题目：基于过程性能的软件质量设计方法研究

以计算机软件为核心的信息系统在当代社会的各行各业中扮演着愈加重要的角色，这使得社会对高质量软件的需求逐步增加。作为一种能够有效提高质量的方法，软件过程技术得到了越来越多的应用，同时软件组织在过程能力方面逐步提高。高成熟度正在成为越来越多的软件组织的目标。基于对软件过程技术与软件质量的分析，以高成熟度实践的实施为根本出发点，本文进行了以下方面的研究和工作：1. 提出了软件质量设计方法质量目标的分配是进行定量项目管理和质量管理的基础，分配后的质量目标可以用于产品开发过程（尤其是过程的早期）中质量的监督和控制，从而确保集成后的最终产品质量满足最初的质量目标。本文针对当前质量目标分配技术中缺少定量分配方法的现状，提出了软件质量设计方法。软件质量设计方法研究了定量质量目标在软件生命周期阶段、质量可控单元（模块）和缺陷发现方式三维进行分配的步骤，以及在过程性能约束、模块属性约束和缺陷发现方式的资源约束下定量质量目标的分配算法，是本文研究的重点。软件质量设计的结果可应用于项目中质量计划的制定以及质量的监控与控制。2. 分析了过程性能模型构建基础过程性能是CMMI高成熟度等级中的一个核心概念，过程性能模型用于描述和预测过程的实施结果。本文对过程性能模型的构建基础进行了分析，研究讨论了过程性能度量基础和项目分类技术两部分内容。前者以构建过程性能模型为目标，提出了过程性能的11个基本度量范畴，在此基础上分析了度量元的定义方法、实用的数据收集机制以及稳定过程的判定。后者提出了一种以项目的属性为基础，应用聚类方法对项目进行分类的技术。在软件组织中，通过对项目进行分类，可以为不同种类的项目构建更加符合实际情况的过程性能模型。3. 提出了面向生命周期过程的资源模型和质量模型构建算法本文对生命周期过程在人员工作量花费和缺陷两个方面的过程性能进行分析之后，提出了面向生命周期过程的资源模型和质量模型的构建算法。资源模型是对项目生命周期过程中人员工作量花费建立的过程性能模型，表示为三种比例的集合：生命周期某阶段花费的时间占项目总周期的比例；生命周期某阶段花费的工作量占项目总工作量的比例；以及生命周期某阶段某种任务类型（某工种）花费的工作量占该阶段总工作量的比例。在本文提出的软件质量设计算法中作为质量目标在缺陷发现方式维进行分配时的约束使用。质量模型是对项目生命周期过程中的缺陷数量建立的过程性能模型，表示为生命周期各阶段缺陷消除率、过程效益、总过程效益及其相应的置信度的集合。在本文提出的软件质量设计算法中作为质量目标在生命周期维进行分配时的约束使用。除此之外，还论述了过程性能模型在项目管理和过程管理中的应用。4. 设计实现了面向CMMI的过程工程支持环境PESE（Process Engineering Supporting Environment）PESE的设计重点在于：为那些使用CMMI作为过程改进指导框架的、具有不同成熟度等级的软件组织顺利地实施各级CMMI提供环境支持，尤其是对高成熟度等级实践的支持。本文论述了PESE系统的设计需求、功能结构以及设计和实现方案。在PESE系统的需求分析、设计和实现过程中，一方面充分考虑了CMMI模型的特征，满足其在过程管理、项目管理、度量数据收集与分析、过程性能模型的建立和维护以及过程优化等功能的要求，另一方面，也考虑了工具在可定制性、统一基础信息管理以及导入导出等易用性方面的要求。5. 在软件组织中推广了本文的研究成果软件质量设计方法、过程性能模型构建技术和PESE系统在国内20多家采用CMMI模型进行过程改进指导的软件组织中得到了推广和应用。本文给出了这些方法在某软件组织中的应用实例。该软件组织经过作者指导已经通过了CMMI SCAMPI A L4的正式评估。