Прослеживаемость требований

редактировать

Прослеживаемость требований - это подраздел управления требованиями в рамках разработки программного обеспечения и системного проектирования. Прослеживаемость как общий термин определяется в словаре IEEE Systems and Software Engineering Vocabulary как (1) степень, в которой могут быть установлены отношения между двумя или более продуктами процесса разработки, особенно продуктами, имеющими отношения предшественник-преемник или главный-подчиненный. для другого; (2) идентификация и документирование путей деривации (вверх) и распределения или вниз (вниз) рабочих продуктов в иерархии рабочих продуктов; (3) степень, в которой каждый элемент продукта разработки программного обеспечения устанавливает причину своего существования; и (4) заметная связь между двумя или более логическими объектами, такими как требования, системные элементы, проверки или задачи.

Прослеживаемость требований, в частности, определяется как «способность описывать и прослеживать жизненный цикл требования как в прямом, так и в обратном направлении (т. Е. От его происхождения, через его разработку и спецификацию, до его последующего развертывания и использования, а также через периоды. текущих доработок и итераций на любом из этих этапов) ". В области разработки требований прослеживаемость - это понимание того, как требования высокого уровня - цели, задачи, задачи, стремления, ожидания, потребности - преобразуются в требования низкого уровня. Поэтому в первую очередь он связан с отношениями удовлетворенности между слоями информации (также известными как артефакты). Однако прослеживаемость может документировать отношения между многими видами артефактов разработки, такими как требования, спецификации, проекты, тесты, модели и разработанные компоненты. Например, обычной практикой является фиксация взаимосвязей проверки, чтобы продемонстрировать, что требование проверяется определенным артефактом тестирования.

Прослеживаемость особенно важна при разработке критически важных для безопасности систем и поэтому предписывается руководящими принципами безопасности, такими как DO178C, ISO 26262 и IEC61508. Общим требованием этих руководств является то, что критические требования должны быть проверены и что эта проверка должна быть продемонстрирована посредством прослеживаемости.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Отслеживание требований и за их пределами
  • 2 Использование информации о прослеживаемости
  • 3 Практическое использование информации о прослеживаемости
  • 4 Визуализация информации о прослеживаемости
  • 5 Техническая реализация
    • 5.1 Прослеживаемость вручную
    • 5.2 Прослеживаемость с помощью инструментов
  • 6 См. Также
  • 7 ссылки

Отслеживание требований и за их пределами

Прослеживаемость предварительных требований. Требования поступают из разных источников, таких как деловой человек, заказывающий продукт, менеджер по маркетингу и фактический пользователь. У всех этих людей разные требования к продукту. Используя прослеживаемость требований, внедренную функцию можно отследить до человека или группы, которые хотели ее во время выявления требований. Это можно использовать в процессе разработки для определения приоритетов требований, определяя, насколько они ценны для конкретного пользователя. Его также можно использовать после развертывания, чтобы понять, почему в первую очередь потребовались определенные неиспользуемые функции, обнаруженные в ходе пользовательских исследований.

Прослеживаемость после требований. Следует отслеживать не только сами требования, но и взаимосвязь требований со всеми связанными с ними артефактами, такими как модели, результаты анализа, тестовые примеры, процедуры тестирования, результаты тестирования и всякого рода документация. Следует отслеживать даже людей и группы пользователей, связанные с требованиями. Требования воплощаются в артефакты проектирования, реализации и, наконец, проверяются. Артефакты, связанные с последними стадиями, также должны быть прослежены до требований. Обычно это делается с помощью матрицы прослеживаемости требований.

Обеспечение прослеживаемости за пределами требований в артефактах проектирования, реализации и проверки может стать трудным. При реализации требований к программному обеспечению, например, требования могут быть в средстве управления требованиями, тогда как артефакты дизайна могут быть в таком средстве, как MagicDraw, Mathworks Simulink, Rational Rhapsody и Microsoft Visio. Кроме того, артефакты реализации, скорее всего, будут в виде исходных файлов, ссылки на которые могут быть установлены различными способами в различных областях. Артефакты проверки, например, созданные внутренними тестами или формальными инструментами проверки (например, набором тестовых стендов LDRA, Parasoft DTP и SCADE )

Интеграция репозитория или стека инструментов может стать серьезной проблемой для поддержания прослеживаемости в динамической системе.

