Qualidade de Software. Profa. Cátia dos Reis Machado

Profa. Cátia dos Reis Machado

catia@ifc-camboriu.edu.br

 Quando falamos de administração científica, não podemos ignorar a contribuição de F. W. Taylor e Henry Ford. A principal mudança trazida por eles ao conceito de administração foi a criação de

padrões dentro das linhas de montagem, dando origem a um método de produção.

Fonte: Engenharia de Software Magazine

Evolução da Qualidade na

indústria automotiva

 Tarefas começaram a ser divididas, facilitando o

controle de qualidade. Nesse sentido, todas as peças produzidas passaram por uma verificação de qualidade antes de sair da área de produção. Ainda na década de 20, com o desenvolvimento de estudos de especialistas militares e o trabalho de Walter Shewart (1939) do Bell Laboratories, surgiu

a base do controle estatístico da qualidade.

Evolução da Qualidade na

indústria automotiva

 Agora, não mais toda a linha de produção precisaria ser testada, mas apenas uma

amostragem passou a ser utilizada no controle de qualidade dos produtos. Assim, os produtos

eram testados em pequenos lotes que eram o

identificador de um conjunto total de produtos.

Desse modo, houve um ganho de tempo na linha de produção e aumento da qualidade do produto apenas utilizando critérios de certeza estatística

que aperfeiçoaram a verificação e,

consequentemente, foram eliminados custos desnecessários.

Evolução da Qualidade na

indústria automotiva

 Entre as décadas de 40 e 50, o Japão se colocou em destaque no cenário da qualidade como

ciência devido ao trabalho de William Edwards Deming (1982) que reforça o conceito de

controle de qualidade desviando o foco da qualidade do produto para a qualidade do

processo como fator chave para o sucesso da implementação de um sistema de qualidade.

Esse modelo de qualidade de processo só foi disseminado na década de 1970.

Evolução da Qualidade na

indústria automotiva

 Outro que se destacou neste campo foi Genichi Taguchi (1990) para projetos experimentais.

Algumas outras metodologias contemporâneas como 5S e os Diagramas de Causa e Efeito de Ishikawa, conhecido como Diagrama de Espinha de Peixe também colaboraram com a evolução da qualidade no Japão.

Evolução da Qualidade na

indústria automotiva

 Na década de 60, Feigenbaum (1991) consolida o conceito de controle da qualidade total que leva à qualidade um sentido não mais focando somente em produção, mas sim em elementos como Marketing, Finanças, Recursos Humanos, Pesquisa e Desenvolvimento. A qualidade total não implica em 100% do produto correto ou zero defeito, mas sim de que todas as pessoas

envolvidas são responsáveis pelo produto final.

Evolução da Qualidade na

indústria automotiva

 Na década de 80 se popularizou as normas ISO (International Organization for Standardization – www.iso.org). As montadoras de automóveis se destacaram nessa época e as normas

contribuíram na definição de padrões de

processos de garantia da qualidade.

Evolução da Qualidade na

indústria automotiva

 A qualidade na indústria de software não seguiu uma evolução tão diversa assim da indústria

automotiva. O rumo que a Qualidade de Software tomou na história se iniciou a partir da reunião da

OTAN em 1968 onde o termo “Engenharia de

Software” foi utilizado pela primeira vez por F. L. Bauer.

Evolução da Qualidade na

indústria automotiva

 Nessa reunião foi utilizado também o termo

“Crise do Software” para definir a situação em que a indústria do software atravessava naquele momento.

 E a crise foi atribuída à complexidade de

desenvolver sistemas cada vez maiores, bem como à falta de gerenciamento no processo de desenvolvimento de software.”

Evolução da Qualidade na

indústria automotiva

Qualidade de Software a partir

da década de 70

A Década de 70: Medição do

Código Fonte

 Caracterizada por

 Métricas para código fonte propostas por Halstead (ex: número de operadores distintos, número de operandos distintos, etc.)

