ISO 25137-1:2009 — 软件质量需求与评价(SQuaRE)质量模型

系统工程中软件质量规格说明、测量与评价的综合性框架

1. SQuaRE 质量模型架构

ISO 25137-1:2009 是 SQuaRE(软件质量需求与评价)系列的一部分,定义了软件产品的综合质量模型。尽管在最新修订版中已被 ISO 25010 取代,ISO 25137-1 在建立现代软件质量方法方面具有奠基性作用——它将关注点从纯粹以产品为中心的指标转移到涵盖使用质量、外部质量、内部质量和数据质量的整体视图。标准定义了三个互补的质量模型结构,服务于不同的利益相关者视角。

ISO 25137-1 质量模型在采购和验收场景中尤为有价值,此时买方需要在合同中规定质量要求。通过使用标准的质量特性和子特性,双方共享共同的词汇和测量框架,减少了验收测试中的模糊性和争议。

使用质量模型关注用户视角,定义了五个特性:有效性(用户达成指定目标的准确性和完整性)、生产率(相对于有效性所消耗的资源)、安全性(可接受的风险水平)、满意度(用户态度和感知)和易用性(易学易用性)。这些特性在特定使用场景的背景下进行测量,使其与用户体验工程和人机交互设计特别相关。

质量模型 视角 关键特性 测量背景
使用质量 最终用户 有效性、生产率、安全性、满意度 真实或模拟使用场景
外部质量 系统行为 功能性、可靠性、易用性、效率、维护性、可移植性 在测试环境中执行软件
内部质量 开发者 与外部质量相同的六大特性 代码、架构、设计的静态分析
数据质量 信息 准确性、完整性、一致性、时效性 数据检查和完整性分析

2. 产品质量特性详解

产品质量模型——在内部质量和外部质量之间共享——定义了六大主要特性,每个特性进一步分解为子特性。功能性包括适合性、准确性、互用性、安全性和功能依从性。可靠性涵盖成熟性、容错性、可恢复性和可靠性依从性。易用性包括可理解性、易学性、可操作性、吸引性和易用性依从性。效率包括时间行为和资源利用率。维护性涵盖可分析性、可修改性、稳定性、可测试性和维护性依从性。可移植性包括适应性、可安装性、共存性、可替换性和可移植性依从性。

质量模型的一个常见误用是试图同时最大化所有特性。在实践中,权衡是不可避免的——安全措施往往会降低易用性;可移植性可能限制性能优化;可维护性投资可能增加开发时间。ISO 25137-1 鼓励根据软件的用途和使用背景明确优先考虑质量特性。

对于每个子特性,标准提供了测量指导——推荐包括比率尺度、序数尺度和名义分类在内的度量类型。例如,可靠性可以通过平均故障间隔时间(MTBF)、缺陷密度或故障解决时间来测量。标准强调测量应在特定背景下进行验证。

3. 质量工程中的实际应用

有效应用 ISO 25137-1 要求组织根据其特定领域和项目背景调整质量模型。标准提供了以下框架:使用质量模型作为检查表来定义质量需求;规定带有目标值的质量度量;在整个开发生命周期中规划质量评价活动;以及在利益相关者需求的背景下解释评价结果。

领先的组织通过根据相关质量特性为每个用户故事定义质量验收标准,将 SQuaRE 质量模型与其敏捷开发实践相结合。例如,关于用户登录的故事可能具有覆盖安全性(密码加密)、易用性(三秒内完成登录)和可靠性(认证服务 99.9% 可用性)的质量标准。这将质量思维直接嵌入开发工作流程中。

在医疗器械、汽车安全或金融系统等受监管行业中,ISO 25137-1 通常与领域特定标准一起使用。质量模型提供了软件质量的总体框架,而领域标准增加了安全、安保或法规合规的特定要求。例如,医疗设备软件团队可能使用 ISO 25137-1 进行总体质量管理,同时遵循 IEC 62304 进行软件生命周期管理。

刚接触系统化质量工程的组织常常犯这样的错误:收集质量度量指标但没有与决策制定建立明确联系。标准强调质量测量应驱动行动:如果收集了度量指标但不影响设计决策、资源分配或过程改进,那么测量计划就变成了一种没有收益的管理费用。

4. 常见问题解答

问:ISO 25137-1 与 ISO 25010 有何关系?
答:ISO 25137-1 是 SQuaRE 系列中原始的质量模型标准。ISO 25010:2011 通过更新的质量模型取代了它,包括将安全性作为单独特性以及新增兼容性作为特性。但基本结构和方法保持一致。
问:质量模型能否应用于非软件系统或服务?
答:虽然设计用于软件,但使用质量模型已成功应用于 IT 服务、业务流程甚至带有嵌入式软件的有形产品。关键的适应性调整是根据特定系统类型重新解释特性。
问:在实践中应如何对质量特性进行优先排序?
答:优先排序应基于:利益相关者需求(用户和客户最看重的)、法规要求(合规所必需的特性)、业务目标(驱动竞争优势的特性)以及风险评估(失效造成最大伤害的特性)。

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