Engenharia de Software
Qualidade de Software
Faculdade 7 de Setembro – Sistemas de Informação
Engenharia de Software – Prof. Ciro Coelho
O que é qualidade?
• Capacidade de um produto ou serviço:
– Realizar as funções esperadas
– Atender às expectativas do cliente
• Depende do cliente e da aplicação
• Conceito estendido:
– envolve outros atributos considerados
importantes
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Qualidade, segundo os gurus
• “Quality is free” (Philip Crosby)
– benefícios superam os custos
– custo da não qualidade
• Ishikawa
– “Remova a causa principal e não os
sintomas”
– “Não confunda os meios com os objetivos”
– “Objetivos devem levar em consideração os
clientes”
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Joseph Juran
• Duas visões da qualidade (custo e
benefício):
– centrada no cliente:
• mais qualidade representa mais custo
– centrada na empresa: redução de custos e
defeitos
• mais qualidade representa menos custo
• Três eixos:
– planejamento, controle e melhoria
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Armand Feigenbaum
• Total Quality Control
• Três passos
– Liderança: gerenciamento contínuo e ênfase
em excelência (não em reduzir falhas)
– Tecnologia moderna: todos devem se
envolver, depto de qualidade sozinho não
resolve
– Compromisso organizacional:
comprometimento e relacionamento com o
planejamento estratégico
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Edwards Deming – os 14 pontos
•
•
•
•
•
•
•
•
Constância de propósitos
Mudança filosófica
Não depender de inspeção somente
Fornecedores = parceiros
Melhorar continuamente
Treinar sempre e em todos os níveis
Incentivar liderança
Enfrentar e superar receios (bloqueios)
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Edwards Deming – os 14 pontos
• Quebrar barreiras entre áreas
• Eliminar slogans e exortações
• Eliminar cotas numéricas de trabalho,
gerenciamento por objetivos
• Tratar e eliminar as razões de insatisfação
dos trabalhadores (baixa produtividade)
• Instituir programa de melhoria pessoal
• Engajar todos na organização no
programa de transformação
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A cadeia de Deming
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PDCA - Ciclo de Deming/Shewhart
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Aspectos humanos da qualidade
• Qualidade ligada à cultura organizacional
• Todos os grandes nomes da qualidade abordam
questões culturais e pessoais
• Resistência a mudanças
– alta administração
– gerentes de nível intermediário
– base
• Processo de mudança
– deve se iniciar de cima
– pontos importantes de apoio nos vários níveis
– implantação piloto
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Crise do software
• Abordagem tradicional com teste final
• DoD americano verificou:
– grande percentual de sistemas encomendados e não
usados; desperdício
– motivos: ou com problemas de confiabilidade ou não
atendiam mais às necessidades do cliente
• Falta de foco no cliente:
– distância do especificado
• Foco no processo
– não basta esperar o produto final
– bons processos -> bons produtos
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Promessas e realidade
•
•
•
•
•
•
“There is no silver bullet” (Fred Brooks)
Ferramentas CASE
Metodologias de desenvolvimento
Ciclos de vida
Técnicas
A realidade: a melhoria é custosa e
gradativa
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Qualidade de Software
• No início: função estava no hardware
– qualidade de software: funcionalidade ao substituir o
HW
•
•
•
•
•
Com a disseminação do software: confiabilidade
Foco no produto: outros atributos de qualidade
Foco no cliente
TQM e processos
Capabilidade e maturidade de processos
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Qualidade de Software
• Histórico semelhante ao de manufatura
• Grande resistência, dizia-se:
– “software é diferente”
– “arte e criatividade”
– “atividades não repetitivas”
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Criatividade e procesos
• projeto de desenvolvimento:
– entradas -> produto específico
– usa uma sequência de processos
• processo:
– uma coleção de entradas -> um tipo de saída
– rotinas repetitivas (especificar, inspecionar,
projetar, codificar, testar, compilar, etc)
– produção baseada em processos
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Criatividade e procesos
• Como é possível usar as mesmas
abordagens da manufatura?
• Melhorar/otimizar processos repetitivos
que compõem a criação
• Liberar a capacidade criadora
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Características de Qualidade do
Produto – ISO 9126
• Funcionalidade
– Conjunto de atributos que evidenciam a
existência de um conjunto de funções e suas
propriedades especificadas
– Sub-características:
•
•
•
•
•
adequação
acurácia
interoperabilidade
conformidade
segurança de acesso
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Características de Qualidade do
Produto – ISO 9126
• Confiabilidade
– conjunto de atributos que evidenciam a
capacidade do software de manter seu nível
de desempenho sob condições estabelecidas
durante um período de tempo estabelecido
– Sub-características:
• maturidade
• tolerância a falhas
• recuperabilidade
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Características de Qualidade do
Produto – ISO 9126
• Usabilidade
– conjunto de atributos que evidenciam o
esforço necessário para se poder utilizar o
software, bem como o julgamento individual
deste uso, por um conjunto explícito ou
implícito de usuários
– Sub-características:
• inteligibilidade
• apreensibilidade
• operacionalidade
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Características de Qualidade do
Produto – ISO 9126
• Eficiência
– conjunto de atributos que evidenciam o
relacionamento entre o nível de desempenho
do software e a quantidade de recursos
usados, sob condições estabelecidas
– Sub-características:
• comportamento em relação ao tempo
• comportamento em relação aos recursos
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Características de Qualidade do
Produto – ISO 9126
• Manutenibilidade
– conjunto de atributos que evidenciam o
esforço necessário para fazer modificações
especificadas no software
– Sub-características:
•
•
•
•
analisabilidade
modificabilidade
estabilidade
testabilidade
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Características de Qualidade do
Produto – ISO 9126
• Portabilidade
– conjunto de atributos que evidenciam a
capacidade do software ser transferido de um
ambiente para outro
– Sub-características:
•
•
•
•
adaptabilidade
capacidade para ser instalado
conformidade
capacidade para substituir
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Qualidade é...
•
•
•
•
•
•
•
Função
Confiabilidade
Durabilidade
Desempenho
Consumo
Tamanho
Flexibilidade
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Mas é também...
•
•
•
•
Preço
Prazo
Serviços pós-venda
Aspectos humanos:
– exploração do trabalho
– respeito ao meio ambiente
– posição quanto à comunidade
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Características de Qualidade do
Projeto
• Prazo
– O melhor produto do mundo entregue com atraso
pode não servir pra nada
• Custo
– Se o custo for maior do que o previsto, alguém vai ter
que arcar com os prejuízos, o cliente ou a empresa
desenvolvedora
• Qualidade dos serviços
– Atendimento ao cliente, pós-venda etc.
• Satisfação do cliente
– Envolve os aspectos anteriores e a qualidade do
produto, além de outros fatores
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Gestão da qualidade
• Ferramenta de administração para atingir
os objetivos do negócio
• Evolução da qualidade deve ser
gerenciada como se fosse um projeto
• Articulação com os planos corporativos,
principalmente o estratégico
• Planos são traçados a partir das
expectativas dos clientes
• Foco no cliente não basta -> stakeholders
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Gestão da qualidade
• Stakeholders: partes interessadas
• Clientes são os mais importantes, mas:
– acionistas
– empregados: qualidade no ambiente de trabalho e no
futuro profissional
– fornecedores e parceiros
– comunidade e meio ambiente
• Frequentemente os objetivos dos stakeholders
são antagônicos
• Objetivo: atingir o equilíbrio, satisfazer a todos
(win x win)
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Controle da Qualidade
• Verificar se o artefato produzido tem qualidade
• Exemplos de atividades
– Testes
– Revisões
• Encontro formal onde um ou mais artefatos são
apresentados ao cliente, usuário ou outra parte interessada
no produto para que seja(m) comentado e aprovado(s)
– Inspeções
• Encontro formal onde um ou mais artefatos são analisados
pro uma pessoa ou grupo de pessoas para detectar erros,
violações de padrões e outros problemas
• Foco na qualidade do produto
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Garantia da Qualidade
• Estabelecer procedimentos e padrões que
conduzam a um software de qualidade
• Padrões (ou normas) são a chave para a
garantia da qualidade
• Padrões podem ser internacionais, nacionais ou
organizacionais.
– Organizações de padronização:
• ISO, IEEE, ANSI, SEI etc
• Foco na qualidade do processo (contempla
tanto produto quanto projeto)
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Técnicas para garantir qualidade
• Inspeção:
– exame (visual) de características dos produtos
• Teste:
– execução e comparação com os resultados
esperados
• Auditoria:
– avaliação independente de produtos e processos
• Aplicação em produtos:
– inspeção, teste e auditoria
• Aplicação em processos:
– auditoria
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Modelos/Padrões de Qualidade
• Repositório das melhores práticas
• Referência para estabelecimento de processos
• Define métrica para avaliação e roteiro
seqüencial para a melhoria, baseado na
capacidade de processo
• Define “o quê“ deve ser feito, não o “como”
• Independente da tecnologia a ser utilizada
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Modelos/Padrões de Qualidade
•
•
•
•
•
•
•
CMM/CMMI
ISO/IEC 15504 (SPICE)
CobiT
ITIL
Six Sigma
MPS – Br
...
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CMMI
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Maturidade de Processos
Processo IMATURO
• Ad hoc - improvisado
• Fortemente dependente dos profissionais
• Pouca produtividade geral
• Prazos e nível de qualidade difíceis de cumprir
• Mais riscos na adoção de novas tecnologias
• Precisa “apagar incêndios” freqüentemente
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Maturidade de Processos
Processo IMATURO
• A maioria das organizações de software nessa
situação são como “bombeiros”
– O fogo está sob controle
– Constantemente reativas – sem tempo para as
melhorias
– Os bombeiros se queimam
– Seu único controle é: prevenção do incêndio
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Maturidade de Processos
Processo MADURO:
• É bem conhecido por todos os envolvidos
• Permite auditoria da fidelidade ao processo
• Propicia adoção disciplinada de tecnologias
• Os papéis e responsabilidades são claramente definidos
• Permite acompanhamento da qualidade do produto
• Permite acompanhamento da satisfação do cliente
• O cronograma, custo e qualidade são alcançados
• Há melhoria contínua do processo
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Maturidade de Processos
Processo MADURO:
• A organização possui uma infra-estrutura que efetiva e
consistentemente aplica o processo
• Gerência deve “alimentar” a cultura de gestão – “se
ninguém se importa, todo mundo esquece”
• Um processo institucionalizado resiste mesmo sem as
pessoas que o definiram originalmente
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Maturidade de Processos
IMATURO
• Processo improvisado pelas
pessoas
• Processo não é seguido ou
cumprido
• Grande dependência dos
atuais desenvolvedores
• Baixa visibilidade do processo
para seu progresso e
qualidade
• Funcionalidade e qualidade do
produto comprometidas para
atender prazo
• Custos excessivos de
manutenção
• Tecnologia  Processo
MADURO
• Processo é definido,
documentado e melhorado
continuamente
• Processo é entendido,
utilizado e “vivo”
• Processo suportado pela
gerência
• Processo verificado e
cumprido
• Grande visibilidade do
processo alinhado ao negócio
da organização
• Papéis e responsabilidades
claramente definidas
• Processo  Tecnologia
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CMM - Histórico
Desenvolvido pelo SEI – Software
Engineering Institute da Carnegie Mellon
University no final dos anos 80 a pedido
do Departamento de Defesa dos EUA
(DoD)
Watts Humphey foi o principal mentor do
CMM
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CMMI
• Capability Maturity Model Integrated
• Desenvolvido pelo Software Engineering
Institute (SEI)
• Evolução do CMM
• Objetivo: servir de base para a melhoria
de processos da organização
• É um modelo, não é um processo!!!
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CMMI
• Modelo de gestão da qualidade aplicável ao
processo de desenvolvimento de software
• Descreve elementos chave para um processo
eficaz e o caminho evolutivo para um processo
maduro e disciplinado
• Busca da melhoria contínua, aprimorando a
habilidade da organização para atender aos
objetivos de custo, prazo, funcionalidade e
qualidade do produto
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CMMI
Capability Maturity Model Integrated
=
Engenharia de Software (SW)
+
Engenharia de Sistemas (SE)
+
Desenvolvimento Integrado de Produtos e Processos
(IPPD)
+
Gerência de Fornecimento (SS)
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CMMI
• Em relação ao CMM, o CMMI é:
– Mais compatível com as práticas atuais de
desenvolvimento de software
– Mais flexível
– Mais compreensível
– Mais complexo
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CMMI - Visões
• Depende do tipo de negócio da empresa.
• Pode ser:
– SW
– SW + SE
– SW + SE + IPPD
– SW + SE + IPPD + SS
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CMMI - Representações
• Estágios
– Melhoria de processos por níveis
– Cada nível contempla algumas áreas de processo
– Níveis de maturidade (1 a 5)
• Contínua
– Melhoria de processos por grupos de processo
– Níveis de capacidade (0 a 5)
– Mais flexível e mais confuso
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CMMI - Estrutura
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CMMI
Níveis de Maturidade
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CMMI
• Nível 1 - Inicial - organizações imaturas
– Não há metodologia implementada
• Nível 2 - Repetível - disciplina e estabilidade
– Empresa consegue produzir no prazo com custo previsível
• Nível 3 - Definido - padronização e consistência
– Garante o nível de qualidade no produto e no processo
• Nível 4 - Gerenciado - medição e controle
– O processo é definido, quantificado e acompanhado
• Nível 5 - Otimizado - melhoria contínua
– Mudanças no processo não prejudicam o desenvolvimento
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CMMI – Nível 1
Nível 1 - Inicial
• Processo disforme e de baixa visibilidade
• Resultados são imprevisíveis
• Formas de controle muito pobres
• Enormes dificuldade para previsões de
–
–
–
–
cronogramas
orçamentos
funcionalidades
qualidade do produto
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CMMI – Nível 2
Nível 2 - Repetível
• Disciplinado e estável
• Procedimentos de gerenciamento de projetos
• Aproveitamento sistemático de históricos
• Padrões para projetos de software
• Acompanhamento de custos, cronogramas e
funcionalidades
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CMMI – Nível 2
Nível 2 - Repetível
Processos disciplinados garantem a
reprodução de processo já utilizados em
projetos bem sucedidos em aplicações
semelhantes...
Entretanto...
A Gerência ainda é reativa!!!!
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CMMI – Nível 2
• Meta Genérica: institucionalizar um processo gerenciado
• Práticas Genéricas
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Estabelecer uma política organizacional
Planejar o processo
Prover recursos
Atribuir responsabilidade
Treinar pessoal
Gerenciar configurações
Identificar e envolver stakeholders relevantes
Monitorar e controlar o processo
Avaliar aderência objetivamente
Revisar status com gerência sênior
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CMMI – Nível 2
• Áreas de Processo (PAs)
– Gerenciamento de Requisitos
– Planejamento do Projeto
– Acompanhamento do Projeto
– Gerenciamento de Fornecimento e
Subcontratação
– Medição e Análise
– Garantia da Qualidade
– Gerenciamento de Configuração
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CMMI – Nível 3
Nível 3 - Definido
• As saídas de uma atividade fluem
naturalmente para as entradas da
atividade seguinte
• Os processos de software são
– Integrados no processo padrão da empresa
– Documentados
– Padronizados
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CMMI – Nível 3
Nível 3 - Definido
Todos os projetos usam uma versão aprovada e
individualmente adaptada do processo padrão
da organização
A Gerência é Pro-Ativa!!!
Há um grupo para o estabelecimento dos padrões
e multiplicação do conhecimento – SEPG
(Software Engineering and Process Group)
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CMMI – Nível 3
• Meta Genérica: institucionalizar um
processo definido
• Práticas Genéricas
– Estabelecer um processo definido
– Coletar informações para melhoria
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CMMI – Nível 3
• Áreas de Processo (PAs)
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Desenvolvimento de Requisitos
Solução técnica
Integração de Produtos
Verificação
Validação
Foco no Processo Organizacional
Definição do Processo Organizacional
Treinamento Organizacional
Gerenciamento Integrado de Projetos
Gerenciamento de Riscos
Alocação Integrada de Pessoas
Gerenciamento Integrado de Fornecimento
Análise de Decisão
Ambiente Organizacional para Intgração
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CMMI – Nível 4
Nível 4 - Gerenciado
• Faz controle estatístico de processo
• Aponta causas da variação do processo
• Capacitação predizível
• Bases objetivas para tomada de decisão
• Gerência quantitativa de produto e processo
• Os processo de software e a qualidade do
produto são medidos e controlados
quantitativamente
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CMMI – Nível 4
• Meta Genérica: institucionalizar um
processo quantitativamente gerenciado
• Práticas Genéricas
– Estabelecer objetivos quantitativos para o
processo
– Estabilizar performance dos subprocessos
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CMMI – Nível 4
• Áreas de Processo (PAs)
– Performance do Processo Organizacional
– Gerenciamento Quantitativo do Projeto
Faculdade 7 de Setembro – Sistemas de Informação
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CMMI – Nível 5
Nível 5 - Otimizado
• Foco na melhoria contínua do processo
• Melhoria contínua proporcionada por
• Realimentação quantitativa do processo
• Condução de novas idéias e tecnologias
A organização tem capacidade gerencial para
estimar e acompanhar quantitativamente o
impacto e a eficácia das mudanças
Faculdade 7 de Setembro – Sistemas de Informação
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CMMI – Nível 5
• Meta Genérica: institucionalizar um
processo em otimização
• Práticas Genéricas
– Garantir melhoria contínua do processo
– Corrigir causas (root causes) de problemas
Faculdade 7 de Setembro – Sistemas de Informação
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CMMI – Nível 5
• Áreas de Processo (PAs)
– Inovação Organizacional
– Análise Causal
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Exemplo – Gerenciamento de
Requisitos
• Gerenciar requisitos (objetivo específico)
– Obter entendimento dos requisitos (prática
específica)
– Obter comprometimento quanto aos requisitos
– Gerenciar mudanças em requisitos
•
•
•
•
Capturar mudanças em requisitos (subprática)
Manter histórico de mudanças
Avaliar impacto das mudanças
Disponibilizar mudanças
– Manter rastreabilidade bidirecional de requisitos
– Identificar inconsistências entre requisitos e produtos
de trabalho
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