Файл: Методические указания по практическим работам для обучающихся пи (филиала) дгту в г. Таганроге по специальности (направлению) 09. 02. 07 Информационные системы м программирование.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.02.2024

Просмотров: 376

Скачиваний: 11

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Метрики программного продукта. Эти метрики используют внешние метрики, обозначающие свойства продукта, видимые пользователю, и внутренние метрики, обозначающие свойства, видимые только команде разработчиков.

Внешние метрики программного продукта:

  • • метрики надежности, которые служат для определения числа дефектов;

  • • метрики функциональности, с помощью которых устанавливаются наличие и правильность реализации функций в продукте;

  • • метрики сопровождения, с помощью которых измеряются ресурсы продукта (скорость, память, среда);

  • • метрики применимости продукта, которые способствуют определению степени доступности для изучения и использования;

  • • метрики стоимости, которыми определяется стоимость созданного продукта.

Специальной мерой может служить уровень повторного использования компонентов программной системы, измеряемый как отношение размера продукта, изготовленного из готовых компонентов, к размеру системы в целом. Данная мера используется также при определении стоимости и качества ПО. В качестве примеров таких метрик можно привести следующие характеристики: общее число объектов и число повторно используемых; общее число повторно используемых и новых операций; число классов, наследующих специфические операции; число классов, от которых зависит данный класс; число пользователей класса/операций и др.

При оценке общего количества некоторых величин часто используются среднестатистические метрики (среднее число операций в классе, наследников класса или операций класса и др.). Примером таких широко используемых внешних метрик являются метрики Холстеда — это характеристики программ, выявляемые на основе статической структуры программы на конкретном языке программирования, например число вхождений наиболее часто встречающихся операндов и операторов, длина программы как сумма числа вхождений всех операндов и операторов и др. На основе этих атрибутов можно вычислить время программирования, уровень программы (структурированность, качество) и языка программирования (уровень абстракции используемых средств языка, степень ориентации на проблему) и др.

Как правило, используемые метрики в значительной степени являются субъективными и зависят от знаний экспертов, производящих количественные оценки атрибутов компонентов программного продукта.


Метрики процесса. В качестве этих метрик могут быть использованы такие, как время разработки, число ошибок, найденных на этапе тестирования, и др. Но на практике обычно широко используются следующие метрики процесса:

• общее время разработки и отдельно время для каждой стадии;

• время модификации моделей;

• время выполнения работ на процессе;

• число найденных ошибок при инспектировании;

• стоимость проверки качества;

• стоимость процесса разработки.

Метрики использования. Они служат для измерения степени удовлетворения потребностей пользователя при решении его задач, помогают оценить не свойства самой программы, а результаты ее эксплуатации — ее эксплуатационное качество. Примерами могут служить точность и полнота реализации задач пользователя, затраченные ресурсы на эффективное решение задач пользователя (трудозатраты, производительность и др.).

Стандартная оценка показателей качества. В соответствии с рассмотренной четырехуровневой моделью качества оценка качества ПО начинается с нижнего уровня иерархии, т.е. с самого элементарного свойства оцениваемого атрибута показателя качества согласно установленным мерам. На этапе проектирования устанавливают значения оценочных элементов для каждого атрибута показателя качества анализируемого ПО, включенного в требования.

По определению стандарта 180/1Е89126-2 метрика качества ПО представляет собой «модель измерения атрибута, связываемого с показателем его качества». При измерении показателей качества ПО стандарт 180/1Е89126-2 рекомендует использовать следующие типы мер:

• меры размера в разных единицах измерения (количество функций, размер программы, объем ресурсов и др.);

• меры времени, периоды реального, процессорного или календарного времени (время функционирования системы, время выполнения компонента, время использования и др.);

• меры усилий, продуктивное время, затраченное на реализацию проекта (производительность труда отдельных участников проекта, коллективная трудоемкость и др.);

• меры интервалов между событиями, например время между последовательными отказами;

• счетные меры, счетчики для определения количества обнаруженных ошибок, структурной сложности программы, числа несовместимых элементов, числа изменений (например, число обнаруженных отказов и др.).

Метрики качества используются при оценке качества программы (безотказной работы, выполнимости функций, удобства применения интерфейсов пользователей, БД и т.п.) с помощью данных, полученных после проведения испытаний на множестве тестов.



При тестировании наиболее важным показателем является наработка на отказ, который как атрибут надежности определяет среднее время между появлением угроз, нарушающих безопасность, и обеспечивает трудноизмеримую оценку ущерба, которая наносится соответствующими угрозами.

Очень часто оценка программы проводится по числу строк. При сопоставлении двух программ, реализующих одну и ту же прикладную задачу, предпочтение отдается более короткой, так как ее создает более квалифицированный персонал, в ней меньше скрытых ошибок, ее легче модифицировать и времени на отладку и модификацию уходит меньше, хотя по стоимости она, как правило, дороже. Таким образом, длину программы можно использовать для сравнения и оценки программ с учетом квалификации разработчиков, стиля разработки и используемой среды.