 Métricas de Complexidade Ciclomática de McCabe  Medida do número de caminhos linearmente independentes

num módulo

 Influenciada por:

 Aceitação crescente da programação estruturada

A Década de 80: Medição no

início do ciclo de vida

 Estimativas de medição: esforço e custo

 Medidas na etapa de projeto

A Década de 90: Um perspectiva

mais ampla

 Surgimento de relatórios sobre programas de métricas aplicados em empresas

 Benchmarking

 Impacto do modelo CMM

 Surgimento de ferramentas para medição

 Surgimento de uma teoria de medição como um

framework unificado

 Surgimento de padrões internacionais de

medição de software (ex: Análise de pontos de função)

Tendências: procura por métricas

mais específicas

 Medidas que:

 capturem a complexidade cognitiva

 capturem a complexidade estrutural

 capturem a complexidade funcional

 sejam independentes de linguagem

 possam ser extraídas nas etapas iniciais do ciclo de vida

Engenharia de Software

 O principal objetivo da Engenharia de Software (ES) é ajudar a produzir software de qualidade

Software de qualidade

 Software entregue ao cliente com quantidade

mínima de defeitos e que atenda as expectativas do cliente.

“Qualidade é tudo aquilo que melhora o produto no ponto de vista do cliente.”

 Empresas que desenvolvem software de qualidade são mais competitivas.

 Cliente satisfeito:  volta empresa

 Indica a empresa em sua rede de relacionamento

 Empresas que utilizam software de alta

qualidade podem, em geral, oferecer um melhor serviço a um preço mais competitivo.

Conceito

 Qualidade é estar em conformidade com os requisitos dos clientes;

 Qualidade é antecipar e satisfazer os desejos dos clientes;

 Qualidade é escrever tudo o que se deve fazer e fazer tudo o que foi escrito.

 1º) capturar com eficácia os requisitos do cliente  Dificuldade de capturar requisitos

 Dificuldade de entender corretamente o problema

 Dificuldade de o usuário passar os requisitos

 2°) Transformar os requisitos corretamente em um

produto que esteja refletindo aquilo que o cliente pediu  Nessas transformações nós humanos podemos inserir defeitos ao

Conceitos de Qualidade

 “A totalidade das características de uma entidade

que lhe confere a capacidade de satisfazer as necessidades explícitas e implícitas”.

(NBR ISO 8402)

 “Conformidade a requisitos funcionais e de

desempenho explicitamente declarados, a padrões de desenvolvimento claramente

documentados e a características implícitas que são esperadas de todo software profissional

desenvolvido”.

 O conceito é simples, entretanto atingir a qualidade não é tão trivial.

Eficiência / Eficácia

 A eficiência envolve a forma com que uma

atividade é feita, a eficácia se refere ao resultado da mesma.

 “Fazer a coisa certa de forma certa é a melhor

definição de trabalho eficiente e eficaz”. Paulo Sandroni (1996)

Fatores de qualidade de software

descrita por um grupo de fatores, requisitos ou atributos, tais como: confiabilidade, eficiência,

facilidade de uso, modularidade, legibilidade, etc.

 Podemos classificar estes fatores em dois tipos principais: externos e interno;

Fatores de qualidade de software

pessoas que desenvolvem software quanto pelos usuários. Por exemplo, confiabilidade, eficiência e facilidade de uso são fatores externos;

 Fatores internos são percebidos apenas pelas

pessoas que desenvolvem software. Por exemplo, modularidade e legibilidade são fatores internos;

 Se os fatores internos forem observados, os fatores externos serão consequentemente observados. De fato, os fatores internos são um meio para alcançar os fatores externos.

Fatores externos de qualidade

 Facilidade de uso: a facilidade de aprender como usar o software;

 Eficiência: o bom uso dos recursos computacionais;

 Portabilidade: a facilidade de transferir software entre ambientes operacionais.

Fatores externos da qualidade

tarefas exatamente como definida pelos requisitos e especificação;

 Robustez: habilidade de um software funcionar mesmo em condições anormais;

 Integridade: habilidade do sistema de proteger seus vários componentes contra acessos ou modificações indevidas.

Padrões de qualidade de

software

 Provêem um framework conceitual para a implementação do processo de garantia de qualidade.

 Considerando que esses padrões englobam as melhores práticas, a garantia da qualidade

envolve assegurar que padrões apropriados foram selecionados e usado.

