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ARBEITSKREIS SOFTWAREMETRIKEN

Reiner Dumke

Der inzwischen 6. Workshop des GI-Arbeitskreises Softwaremetriken wurde mit internationaler Beteiligung gemeinsam mit dem kanadischen Centre d'Intérêt sur les Métriques (CIM) und dem Arbeitskreis Qualit„tsverbesserung der GI-FG 2.1.9 (Objektorientierte Softwareentwicklung) durchgefhrt. Der Tagungsort Universit„t Regensburg sorgte fr ein gutes Ambiente fr die zweit„gigen Vortr„ge, Diskussionen und Absprachen in den Universit„tsr„umen und in der Regensburger Altstadt.

Der Workshop widmete sich vor allem den Schwerpunkten

Das Programm- und Organisationskomitee bedankt sich an dieser Stelle noch einmal bei Prof. Lehner fr die Gew„hrleistung sehr guter Arbeitsbedingungen. Die Ergebnisse des Workshop sind in einem englischsprachigen Buch mit dem Titel Software Metrics beim Gabler-Verlag Wiesbaden zusammengefaát und voraussichtlich ab Ende Juni dieses Jahres im Buchhandel erh„ltlich.

Im folgenden wird zu einigen ausgew„hlten Beitr„gen eine kurze Inhaltsbeschreibung angegeben:

Ebert, C.:
(Alcatel Telecom, Antwerpen, Belgien) Applying Knowledge-Based Techniques to Software Quality Management
Der Autor beschreibt ausgehend von jahrelangen Erfahrungen bei der Anwendung statistischer Methoden fr die Metriken- bzw. Meádatenauswertung (wie z. B. der Clusteranalyse, der Diskriminanzanalyse, den Entscheidungsb„umen) die Notwendigkeit, das Expertenwissen des Software Engineering in den Entscheidungs- bzw. Verbesserungsprozeá der Softwareentwicklung einflieáen zu lassen. Dabei wird die Verwendung von fuzzy-basierten Expertensystemen, die teilweise fr den PC vorhanden sind, diskutiert und deren besondere Eignung hervorgehoben. Erste Anwendungen werden an zwei Projektbeispielen (einer Betriebssystem- und einer Netzverteilungssystementwicklung) erl„utert.
Foshag, O.
(SES, Mnchen) Metrics for Evaluation of Maintenance Service
In diesem Beitrag werden ausgehend von der allgemeinen Problematik der Softwarewartung berhaupt sieben Metriken zur Beurteilung der Produktivit„t und der Qualit„t der Wartungsdienstleistung aufgestellt:
  1. die Zeit zur Erfllung der Wartungsauftr„ge in Kalendertagen relativ zum Umfang der Wartungsauftr„ge in betroffenen Code-Anweisungen bzw. Function-Points, Data-Points oder Object-Points;
  2. der Aufwand zur Erfllung der Wartungsauftr„ge in Personentagen relativ zum Umfang der Wartungsauftr„ge;
  3. die Anzahl der Fehler, die durch die Erfllung der Wartungsauftr„ge entstehen relativ zum Umfang der Wartungsauftr„ge;
  4. die Qualit„t und Komplexit„t der Programme nach der Erfllung der Wartungsauftr„ge relativ zur Qualit„t und Komplexit„t der Programme vorher;
  5. die Qualit„t der Dokumentation bezglich der Verst„ndlichkeit, der Genauigkeit und der šbereinstimmung mit den Programmen;
  6. das Verh„ltnis der Anzahl der Wartungsprogrammierer zur Softwaregr”áe in LOC, Anweisungen, Function-Points, Data-Points, Object-Points und/oder Komponenten relativ zur j„hrlichen Žnderungsrate in Prozent ge„nderter Code-Zeilen;
  7. der Grad der Benutzerzufriedenheit mit der Softwarewartung bezglich der Reaktionszeit, den Kosten, dem Nutzen, der Termintreue, der Fehlerrate, der Hilfsbereitschaft und der Verfgbarkeit auf einer Skala von 1 bis 10.

Die einzelne Umsetzung dieser Metriken und deren Tauglichkeit werden an praktischen Beispielen diskutiert.

