Theorie und Praxis der Softwaremessung

294 Pages·1994·8.135 MB·German

by  E. Baisch, Ch. Ebert (auth.), Reiner Dumke, Horst Zuse (eds.)

ReinerDumke/Horst Zuse (Hrsg.)
Theorie und Praxisder Softwaremessung
Reiner Dumke/Horst Zuse (Hrsg.)
Theorie und Praxis
der Softwaremessung
~
Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
C1P-TitelaufnahmederDeutschen Bibliothek
TheorieundPraxisderSoftwaremessung/ Reiner Dumke;
Horst Zuse(Hrsg.).- Wiesbaden :DUV,Dt.Univ.-Verl.,1994
(DUV:Informatik)
NE:Dumke,Reiner [Hrsg.]
© SpringerFachmedienWiesbaden1994
UrsprünglicherschienenbeiDeutscherUniversitätsVerlagGmbH,Wiesbaden1994.
Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich
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19ssi9undstralbar.DasgiltinsbesonderelürVerviellältigungen,
Ubersetzungen,MikroverlilmungenunddieEinspeicherungund
VerarbeitunginelektronischenSystemen.
Gedrucktaulchlorarmgebleichtem und säurelreiemPapier
ISBN978-3-8244-2061-2 ISBN978-3-663-14540-0(eBook)
DOI10.1007/978-3-663-14540-0
v
Vorwort
Das vorliegende Buch enthält sowohl Erfahrungsberichte bei der zielge
richteten und tool-gestützten Anwendung von Softwaremetriken als auch
weiterführende theoretische Untersuchungen auf dem Gebiet der Metriken
für die objektorientierte Softwareentwicklung und Metriken-Validation. Es
ist eine Zusammenfassung der auf einem Workshop der GI-Arbeitsgruppe
Softwaremetriken am 26. und 27. September 1994 an der Universität Mag
deburg gehaltenen Vorträge.
In der praktischen Anwendung steht dabei vor allem die effektive Nutzung
von Meßtools für einen meßbaren Fortschritt in der Produktivität und
Qualität der Softwareentwicklung und -produkte im Vordergrund.
Darüberhinaus werden weitere Metriken für moderne Entwicklungspara
digmen und globalere Qualitätsanforderungen vorgestellt. Die theore
tischen Arbeiten befassen sich vor allem mit der Validationsproblematik
bei einer 'richtigen" (im Sinne der verwendeten statistischen Auswer
I
tungsmethoden) Anwendung von Softwaremetriken bei der empirischen
Bewertung.
Das Buch ist vier Kapitel unterteilt. Das erste Kapitel ist mit "Pro
duktivität und Effektivität" überschrieben und beinhaltet Beiträge, die
sich dieser Problematik unter Anwendung von Softwaremetriken stellen.
Baisch und Ebert berichten über die Bewertung der Produktivität auf der
Grundlage einer Auswahl von Metriken, der Meßwertbestimmung und der
kennzahlenbasierten Bewertung. Dabei wird der Schwerpunkt der Analyse
auf die Herleitung möglichst allgemeingültiger Produktivitätsmetriken
gelegt. Der Beitrag von Großjohann berichtet über die bereits jahrelange
Anwendung des Function-Point-Verfahrens für die Anfwandschätzung
unter der besonderen Beachtung der gegenwärtigen zum Teil extremen
wirtschaftlichen Randbedingungen. Rudolph beschreibt wesentliche Grund
prinzipien für die effektive Anwendung von Softwaremetriken unter dem
Hintergrund eigener reichhaltiger Erfahrungen bei der Konzeption und
VI
Anwendung umfangreicher "Metrikenprogramme" für verschiedene Fir
men.
Das zweite mit "Qualität" überschriebene Kapitel faßt Beiträge zur
Softwaretestung und der dabei anzuwendenden Metriken zusammen.
Zunächst beschreibt Schaefer allgemeine Aspekte für die erfolgreiche
Anwendung von Softwaremetriken in diesem Bereich. Spillner leitet
Metriken für den Software-Integrationstest her für eine modulare Software
Entwicklung. Der Beitrag von Ebert und Liedtke zeigt eine Fehleranalyse
auf der Basis von Komplexitätsmaßen. Dabei wurde das COSMOS-Tool
verwendet und multivariante statistische Analysen durchgeführt.
Metriken für die objektorientierte Software-Entwicklung ist Inhalt des
dritten Kapitels, das mit "Objektorientierte Metriken" überschrieben ist.
