Software-Metriken in Der Praxis: Einführung Und Anwendung Von Software-Metriken in Der Industriellen Praxis

ISBN-13: 9783642881954 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 314 str.

Christof Ebert; Reiner Dumke

Opis

Metriken als Fr hindikatoren f r Kosten-, Termin- und Qualit tstreue haben sich zu wichtigen Instrumenten des Software-Projektmanagements entwickelt. Dieses Buch vermittelt Theorie und Praxis der Software-Metriken anhand von praktisch durchgef hrten Projekten. Die behandelten Themen reichen von me theoretischen Grundlagen ber Metrik-Werkzeuge bis hin zu Benchmarking und Projektmanagement. Die Anwendung f r konkrete Fragestellungen der Software-Entwicklung, wie Aufwandsch tzung, Kritikalit tsprognose oder Zuverl ssigkeitsmodellierung wird ausf hrlich behandelt. In Beitr gen aus verschiedenen Bereichen der Software-Messung stellen Autoren aus Telekommunikation, Informations- und Automatisierungstechnik ihre Erfahrungen mit unterschiedlichen Vorgehensweisen, Entwicklungsumgebungen und Entwurfsparadigmen dar.

Spis treści

1 Einführung und Übersicht.- 1.1 Ziele des Buchs.- 1.2 Warum Metriken?.- 1.3 Software-Metriken: State of the Art.- 1.4 Software-Metriken: Die Praxis.- 1.5 Übersicht über die einzelnen Kapitel.- 2 Kontinuierliche Software-Qualitätsverbesserung in der industriellen Praxis.- 2.1 Übersicht.- 2.2 Kontinuierliche Qualitätsverbesserung.- 2.2.1 Prinzipien und Grundlagen.- 2.2.2 Explizites Software-Entwicklungs-Know-how.- 2.2.3 Quality Improvement Paradigm.- 2.2.4 Weitere Ansätze zur Software-Qualitätsverbesserung.- 2.2.5 Vergleich der Ansätze.- 2.3 Infrastrukturtechnologien für kontinuierliche Verbesserung nach dem QIP.- 2.3.1 Zielorientiertes Messen.- 2.3.2 Explizites Modellieren.- 2.3.3 Umfassende Wiederverwendung.- 2.4 Start eines Qualitätsverbesserungsprogramms.- 2.5 Beispiele.- 2.5.1 SEL.- 2.5.2 FhE IESE.- 2.5.3 ISERN.- 2.6 Zusammenfassung.- 3 Metriken im Qualitätsmanagement.- 3.1 Übersicht.- 3.2 Qualitätsmanagement.- 3.3 Projektumfeld Telekommunikationstechnik.- 3.4 Qualitätsindikatoren.- 3.4.1 Qualitätsmetriken.- 3.4.2 Qualitätsmodelle.- 3.4.3 Statistische Randbedingungen und Validierung.- 3.4.4 Visualisierung.- 3.5 Komplexitätsmetriken als Qualitätsindikatoren.- 3.5.1 Komplexität und Qualität.- 3.5.2 Komplexitätsmetriken im Design.- 3.5.3 Komplexitätsmetriken in der Codierung.- 3.5.4 Komplexitätsmetriken in objektorientierten Projekten.- 3.5.5 Kritikalitätsprognosen.- 3.5.6 Werkzeugunterstützung.- 3.5.7 Ergebnisse von Kritikalitätsprognosen.- 3.6 Zuverlässigkeit und Restfehler.- 3.6.1 Software-Zuverlässigkeit und Fehlerfluß.- 3.6.2 Zuverlässigkeitsmodellierung in der Praxis.- 3.6.3 Fehlerprognosen für Systemtest und Feldverhalten.- 3.7 Praktische Erfahrungen.- 3.7.1 Umsetzungsstrategien.