(fā)成功主要依靠技術(shù)出眾的個人來完成；二級階段對軟件研制能力提出了7個過程域的要求，這7個過程域又分別有著自己的目標(biāo)和實踐。如果一個組織的軟件研制過程滿足了所有的目標(biāo)和實踐，則組織的軟件研制能力處于可管理的階段，成熟度等級更高，生產(chǎn)出來的軟件產(chǎn)品也更加可靠。

圖1 GJB5000A的5個成熟度等級

2 測試過程改進(jìn)

軟件合格性測試是在軟件配置項的真實或仿真運(yùn)行環(huán)境下，主要考核軟件功能之間能否協(xié)調(diào)正確地工作，是否滿足軟件研制任務(wù)書和軟件需求規(guī)格說明的要求。GJB5000A要求，在軟件研制過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按階段劃分研發(fā)過程。同樣，軟件合格性測試也應(yīng)該遵循測試策劃、測試設(shè)計與實現(xiàn)、測試執(zhí)行、測試總結(jié)的過程[2]，執(zhí)行項目的過程中要有與之適應(yīng)的項目管理活動作為支持，如圖2所示。

圖2 典型合格性測試過程

2.1 測試策劃

測試策劃處于合格性測試過程的前期階段。測試策劃工作主要確定需要測試的內(nèi)容或質(zhì)量特性、指標(biāo)要求，確定測試的充分性要求。然后根據(jù)項目實際情況提出不同的基本方法，確定測試項目所需要的人力和物力資源、技術(shù)要求。最后制定出測試資源計劃和測試進(jìn)度計劃作為測試策劃階段的產(chǎn)品。

此外，還要進(jìn)行配套的策劃管理工作。策劃管理是要安排好測試流程，主要包括測試技術(shù)剪裁、測試進(jìn)度管理等。首先，根據(jù)測試策劃出來的目標(biāo)分析時間進(jìn)度的安排、人員的組成是否可行及是否合理等。對不可行、不合理的地方進(jìn)行調(diào)整，形成最終的項目測試計劃。最后，根據(jù)該計劃建立 WBS，詳細(xì)地安排人員和時間，做出具體說明。

2.2 測試設(shè)計和實現(xiàn)

測試設(shè)計與實現(xiàn)主要是指設(shè)計測試用例和建立測試環(huán)境。具體工作包括分析測試用例集的層次結(jié)構(gòu)，選取和設(shè)計測試用例，獲取并驗證測試數(shù)據(jù)；根據(jù)測試資源、風(fēng)險等約束條件確定測試用例執(zhí)行順序；獲取測試資源，開發(fā)測試軟件；建立并校準(zhǔn)測試環(huán)境；進(jìn)行測試就緒審查，主要審查測試計劃的合理性以及測試用例的正確性、有效性和覆蓋充分性，審查測試組織、環(huán)境和設(shè)備工具是否備齊并且符合要求[3]。需要說明的是，在進(jìn)入測試執(zhí)行階段工作之前，應(yīng)該通過測試計劃與測試說明的評審。

與GJB5000A二級PMC過程域相似，軟件合格性測試的實現(xiàn)也要有跟蹤與控制。跟蹤與控制的主要作用是依據(jù)既定的計劃來檢查當(dāng)前的工作狀態(tài)是否符合。軟件合格性測試負(fù)責(zé)人根據(jù)日報、月報、例會等途徑了解項目的進(jìn)展，并且主要關(guān)注測試的進(jìn)展和測試的質(zhì)量。對于測試過程中的規(guī)模、工作量、時間、風(fēng)險、資源等也要有深入的了解，如果與計劃不一致或者發(fā)生風(fēng)險的可能性比較大，要及時采取措施以避免風(fēng)險或者調(diào)整測試計劃。

2.3 測試執(zhí)行

測試執(zhí)行是一個執(zhí)行測試用例，獲得測試結(jié)果的過程。該活動還包括對測試結(jié)果的分析與判定，根據(jù)不同的判定結(jié)果采取相應(yīng)的措施。如果在測試用例的執(zhí)行過程中有異常終止情況，需要對情況進(jìn)行核對，并根據(jù)核對結(jié)果，對未達(dá)到測試終止條件的測試用例做出停止測試或修改測試用例集并進(jìn)一步測試[4]的決定。測試執(zhí)行過程還包括回歸測試，即對于未通過測試的軟件配置項，在更改之后對其和受更改影響的軟部件、配置項、系統(tǒng)進(jìn)行測試。

對于測試執(zhí)行的過程，要由質(zhì)量保證（QA）實施監(jiān)督。測試QA通過不斷的查找不符合項，發(fā)現(xiàn)不符合項，改正不符合項，以此循環(huán)來不斷推進(jìn)測試執(zhí)行的質(zhì)量。測試項目QA要做到獨(dú)立和客觀。并且有獨(dú)立的上報途徑，對于測試人員和QA雙方不能達(dá)成一致的不符合項，QA可以向上一級報告，請求裁決。

2.4 測試總結(jié)

測試總結(jié)過程是為了評估測試效果和被測軟件項，描述測試狀態(tài)。例如，實際測試與測試計劃和測試說明的差異、測試充分性分析、未能解決的測試事件等。測試總結(jié)還應(yīng)該描述被測軟件的狀態(tài)，如被測軟件與需求的差異、發(fā)現(xiàn)的軟件錯誤等。測試總結(jié)階段的產(chǎn)品為通過評審后的軟件測試報告。