Schmelz, D.:
(Universit„t Jena) The Use of Factorial Analysis in the Area of Software Metrics
Bei der Vielzahl heute existierender Softwaremetriken ist es kaum zu bersehen, welche Metriken mehr oder weniger redundant zueinander sind bzw. wie sich eine m”gliche Variabilit„tskopplung auf die Interpretation der Meáergebnisse auswirkt, die zumeist mehrere Metriken einschlieát. Der Autor betrachtet bisher existierende Modelle der Ergebnisinterpretation von Munson, Khoshgoftaar, Robillard u. a. und stellt insbesondere einen Algorithmus zur Modifikation einer Ladungsmatrix fr anwenderbezogene Restriktionen zu einzelnen Faktorladungen vor. Durch Vorgabe einer Restriktionsmatrix fr eine Ladungsmatrix gegebener Dimension werden unter Ausnutzung des Mehrdeutigkeitsspielraumes der faktoranalytischen L”sung Hypothesen des Anwenders ber die Metriken-Faktor-Struktur prfbar.
Desharnais, J., Morris, P.:
(Total Metrics, Montreal, Kanada) Post measurement validation procedure for the Function Point counts
Die beiden Autoren beschreiben zun„chst die beiden grundlegenden Formen des Nachweises der Tauglichkeit und der Qualit„t einer Softwaremessung als a priori Validation und a posteriori Validation. Die a priori Validation schlieát vor allem die Korrektheit der Metriken- bzw. Maádefinitionen und die richtige methodische Vorgehensweise bei der Software-Messung ein. Die a posteriori Validation hingegen dient der Prfung der tats„chlichen Relevanz der Meádaten, deren Konsistenz und der statistischen Analyse.
Die a posteriori Validation wird anhand der Function-Point-Methode fr ausgew„hlte praktische Anwendungen demonstriert. Sie umfaát die Schritte
  1. der dokumentengesttzten Vorbereitung der Function-Point-Z„hlungen,
  2. des sogenannten High-Level-Reviews, welches die Bestimmung der fr die Function-Point-Methode notwendigen Wichtungsfaktoren und die eigentliche Function-Point-Ausz„hlung einschlieát,
  3. des Intermediate-Level-Reviews, welches u. a. der Bestimmung der Relationen zwischen der Anzahl der logischen Dateien und den jeweiligen ungewichteten Function-Points, zwischen den einzelnen Funktionen untereinander sowie deren prozentuale Verteilung dient,
  4. des Lowest-Level-Reviews, welches die Zuordnung der jeweiligen Function-Points zu den daten- und transaktionsbezogenen Business-Funktionen analysiert,
  5. der Dokumentation des Validationsprozesses nach einem vorgestellten Darstellungs- und Beschreibungsstandard.

Die Autoren weisen auf die speziellen Probleme bei der Validation einer Function-Point-Bewertung anhand von Beispielprojekten hin.

Dumke, R.:
(Universit„t Magdeburg) Really Object-Oriented Software Metrics
Die Anzahl von Software-Metriken fr neue Entwicklungs- bzw. Programmierparadigmen steigt sehr schnell an. So gibt es bereits fr objektorientierte Programme eine groáe Anzahl von Umfangs-, Kopplungs-, Koh„sions-, Vererbungs- und anderer Metriken.
Der Autor beschreibt zun„chst die Measurement Frameworks klassifiziert nach informalen (Capability-Maturity-Modell, ISO 9000 usw.) und formalen (algebraische, axiomatische usw.). Dabei wird auf deren softwaretechnischen Auspr„gung als funktionaler Ansatz verwiesen. Wirkliche objektorientierte Softwaremetriken sollten auch dem objektorientierten Ansatz entsprechen. Dieser Grundidee folgend leitet der Autor ein Measurement Framework mit Softwaremetriken her, die die Eigenschaften von Objekten besitzen und als Softwarequalit„tsagenten in einen Entwicklungsbereich wirken. Erste Anwendungen werden fr Java und Smalltalk diskutiert.
Mittelmann, A.:
(Voest-Alpine Stahl, Linz, ™sterreich) Implementation of a Measurement Plan in an Industrial Environment
Im Rahmen der Umstellung der Softwareentwicklung auf eine objektorientierte Form stellt die Autorin Ansatzpunkte fr die Einfhrung eines Metrikenprogrammes vor. Dabei wird auf die Notwendigkeit der Erarbeitung eines Prozeámodells verwiesen. Als methodische Grundlage wird der AMI-Ansatz (Application of Metrics in Industry) verwendet, der tool-gesttzt angewendet werden kann und