- 3.7.2 Kosten-Nutzen-Betrachtungen.- 3.8 Zusammenfassung.- 4 Metriken zur Planung, Kontrolle und Steuerung des Software-Tests.- 4.1 Übersicht.- 4.2 Metriken zur Planung des Software-Tests.- 4.2.1 Die zielgerichtete Auswahl von Testverfahren.- 4.2.2 Fehlerstatistiken zur Auswahl von Testverfahren.- 4.2.3 Komplexitätsmetriken zur Auswahl von Testverfahren.- 4.3 Metriken zur Kontrolle und Steuerung des Software-Tests.- 4.3.1 Systematisches, deterministisches Testen und Testabdeckungsmetriken.- 4.3.2 Aussagen zur Zuverlässigkeit und stochastisches Testen.- 4.4 Zusammenfassung.- 5 Ausgangsdaten für Qualitätsmetriken — Eine Fundgrube für Analysen.- 5.1 Übersicht.- 5.2 Ergebnisse statistischer Untersuchungen zur Fehlerdichte.- 5.2.1 Verteilung der Fehler im Programm.- 5.2.2 Einfluß der Änderungsdichte auf die Fehlerdichte.- 5.2.3 Einfluß der Modullänge auf die Fehlerdichte.- 5.3 Zusammenhang von Fehlern und Kosten.- 5.3.1 Qualitätskosten in den Entwicklungsphasen.- 5.3.2 Ursachen hoher Qualitätskosten.- 5.4 Zusammenhang von Fehlern mit der Reife einer Organisation.- 5.5 Zusammenfassung.- 6 Kostenschätzung von IT-Projekten.- 6.1 Übersicht.- 6.2 Die Aufwandschätzung von Software-Entwicklungsprojekten.- 6.2.1 Einführung.- 6.2.2 Das Function-Point-Verfahren.- 6.2.3 Zuverlässigkeit der Aufwandschätzung.- 6.3 Erweiterung des Function-Point-Verfahrens bei Volkswagen.- 6.3.1 Ermittlung der Einflußfaktoren.- 6.3.2 Zuverlässigkeit der Serviceschätzung.- 6.4 Zusammenfassung.- 7 Metriken und Objektorientierung.- 7.1 Übersicht.- 7.2 Einfluß und Auswirkungen des objektorientierten Paradigmas auf Software-Metriken.- 7.2.1 Gemeinsamkeiten.- 7.2.2 Unterschiede.- 7.3 Grundlagen objektorientierter Software-Metriken.- 7.3.1 Problematik der Übernahme klassischer Metriken.- 7.3.2 Ansatzpunkte und Kriterien für objektorientierte Metriken.- 7.3.3 Beispielhafte Darstellung von Software-Metriken für objektorientierte Programme.- 7.4 SmallCritic — ein Beispiel für praktische Umsetzungen im Bereich Smalltalk.- 7.4.1 Metrik 1: Volumen (VOL).- 7.4.2 Metrik 2: Methodenstruktur (STR).- 7.4.3 Metrik 3: Kohäsion (COH).- 7.4.4 Metrik 4: Kopplung (COU).- 7.4.5 Metrik 5: Vererbungsbaum (INH).- 7.4.6 Metrik 6: Klassenorganisation (ORG).- 7.5 Ergänzende Betrachtungen aus der Sicht mächtiger, realer objektorientierter Systeme.- 7.5.1 Der Einfluß von Makrostrukturen.- 7.5.2 Die Auswirkungen von Frameworks und Design Patterns.- 7.5.3 Konsequenzen.- 7.6 Zusammenfassung.- 8 Software-Assessments und Prozeßverbesserung.- 8.1 Übersicht.- 8.2 Software Engineering und der Software-Entwicklungsprozeß.- 8.3 Software-Metriken.- 8.3.1 Das GQM-Paradigma.- 8.4 Software-Prozeß-Assessments.- 8.5 Die BOOTSTRAP-Methode.- 8.6 Ablaufeines BOOTSTRAP-Assessment.- 8.7 BOOTSTRAP und ISO 9000.- 8.8 Erfahrungen mit der Anwendung von BOOTSTRAP.