軟件配置管理活動是一項保障性、支持性的工作。及時制定配置管理計劃是項目成功的重要保證，因此，配置管理計劃應(yīng)該在測試項目的開始之初制定。在測試過程中，必須依據(jù)配置管理計劃，將測試過程中涉及的工程文檔、管理文檔、測試工具等全部納入配置管理的范疇。

3 過程改進(jìn)要點

軟件合格性測試過程改進(jìn)工作并非易事，這并不僅僅是測試部門的工作，還牽涉到各部門之間的協(xié)調(diào)。

3.1 領(lǐng)導(dǎo)重視

任何軟件過程改進(jìn)活動的成功都離不開領(lǐng)導(dǎo)的重視，尤其是單位最高層領(lǐng)導(dǎo)的支持。領(lǐng)導(dǎo)越重視，投入精力越大，過程改進(jìn)越容易成功。所以，在軟件合格性測試過程改進(jìn)中，領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該扮演著決策者和最大支持者的角色。

在軟件合格性測試過程中，中層或項目領(lǐng)導(dǎo)也要給予充分的關(guān)心和重視。不應(yīng)該強(qiáng)制要求測試項目的完成時間節(jié)點，而是應(yīng)該根據(jù)合格性測試項目的工程和管理實際需要，合理的按階段劃分時間，以免因時間不足而產(chǎn)生過程改進(jìn)不力。此外，各層領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)注點也要從工程活動向管理活動轉(zhuǎn)移，不應(yīng)該僅僅關(guān)注結(jié)果，更應(yīng)該關(guān)注過程的改善。

3.2 經(jīng)費(fèi)支持

測試項目進(jìn)行過程中，各方面活動都有經(jīng)費(fèi)開支要求。沒有適量經(jīng)費(fèi)支持，測試項目會出現(xiàn)停滯不前、動力不足等問題。此外，在過程改進(jìn)之初，項目參與人員從事的是一項工程與管理兼?zhèn)涞拈_創(chuàng)性工作，專門的獎金和績效是對他們工作的回報，更是對他們開創(chuàng)性工作的一種肯定。

單位可以成立專項基金用以合格性測試過程改進(jìn)，這樣就保證了參與過程改進(jìn)的人員收入不減少，極大的增加了過程改進(jìn)的信心。

3.3 人員要求

在成熟的軟件企業(yè)中，通常測試工作量和開發(fā)工作量的比例為 1:1，或更多。如此大的工作量必然要求在人員方面的更多投入。而且，不僅僅是測試過程需要人員參與，項目管理也需要大量的人力資源投入。通常，一個軟件合格性測試項目需要的角色有測試負(fù)責(zé)人、測試工程師、項目QA、項目配置管理員等。可以由一人承擔(dān)多個角色，但是項目QA要相對獨(dú)立、客觀[5]。

目前，有些單位參與軟件合格性測試的人員還不充足，還存在著參與測試任務(wù)過分飽滿，測試時間過分緊張，與其他項目人員爭用的現(xiàn)象，這都不利于過程改進(jìn)的實施。

3.4 建立測試組織資產(chǎn)庫

一個好的組織資產(chǎn)庫有利于軟件合格性測試部門經(jīng)驗的積累和知識的沉淀，也使得后續(xù)的軟件合格性測試項目便于上手，組織方便。例如，好的模板可以使新項目在文檔編制方面節(jié)約大量的時間；前期項目的工作成果、關(guān)鍵資源、風(fēng)險等可以更準(zhǔn)確地估算新項目需要的時間、金錢、人員的投入，以便部門統(tǒng)籌規(guī)劃，資源調(diào)配。

軟件合格性測試的組織資產(chǎn)庫在實際運(yùn)行中可以與研發(fā)過程的資產(chǎn)庫合并，不用在物理上

4 總結(jié)

在軟件過程改進(jìn)的大環(huán)境下，軟件合格性測試過程的改進(jìn)和標(biāo)準(zhǔn)化工作也應(yīng)盡快展開。在實際軟件合格性測試項目中，可以參考本文討論的符合GJB5000A標(biāo)準(zhǔn)的軟件合格性測試過程來實施測試項目。如何更加規(guī)范軟件合格性測試工作的規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)和程序，仍然是個值得探究的問題，今后本人將在此領(lǐng)域進(jìn)行更深入的研究。

[1] GJB5000A-2008, 軍用軟件研制能力成熟度模型[S]. 2008.

[2] 周濤. 航天型號軟件測試[M]. 北京: 宇航出版社,1999.

[3] 杜子妮. 機(jī)載火控雷達(dá)軟件系統(tǒng)測試技術(shù)研究[D].南京: 南京理工大學(xué), 2009.

[4] GB/T15532-2008, 計算機(jī)軟件測試規(guī)范[S]. 2008.

[5] 鄭人杰, 馬素霞, 殷人昆. 軟件工程概論[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2009.形成隔離，只在邏輯上加以區(qū)分即可。根據(jù)實際需要，給予軟件合格性測試的參與人員一定的查看權(quán)限去調(diào)閱過往項目的數(shù)據(jù)和文檔，這樣也在一定程度上促成了新人的培養(yǎng)。