Der erste Beitrag von Morsehel beschreibt die Herleitung derartiger
Metriken und ihre Implementation in Smalltalk in Form einer Smalltalk
Erweiterung als SmallCritic. Stiebellehner u.a. beschreiben die notwendige
Modifikation "klassischer" Modulmaße, wie Kopplung und Kohäsion, für
die Anwendung auf objektorientierter Software-Entwicklung. Der Beitrag
von Zuse beihnaltet schließlich die generelle Problematik der Metriken
Validation und ihre Anwendung auf ausgewählte objektorientierte Metri
ken, was zu interessanten Ergebnissen führt.
Das vierte Kapitel ist schließlich mit "Meß-Tools" überschrieben und
betrachte vordergründig Aspekte der Anwendung von Meß-Tools. Mathes
beschreibt dabei allgemeine Aspekte der Anwendung von LOGISCOPE für
die Software-Qualitätssicherung. Der Beitrag von Dippold erläutert
zunächst die allgemeinen Probleme bei der Erstanwendung von Software
metriken und beschreibt die Anwendung eines Meßwerkzeuges für die
effektive Umsetzung zur Qualitätsverbesserung der Software-Entwicklung
selbst. Dumke und Winkler geben zunächst den allgemeinen "Hinter
grund,. (Meßziele, Meßmethoden, Meßobjekte) bei der Software-Messung
an und beschreiben auf der Grundlage einer Klassifikation von Meß-Tools
bzw. Tools zur Softwaremessung ausgewählte Tool-Beispiele aus der
eigenen Anwendung bzw. eigenen Entwicklung.
VII
Für die heutigen gravierenden Probleme
• der quantitativen Charakterisierung des Softwareentwicklungsprozes
ses und der Produktqualität,
• der Anpassung an immer einschneidendere wirtschaftliche Rahmenbe
dingungen,
• der immer komplizierteren Verflechtung von Komplexität und er
forderlicher Qualität im Software-Lebenszyklus
geben die vorliegenden Beiträge wichtige Impulse und Orientierungshilfen
für eine quantifizierte Bewertung und damit möglichen Entscheidungshilfe.
Trotz der relativen Spezialisierung der einzelnen Beiträge kann das vorlie
gende Buch auch als Überblicksliteratur für die aktuellen Probleme der
Softwaremessung und -bewertung angesehen werden.
Für die umfangreichen Arbeiten im Zusammenhang mit der Ausrichtung
aller Beiträge in eine einheitliche Form, deren teilweise mühsame
Neustrukturierung und Erfassung gilt unser Dank Frau Dörge. Dem Ver
lag danken wir für die verständnisvolle Zusammenarbeit und kurzfristige
Berücksichtung unserer Anliegen.
Reiner Dumke, Horst Zuse Magdeburg/Berlin im Oktober 1994
IX
Inhalt
1. PRODUKTIVITÄT UND EFFEKTIVITÄT
• Baisch, E.; Ebert, Ch.: Produktivitlitsbewertung im
Software-Entwicklungsprozeß 1
• Großjohann, R.: Über die Bedeutung des Function-
Point-Verfahrens in rezessiven Zeiten 20
• Rudolph, E.: Erfahrungen beim Einsatz von Software-
metriken in der Praxis 35
2. QUALITÄT .
• Schaefer, H.: How to assure the survival 0/software me-
tric data collection 45
• Spillner, A.: Überdeckungsmaße für den Software-Inte-
grationstest 59
• Ebert, Ch.; Liedtke, T.: Erfahrungen mit einer komplexi-
tlitsbasierten Fehlerprognose 78
3. OBJEKTORIENTIERTE METRIKEN
• MorscheI, 1.: Applying Object-Oriented Metries to En-
hance Software Quality 97
• Stiebellehner, J.; Kappel, G.; Schauer, H.: Kopplungs-
und Konzentrationszahlen für objektorientierte Software 111
• Zuse, H.: Foundations 0/the Validation ofObject-Orien-
ted Software Measures 136
4. MESS-TOOLS
• Mathes, W.: Erfahrungen beim Einsatz vonLOGISCOPE 215
• Dippold, U.: Softwaremetriken - Erfahrungen beim kon
zeptionellen Einsatz und beim Einsatz mit einem Meß-
werkzeug 228
• Dumke, R.; Winkler, A.: Anforderungen an und verglei-
chende Analyse von Meß-Tools 248
PRODUKTIVITifTUNDEFFEKTIVITÄ'T 1
1. PRODUKTIVITÄT UNDEFFEKTIVITÄT
Produktivitätsbewertung im Software
Entwicklungsprozeß
E, Baisch und eh, Ebert, Universität Stuttgart
Zusammenfassung:
Die bekannten' Verfahren zur Produktivitl1tsmessung bei der Software
Entwicklung sind ausschließlich umjangsorientiert, ohne sonstige prozeß
bedingte Einjlußfaktoren zu berücksichtigen. Zunächst werden die Schwä
chen der bekannten Verfahren zur Messung der Produktivität anhand VOll
automatisierungstechnischen Projekten vorgestellt. Das hier neu einge
führte Verfahren zur Produkiivüätsbewettung basiert aufeiner Klassifika
tion von Einflußfaktoren, von denen die realisierte Funkiionalitat und
deren Umfang nur eine Facette darstellen. Aufgrund seines generischen
Aufbaus ist dieses Klassifikationsverfahren leicht aufganz unterschiedliche
Anwendungsbereiche übertragbar.