beinhaltet. Die Verbesserungsstrategie wiederum basiert auf der Goal-Question-Metric-Methode (GQM). Dabei handelt es um einen zielgerichteten Qualit„tsverbesserungsansatz, der es erm”glicht, sich zun„chst auf die (selbstgew„hlten) Schwerpunktbereiche zu konzentrieren. Das AMI-Tool generiert nach jeder CMM-Bewertung und Zielausrichtung einen sogenannten Measurement Plan, der die Grundlage fr Messungen und darauf basierende Bewertungen darstellt. Der Beitrag enth„lt erste Erfahrungen bei der Umsetzung der genannten Strategien.

Fetcke, T., Abran, A., Nguyen, T.:
(Quebec-Universit„t, Montreal, Kanada) Mapping the OO-Jacobson Approach to Function Point Analysis
Die Autoren widmen sich der Problemstellung der Anwendnung der Function-Point-Methode fr die objektorientierte Softwareentwicklung (OOSE). Insbesondere in den frhen Phasen, in der auch die Function-Points ermittelt werden, unterscheidet sich der objektorientierte Ansatz in dieser Hinsicht von den ,,klassischen'' Methoden. Die Autoren w„hlen den OOSE-Ansatz von Jacobson, dessen grundlegendes Konzept das der Use-Cases darstellt. Anhand der durch diese Methode implizierten Daten-, Funktions- und Verhaltensmodelle wird ein m”glicher und zweckm„áiger Ansatz fr die Anwendung der Function-Point-Methode vorgestellt und an drei ausgew„hlten Beispielprojekten demonstriert.
Morschel, I.:
(Daimler Benz AG, Forschungszentrum Ulm) Quality and Productivity Improvement in Object-Oriented Software Development - Experiences and Lessons Learned
Der bereits im Arbeitskreis durch zahlreiche Arbeiten zur Messung und Bewertung objektorientierter Programmiersysteme ausgewiesene Autor beschreibt in diesem Beitrag Ans„tze zur Verbesserung der Produktivit„t bei der Softwareentwicklung unter Verwendung der bereits oben genannten GQM-Methode. Dabei werden vor allem Erfahrungen fr die objektorientierte Entwicklung in allen Phasen beschrieben und die kritischen Bereiche der Messung, Analyse und Bewertung im eigenen Entwicklungsumfeld erl„utert.
Zuse, H.:
(Technische Universit„t Berlin) A Measure Information System
Fr das Gebiet der Software-Messung stellt der Autor ein Lehr- und Lern-Tool vor, das bereits ber 1000 Softwaremetriken bzw. -maáe und ber 1500 Literatureintragungen beinhaltet. Dieses Tool (ZD-MIS) besitzt folgende Komponenten

Die Literatursuche beinhaltet ebenso Funktionen zur Analyse von Referenzen und Quellenangaben der jeweiligen Koautoren. Die Tutorials beziehen sich auf die Grundbegriffe zu den Softwaremetriken, zu Problemen der Software-Messung, zur angewandten Meátheorie, deren Axiome und den Skalentypen, sowie zu Metrikenarten und deren Validation. All diese Eigenschaften k”nnen an den gespeicherten Metriken/Maáen angezeigt und analysiert werden. Ein Sachwortverzeichnis vereinfacht die Suche nach ausgew„hlten Informationen. Das Tool wird demn„chst im Zusammenhang mit dem neuen Buch vom Autor (A Measurement Framework) zu erhalten sein.

