Padrões de Qualidade para a Garantia da Confiabilidade de Produto de Software

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Padrões de Qualidade para a Garantia da Confiabilidade

de Produto de SoftwareMaycon Viana Bordin

Faculdade Três de Maio – Campus SETREM

98.910-000 – Três de Maio – RS – Brasil

[email protected]

Abstract. This paper aims to compare two software quality models, the

ISO/IEC 9126 and the IEEE 982.1. The first one was specified to the

assessment of software quality, but it is too much ambiguous in the definition

of measures and guidelines. While the latter was developed especially to theassessment of software reliability and is much more concise in the definition of

measures that should be used to build more reliable software besides allows

continuous process improvement.

Resumo. Este artigo tem como objetivo comparar dois modelos de qualidade

em software, a ISO/IEC 9126 e a IEEE 982.1. A primeira foi especificada

para a avaliação da qualidade do software, mas ela é muito vaga quanto à

definição de métricas e procedimentos. Enquanto que a última foi

desenvolvida especialmente para a avaliação da confiabilidade de softwares e

se mostra muito mais concisa na definição das métricas que devem ser

utilizadas para a construção de softwares confiáveis além de permitir amelhoria contínua dos processos.

1. Introdução

Softwares são utilizados atualmente na maioria das empresas de tal modo que não

podem mais ser considerados como diferencial estratégico. Entretanto, a qualidade de

um software é imprescindível para o êxito das organizações que dependem dele para

realizar suas tarefas vitais e outras tarefas com âmbito estratégico e que influenciam

diretamente na tomada de decisões.

A importância no desenvolvimento de softwares com qualidade não é umassunto novo e é largamente discutido, ao menos na teoria. Na área de engenharia de

software o assunto vem sendo abordado a um bom tempo, o primeiro modelo de

qualidade foi concebido 1977 e ficou conhecido como o modelo de McCall. Desde

então vários modelos surgiram, os principais são: modelo de McCall, de Boehm, de

Dromey, FURPS e a ISO/IEC 9126 [ALQ 10].

De acordo com [KIT 96] os modelos de qualidade surgiram pela necessidade de

se entender e medir qualidade. Modelos de qualidade ainda listam características de

qualidade que um software deve possuir e a relação entre estas características. Dos

modelos citados acima se obtém um total de 17 características para qualidade, sendo que

apenas a confiabilidade é comum para todos [ALQ 10]. Um artigo em [KHA 09] fazuma análise entre os modelos de qualidade e além dos modelos acima citados este



estudo adiciona o modelo de Kazman e da IEEE, e ambos definem a confiabilidade

como um atributo de qualidade.

Os mais conhecidos modelos de qualidade de software colocam a confiabilidade

como um dos atributos importantes a serem contemplados para a garantia de qualidade

em um software. Este trabalho tem como objetivo mostrar a importância da

confiabilidade de um software e fazer um comparativo entre a ISO/IEC 9126 [ABN 01]

e a IEEE 982.1 [IEE 96], modelo de qualidade que define métricas para a avaliação da

confiabilidade de softwares.

2. Qualidade de Software

Segundo [YEA 04] qualidade de software significa estar em conformidade com os

requisitos dos consumidores ou clientes. Um artigo de [DEN 92] também apóia a idéia

de que a qualidade do software deve ser medida levando em conta a satisfação do

consumidor deste software.

Em um artigo da IEEE Software [KIT 96] foram descritas as cinco diferentes

perspectivas para a qualidade de software definidas por David Garvin. Essas

perspectivas são:

Perspectiva transcendental: seria o ideal de qualidade, podendo ficar apenas

próximo dele, mas nunca alcançar completamente.

Perspectiva do usuário: são os atributos de qualidade que irão identificar se as

necessidades do usuário foram atendidas. Essa perspectiva é abrangida pela

norma ISO/IEC 9126, que define os atributos para a qualidade em uso.

Perspectiva do fabricante: nessa perspectiva de qualidade está relacionada à

conformidade com os processos e não com as especificações. Essa abordagem

garante a uniformidade das saídas, o que por si só não garante qualidade do

produto. A ISO 9001 bem como a CMMi dão ênfase na melhoria contínua dos

processos para que o produto também tenha maior qualidade.

Perspectiva do produto: nesta abordagem a qualidade do software está

relacionada com as características internas do produto, e estas podem ser

medidas e modificadas e como consequência haverá uma melhora das qualidades

externas do produto. A IEEE 1061 e a ISO/IEC 9126 tratam desta perspectiva.

Perspectiva baseada em valor: essa perspectiva avalia a variação de importânciade cada uma das perspectivas anteriores, dependendo de quem está observando.

Modelos de qualidade de software devem contemplar algumas destas

perspectivas para definir os requisitos de qualidade de software. Além disso, modelos de

qualidade devem decompor os requisitos em características de qualidade,

subcaracterísticas e métricas [IEE 98]. Um modelo de qualidade deve permitir a

avaliação do produto de software bem como a análise dos resultados para estimar e

avaliar os fatores de qualidade [IEE 98].