- 8.9 Die Anwendung von Metriken.- 8.10 Methoden für die Selbstbeurteilung.- 8.11 Zusammenfassung.- 9 AMI: Ein quantitativer Ansatz für Software-Projekt- und Prozeßmanagement.- 9.1 Übersicht.- 9.2 Ami — Application of Metrics in Industry.- 9.2.1 Aktivität „assess“ Schritt 1: Bewertung des Reifegrads der Entwicklungsumgebung.- 9.2.2 Aktivität „assess“ Schritt 2: Definition der Primärziele.- 9.2.3 Aktivität „assess“ Schritt 3: Validieren der Primärziele.- 9.2.4 Aktivität „analyse“ Schritt 4: Zerlegen der Primärziele in Teilziele.- 9.2.5 Aktivität „analyse“ Schritt 5: Verifizieren des Zielbaums.- 9.2.6 Aktivität „analyse“ Schritt 6: Identifikation der Metriken.- 9.2.7 Aktivität „metricate“ Schritt 7: Erstellen des Metrikplans.- 9.2.8 Aktivität „metricate“ Schritt 8: Erfassen der Grundmetriken.- 9.2.9 Aktivität „metricate“ Schritt 9: Verifizieren der Grundmetriken.- 9.2.10 Aktivität „improve“ Schritt 10: Auswerten der Daten.- 9.2.11 Aktivität „improve“ Schritt 11: Validieren der Metriken.- 9.2.12 Aktivität „improve“ Schritt 12: Rückführung der gesammelten Daten in den Zielbaum.- 9.3 Strategien zur Einführung von Metriken.- 9.3.1 Bottom-up Ansatz.- 9.3.2 Top-down Ansatz.- 9.3.3 Kombinierter („mixed“) Ansatz.- 9.4 Praktische Erfahrungen bei der Einführung eines Metrikprogramms.- 9.4.1 Methode.- 9.4.2 Werkzeugunterstützung.- 9.4.3 Hypothesen und Experimente.- 9.4.4 Einführungsstrategie.- 9.4.5 Ausbildung.- 9.4.6 Organisation.- 9.4.7 Kosten — Nutzen.- 9.4.8 Allgemeine Empfehlungen und Erfahrungen.- 9.5 Software Prozeßverbesserung.- 9.5.1 Einführung.- 9.5.2 Produktivitätsanalyse.- 9.5.3 Einführung von Software-Inspektionen.- 9.6 Zusammenfassung.- 10 Erfahrungen bei der Einführung von Metriken.- 10.1 Übersicht.- 10.2 Einführung und Etablierung von Metriken.- 10.2.1 Ziele von Metriken im Software-Entwicklungsprozeß.- 10.2.2 Der Arbeitskreis „Software-Metriken“.- 10.2.3 Das BOOTSTRAP-Assessment.- 10.2.4 DIN ISO 9001-Zertifizierung.- 10.3 Die Testmeßphase.- 10.3.1 Ziele der Testmeßphase.- 10.3.2 Einsatz eines Meßwerkzeugs.- 10.3.3 Probleme und Erfahrungen in der Testmeßphase.- 10.4 Aufbau eines metrikbasierten Projekt-Controllings.- 10.4.1 Aufgabenstellung.- 10.4.2 Ziele des Projekt-Controllings.- 10.4.3 Nicht-Ziele des Projekt-Controllings.- 10.4.4 Metriken im Projekt-Controlling.- 10.5 Zusammenfassung.- 11 Meßtheorie und Software-Messung.- 11.1 Übersicht.- 11.2 Software-Messung.- 11.3 Meßtheorie.- 11.3.1 Was ist die Meßtheorie?.- 11.3.2 Relationale Systeme.- 11.3.3 Binäre Operation.- 11.4 Homomorphe Abbildungen und Maße.- 11.5 Axiome.- 11.6 Das Repräsentationsproblem.- 11.7 Das Eindeutigkeitsproblem.- 11.8 Skalentypen.- 11.8.1 Interpretation der Tabelle.- 11.8.2 Sinnvolle Statistische Operationen.- 11.8.3 Sind Skalentypen wichtig für den Anwender?.