Maya, M., Abran, A., Bourque, P.:
(Quebec-Universit„t, Montreal, Kanada) Measuring the Size of Small Functional Enhancements to Software
Die Autoren beschreiben die Quantifizierung des Anteiles der Erweiterungen bei der Softwarewartung mit Hilfe der (erweiterten) Function-Point-Methode. Dabei werden auch Aussagen zur Produktivit„t und zum jeweiligen Žnderungsumfang diskutiert. Die durch die Function-Point-Methode zugrunde gelegte Umfangsbewertung der Erweiterungen erweist sich dabei bezogen auf die vorgestellten praktische Anwendungen nur als grobe Sch„tzung nutzbar und erfordern die Einbeziehung weiterer Projektmerkmale.
Hitz, M., Stiller, S.:
(Universit„t Wien, ™sterreich) A Versatile Framework for the Collection of Object-Oriented Software Metrics
Der sehr umfangreichen Anzahl von Softwaremetriken fr die objektorientierte Softwareentwicklung stehen im allgemeinen nur sehr wenige empirische Studien gegenber, die eine hinreichende Validation dieser Metriken erm”glichen. Um jedoch diese wenigen Erfahrungen effizient zu verwenden, wurde ein allgemeines Tool konzipiert, das einen sprachspezifischen Parser verwendet, der eine allgemeine sprachunabh„ngige Klassenstruktur erzeugt. Diese ist dann wiederum Grundlage fr den jeweiligen Metriken-Kollektor, der zun„chst alle ,,konzepttypischen Metriken'' berechnet und eine rechnergesttzte Auswertung mit den empirischen Daten erm”glicht. Das Tool wurde zun„chst fr C++ implementiert. Erste Anwendungsergebnisse werden vorgestellt.
Winkler, A., Dumke, R., Koeppe, R.:
(Universit„t Magdeburg) Efficiency and Maintainability of Java Applications

Die Verbreitung neuer Entwicklungs- oder Programmierparadigmen geht im allgemeinen immer mit einigen durchaus berzeugenden Hypothesen einher. So auch bei der Programmiersprache Java. Sie ist nach Meinung der Sprachentwickler ,,einfach, robust, sicher, architekturneutral, portabel, in hohem Maáe performand'' usw. Alles Attribute, die aktuelle Probleme der Softwaretechnik ansprechen. Die Autoren verweisen anhand einer allgemeinen Metrikenhierarchie fr die Prozeá-, Produkt- und Ressourcenbewertung auf die offenen Probleme in diesem Zusammenhang hin, die insbesondere in der Bewertung der Eigenschaften der Entwicklungsmethodik von Java bestehen. Erste Ans„tze fr die Anwendung bisheriger Bewertungsformen auf der Grundlage von Softwaremetriken werden aufgezeigt.
Baisch, E., Ebert, C.:
(Alcatel Stuttgart) On a Neural-Fuzzy Technique with GA Optimization for Software Quality Models

Die Autoren verweisen auf die Probleme bei der Anwendung klassischer Qualit„tsmodelle, die insbesondere statische Elemente der Metrikendefinition und deren Meáwertauswertung aufweisen. Sie demonstrieren den Einsatz der Neuro-Fuzzy-Technik unter Anwendung generischer Algorithmen (GA) als eine intelligente Form der Aufwandssch„tzung und Softwarebewertung. Die Anwendung wird an einem Telekommunikationsprojekt diskutiert. Als Tool wird der Neural Network Simulator verwendet. Das Beispiel ergab zun„chst 10 Eingabeneuronen, 30 Fuzzy-Set-Neuronen und 10 Regel-Neuronen. Dabei konnte gezeigt werden, daá auf diese Weise ca. 79% der als ,,schlecht'' er- bzw. bekannten Module identifiziert wurden.


CALL FOR PAPER


zum 7. Workshop
SOFTWAREMETRIKEN
des Arbeitskreises Softwaremetriken und des
Arbeitskreises Qualit„tsverbesserung

Unser diesj„hriger Workshop findet in der Zeit vom 18.9. bis 19.9.1997 an der Universit„t Mannheim statt. Bitte reichen Sie ganze Beitr„ge (maximal 10 Seiten) oder zwei- bis dreiseitige Abstracts zu folgenden Themen ein:

Der Workshop ist keinesfalls auf die genannten Themenstellungen beschr„nkt und soll darberhinaus viel Spielraum fr Diskussionen und Initiativen geben. Alle Beitr„ge sollen dabei als Vortrag oder als Auslage (Pinwand) zur Kenntnis gelangen. Die zum Vortrag ausgew„hlten Beitr„ge werden in einer geschlossenen Form publiziert. Die Beitr„ge sind bis zum 18. Juli 1997 an eine der folgenden Adressen bzw. per Email zu senden:



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