Definido o que é qualidade de software e quais são as suas perspectivas agora

será abordada a confiabilidade de software, uma das características para se obterqualidade em software.



3. Confiabilidade em Software

Para um sistema ser confiável ele precisa ter formas de lidar com erros humanos, além

de gerenciar o mau uso do software e falhas de hardware [YEA 04]. O autor aindaafirma que a confiabilidade em software é um atributo que deve ser levado em

consideração em qualquer projeto de software, mas existe uma ênfase nesta

característica de qualidade principalmente em sistemas da área de defesa, controle de

processos e sistemas bancários.

4. ISO/IEC 9126

A ISO/IEC 9126 segundo [ALK 05] é um modelo para especificação e validação da

qualidade de softwares que provê uma linguagem que pode ser compreendida por

usuários, desenvolvedores e avaliadores. Esta norma trata da qualidade do produto de

software definindo os atributos de qualidade interna, externa e de uso.

A qualidade interna é a mensuração das características do software durante as

fases de desenvolvimento, revisão e teste. Enquanto que a qualidade externa é medida

em um ambiente de testes utilizando métricas externas com o objetivo de encontrar e

eliminar erros. E a qualidade em uso mede o nível de adequação do software as

necessidades dos usuários [ABN 01].

De acordo com [ABN 01] a confiabilidade é a “capacidade do produto de

software de manter um nível de desempenho especificado, quando usado em condições

especificadas.” (p. 8). A confiabilidade de um software pode ser comprometida em

decorrência de falhas na especificação dos requisitos, projeto e desenvolvimento.

A norma [ABN 01] divide o atributo confiabilidade em três subcaracterísticas,

estas são:

Maturidade: “Capacidade do produto de software de evitar falhas decorrentes de

defeitos no software.”

Tolerância a falhas: “Capacidade do produto de software de manter um nível de

desempenho especificado em casos de defeitos no software ou de violação de

sua interface especificada.”

Recuperabilidade: “Capacidade do produto de software de restabelecer seu nível

de desempenho especificado e recuperar os dados diretamente afetados no caso

de uma falha.”

Em [SOD 06] afirma-se que “Para obter qualidade em uso é preciso ter

qualidade externa, que por sua vez é dependente de qualidade interna [...]” (p. 35).

Entretanto, [KIT 96] afirmam que mais pesquisas precisam ser realizadas para garantir

que a qualidade interna garante a qualidade externa e quais aspectos da qualidade

interna afetam a qualidade em uso.

5. IEEE 982.1

Esse padrão fornece métricas para a avaliação da confiabilidade de um software, ele

fornece ainda a forma correta de se aplicar cada uma das métricas, métodos paracálculos e um framework que facilita a comunicação entre os envolvidos. Através desse

padrão é possível melhorar os processos bem como o produto de software, e ela ainda



serve para avaliar a confiabilidade de softwares como produto, em seu ambiente de

aplicação [IEE 96].

Essa é base para a existência de duas categorias de métricas, as de produto e as

de processo. A primeira trata de medir a confiabilidade dos objetos de software

produzidos enquanto que a segunda categoria é aplicada nas atividades de

desenvolvimento, teste e manutenção [IEE 96].

De acordo com [IEE 96] “as métricas do produto endereçam causa e efeito dos

aspectos estáticos e dinâmicos tanto da confiabilidade projetada antes da operação como

da confiabilidade operacional.” (p. 17). Essas métricas servem para avaliar o nível de

confiabilidade do produto através da avaliação deste com relação às diversas naturezas

de erros. As métricas do produto estão dividas em seis subcategorias:

Erros, Defeitos e Falhas: número de falhas que podem ser de origem humana,

bugs do software ou mau funcionamento do sistema.

Taxa de falhas: demonstra a quantidade de erros que ocorre em um intervalo de

tempo.

Crescimento da Confiabilidade e Projeção: avaliação da evolução do software

em relação à quantidade de erros na fase de teste e em operação.

Falhas Persistentes do Produto: avaliação da quantidade de erros do software na

fase de desenvolvimento, teste ou manutenção.

Integridade e Consistência: avaliação da existência de todas as partes do

software e se elas estão integradas corretamente.

Complexidade: avaliação de fatores confusos no sistema.

As métricas de processo podem ser aplicadas durante o clico de vida de um

projeto e permitem a avaliação contínua dos processos, melhorando a confiabilidade e o

gerenciamento do projeto. As métricas de processo estão divididas em três categorias

[IEE 96]:

Controle do Gerenciamento: avaliação do caminho que está sendo tomado pela

fase do desenvolvimento e manutenção.

Cobertura: avaliação da existência de todas as atividades necessárias para o

desenvolvimento e manutenção do software. Riscos, Benefícios e Avaliação de Custo: avaliação dos conflitos que podem

ocorrer com relação a custos, cronograma e desempenho.

Em resumo, as métricas do produto permitem a avaliação da confiabilidade do

software e como isso permitem o melhoramento do software, enquanto que as métricas

de processo avaliam os impactos no projeto decorrentes da falta de confiabilidade.