Использование информации о прослеживаемости

Использование трассируемости, особенно при трассировке сверх требований ко всем артефактам, находящимся в цепочке инструментов, может дать несколько преимуществ:

  • Анализ влияния изменений - если требование меняется, ссылки трассировки информируют о связанных и зависимых артефактах. Эти артефакты легко проверить и при необходимости скорректировать. Снижена вероятность пропустить связанные артефакты.
  • Анализ покрытия - отслеживаемость гарантирует, что никакие требования не будут упущены. Особенно при сертификации продукции, критически важной для безопасности, необходимо продемонстрировать выполнение всех требований.
  • Анализ статуса проекта - возможно отслеживание статуса проекта: анализ данных прослеживаемости позволяет увидеть статус выполнения требований. Требования без ссылок или с неполной цепочкой трассировки (например, требования с реализацией, но без тестов) указывают на необходимость дальнейшей работы. Недостающие звенья показывают, какие конкретные артефакты отсутствуют и должны быть реализованы.
  • Повторное использование компонентов продукта - можно структурировать требования и связанные с ними артефакты в пакетах. Эти пакеты можно использовать для разных продуктов.
  • Постоянные отношения - часто знания о проекте или продукте находятся в голове конкретных людей. Благодаря возможности отслеживания эти знания сохраняются путем визуализации взаимосвязи между различными артефактами. Эти знания останутся, даже если человек уйдет из проекта.
  • Оптимизация тестирования - связав требования, исходный код, тестовые примеры и результаты тестирования, можно легко идентифицировать затронутые части исходного кода, если тесты не пройдут. Кроме того, можно выявить и исключить избыточные тестовые примеры.

Более полный обзор разработок, поддерживаемых прослеживаемостью, и их актуальность приведен в.

Практическое использование информации о прослеживаемости

Обширные исследования подтверждают эффективность, но также и трудности сбора информации о прослеживаемости:

  • Прослеживаемость ускоряет и улучшает деятельность по разработке - исследование с 71 субъектом, выполнявшим изменения исходного кода с поддержкой отслеживания и без нее, показало преимущества отслеживания. Разработчики выполняли задачи с поддержкой прослеживаемости на 24% быстрее и на 50% точнее.
  • Более полная прослеживаемость помогает избежать дефектов программного обеспечения - при анализе данных разработки из 24 средних и крупных проектов с открытым исходным кодом была обнаружена статистически значимая взаимосвязь между полнотой собранной информации о прослеживаемости и частотой дефектов разработанного исходного кода. Компоненты с более полной отслеживаемостью показали меньшее количество дефектов (так называемых ошибок).
  • Достижение отслеживаемости в соответствии с требованиями является трудным - анализ предпродажного тестирования программного обеспечения медицинских устройств в Управлении по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в 2013 году выявил значительные пробелы между предписанной и зарегистрированной информацией о отслеживаемости. Стремление к отслеживаемости в соответствии со стандартами часто заканчивается «большим замораживанием». Большое замораживание, поскольку компании стремятся избежать дальнейшего развития, потому что повторная сертификация связана с огромными усилиями.

Визуализация информации о прослеживаемости

Одна из целей прослеживаемости - визуализировать взаимосвязь между артефактами. Поскольку количество и сложность ссылок трассировки увеличивается, необходимы методы визуализации трассируемости. Визуализация может включать в себя информацию об артефактах (например, тип артефакта, метаданные, атрибуты) и ссылках (например, тип ссылки, метаданные, мощность ссылки).

Распространенными визуализациями информации о прослеживаемости являются матрицы, графики, списки и гиперссылки.

  • Прослеживаемости матрица - это матрица прослеживаемости представляет собой таблицу, как представление, которое отображает артефакты одного типа (например, требование), изображенного в колоннах к артефактам другого типа (например, исходный код), изображенный в строках. Ячейки визуализируют след между двумя артефактами, если они заполнены, или не след, если они оставлены пустыми. Преимущество матриц прослеживаемости заключается в том, что все связи между артефактами видны с первого взгляда. Фильтры помогают уменьшить количество отображаемой информации. Матрицы прослеживаемости подходят для задач управления. Однако в промышленности проекты часто состоят из тысяч артефактов: таблицы могут стать очень большими и запутанными.
  • Граф прослеживаемости - в графе прослеживаемости артефакты представлены в виде узлов. Узлы соединяются ребрами, если между артефактами существует трассировочная связь. Графики особенно подходят для задач разработки. Они позволяют исследовать ссылки и характеризуются высокой степенью понимания информации. Перемещаясь по графику, можно легко определить недостающие ссылки как подсказку для создания необходимых артефактов.
  • Список - списки представляют собой ссылки для отслеживания в одной записи. Эта запись может включать информацию об исходном и целевом артефакте и атрибутах. Они особенно подходят, когда необходимо выполнить массовые операции для нескольких различных артефактов. Фильтры и механизмы сортировки позволяют обрабатывать отображаемую информацию. Однако по сравнению с описанными выше визуализациями списки менее подходят для выполнения задач управления проектами, разработки и тестирования.
  • Гиперссылка - гиперссылки соединяют связанные артефакты и позволяют «прыгать» от исходного артефакта к связанному артефакту. Эта визуализация подходит, если требуется подробная информация об артефакте, поскольку она позволяет перемещаться по артефактам в их родной среде. Единственный недостаток использования гиперссылок состоит в том, что для получения обзора статуса ссылки необходимо много усилий по навигации, поскольку связанные артефакты не визуализируются компактно.