Métricas de qualidade de

software

 Várias métricas foram desenvolvidas para medir os atributos ou fatores de qualidade;

 Independente da métrica usada, sempre se busca os mesmos objetivos

 Melhorar o entendimento da qualidade do produto;

 Atestar a efetividade do processo;

 Melhorar a qualidade do trabalho realizado a nível de projeto;

 Formar uma base para as estimativas;

 Auxiliar na justificativa de aquisição de novas ferramentas ou de treinamentos adicionais;

 Avaliar o retorno de investimento;

Propriedades desejáveis de uma

métrica

 Facilmente calculada, entendida e testada

 Passível de estudos estatísticos

 Expressa em alguma unidade

 Obtida o mais cedo possível no ciclo de vida do software

 Passível de automação

 Repetível e independente do observador

Medição

 A medição é o processo pelo qual números ou

símbolos são atribuídos aos atributos de entidades no mundo real, descrevendo-os de acordo com regras claramente definidas. (FENTON, 94)

Exemplo:

Utilizar medidas para analisar a produtividade, o esforço gasto numa tarefa, a confiabilidade do sistema desenvolvido, etc.

Categorização de Métricas

 Métricas diretas (fundamentais ou básicas)  Medida realizada em termos de atributos

observados (usualmente determinada pela contagem)

 Ex.: custo, esforço, no. linhas de código, capacidade de memória, no. páginas, no. diagramas, etc.

 Métricas indiretas (derivadas)

 Medidas obtidas a partir de outras métricas

 Ex.: complexidade, eficiência, confiabilidade, facilidade de manutenção

Categorização de Métricas

 São medidas diretas do tamanho dos artefatos de software associados ao processo por meio do qual o software é desenvolvido.

 Ex.: esforço, custo, no. KLOC, no. páginas de documentação, no. erros

 Métricas orientadas por função

 Consiste em um método para medição de software do ponto de vista do usuário, determinando de

forma consistente o tamanho e a complexidade de um software.

Categorização de Métricas

 Concentram-se na saída do processo de engenharia de software.

 Ex.: no. de casos de uso/iteração.

 Métricas de qualidade

 Oferecem uma indicação de quanto o software se adeqüa às exigências implícitas e explícitas do cliente.

 Ex.: erros/fase

 Métricas técnicas

 Concentram-se nas características do software e não no processo por meio do qual o software foi desenvolvido.

Possíveis problemas com

métricas

 Ex: Comparar a produtividade de engenheiros em termos de linha de código

 Está sendo utilizado a mesma unidade de medida?  O que é uma linha de código válida?

 O contexto considerado é o mesmo?

 Todos os engenheiros são familiarizados com a linguagem de programação?

 O que se quer realmente é o tamanho do código?  E a qualidade do código?

 Como o resultado será interpretado?  Produtividade média de um engenheiro?

 O que se quer com o resultado?

Por que medir?

Tom DeMarco  Medição ajuda, por exemplo, a saber:

 Qual será a duração de um projeto?

 Quanto custará o desenvolvimento de uma nova versão de um produto de software?

 Que percentual do produto já foi concluído?

 Quantos erros foram detectados e corrigidos antes da entrega do produto?

 Que percentual do esforço do projeto foi gasto em re-trabalho?

 Medição ajuda, por exemplo, a saber:

 Utilizando o nosso processo de software, o nível da qualidade dos nossos produtos está estável?

 Existe algum problema na execução do projeto e o que está causando este problema?

 A mudança da plataforma de desenvolvimento diminui o esforço gasto no teste?

Por que medir?

 Fornecendo informações para responder estas questões, a medição pode oferecer dados

quantitativos e qualitativos para que,

sistematicamente, os projetos sejam gerenciados e

os processo e produtos de software sejam controlados.

 Somente a medição fornece a base para a criação de modelos organizacionais e estimativas de

esforço e custo que podem ser empregados no

Desafios enfrentados pelas

organizações

 O que medir?

 Como coletar os dados de forma eficiente e válida?

 Como analisar os dados e como utilizar os resultados da medição?

