军用软件产品评价的工程化实现方法

第２８卷第６期　指挥控制与仿真　Ｃｏｍｍａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ＆Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　Ｖｂ１．２８　Ｎｏ．６　Ｄｅｃ．２００６　２００６年１２月　文章编号：１６７３—３８１９（２００６）０６—０１０４．０４　军用软件产品评价的工程化实现方法　王莹ｌｊ　，王立荣　，丁旭　（１．南京航空航天大学，江苏南京２１ｏ０１６；２．中国船舶工业软件测试中心，江苏连云港２２２００６）　摘　要：根据目前军用软件产品的评价需求，探讨了第三方评测机构在实施软件测试后，按照软件的自身特　点，利用军用软件质量模型进行评价的可行性方法。通过确立评价需求、规定评价、设计评价、执行评价、　做出评价结论等步骤详细描述了该方法，并给出软件的评价实例。该方法能对软件做出较为客观的评价，较　好地满足了军用软件产品的评价需求。　关键词：软件质量度量；软件评价；评价需求　中图分类号：ＴＰ３ｌｌ　文献标识码：Ａ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｆｏｒ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ＷＡＮＧ　Ｙｉｎｇ　．ＷＡＮＧ　Ｌｉ．ｒｏｎｇ　．Ｄｉｎｇ　Ｘｕ　（１．Ｎａｎｊｉｎｇ　Ａｖｉｍｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｅｒｏｓｐａｃｅ　Ｕｎｉｖ．Ｎａｎｊｉｎｇ　２　１　００　１　６；２．Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｔｅｓｔ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　ＣＳＢＩ，Ｌｉｎｙｕｎｇａａｎｇ　２２２００６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆａｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｍｉｌｉｔａｒｙ　ＳＯｆｔｗａｒｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ　Ｐａｐｅｒ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｈｏｗ　ｔｈｅ　ｔｈｉｒｄ　ｐａｒｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｒｇａｎ　ｅｖａｌｕａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｅｄ　ＳＯｆｔｗａｒｅ　ｗｉｔｈ‘‘ｍｉｌｉｔａｒｙ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ”ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｉｔｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｉｔ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｓｔｅｐｓ　ｏｆ　ｄｅｆｉｎｉｎｇ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｐｒｅｓｃｒｉｂｉｎｇ，ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｄｏｉｎｇ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ｔｈｕｓ，ｄｒａｗｉｎｇ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ，ａｎｄ　ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｇｉｖｅｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ．Ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　Ｃａｎ　ｏｂｉｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｅｖａｌｕａｔｅ　ＳＯｆｔｗａｒｅ　ａｎｄ　ｍｅｅｔｓ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｍｉｌｉｔａｒｙ　ｑｕｉｔｅ　ｗｅｌ１．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｍｅｔｒｉｃｓ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　随着武器装备现代化、电子化、信息化的迅猛　发展，软件已经成为武器装备的重要组成部分。对　那些涉及安全和保密方面的关键系统，软件的质量　或模块间的性等）来刻画软件产品质量时，所　体现的是内部质量，当软件在特定环境下运行时所　表现的行为则代表了产品的外部质量，根据使用软　件的结果而不是软件自身的属性来测量评价的则是　使用质量。　ＧＪＢ５２３６．２００４《军用软件质量度量》中定义了　外部质量、内部质量以及使用质量的质量模型。其　中外部质量和内部质量的质量模型相同，但度量方　法不同。外部质量和内部质量的质量模型将软件质　量属性划分为６个特性（功能性、可靠性、易用性、　越发显得重要。作为第三方软件评测机构，对软件　产品进行客观、公正地评价，有助于开发方改进软　件质量，也有助于委托方和用户关注可能的质量问　题，更好地改进质量。　本文根据ＧＪＢ５２３６．２００４《军用软件质量度量》　和ＧＪＢ２４３４Ａ．２００４《军用软件产品评价》的原则和　要求，探讨第三方软件评测机构在实施软件测试后，　按照软件自身特点对软件进行评价的可行性方法。　效率、维护性和可移植性），并进一步细分为若干　子特性（见图１）。每个特性和子特性可由一组内部　１　军用软件质量度量　软件由程序、数据和文档等组成。软件质量是　指软件特性的总和，表示软件满足明确或隐含要求　的能力…。软件产品质量可以通过测量其内部质量　属性或外部质量属性或使用质量属性来评价，目标　是使产品在指定的使用环境下具有所需的效用。当　用软件本身的内部属性（如软件的规模、复杂性　收稿日期：２００６．０６—０５　修回日期：２００６．０７—０２　属性来度量，也可通过包含该软件的系统所提供的　该能力的程度从外部来度量。使用质量的质量模型　将软件质量属性划分为４个特性：有效性、生产率、　安全性和满意度１”。　一般说来，开发者使用内部度量，需方使用外　部度量或使用质量度量，评价者使用内部度量或外　部度量或使用质量度量，并且各自使用相应的质量　模型。ＧＪＢ５２３６．２００４《军用软件质量度量》中列出　了外部度量、内部度量和使用质量度量的实例。　作者简介：王　莹（１９７４．），女，安徽合肥人，工程师，　硕士研究生，研究方向为软件测试与评价。　王立荣（１９７８．），女，助理工程师。　了　旭（１９６４．），男，研究员。　２评价过程　２．１　确立评价需求　评价者分析委托方提出的最初评价需求，分析　维普资讯 http://www.cqvip.com

第６期　指挥控制与仿真　１０５　要评价产品的应用领域和产品用途，并与委托方共　确定要使用的质量模型和要评价的产品质量特性及　其子特性。　同协商，参￣ＧＪＢ５２３６．２００４《军用软件质量度量》　外部质量和内部质量　功能性　ｆ　ｌ　可靠性　Ｉ　ｌ　易用性　ｌ　ｆ　效率　ｌ　Ｉ　维护性　Ｉ　易分析性　易改变性　稳定性　易测试性　维护性的依从性　Ｉ可移植性　适应性　易安装性　共存性　易替换性　可移植性的依从性　适合性　准确性　互操作性　安全保密性　功能性的依从性　成熟性　容错性　易恢复性　可靠性的依从　性　易理解性　易学性　易操作性　吸引性　易用性的依从性　时间特性　资源利用性　效率的依从性　图１　外部质量和内部质量的质量模型　２．