Softwarequalität durch Meßtools: Assessment, Messung und instrumentierte ISO 9000

233 Pages·1996·8.313 MB·German

by  Reiner Dumke, Erik Foltin, Reinhard Koeppe, Achim Winkler (auth.)

Reiner Dumke, Erik Foltin,
Reinhard Koeppe, Achim Winkler
Softwa. ....u aliNiI durch
MeBtools
Professional Computing
Verifikation und Validation
Software-Test fUr Studenten und Praktiker
von G. E. Thaller
Qualitatsoptimierung der Software-Enlwicklung
Das Capability Maturity Model (CMM)
von G. E. Thaller
QM-Handbuch cler Softwareenlwicklung
Muster und leitfaden nach DIN ISO 9001
von D. Burgartz
Softwareenlwicklung nach MaB
Schatzen - Messen - Bewerten
von R. Dumke
Softwarequalitat durch MeBtools
Assessment, Messung und
instrumentierte ISO 9000
von R. Dumke, E. Foltin, R. Koeppe und
A. Winkler
QM-Verfahrensanweisungen fUr Softwarehersteller
Mustersammlung und Audit-Fragenkatalog
nach DIN ISO 9001
von D. Burgartz und St. Schmitz
Vieweg
Reiner Dumke
Erik Foltin
Reinhard Koeppe
Achim Winkler
Softwarequalilii.
durch MeBtools
Assessment, Messung und
instrumentierte ISO 9000
II
Vleweg
ISBN-13: 978-3-322-87243-2 e-ISBN-13: 978-3-322-87242-5
001: 10.1007/978-3-322-87242-5
Aile Rechte vorbeholten
© Friedr. Vieweg & Sohn Verlogsgesellschoft mbH, Brounschweig/Wiesboden, 1996
Softcover reprint of the hardcover 1s t edition 1996
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cherung und Verorbeitung in elektronischen Systemen.
Druck und buchbinderische Verorbeitung: Lengericher Hondelsdruckerei, Lengerich
Gedruckt auf sourefreiem Popier
v
Vorwort
Das vorliegende Buch beschreibt die Grundlagen von SoftwaremejJtools hinsicht
lich ihrer Klassijikation, ihrer Architektur und ihrer wesentlichen Anwendungs
merkmale. Das erste Kapitel enthait eine allgemeine Einfohrung zur Softwaremes
sung und bezieht sich auf
• die wesentlichen Komponenten des Softwareproduktes hinsichtlich der
verschiedenen Anwendungsausrichtungen und
• die wesentlichen Komponenten der Softwareentwicklung bezogen aufver
schiedene, moderne Entwicklungsparadigmen bzw. Verbessserungsstra
tegien (ISO 9000, Capability-Maturity-Modell).
1m Anschluft werden die Mefttools hinsichtlich ihres MeJ3ansatzes und ihrer An
wendungsart im Softwarelebenszyklus beschrieben.
Die einleitende Beschreibung der Grundlagen zur Softwaremessung betrifft die
Zielrichtung der Softwaremessung bzw. die verschiedenen Auspragungen und An
satzpunkte. Dabei werden vor aUem noch einmal die unterschiedlichen Meftstra
tegien, die insbesondere von der MeJ3art und vom konkreten Meftobjekt, wie Pro
grammcode, Spezijikation, Dokumentation oder Testfile, abhangen, erlautert.
Eine ausfohrlichere Beschreibung der Validationsproblematik dient der wesentli
chen Charakeristierung der richtigen MeJ3dateninterpretation. So stellt beispiels
weise die Skalierungseigenschaft des jeweiligen Softwaremaftes eine wichtige Vor
aussetzung for die richtige Anwendung statistischer Auswertungsmethoden dar.
Die dann naher beschriebenen MeJ3tools stellen die wesentlichen zur Zeit auf dem
Markt befindlichen MejJwerkzeuge, die Softwaremetriken anwenden, dar. Dabei
wurde eine heute bereits sehr gebrauchliche Klassijikation der Softwaremeftberei
che in die Prozeft-, Produkt- und Ressourcenbewertung verwendet. Bei den Meft
tools zur Produktbewertung wurde eine Aufteilung hinsichtlich der Entwicklungs
phasen zugrunde gelegt. Die UnterstiUzung der Messung und Bewertung durch
MejJtools wird an den jeweiligen Auspragungen des Softwareproduktes in diesen
Phasen gezeigt.
vi
Die Beschreibung der einzelnen MefJtools im zweiten Kapitel dient vor aUem dazu,
• sich Uber die MefJaspekte und deren Zielsetzung genereU einen Uberblick zu
verschaffen,
• die Bedingungen und Voraussetzungen for eine efJiziente Anwendung dieser
MefJtools zu erkennen,
• sich schliefJlich auch Uber die derzeitigen Grenzen bei der SoftwaremefJtoolan
wendung klar zu werden und gegebenenfalls sich selbst an einer Weiterentwick
lung aufd iesem Gebiet zu beteiligen.