Padrões de qualidade de

software

 São baseados no conhecimento sobre as

melhores e mais apropriadas práticas para a empresa.

 Ajudam a empresa a evitar a repetição de erros cometidos no passado.

Medição de software

 Existem vários tipos de referência para medição:  Referências que descrevem o que deve ser feito –

norma internacional ISO / IEC 15939 sobre o processo de medição de software;

 Referências que descrevem como isto pode ser feito –

GQM – Goal / Question / Metric e o PSM Pratical

Software & Systems Measurement;

 Referências que visam a implementação e avaliação da capacidade de medição – Quão bom - modelos e normas de melhoria de processo de software – modelo CMMI (Capability Maturity Model Integration), norma ISO / IEC 15504 e o modelo Brasileiro de melhoria de processo MPS.BR

Qualidade é ?

 Estar em conformidade com os requisitos dos clientes

 Antecipar e satisfazer os desejos dos clientes

 Escrever tudo o que se deve fazer e fazer tudo o que foi escrito

Medições de software para serem efetivas

precisam

estar alinhadas às necessidades de

negócio da organização

, isto é, aos seus

objetivos estratégicos, e estarem direcionadas

às necessidades de informação de gerentes de

projetos e engenheiros de software. Essas

necessidades devem ser explicitadas e devem

orientar a definição do que medir e de como

analisar e comunicar o resultado das medidas .

Melhoria de processo de software

ser capazes de atender às necessidades do negócio.

 Um objetivo de melhoria de processo é um conjunto de características desejadas, definidas para orientar o esforço de melhoria de processos de modo específico e mensurável (SEI, 2010).

 Esses objetivos devem agregar valor ao negócio da organização e melhorar a qualidade dos produtos desenvolvidos (BARRETO, 2011).

Melhoria de processo de software

 Galgar níveis mais altos de maturidade;

 Realizar mudanças visando a uma maior

adequação às necessidades da organização ou melhorias no desempenho dos processos.

 O que é necessário para realizar melhorias nos processo de software????

Objetivos para medição

 Coletar dados para medir o desempenho do processo;

 Analisar o desempenho do processo;

 Armazenar e utilizar os dados para interpretar os resultados de observações e análises, predizer custos e desempenho futuros, fornecer baselines e benchmarks, identificar tendências e avaliar a estabilidade e capacidade do processo.

Normas internacionais

Modelos de maturidade

Métodos para apoio a medição

Processo de medição nas

organizações

 Um programa de medição para ser efetivo em uma organização deve estar apoiado em um processo capaz de garantir a execução

disciplinada do conjunto de atividades envolvidas.

Atividade

 Identifique algumas orientações sobre o processo de medição (Capítulo 2)

 Livro:

Ana Regina Cavalcanti da Rocha; Gleison dos Santos Souza; Monalessa Perini Barcellos. Medição de

Software e Controle Estatístico de Processos, 2012, 232 p.

Disponível em:

http://www.mct.gov.br/index.php/content/view/340171 /Medicao_de_Software_e_Controle_Estatistico_de_P rocesso.html

Referências

 BARRETO, A. Definição e Gerência de Objetivos de

Software Alinhados ao Planejamento Estratégico. Tese de Doutorado, universidade Federal do Rio de Janeiro. 2011.

 BASILI. V.; CALDIERA, G.; ROMBACH, H. Goal Question Metric Paradigm, In: Encyclopedia of Software

Engineering, V.2, pp: 527 – 532.

 FENTON, N. Software Measurement: A Necessary Scientific Basis. IEEE Transactions on Software Engineering, vol. 20, No. 3, March 1994.

 Florac, W. A.; Carleton, A. D. Measuring the Software Process, Addison-Weslwy. 1999.

Referências

 ISO/IEC. Software Engineering – Software Measurement Process, The International Organization for

Standardization and the International Electrotechnical Commission, 2002.

 PRESSMAN, R. S. Engenharia de software: uma

abordagem profissional. 7ª Edição. Porto Alegre: AMGH, 2011. 780 p.

 SEI. Capability maturity Model Integration (CMMI) for Development, version 1.3, Carnegie Mellon university,

Software Engineering Institute, Technical Report CMU/SEI. 2010.