1. Einführung
Aceurate estimating and measurement changetheproject.
Software Heisenberg Prinzip
Neben qualitätsbezogenen Kenngrößen sind Aufwandsschätzverfahren und
Produktivitätsbewertungen im Projektmanagement am weitesten verbreitet.
Ihr Ziel ist eine möglichst frühzeitige und exakte Aufwandsabschätzung
und Produktivitätsbewertung für das gesamte Projekt. Während zunächst
Schätzungen des Umfangs in Quellcodezeilen dominierten, versuchen
neuere Verfahren eine funktions- oder datenorientierte Abschätzung des
Umfangs [12]. Bei allen Verfahren folgt nach einer solchen
Umfangsschätzung eine algorithmische Zuordnung des geschätzten Um
fangs zur Produktivität. Gemeinsam ist den Verfahren eine hohe Abhän
gigkeit von Projekttyp und -größe, Prozeßausgestaltung und -beherrschung
2 Produktivitätsbewertung
sowie früheren Schätzerfahrungen. Viele der Verfahren sind proprietär,
weswegen Vergleiche nur anhand der Ergebnisse möglich sind.
Wie die Qualität ist auch die Produktivität in verschiedene Faktoren unter
teilbar, deren Optimierung durchaus kontradiktiv sein kann. Insbesondere
können Bewertungen der Produktivität nicht ohne eine Berücksichtigung
geforderter Qualitätsfaktoren erfolgen. Ist ein bestimmtes Projekt sicher
heitskritisch, dann sind die Ansprüche an den Qualitätsaspekt der Zuver
lässigkeit sehr hoch, während die Produktivität natürlich verringert sein
kann. Der vorliegende Beitrag stellt eine Klassifikation von ganz unter
schiedlichen Produktivitätsfaktoren vor, die als Basis für eine projektspe
zifische Selektion einzelner Faktoren dient. Nach einer Einführung zum
Thema der Produktivitätsbewertung bietet Kap. 2 eine Übersicht über alle
bekannten Ansätze der Produktivitätsmessung. In Kap. 3 werden die be
kanntesten Verfahren der Produktivitätsbewertung ausführlicher vorgestellt
und in Kap. 4 exemplarisch deren Brauchbarkeit in Frage gestellt. Das
Klassifikationsmodell und dessen Anwendung in der Praxis wird in Kap. 5
vorgestellt.
2. Stand der Technik
Produktivität ist nach [10] definiert als der Quotient aus "Outputmenge"
und "Inputmenge" eines Herstellungsprozesses. Der "Input" sind die
entstandenen Kosten, die dem jeweiligen Produkt mit Hilfe der
betriebswirtschaftliehen Kostenrechnung zugeordnet werden können. Nicht
ganz so einfach ist die Ermittlung des "Outputs", wenn es sich um ein im
materielles Produkt wie Software handelt. Im Unterschied zu den sonst in
der Betriebswirtschaft betrachteten Produktionsprozessen ist die
Entwicklung von Software kein sich ständig wiederholender Prozeß,
sondern ein kreativer Prozeß mit sehr vielen Freiheitsgraden. Diese Frei
heiten der Softwareentwicklung, die üblicherweise durch möglichst exakt
definierte Entwicklungsprozesse [14] überhaupt erst steuerbar und
optimierbar werden, schränken die Anwendung etablierter Methoden der
statistischen Qualitätssicherung ebenso ein, wie tayloristische Produktivi
tätsbewertungen. Es gibt bereits eine Reihe von Verfahren zur Ermittlung