２规定评价　评价工作的进度。　ＧＪＢ５２３６．２００４《军用软件质量度量》中对软件　质量模型中的每个内部、外部和使用质量的特性及　其子特性，通过提供若干度量元的方式列出了一些　行之有效的测量方法。评价者在确定产品质量特性　２．４执行评价　第三方评测机构在软件测试过程中针对选定的　质量特性及其子特性度量元收集相应的测量值，把　所有中间数据记入评价记录，以便将产生的结果记　及其子特性后，需用一个或多个可以测量的质量属　性来进一步描述每个质量特性及其子特性，并给每　个质量属性确定相应的目标值。选择度量时，可以　根据评价需求，／￣ＧＪＢ５２３６—２００４￣度量表中选择适当　的度量元，也可根据需要开发和设计更为有效的度　量元并进行量化，此外要注意选择那些成熟且简便　入评价报告。当中间数据量非常大并且非常复杂时，　应使用正式的配置管理来保持中间评价结果与评价　产品之间的一致性。　２５做出评价结论　评价者如实收集各度量项值，按照质量特性评　．价方法计算出各质量特性、子特性值和评价项值，　易行的测量方法和技术，测量的结果要易于使用。　对一个特定的软件来说，它的各个质量特性及　其子特性的重要性是不同的。如对于实时系统来说，　可靠性、效率和功能性比较重要，而生存期长的软　件则除功能、可靠性以外，可移植性、可维护性也　填写在软件综合评价表中级值进行比较综合评价结论，，并与预定的质量评定等　对软件进行综合性评价，得出软件　编写评价报告。对评价所产生的全　部中间和最终评价结果都要进行评审，。　比较重要。因此，在确定产品质量特性、子特性、　度量后要综合考虑它们之间的相互关系和重要程　度，给出相应的权值。　３评价实例　以下以某软件为例，描述软件评价的方法。　在确定评价需求和规定评价阶段，评价者与委　度量选定后，应确定质量评定等级。确定质量　评定等级是将产品满足质量需求的程度进行分类，　比如按是否满足最低要求的程度分为２类：满意或不　托方协商后采用外部质量模型，确定了要评价的产　品质量特性及其子特性，确定了相应的度量项及度　量方法。然后评价者给出各质量特性、子特性和度　满意，或将满足需求的程度分为４类：优秀、良好、　合格或不合格，等等，确定分类后，给每一类赋以　量项的加权系数评分，再根据公式（１）计算出加权　系数。其中，Ｋ为参加评分的人员数，各质量特性、　确定范围的级别值　’　。　２一子特性和度量项及其加权系数具体计算结果见表１。　评价者分析技术约束条件曼　姑　孛ｈ击发，生蛔、壬古６　亚　古、吐　把适宜的评价方法　；　，总评分值：　第ｆ个成员的评分值　…　鲁…～…～…～　第ｆ个特性平均评分值：：编成文档，起草评价计划。当描述的评价方法是基　于使用软件工具时，应在评价计划中标识该工具的　垦　坌堕　Ｋ　名称、版本标识和它的来源。此外评价计划中描述　评价所需的资源，如人力资源、计算机资源和办公　场所，以及对这些资源的分配，根据可用资源安排　第ｉ个特性加权系数＝笙　生竺！望堡坌篁（１）　∑第价特性平均评分值　维普资讯 http://www.cqvip.com

ｌＯ６　王莹，等：军用软件产品评价的工程化实现方法　第２８卷　表１软件评价一览表　综合　质量特性　质量子特性　度量项　评价　名　权值　名称　权值　名称　权　度量项详述　项　称　值　功能实现覆盖率　检测不缺少的子功能数／在需求说明中描述的　Ｏ．４　子功能数。　功　适合性　Ｏ．６　功能正确实现率　Ｏ．５　正确的子功能数／在需求说明中描述的子功能　数能　Ｏ．４　非多余功能占用　。　性　盎　Ｏ．１　非多余子功能数／子功能总数　准确性　准确性需求实现　已实现准确性需求的子功能数／需要实现准确　０．４　室　１　性需求的子功能总数　质量　评价　可　成熟性　Ｏ．３　测试用例执行率　１　测试通过的用例数／全部的用例数　靠　Ｏ．４　容错性　０抵御错误输入的　错误输入检测通过的用例数／录入的错误输入　模型　．性　４　能力　１　用例总数　可恢复性　Ｏ．３　重启动成功率　１　通过的恢复性测试用例／全部恢复性测试用例　易理解性　Ｏ．３　功能正确理解率　１　总数　目的能被评价人正确描述的子功能数／子功能　易　用　Ｏ．２　易学性　Ｏ．