論軟件工程化過程中的質量管理

許琴

摘要

本文詳細論述了如何在公司質量管理體系大環境下，進行項目的質量規劃、質量保證和質量控制等項目質量管理工作，總結了如何通過建立強有力的領導機制，遵循和靈活運用組織級的質量管理體系來提升項目的質量績效，論述了質量保證在項目管理過程中的重要性，總結了項目執行中的經驗和教訓。

【關鍵詞】質量管理

1 前言

2015年6月，作者參與了“XXXX”軟件項目（以下簡稱為S軟件）主管一職，任務來源于航天系統外部客戶，XXXX應用于航天XX衛星載荷分系統導航任務處理機計算機模塊S，主要目的設計支持應用程序的上載和重構功能。由于本軟件應用于航天衛星系統，對軟件質量、可靠性和安全性要求較高，本軟件的開發過程中結合國軍標GJB5000A能力成熟度模型三級的框架要求（相當于CMMI三級要求），以及軟件工程學的質量保證策略進行項目的質量保證工作。S軟件類型為新研類項目，使用C語言編碼。軟件的生存周期包括：軟件需求分析、軟件設計、軟件實現、單元測試、集成測試、配置項測試、軟件驗收交付7個階段，由于S軟件應用于航天系統，可靠性安全性要求較高，需要對每個階段的工作進行認真的評審和審查，所以整個階段采用瀑布模型進行軟件的研發。2016年1月，S軟件已隨衛星發射，目前衛星在軌運行，本軟件運行正常。

2 軟件開發平臺下的質量保障

下面作者以此軟件開發平臺項目為背景，論述了如何在公司質量管理體系大環境下，進行項目的質量規劃、質量保證和質量控制等項目質量管理工作。

2.1 項目初始階段，對組織級項目管理過程進行剪裁，制定項目的已定義過程

作者所在的公司是一家科研研究所，我所已經建立IS09000質量管理體系，也通過了國軍標GJB5000A能力成熟度模型三級認證。我所具有較為完備的項目管理體系文件，其中包含了質量管理體系。我所制訂了相關的質量方針和目標，落實了質量責任。按照我所項目管理流程，項目管理團隊在項目啟動后需要對組織的質量管理過程以及相關的項目管理過程進行剪裁，剪裁過程依據我所制定的過程剪裁指南執行。

為保證用戶需求不被遺漏、蔓延，為項目制定了需求雙向跟蹤矩陣，并根據體系文件《需求管理過程剪裁指南》，將需求雙向跟蹤矩陣包含在《需求規格說明》中；根據《工程過程域剪裁指南》將《概要設計說明》和《詳細設計說明》合并為《設計說明》；過程和產品質量保證過程的工作產品輸出為：質量保證計劃、不符合項記錄、產品評價記錄單、過程評價記錄單、軟件質量保證報告。剪裁完畢后，形成本項目的己定義過程，之后我作為項目經理組織了同行評審，邀請項目組成員、相關專家、以及所EPG組成員參與，經過評審通過后，作為本項目執行過程中的指導。并將己定義過程寫入開發計劃的一個章節，作為制定質量管理計劃的輸入之一。

2.2項目計劃實施階段，制定質量計劃、實施質量保證和質量控制

在完成項目管理的剪裁和開發計劃后，作者領導和組織質量保證人員開始制定項目的質量管理計劃。在質量管理計劃中，明確了組織和資源，人員的分工；明確了質量目標；明確了質量保證活動和進度安排、以及使用的工具；明確了質量控制過程、進度安排、以及使用的工具；明確了工作產品和過程不符合項的解決和處理途徑，軟件BUG的管理。作者和項目組成員進行了充分的溝通，明確了質量對項目的重要性以及大家如何做才能保證項目的質量，使大家對于如何實現項目的質量目標充滿了信心。使大家就以下內容達成了一致：