Cada métrica dentro desse padrão está dividida em aplicação, primitivas e

execução. A aplicação descreve em que situação a métrica poderá ser aplicada; as

primitivas são dados que servem para descrever de forma quantitativa um software,

esses dados são mensuráveis e calculáveis; e a execução descreve os procedimentos quedevem ser seguidos para a aplicação da métrica [ABN 01].



6. Avaliação das Normas

De acordo com [SOD 06] a ISO/IEC 9126 possibilita, de forma efetiva, a verificação da

qualidade de um produto de software para averiguar a adequabilidade às necessidadesdos usuários. Mas de acordo com [BOT 10], devido à natureza genérica desta norma,

alguns dos conceitos que ela apresenta precisam ser refinados para que então possam ser

aplicados em um projeto.

Os autores de [KIT 96] são mais concisos e rígidos em suas críticas, afirmando

que a ISO/IEC 9126 não indica de forma clara como medir as características de

qualidade. Segundo os autores, a escolha das características e subcaracterísticas parecem

ter sido arbitrárias e não existe nada na norma que possibilite a verificação de que as

métricas escolhidas afetam o comportamento da característica observada.

Em outro artigo [ALK 05] também foram feitas menções sobre alguns problemas

da ISO/IEC 9126 como a ambigüidade na interpretação da norma, quando o objetivo detal padrão era exatamente criar uma linguagem padrão para que não houvesse

interpretações dúbias, o autor complementa que um glossário de termos deveria ter sido

incluído para melhorar a compreensão da norma.

Neste mesmo artigo [ALK 05] os autores citam problemas em relação à norma

(ISO/IEC 9126) pelo uso de cálculos com o objetivo de reduzir a subjetividade. Aqui é

sugerida a utilização de normas de procedimento para métricas e não cálculos. Além

disso, muitas entradas para medidas parecem considerar a fase de análise e de

desenvolvimento como sendo a mesma coisa, exigindo na fase de análise medições que

só poderiam ser feitas com implementações construídas.

Por outro lado, a IEEE 982.1 apresenta-se concisa na apresentação das métricas

para a avaliação da confiabilidade de software. Ao contrário da ISO/IEC 9126, essa

norma fornece uma framework bem definida, com um dicionário de definições que

evitam possíveis interpretações precipitadas sobre as métricas. Todas as primitivas

utilizadas nas métricas estão bem definidas dentro de uma tabela.

A classificação das métricas na IEEE 982.1 é muito mais clara. Além disso, a

proposta dessa norma é muito mais interessante, pois além de permitir a avaliação da

confiabilidade de um software ela ainda fornece métricas que servem para a melhoria

dos processos durante o ciclo de vida do projeto, que tem grande importância estratégica

para indicar os gastos, atrasos e o desempenho do projeto em decorrência da

confiabilidade.

Outro ponto forte da IEEE 982.1 é a forma como as métricas foram

estabelecidas. Isso porque cada métrica possui uma descrição detalhada sobre em que

circunstância ela deve ser aplicada, quais os dados que serão obtidos através dessa

métrica e o que eles significam, e a forma como essa métrica deverá ser aplicada.

7. Conclusão

Através deste estudo foi possível avaliar as normas ISO/IEC 9126 e IEEE 982.1,

analisando suas características e aplicabilidade. Enquanto que a primeira norma se

mostrou vaga em alguns aspectos, além de não fornecer procedimentos claros para aaplicação das métricas. A IEEE 982.1 mostrou prover de forma clara e concisa um



conjunto de métricas que possibilitam a avaliação da confiabilidade de software e ainda

fornecem métricas para o aperfeiçoamento dos processos do projeto.

Desta forma, fica evidente que para um modelo de qualidade consiga atingir seus

objetivos ela precisa ser muito bem fundamentada, além de prover uma linguagem clara,

métricas concretas e bem definidas. Para então permitir a correta utilização destas

ferramentas e auxiliar na construção de sistemas mais confiáveis e de maior qualidade.

Referências

[ALK 05] Al-Kilidar, Hyiam; Cox, Karl; Kitchenham, Barbara (2005). “The Use and

Usefulness of the ISO/IEC 9126 Quality Standard”, International

Symposium on Empirical Software Engineering, p. 7, 2005.

[ALQ 10] Al-Qutaish, Rafa E. (2010). “Quality Models in Software Engineering

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[ABN 01] Associação Brasileira de Normas Técnicas (2001). “NBR ISO/IEC 9126-

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Universitat Politècnica de Catalunya. Acesso em: Abril de 2010.

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[DEN 92] Denning, Peter J. (1992). “What is Software Quality?”, A Commentary

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http://cs.gmu.edu/cne/pjd/PUBS/softqual92.pdf.

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[KIT 96] Kitchenham, Barbara; Pfleeger, Shari Lawrence (1996). "Software Quality:

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[SOD 06] Sodré, Cibele Cristina Pelizer (2006). “Norma ISO/IEC 9126: Avaliação de

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Departamento de Computação, Trabalho de Conclusão de Curso, Londrina:

2006.

[YEA 04] Yeates, Donald; Wakefield, Tony (2004). “Systems Analysis and Design”,

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