Если в требованиях к ПО было указано использовать несколько показателей, то каждый просчитанный после сбора данных показатель умножается на соответствующий весовой коэффициент, а затем все показатели суммируются для получения комплексной оценки уровня качества ПО. На основе измерения количественных характеристик и проведения экспертизы качественных показателей с применением весовых коэффициентов вычисляется итоговая оценка качества продукта путем суммирования результатов по отдельным показателям и сравнения их с эталонными показателями ПО (стоимость, время, ресурсы и др.).

При проведении оценки отдельного показателя с помощью оценочных элементов просчитываются весовой коэффициент-метрика, коэффициент-показатель, коэффициент-атрибут. Например, в качестве показателя возьмем переносимость. Этот показатель будет вычисляться по пяти известным атрибутам, причем каждый из них будет умножаться на соответствующий коэффициент. Все метрики-атрибуты суммируются и образуют показатель качества. Когда все атрибуты оценены по каждому из показателей качества, производится суммарная оценка отдельного показателя, а потом и интегральная оценка качества с учетом весовых коэффициентов всех показателей ПО.

В конечном итоге результат оценки качества является критерием эффективности и целесообразности применения используемых методов проектирования, инструментальных средств и методик оценивания результатов создания программного продукта на стадиях ЖЦ.

Согласно стандарту ДСТУ 3230-1995 для оценки значений показателей качества используются следующие методы: измерительный, регистрационный, расчетный и экспертный (а также комбинации этих методов).


Измерительный метод основан на использовании измерительных и специальных программных средств для получения информации о характеристиках ПО, например определения объема, числа строк кода, операторов, количества ветвей в программе, числа точек входа/ выхода, реактивности и др.

Регистрационный метод используется при подсчете времени, числа сбоев или отказов, начала и конца работы ПО в процессе его выполнения.

Расчетный метод базируется на статистических данных, собранных при проведении испытаний, эксплуатации и сопровождении ПО. Расчетными методами оцениваются показатели надежности, точности, устойчивости, реактивности и др.

Экспертный метод осуществляется группой экспертов — специалистов, компетентных в решении данной задачи или используемом ПО. Их оценка базируется на опыте и интуиции, а не на результатах расчетов и экспериментов. Такая экспертиза обычно проводится путем просмотра программ и сопроводительных документов; для этого устанавливаются контролируемые признаки, которые коррелиро-ваны с одним или несколькими показателями качества и включены в опросные карты экспертов. Метод применяется при оценке таких показателей, как анализируемость, документируемость, структурированность ПО, и способствует всесторонней и качественной оценке созданного продукта.

При оценке значений показателей качества в зависимости от особенностей используемых ими свойств, способов их определения и назначения для каждой метрики качества применяется определенная шкала измерений:

• шкала метрическая (абсолютная, относительная, интегральная);

• шкала порядковая (ранговая), позволяющая ранжировать характеристики путем сравнения с опорными значениями;

• классификационная шкала, характеризующая наличие или отсутствие рассматриваемого свойства у оцениваемого ПО.

Показатели, которые вычисляются с помощью метрических шкал, называются количественными, а показатели, определяемые с помощью порядковых и классификационных шкал, — качественными.

Стандарт 180/1Е89126-2 рекомендует к применению пять видов шкал измерения и порядок их использования от менее строгой оценки к более строгой.

1. Номинальная шкала отражает категории свойств оцениваемого объекта без их упорядочения.

2. Порядковая шкала служит для упорядочения характеристики по возрастанию или убыванию путем сравнения их с базовыми значениями.


3. Интервальная шкала задает существенные свойства объекта (например, календарная дата).

4. Относительная шкала задает некоторое значение относительно выбранной единицы.

5. Абсолютная шкала указывает на фактическое значение величины (например, число ошибок в программе равно 10).
Практическая работа № 12 «Проверка целостности программного кода»

Цель: - научиться проверять целостность программного кода

Форма отчета:

−выполнить задание;

−показать преподавателю;

−ответить на вопросы преподавателя.

Время выполнения: 2 ч
В практической работе необходимо определить контрольные данные с использованием следующих способов:

битов четности. В качестве исходных данных принять битовое представление букв фамилии в соответствии с кодировкой Windows 1251;

Буква

Битовая строка

Паритетный бит

четный (even)

нечетный (odd)

 

 

 

 

контрольных цифр. В качестве исходных данных принять необходимое количество цифр (за исключением контрольной) из строки, состоящей из кодов букв фамилии, имени и отчества согласно их положению в алфавите:

по алгоритму Луна (15 цифр);

для штрихкода по стандарту EAN-13 (12 цифр);

для ИНН физического лица (10 цифр);

для кодов станций на железнодорожном транспорте (5 цифр);

контрольных сумм (CRC). В качестве исходных данных принять коды 1-ой, 2-ой и 3-ей буквы своей фамилии согласно их положению в алфавите для порождающего полинома - G(x) = x4 + x1 + x0.

кода коррекции ошибок (ECC). В качестве исходных данных принять первые 11 битов первых двух буквы своей фамилии в соответствии с кодировкой Windows 1251. Рассчитать вектора контрольных битов и синдромов, а также паритетные биты при отсутствии ошибки