Die Auswahl der beschriebenen MefJtools schliefJt elmge (universitare) Proto
typentwicklungen mit ein, wie zum Beispiel MCOMP, PDM und RM8. Dies dient
der Demonstration von neuen Ansatzpunkten und Entwicklungen auf dem Gebiet
der MefJtools, die dem Leser auch Entwicklungstrends verdeutlichen sollen.
Das dritte Kapitel klassijiziert die beschriebenen MefJtools noch einmal nach spe
ziellen Anwendungsaspekten und dient als Hilfe for einen efJizienten Einsatz dieser
MefJtools.
Das vorliegende Buch ist vor allem for den industriellen Bereich eine wichtige
Orientierungshilje und dient ebenso als Erganzungsliteratur for die Universitaten
und (Fach-)Hochschulen im Fach Software Engineering, System Management und
Softwarebewertung. Es kann dabei for die Fachrichtungen Informatik, Wirt
schaftsinformatik und andere Informatikanwendungsgebiete genutzt werden.
FUr die mUhevolle Textzusammenstellung bedanken wir uns bei Frau Darge und
beim Vieweg-Verlagfor die verstandnisvolle Zusammenarbeit.
Magdeburg, im Dezember 1995 Die Autoren
lnhaltsverzeichnis vii
Inhaltsverzeichnis
1 GRUNDLAGEN DER SOFTWAREMESSUNG 1
l.1 Ziele der Softwaremessung ........................................................... 1
l.2 MeBkomponenten des Softwareproduktes und des Softwareent-
wicklungsprozesses ...................................................................... 15
1.3 MeBstrategien........... ..... ....... ......... ...... ..... ... .... .............. ....... ....... 19
1.4 SoftwaremaBe und ihre Validation ................................................ 33
l.5 Voraussetzungen fur die toolgestiitzte Softwaremessung ............... 35
2 SOFTW AREMESSTOOLS 39
2.1 Einfuhrende Bemerkungen 39
2.2 MeBtools fur die ProzeBbewertung ............................................... 42
2.2.1 Das SynQuest-Tool .......................................................... 51
2.2.2 NEXTRA.... ...... ....... ........ ....... ..... ... .................. ...... ........ 55
2.2.3 Das AMI-Tool ................................................................. 57
2.2.4 SPQRJ20......................................................................... 64
2.2.5 Das SOFT-ORG-Tool ..................................................... 71
2.2.6 SQUID M-Base ..................................... ...... .... .... ....... ..... 76
2.2.7 Weitere ProzeBbewertungstools ....................................... 80
2.3 MeBtools fur die Produktbewertung .... ...... .................................... 81
2.3.1 MeBtools fur die Analyse und SpezifIkation ...................... 82
2.3.l.1 Das MeBtool PDM ............................................ 88
2.3.1.2 Dokumentationsbewertung mit RMS ................. 90
2.3.1.3 Die Function Point Workbench .......................... 91
2.3.1.4 Das FPTOOL ................................................... 96
viii Inhaltsverzeichnis
2.3.1.5 Das CHECKPOINT-Tool................................. 96
2.3.1.6 Das SOFT-CALC-Tool .................................... 97
2.3.1.7 Der Softwarebewertungsplatz SVS .................... 104
2.3.1.8 Das OOM-Tool ................................................ 107
2.3.1.9 Das COSMOS-Tool .......................................... 110
2.3.2 MeBtools fur den Softwareentwurf ................................... 120
2.3.2.l Das MOOD-Tool .............................................. 123
2.3.2.2 Der Design-Bewerter DEMETER ..................... 124
2.3.2.3 Das ESQUT-System ......................................... 125
2.3.2.4 Das MeBtool SmallCritic ................................... 126
2.3.3 MeBtools fur die Programmbewertung .............................. 128
2.3.3.1 Der Metrikenbasierte Compiler MCOMP .......... 129
2.3.3.2 CodeCheck ....................................................... 130
2.3.3.3 Das ATHENA-Tool.......................................... 135
2.3.3.4 Der SOFT-AUDITOR ...................................... 137
2.3.3.5 Softwarebewertung mit QUALIGRAPH ............ 142
2.3.3.6 Das MeBtool MPP ............................................ 143
2.3.3.7 Das OOMetric-Tool .......................................... 145
2.3.3.8 QUALMS ......................................................... 147
2.3.3.9 Das ProVista-Tool ............................................ 152
2.3.3.10 Das Bewertungsprogramm DATRIX ................. 155
2.3.3.11 LOGIScOPE .................................................... 157
2.3.3.12 COSMOS fur die Programmbewertung ............. 164
2.3.3.13 PC-METRIC .................................................... 167
2.3.3.14 Das Prometrix-Tool .......................................... 168
2.3.3.15 METROPOL .................................................... 169
2.3.4 MeBtools fur den Softwaretest .......................................... 170
2.3.4.1 Das IDAS-TESTDAT-Tool .............................. 171