Визуализации можно комбинировать, чтобы преодолеть их специфические ограничения.

Техническая реализация

Прослеживаемость вручную

Прослеживаемость реализуется путем сбора трассировок либо полностью вручную, либо с помощью инструментов, например, в виде электронной таблицы в Microsoft Excel. Хотя этот процесс широко применяется, он громоздок, подвержен ошибкам и часто приводит к информации о прослеживаемости, которая имеет недостаточное качество из-за различных задействованных инструментов разработки и, как правило, очень большого количества отслеживаемых артефактов.

Прослеживаемость с помощью инструментов

Прослеживаемость с помощью инструментов требует, чтобы информация о разработке, которая распределяется по всей цепочке инструментов разработки, была гомогенизирована и агрегирована. Для достижения этого состояния существуют следующие подходы:

Гомогенизация инструментальной среды с помощью инструмента ALM - цепочки инструментов ALM охватывают весь жизненный цикл системы и управляют всеми артефактами процесса разработки в рамках целостного подхода. Средства отслеживания проблем, реализующие шаблон требований Volere, успешно используются в распределенных средах. Преимущество этого подхода заключается в том, что гомогенизация артефактов позволяет легко управлять ими и анализировать их с помощью специальных инструментов инструмента ALM. Недостаток в том, что необходимо реализовать всю цепочку инструментов ALM. Если они введены, будет сложно заменить определенные инструменты в цепочке инструментов.

Гомогенизация данных с помощью суррогатных требований - инструменты управления требованиями (RM) позволяют хранить, систематизировать и управлять всеми требованиями спецификаций системы и обычно упорядочивают их в дереве спецификаций, которое связывает каждое требование с его родительским требованием в более высокой спецификации. Типичными функциями анализа, основанными на записанной информации о прослеживаемости, являются, например, проверки полноты, т.е. все ли требования системного уровня снижаются до уровня оборудования (с модификациями или без них), оценка отклонений требований на всех уровнях и представление статуса квалификации. Чтобы обеспечить прослеживаемость до типов артефактов, выходящих за рамки требований, инструменты RM часто позволяют импортировать другие артефакты в качестве суррогатных требований, которые затем можно отслеживать с помощью методов отслеживания требований инструмента. Недостатком этого подхода является то, что для разных типов артефактов необходимы разные адаптеры или преобразователи, которые должны иметь согласованную версию и формат данных. В отличие от инструментов ALM, это согласованность нужно выполнять самостоятельно.

Гомогенизация данных с помощью специального инструмента отслеживания - основная концепция специализированных инструментов отслеживания состоит из трех основных этапов:

  • Определение модели данных, также известной как информационная модель прослеживаемости (TIM). Эта модель определяет, какие типы артефактов (например, требования заинтересованных сторон, требования к программному обеспечению, интеграционные тесты, элементы модели системы) и как они связаны.
  • Определение сопоставлений из всех соответствующих данных всех инструментов, которые являются частью вашей цепочки инструментов разработки, и того, как эти данные отображаются в TIM.
  • Метрики и функции анализа определены на TIM, а не на данных, хранящихся в конкретном инструменте.

Подход объединяет преимущества вышеупомянутых подходов: он охватывает все инструменты и артефакты в целостном подходе, гомогенизирует данные и избегает риска несоответствий, вызванных устаревшими суррогатами. Недостатком является то, что этот подход подразумевает расширение цепочки инструментов другим инструментом (прослеживаемости).

Смотрите также

Рекомендации

Последняя правка сделана 2023-03-20 03:43:57
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте