Este documento describe el estado actual de la medición de la calidad en la especificación de requisitos de software. Presenta diferentes modelos de calidad existentes y métricas aplicadas a niveles como el diseño y el código, pero señala que hacen falta métricas que midan directamente los atributos de calidad a nivel de especificación de requisitos. Propone una arquitectura basada en modelos que permita gestionar la calidad de diferentes perspectivas de modelado, formular objetivos de calidad y planes de medida, y almacenar información histó

1. Medición de la calidad del
software en el ámbito de la
especificación de requisitos
María N. Moreno García
Francisco J. García Peñalvo
María José Polo Martín
Universidad de Salamanca
Departamento de Informática y Automática

2. CONTENIDO
1. Introducción
2. Medición de especificaciones de
requisitos
3. Medidas basadas en modelos
4. Arquitectura de gestión de calidad de
ERS
5. Conclusiones
6. Referencias

3. 1. Introducción

4. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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1. Introducción
 Calidad del software
 Medición del software: necesidad de obtener
datos objetivos que ayuden a mejorar la calidad
 Creación de modelos de calidad:útiles para
discutir, planificar y obtener índices de calidad
 Aplicación de estándares de calidad:
directrices para el aseguramiento externo e
interno de la calidad

5. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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1. Introducción
 Los siguientes conceptos se han desarrollado tomando
como base la experiencia de varias organizaciones
 Pradigma para establecer objetivos corporativos y del proyecto y
un mecanismo para medir dichos objetivos
Paradigma Objetivos/Preguntas/Metricas
 Un mecanismo de mejora evolutiva para el software
Paradigma Mejora de la Calidad
 Un enfoque organizativo para construir competencias de software
y suministrarlas a los proyectos
Factoría de la experiencia
Victor R. Basili

6. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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1. Introducción
 Necesitamos “frameworks” de medidas para:
 Caracterizar
Construir modelos comparativos y líneas base
 Entender
• Analizar modelos
 Evaluar
• Comparar modelos
 Predecir
• Construir modelos predictivos
 Motivar
• Construir modelos prescriptivos
Victor R. Basili

7. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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1. Introducción
 Modelos de calidad:
 Modelo de Boehm [Boehm et al., 1978]
 Modelo FCM (Factors/Criteria/Metrics) [McCall et al.,
1977]
 Marco ISO 9126 [ISO/IEC, 1991]:
 Paradigma GQM (Goal-Question-Metric) [Basili y
Rombach, 1988]:
 Modelo de Gilb [Gilb, 1988]:
 Modelo CMM (Capability Maturity Model) [Paulk,
1993]:
 Modelo SPICE (Software Process Improvement and
Capability determination) [Rout, 1995], [SPICE, 1999]:

8. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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1. Introducción
 Características de los modelos:
 Algunos modelos (FCM, GQM...) incluyen métricas
para evaluar diferentes atributos de calidad del
producto casi siempre en el nivel del diseño o del
código
 Los modelos de calidad más recientes (CMM,
SPICE) están orientados a la mejora de procesos
“Desafortunadamente, organizaciones que
cumplen los requisitos CMM o ISO no
están produciendo software de calidad”
David Cook

9. 2. Medición de especificaciones
de requisitos

10. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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2. Medición de especificaciones de
requisitos
 Métricas de especificación de requisitos:
 Tamaño y funcionalidad:
• Puntos de función [Albrecht, 1979]
• Métrica Bang [DeMarco, 1982]
• Puntos objeto [Boehm et al., 1995]
 Calidad
• Métricas basadas en especificaciones formales [Samson et
al., 1990]
• Calidad de las especificaciones informales en lenguaje
natural [Samson y Palmer], [Finkelstein et al.]
• Métricas de calidad de la documentación [Arthur y Stevens,
1989], [French et al., 1997], [Roth et al., 1994]
• Listas de comprobación [Brykczynski, 1999] [Farbey, 1990]

11. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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2. Medición de especificaciones de
requisitos
 Calidad en sistemas OO
 Métricas de diseño: [Chidamber y Kemerer, 1994]
 Métricas orientadas a clases [Lorenz y Kidd 1994]
 Métricas orientadas a operaciones [Churcher y
Shepperd, 1995]
 Métricas para pruebas [Binder, 1994]
 Métricas de calidad y complejidad en modelos OMT
[Genero et al., 1999]
 Métricas de calidad de los diagramas de clases en
UML [Genero et al., 2000]
 Medición de modelos conceptuales basados en
eventos [Poels, 2000]

12. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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2. Medición de especificaciones de
requisitos
 Calidad en sistemas OO
 Características de las métricas:
• Centradas en el diseño
• Dirigidas a la medición de la complejidad, reusabilidad,
acoplamiento y cohesión
• Enfocadas en el modelado estructural o estático
• Las métricas desarrolladas en niveles próximos a la
especificación de requisitos del software (ERS) no miden sus
atributos de calidad (exceptuando las técnicas formales)

13. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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2. Medición de especificaciones de
requisitos
 Atributos de la ERS:
 Corrección: validación de requisitos, modelos
técnicamente correctos, etc.
 Completitud : grado en que los requisitos cumplen las
necesidades de los usuarios
 Consistencia: ausencia de requisitos contradictorios
 Carencia de ambigüedad: un único requisito debe
tener una única interpretación (ortogonalidad del
lenguaje de especificación)
 Trazabilidad: seguimiento de la evolución de los
requisitos
 Facilidad de comprensión

14. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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2. Medición de especificaciones de
requisitos
 Algunas características de la ERS dificultan
la aplicación de métricas
 Diferentes perspectivas de modelado
• Es necesario contemplar múltiples notaciones
 Evolución
• Hay que asegurar la consistencia de los cambios
 Transformación
• Se requieren medidas de calidad que valoren la trazabilidad
 Abstracción
• Es difícil medir directamente los atributos de calidad

15. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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2. Medición de especificaciones de
requisitos
 Necesidad de Modelos:
 Minimizar la complejidad y relatividad inherentes
al concepto “calidad del software”
 Manejar diferentes perspectivas de modelado
 Gestionar la evolución y asegurar la consistencia
de los cambios
 Crear “Factorías de la experiencia”

16. 3. Medidas basadas en modelos

17. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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3. Medidas basadas en modelos
 El éxito en la medición del software está ligado a
la obtención, definición y manipulación conjunta
de dos modelos:
 Modelos empíricos
• Contexto empírico del mundo real
 Modelos numéricos
• Formalización de las medidas del contexto
empírico

18. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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3. Medidas basadas en modelos
Modelo
empírico
Medida
Modelo
numérico
Resultado
empírico
Interpretación
Resultado
numérico
Matemáticas/
estadística
Comprensión/
refinamiento

19. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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3. Medidas basadas en modelos
i j k
Modelo
I’ J’ K’
Modelo’
Metamodelo
Meta-metamodelo
Modelo de jerarquía genérico que recoge los aspectos evolutivos
y/o de transformación de dos modelos

20. 4. Arquitectura de gestión
de calidad de ERS

21. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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4. Arquitectura de gestión de
calidad de ERS
 Objetivos:
 Gestionar conjuntamente la calidad de
diferentes perspectivas de modelado
 Formular directamente objetivos de calidad y
planes de medida
 Proporcionar una base para la automatización
de las medidas
 Mantener registros de información histórica
 Proporcionar soporte para estudios empíricos y
construcción de modelos predictivos

22. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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 Modelos en el ámbito de los requisitos
Entorno de
aplicación 2
Entorno de
aplicación 1
Entorno de desarrollo
Meta metamodelo
Lenguaje de modelado
Modelos
Instancias y
escenarios
Ingeniería
de métodos
Modelado
conceptual
Uso
Estructura de referencia ISO IRDS (Information Resource Dictionary System)
4. Arquitectura de gestión de
calidad de ERS

23. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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4. Arquitectura de gestión de
calidad de ERS
 Basada en la arquitectura IRDS de cuatro
capas :
 Escenarios e instancias: contiene objetos no
instanciables (datos, estados...)
 Modelos: representa las clases
 Metamodelos: nivel de lenguajes de modelado
que define la estructura de las clases
 Meta metamodelo: Definición de múltiples
lenguajes de modelado

24. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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4. Arquitectura de gestión de
calidad de ERS
UML
Nombre: UML
tipo: gráfico
nº de notaciones: 9
CU-0
Aplicación: contabilidad
Nivel: contextual
Modelo M2
Metamodelo
Casos de uso
Diagrama: casos de uso
Clasificadores: 2
Modelo
Escenario

25. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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 Implementación en un repositorio
 Construcción de modelos empíricos de
entidades medibles
 Recuperación de modelos y datos para realizar
medidas
 Realización de análisis de datos, presentación e
interpretación de resultados
 Almacenamiento de modelos y resultados para
uso futuro
 Automatización de la recolección de datos y
aplicación de métricas
4. Arquitectura de gestión de
calidad de ERS

26. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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4. Arquitectura de gestión de
calidad de ERS
SGBD
ME
Aplicación
1
Aplicación
n
Repositorio
CASE
Repositorio
de gestión
de Calidad

27. 5. Conclusiones

28. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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5. Conclusiones
 Construir modelos para:
 ayudar a entender qué estamos haciendo
 proporcionar una base para definir objetivos
 proporcionar una base para la medición
 Construir modelos de:
 gente, procesos, productos
 y estudiar sus interrelaciones

29. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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5. Conclusiones
 Usar modelos para
 clasificar el proyecto en curso
 distinguir los entornos pertinentes del proyecto
 encontrar tipos de proyectos con características y
objetivos similares
 Los modelos proporcionan un contexto para:
 Definición de objetivos
 Objetos/experiencias reutilizables
 Selección de procesos
 Evaluación/comparación
 Prediccion

30. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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5. Conclusiones
 El enfoque propuesto proporciona:
 Un marco para definir modelos de calidad y
objetivos específicos del proyecto
 Un mecanismo para evaluar la calidad en las
primeras fases del ciclo de vida
 Soporte para el registro y uso provechoso de
experiencias pasadas
 Un medio para gestionar la evolución y la
consistencia de los cambios

31. 6. referencias

32. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
JISBD´2000 32
6. Referencias
Albrecht, A.J., “Measuring application development”, Proc. of IBM Applications DevelopmentJoint
SHARE/GUIDE Symposium, Monterey, CA, pp 83-92, 1979.
Arthur, J.D. y Stevens, K.T. , “Assessing the adequacy of documentation through document quality
indicators”, Proceedings of the IEEE Conference of Software Maintenance, pp. 40-49, 1989.
Basili, V.R. y Rombach, H.D., “The TAME Project: Towards Improvement-Oriented Software
Environments”, IEEE Transaction on Software Engineering,14(6), 758-73 1988.
Basili, V.R. y Weiss, D., “A Methodology for Collecting Valid Software Engineering data”, IEEE Transaction
on Software Engineering, 10 (6), 728-38 1984.
Binder, R., “Testing Object-Oriented Systems”, American Programmer, 7(4), 22-29, 1994.
Boehm, B.W., Kaspar, J.R. y otros “Characteristics of Software Quality”, TRW Series of Software
Technology, 1978.
Boehm, B.W., Clark, B., Horowitz, E. et al., “Cost Models for future life cycle processes: COCOMO 2.0”,
Annals of Software Engineering 1(1), pp 1-24, 1995.
Brykczynskki, B., “A survey of software inspection checklist”, ACM Software Engineering Notes, 24(1), pp
82-89, 1999.
Chidamber, S.R. y Kemerer, C.F., “A Metrics Suite for Object-Oriented Design” ,IEEE Transactions of
Software Engineering, 20(6), 476-493, 1994.
Churcher, N.I. and Shepperd, M.J., “Towards Conceptual Framework for Object-Oriented Metrics”, ACM
Software Engineering Notes, 20 (2), 67-76, 1995.

33. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
JISBD´2000 33
6. Referencias
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Dolado, J.J. y Fernández, L. (coordinadores). “Medición para la Gestión en la Ingeniería del Software”.
Ra-ma, 2000.
Farbey, B., “Software Quality metrics: considerations about requirements and requirements specification”,
Information and Software Technology, 32 (1), pp 60-64, 1990.
Fenton, N.E. y Pfleeger, S.L., “Software Metrics. A Rigorous & Practical Approach” , PWS, 1997.
French, J.C., Knight, J.C. y Powell, A.L., “Applying hipertext structures to software documentation”,
Information Processing and Management”, 33 (2), pp 219-231, 1997.
Genero, M., Manso, M.E., Piattini, M. y García F.J. “Assessing the quality and the Complexity of OMT
Models” 2nd European Software Measurements Conference-FESMA 99, Amsterdam, Netherlands, pp
99-109, 1999.
Genero, M., Piattini, M. y Calero, C. “Una propuesta para medir la calidad de los diagramas de clases en
UML”, IDEAS´2000, Cancun, México, pp 373-384, 2000.
Gilb, T. “Principles of Software Engineering Management”, Addison-Wesley, 1988.
ISO/IEC "Information Technology - Information Resources Dictionary System (IRDS) - Framework",
ISO/IEC intl. Standard edition, 1990.
ISO/IEC 9126, “Software Product Evaluation – Quality Characteristics and Guidelines for their Use ”,
1991.

34. Medición de la calidad del software en el ámbito de la especificación de requisitos
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6. Referencias
Lorenz, M. and Kidd, J., “Object_oriented Software Metrics”, Prentice Hall 1994.
McCall, J.A., Richards, P.K. and Walters, G.F. “Factors in Software Quality”, RADC TR-77-369, US Rome
Air Development Center Reports NTIS AD/A-049 014, 015, 055, 1977.
Paulk, M., Curtis, B., Chrissis, M., and Weber, C. “Capability Maturity Model for Software: Version 1.1”.
Technical Report SEI-93-TR-24, Software Engineering Institute, Carnegie Mellon University,
Pittsburgh, Pennsylvania, USA, 1993.
Poels, G., “On the measurements of event-based object-oriented conceptual models”. 4th International
ECOOP Workshop on Quantitative Approaches in Object Oriented Software Engineering, Cannes,
France, 2000.
Roth, T., Aiken, P. y Hobbs, S., “Hypermedia support for software developmemt: a retrospective
assessment”, Hypermedia, 6 (3), pp 149-173, 1994.
Rout, T.P. “Software Process Improvement and Practice”, 1(1), pp 57-66, 1995.
Samson, W.B., Nevill, D.G. Y Dugard, P.I., “Predictive software Metrics based on a Formal Specification”,
Software Engineering Journal, 5(1), 1990.
SPICE, “SPICE Document Suite, Software Process Improvement and Capability determination”, , 1999.