３　能正确使用的功　能比率　１　阅读完软件需求说明和操作手册后能正确使用　的子功能数／子功能总数　性　易操作性　０与期望结果一致　与期望结果一的人机界面测试　致的人机界面测试用例数／人机　．４　１　界面测试用例总数　用例比率　随后确定质量评定等级，按照满足需求的程度分为４类：优秀、良好、合格（最低可接受）或不合格　（不可接受），给出相应的评价值。各质量特性、子特性的质量评定等级见表２。　表２质量评定等级一览表　综合评价项　质量特性　质量子特性　名　评价值　评定　名称　评价值　评定值　名称　评价值　评定值　称　值　质　［０’’Ｏ，７Ｏ】　不合格　［０’‘Ｏ　７Ｏ］　不合格　量　［０”Ｏ不合　（Ｏ．７Ｏ‘‘Ｏ．８Ｏ］　合格　．评　７Ｏ］　格　（Ｏ　７Ｏ‘。Ｏ－８Ｏ］　合格　价　适合性　（Ｏ－８Ｏ’’Ｏ．９Ｏ］　良好　模　型　功能性　（Ｏ－８Ｏ．．Ｏ　９Ｏ］　良好　（Ｏ．９Ｏ‘‘１］　优秀　［０’’Ｏ．７Ｏ］　不合格　（Ｏ　９Ｏ一１】　优秀　准确性　（Ｏ．７Ｏ。。Ｏ　８Ｏ］　合格　（Ｏ．８Ｏ’‘Ｏ　９Ｏ］　良好　（Ｏ　９Ｏ“１］　优秀　（Ｏ．７Ｏ’　Ｏ．８Ｏ】　合格　【０‘‘Ｏ　７Ｏ】　不合格　（Ｏ　７Ｏ’‘Ｏ－８Ｏ］　合格　［０一Ｏ．７Ｏ】　不合格　成熟性　（Ｏ　８Ｏ’。Ｏ．９Ｏ］　良好　（Ｏ．９Ｏ’’１］　优秀　可靠性　（Ｏ．７Ｏ．－Ｏ＿８Ｏ）　合格　［０’’Ｏ．７Ｏ］　不合格　容错性　（Ｏ．７Ｏ’’Ｏ　８Ｏ］　合格　（Ｏ　８Ｏ’’Ｏ．９Ｏ］　良好　（Ｏ＿８Ｏ’’Ｏ　９Ｏ］　良好　（Ｏ　９Ｏ’’１］　优秀　［０’’Ｏ．７Ｏ】　不合格　（Ｏ－８Ｏ’　Ｏ．９Ｏ】　良好　（Ｏ　９Ｏ’’１】　优秀　可恢复　性　（Ｏ　７Ｏ’’Ｏ　８Ｏ］　合格　（Ｏ．８Ｏ。。Ｏ．９Ｏ］　良好　（Ｏ　９Ｏ’’１］　优秀　易用性　［０”Ｏ　７Ｏ】　不合格　易理解　［０’’Ｏ．７Ｏ］　不合格　（Ｏ　７Ｏ’’Ｏ　８Ｏ］　合格　（Ｏ．９Ｏ”１】　优秀　（Ｏ　７Ｏ’’Ｏ－８Ｏ】　合格　性　（Ｏ．８Ｏ’’Ｏ．９Ｏ］　良好　（Ｏ　９Ｏ’’１）　优秀　（Ｏ＿８Ｏ．－Ｏ　９Ｏ】　良好　易学性　［０’’Ｏ．７Ｏ］　不合格　维普资讯 http://www.cqvip.com

第６期　指挥控制与仿真　（Ｏ．７Ｏ‘‘Ｏ．８Ｏ】　（Ｏ　８Ｏ—Ｏ．９Ｏ］　合格　良好　ｌ０７　（Ｏ　９Ｏ‘　１）　【ｏ‘’Ｏ　７Ｏ］　（Ｏ．９０—１】　（优秀）　优秀　不合格　易操作　性　（Ｏ．７Ｏ。‘Ｏ．８Ｏ】　（Ｏ＿８Ｏ—Ｏ．９Ｏ］　合格　良好　（Ｏ．９０—１）　优秀　在设计评价阶段，评价者编写评价计划，确定　评价方法如下：　根据公式（２）评价软件各质量特性：　Ｎｍ｜ｌ　＝示第，个质量特性的第，个子特性的第ｋ个度量项的　测量值，Ｍ　表示第Ｊｒ个质量特性的子特性数量，　表示第Ｊｒ个质量特性的第，个子特性的度量项数量，　表示第，个质量特性的第，个子特性的加权系　数，Ｏ）ｍＵｋ表示第Ｊｒ个质量特性的第，个子特性的第ｋ　∑　ｋ＝ｌ　Ｎｓｉ　，Ｖ　（２）　表　＝∑　・　ｊ＝ｌ　个度量项的加权系数。　在执行评价和做出评价结论阶段，评价者收集　其中，　表示第，个质量特性的测量值，　各度量项值，填写软件评价表见表３。　示第Ｊｒ个质量特性的第　个子特性的测量值，ｖ／ｊｋ表　表３软件评价表　评　质　子特　特性　价　上ｉ　里　质量子　项　特　特性　性　度量项　度量项详述　度量值　度量项　加权值　子特　性　特性值　性值　加权　值　加权　值　评价　项值　功能实现　检测不缺少的子功　覆盖率　能数／在需求说明中　描述的子功能数。　适合性　功能正确　正确的子功能数／在　功　能　性　实现率　需求说明中描述的　ｌ／２０＝０．Ｏ５　Ｏ．５　０．４６５　Ｏ．６　ｌ７／２０＝０．８５　Ｏ．４　子功能数。　非多余功　非多余子功能数／子　能占用率　功能总数　已实现准确性需求　准确性　准确性需　的子功能数／需要实　求实现率　现准确性需求的子　功能总数　Ｏ／２＝０　１　Ｏ　Ｏ．４　２０／２０＝ｌ　Ｏ．１　Ｏ　２７９　Ｏ．４　质　量　评　可　测试用例　测试通过的用例数／　成熟性　执行率　全部的用例数　６７／ｌ　７０＝０．３９　抵御错误　错误输入检测通过　输入的能　的用例数／录入的错　力　误输入用例总数　ｌ３／３２＝Ｏ．４ｌ　ｌ　Ｏ．３９　Ｏ．