（1）項目的質量是靠規范的項目管理流程和質量保證人員對項目的監管，而不是單靠測試保證的；

（2）要十分重視項目的質量成本，越在項目早期發現的錯誤，糾正的成本越低。

（3）項目質量目標的達成需要全體項目成員的參與，而不是個別人的事，質量保證人員在對過程和產品評價過程中指出的問題，項目組所有成員都應予以配合，及時糾正。

根據規劃，在項目實施期間，質量保證人員對軟件工作產品和工作過程進行評價。過程評價依據組織級過程檢查單，對工程過程和管理過程進行評價，包含需求分析需求分析過程、軟件設計過程、軟件實現過程、軟件測試過程、需求管理過程、配置管理過程、項目管理過程、同行評審過程、測量分析過程的評價。除配置管理過程由事件促發評價外，其他過程評價每周一次，生成不符合項記錄和質量趨勢評價報告，對發現的質量問題用Excel進行統計分析。工作產品完成后兩天內由質量保證人員完成審核，然后開展同行評審。對質量保證過程中發現的不符合項，形成不符合項紀錄，及時通報給相關責任人，遇到質量保證人員和責任人意見不一致則逐級上報，先匯報給作為項目經理的作者，對仍不能解決的問題，再匯報給部門領導。

考慮到本軟件應用于航天系統，對質量要求較高。對本軟件的源代碼由測試組人員開展了單元測試、集成測試、配置項測試，測試組人員設計了相關的測試用例，單元測試語句和分支覆蓋率均達到100%；在集成測試中，制定了模塊設計和集成測試用例的雙向跟蹤舉證；在配置項測試中，根據《需求規格說明》，制定了需求和配置項測試用例的雙向跟蹤舉證。除開展單元測試、集成測試、配置項測試外，增加了代碼走查，由每個模塊的二崗設計師按照《航天軟件C語言安全子集》要求對代碼進行代碼走查，形成走查報告，及時發現問題，修改代碼直至符合要求；對關鍵模塊代碼進行代碼開展同行評審；并請專業測評機構對軟件開展第三方測評。對所有工作產品進行同行評審，對需求規格說明和配置項測試報告開展了用戶參與外部評審，形成評審報告，對評審過程中發現的問題，有質量保證人員跟蹤驗證，直至問題關閉。對測試過程中發現的BUG，使用TestDirector進行BUG的跟蹤、管理，直至問題關閉。

對軟件源代碼和相關技術文檔使用SVN系統進行配置管理，工作產品經過評審并對評審問題經質量保證人員驗證關閉后進入配置管理系統，對交付用戶的工作產品，待驗收通過后需入產品庫，再交付用戶，保證了軟件版本的有序性和正確性。

2.3 項目收尾階段，總結經驗教訓，豐富組織過程資產

在項目交付時，由用戶和相關部門領導、資深工程師組成的評審委員會，對項目的成果進行了驗收。認為項目的主要交付物己達到用戶要求，可以交付用戶使用，參與XX衛星載荷分系統的分系統聯試。但也提出技術文檔和源代碼版本的配套說明欠缺，在《版本說明》文檔中加以描述，經過評審后，入配置管理受控庫。之后，源代碼和需交付用戶的文檔入我所產品庫后交付用戶。

作為軟件開發主管，組織了項目組成員開展了項目的總結會議，分析了項目執行過程中的經驗和教訓，形成項目總結報告，并歸入我所資產庫，作為歷史數據供后續項目參考。對質量保證過程檢查單進行了修正，經過評審通過后，也歸入組織資產庫中，豐富組織過程資產。

3 結語

經過半年多的努力，S軟件己隨衛星發射，目前衛星在軌運行，本軟件運行正常，這次項目的質量保證工作基本達到了GJB5000A三級的框架要求。證明了過程質量管理在項目實施和管理過程中的重要性，為本項目順利地、高質量地完成做出很大的貢獻。