- 11.9 Das Bedeutsamkeitsproblem.- 11.10 Messen auf verschiedenen Skalentypen.- 11.10.1 Messen auf dem Niveau der Nominalskala.- 11.10.2 Ordinalskala.- 11.10.3 Intervallskala.- 11.10.4 Rationalskala.- 11.10.5 Absolutskala.- 11.10.6 Transformation eines nicht additiven Maßes zu einem additiven Maß.- 11.11 Kalibrierung von Maßen.- 11.12 Nicht-additive Rationalskalen.- 11.12.1 Gesetz von Pythagoras.- 11.12.2 Nicht-additive Rationalskala und Software-Maße.- 11.13 Übersicht über empirisch und numerisch relationale Systeme.- 11.14 Unabhängigkeitsbedingungen.- 11.14.1 Maß Defect Density.- 11.15 Weyukers Anforderungen an Software-Maße.- 11.16 Validation von Software-Maßen.- 11.16.1 Interne Validierung:.- 11.16.2 Externe Validierung:.- 11.16.3 Funktion zwischen zwei Rationalskalen.- 11.17 Zusammenfassung.- 12 Software-Meßwerkzeuge.- 12.1 Übersicht.- 12.2 Ansatzpunkte der Software-Messung.- 12.2.1 Meßstrategien.- 12.2.2 Software-Maße.- 12.3 Arten von Software-Meßwerkzeugen.- 12.3.1 Klassifikation von Meßwerkzeugen.- 12.3.2 Anforderungen an Meßwerkzeuge.- 12.4 Beispiele für Werkzeuge zur Software-Messung.- 12.4.1 CAME-Tools zur Komponentenklassifikation.- 12.4.2 CAME-Tools zur Komponentenmessung.- 12.4.3 CAME-Tools zur bewertenden Komponentenmessung.- 12.4.4 CAME-Tools für die Meßdatenauswertung.- 12.4.5 CAME-Tools zur Software-Produktbewertung.- 12.4.6 CAME-Tools zur Entwicklungsbewertung.- 12.4.7 CAME-Tools als Tutorials zur Meßmethodik.- 12.5 Effiziente Anwendung von Meßwerkzeugen.- 12.6 Zusammenfassung.- Annotierte Bibliographie.- Ausgangspunkte für die Software-Messung.- Spezielle Bereiche der Software-Metriken.- Firmenbezogene Konzepte der Software-Messung.- Neue Ansätze bei Metriken.- Metriken im World Wide Web.- Literatur.- Sachwortverzeichnis.

O autorze

Dr.-Ing. Reiner Dumke ist Professor für Softwaretechnik mit den Schwerpunkten Softwaremetriken, CASE-Tools, multimediale, verteilte Softwareentwicklung. Dr. Christof Ebert ist Geschäftsführer der Vector Consulting Services GmbH. Er unterstützt Unternehmen in der ganzen Welt bei der Verbesserung ihrer Produktentwicklung und Produktstrategie sowie im Veränderungsmanagement. Zuvor war er fünfzehn Jahre in internationalen Führungsfunktionen für Alcatel-Lucent tätig. Dr. Ebert sitzt in verschiedenen Aufsichts- und Expertengremien. Er ist ein international renommierter Redner, lehrt an der Universität Stuttgart und ist Autor mehrerer Bücher, ein IREB "Certified Professional for Requirements Engineering" und vom SEI als CMMI-Trainer zertifiziert. Viele Unternehmen haben bereits seine Erfahrungen in Requirements Engineering und Produktmanagement genutzt, um ihre Marktposition zu verbessern. Auf der internationalen Requirements-Engineering-Konferenz 2005 wurde er für den besten Praxisbeitrag ausgezeichnet.