2.3.4.2 Die LDRA Testbed ........................................... 179
2.3.4.3 Die Software-TestWorks-METRIC-Tool-
komponente ....................................................... 181
2.3.4.4 Das Battlemap-Tool .......................................... 182
2.3.4.5 TESTS COPE ................................................... 183
2.3.5 MeBtools fur die Softwarewartung ................................... 184
2.3.5.1 Das Seela-System ............................................. 185
2.3.5.2 Smalltalk-Measure ............................................ 186
2.4 MeBtools zur Ressourcenbewertung .............................................. 189
2.4.1 MeBtools zur Produktivitatsbewertung .......... ........ ........ ... 189
Inhaltsverzeichnis ix
2.4.2 MeBtools fur das Leistungsverhalten ................................ 190
2.4.2.1 Der Foundation-Manager .................................. 191
2.4.2.2 Der SunNet-Manager ........................................ 195
2.5 Tools zur MeBdatenverwaltung und -auswertung .......................... 197
2.5.1 SOFT-MESS ................................................................... 198
2.5.2 EXCEL ........................................................................... 200
2.5.3 SPSS ............................................................................... 202
2.6 Tools zur SoftwaremeBmethodik .................................................. 206
2.6.1 Das Metrikeninformationssystem von Zuse ............. .......... 206
2.6.2 Die METKIT-Tools ........................................................ 207
3 EFFIZIENTE SOFTWA REMESSTOOLANWENDUNG 209
3.1 Einleitende Bemerkungen ............................................................. 209
3.2 MeBtools fur die unterschiedlichen MeBbereiche in der Soft-
wareentwicklung .......................................................................... 210
3.3 MeBtools fur die verschiedenen Entwicklungsphasen .................... 211
3.4 Leistungsbereiche der MeBtools fur die Softwaremessung und
-bewertung .................................................................................... 212
3.5 MeBtools fur die verschiedenen Entwicklungsphasen ...................... 213
3.6 Eine allgemeine MeBtoolanwendungsstrategie ............................... 214
Literaturverzeichnis 215
Sachwortverzeichnis 221
1.1 Ziele der So(twaremessung 1
1 GRUNDLAGEN DER SOFTW AREMESSUNG
1.1 Ziele der Softwaremessung
Das Gebiet der Softwaremessung ist ein relativ neues Gebiet der Softwaretechnik.
Daher reichen die Zielstellungen der Softwaremessung von der rein experimentellen
Ausrichtung, bei der es erst einmal einfach urn das Verstandnis des jeweiligen Pro
zesses oder der Produktcharakteristika geht, bis hin zu einer nahezu automatisierten
"rechnergestUtzten Qualitatssicherung". Ihre Berechtigung leitet die Softwaremes
sung (bzw. bezeichnet mit dem noch nicht sehr haufig verwendeten Begriff Softwa
remetrie) aus solchen Zitaten wie "To measure is to know. (Clerk Maxwell),
«
"You cannot control what you cannot measure. (Tom DeMarco), "Measurement
«
is an excellent abstraction mechanism for learning what works and what doesn't.
«
(Victor Basili) und schlieBlich "A science is as mature as its measurement tools.
«
(Louise Pasteur) her. Die zunehmende Bedeutung der Softwaremessung leitet Glass
aus dem Wandel in der Softwareentwicklung her (/Glass 95/, S. 12) in der Form:
"To the extend that we are creative in building software, I believe: ...
• We move from formal methods to less formal ones.
• We adapt to providing solutions that satisfy rather than optimize.
• We shift from quantitative to qualitative reasoning.
• We look at both process and product. ... "
Daher vergroBert sich der experimentelle (gemessene) Aspekt bei der Softwareent
wicklung. Eine allgemeine Klassifikation fur die Durchfuhrung von Experimenten in
der Softwaretechnik lautet (siehe auch /Basili et a186/ und /Dumke 92a1):
• Definition: mit den Aspekten
• der Motivation als Ausrichtung auf das Verstehen, Bewerten, Managen,
Erlemen, Verbessem, Validieren oder Gewahrleisten einer speziellen
(Qualitats-) Eigenschaft,
• des Mef30bjektes als Softwareprodukt, ProzeB, Modell, dem MaB bzw. der
Metrik1 selbst und einer Theorie,
• des Zweckes hinsichtlich einer Charakterisierung, der Bewertung, einer
Abschatzung oder zur Motivation dienend,
• der Anwendersicht als Ausrichtung fur den Softwareentwickler, Wartungs
ingenieur, Projektmanager, Firmenmanager, Auftraggeber, Anwender oder
Forscher,
1 Mafi und Metrik konnen in diesem Zusammenhang gleichermafien verwendet werden.
Wahrend eine Metrik gemiill der Mafitheorie einen "Abstand" in den verschiedensten
Dimensionen und Skalierungsformen bestimmt, ordnet man dem Mafi gemiill der MeB
theorie eine empirische Bedeutung zu.