３　价　靠　容错性　模　性　ｌ　Ｏ　４ｌ　Ｏ　４　０．４０ｌ　Ｏ．４　０．４０４　型　可恢复　重启动成　通过的恢复性测试　用例／全部恢复性测　性　功率　试用例数　易理解　功能正确　目的能被评价人正　性　理解率　确描述的子功能数／　子功能总数　４／９＝Ｏ４　．Ｉ　Ｏ．４　Ｏ．３　２０／２０＝ｌ　ｌ　ｌ　Ｏ　３　能正确使　阅读完软件需求说　易　易学性　用的功能　明和操作手册后能　用　比率　正确使用的子功能　性　数／子功能总数　与期望结　易操作　果一致的　与期望结果一致的　性　人机界面　人机界面测试用例　数／人机界面测试用　测试用例　比率　例总数　ｌ９／２０＝０．９５　ｌ　Ｏ．９５　Ｏ＿３　０．６６ｌ　Ｏ．２　８／４３＝０．１９　ｌ　Ｏ．１９　Ｏ．４　得出软件综合评价结论见表４。　（下转第ｌ　１０页）　维普资讯 http://www.cqvip.com

ｌ１０　姜丰落，等：基于ＭＧＩＳ的电磁特性栅格化工具软件的设计与实现　第２８卷　（Ｚ　ｉｊ＋Ｚ（１＋１），＋ｚ（，＋１）ｌ＋Ｚ（　１）ｏ　１）　）／４。其中，　＜　Ｘ＜　…）；Ｙｊ＜　Ｙ＜　＋１）；ＺＯ　Ｚ（　，Ｙｊ）。　３　结束语　ａ　本文提出的栅格化方法简便、高效，依照此方　法实现的工具软件能够在ＭＧＩＳ上快速提供直观、　逼真的战场环境电磁特性仿真信息。该工具软件已　在实际工程中得到很好的应用。通过进一步对区域　划分技术及栅格数据描述技术的研究改进，可获得　更佳的仿真逼真度。　参考文献：　【ｌ】谢美华，王正明．非线性扩散方程在ＳＡＲ图像噪声抑　制中的应用．现代雷达【Ｊ】．２００５，２７（９）：４８－５　１．　【２】　薛钰娟，李启元．军事地理信息系统数据组织与显示　实现及应用［Ｊ］．情报指挥控制系统与仿真技　术，２００５，２７（２）：８３－８６．　【３】Ｌｏｎｇ　Ｗ　Ｍ．陆地和海洋的雷达反射特性【Ｍ】．陈春林，　等译．北京：国防工业出版社，ｌ９８３．　【４】　郭齐胜，董志明．战场环境仿真［Ｍ】．北京：国防工业　出版社，２００５．　图３平均高程网格系统　２．３栅格数据描述技术　在创建图层时，将给定一初始数据作为栅格单　元的属性数据。如果地图库本身提供高程数据，此　时描述栅格单元的高程数据将通过栅格的平均高程　确定，即假定在同一个方格内各点的高程相同，其　值取４格顶点高程值的平均值。这种方法将地面近　似成阶梯状，计算方便。如图３所示，作战地域已　被划分成网络系统，小方格区域的边长为ａ，ｘ方向　ｎ格，Ｙ方向ｍ格，共有　ｍ方格，分别用　。，　……．，　＋１）和ｙｌ，ｙ２，……，ｙ（ｍ＋１）表示两个方向的刻度　值。则区域内任一点（Ｘ，Ｙ）处的高程为Ｚ（ｘ，Ｙ）＝　（上接第１０７页）　表４软件评价结论　评价项　质量特性　名称　适合性　功能性　准确性　成熟性　Ｏ　Ｏ．３９　不合格　不合格　质量子特性　评分　０　４６５　等级　不合格　质量特性　评分　０．２７９　等级　不合格　评价项　评分　等级　质量评　价模型　可靠性　容错性　可恢复性　易理解性　Ｏ．４ｌ　Ｏ．４　ｌ　Ｏ．９５　Ｏ．１９　不合格　不合格　优秀　优秀　不合格　０．４０ｌ　●　Ｏ６６ｌ　．不合格　０．４０４　不合格　易用性　易学性　易操作性　不合格　评价者编写评价报告草稿，与委托方一起进行　评审，然后，评价者根据评审意见形成正式的评价　报告提交给委托方。　还有待继续研究完善，这样能将软件评价结果中人　为因素的干扰降至最低，使评价结果更加准确公正。　参考文献：　【ｌ】　ＧＪＢ５２３６．２００４《军用软件质量度量》【Ｓ】．中国人民解　放军总装备部，２００４．０９．２０．　【２】　ＧＪＢ２４３４Ａ．２００４《军用软件产品评价》【Ｓ】．中国人民　总装备部，２００４－０９－２０．　【３】　朱三元．软件质量及其评价技术【Ｍ】．北京：清华大学　出版社，ｌ９９０．　４结束语　本文主要讨论了软件评价实施的技术可行性，　详细描述了确立评价需求、规定评价、设计评价、　执行评价、做出评价结论等步骤，据此可对被测软　件进行较为客观的评价，从而较好的满足软件产品　的评价需求。然而，本文仅是对软件评价技术的探　讨，而软件评价过程管理的进一步规范化、程序化　【４】　汤铭端．航天型号软件研制过程【Ｍ】．北京：宇航出版　社，１９９９．