软件质量模型的三维矩阵表示及其应用

周红时

摘要：科学技术的创新进步，尤其是计算机技术和网络技术的不断发展，需要有效保障软件质量，采用良好的软件，能够有效促进多项工作的顺利进行。本文主要是从三维矩阵的定义和运算入手，对于三维矩阵表示软件质量模型以及应用情况进行全面细致的分析和说明。

关键词：软件质量模型；三维矩阵；表示；应用

0 引言

McCall质量模型，在1977年就被创造出来，是由McCall和他的同事设立的，并且在1978年Boehm等人提出了Boehm质量模型，随着人们对软件质量模型研究的不断深入，使得软件的质量能够使用量化方式进行度量，还为软件的质量检测工作，准备较多的素材，同时还产生了较多的评判方法，比如说基于模糊技术、人工神经网络以及应用网络方面的，这些软件质量评价方法，能够给提升软件质量工作提供良好的前提条件。

1 三维矩阵

1.1 定义

将数域R中的多个实数，比如说I×J×K个实数，也就是aijk（i=1，2，…，I；j=1，2，…；k=1，2，…，k）形式所构成了三维的立方体数据，主要表现为I个横行，J个竖列，以及K个纵序，从而在R数域上排列成为一个I行，J列，以及K深的三维立体矩阵，通常情况下，将这种三维立体矩阵简称为I×J×K阶三维矩阵，记为AI×J×K。

1.2 运算

三维矩阵在进行运算的过程中，主要使用了相等和相加方面的准则，表现为以下情况：

（1）相等情况下：两个相同阶的三维矩阵AI×J×K=[aijk]I×J×K和BI×J×K=[bijk]I×J×K，有aijk=bijk（1≦j≦I；1≤j≤J；1≤k≤K）；

（2）相加的情况下：也主要是指两个同阶的三维矩阵AI×J×K=[aijk]I×J×K和BI×J×K=[bijk]I×J×K相加：AI×J×K+BI×J×K=[aijk]+bijk]I×J×K。

2 三维矩阵表示、应用情况

2.1 软件质量的模型

当前对于软件质量模型提出了一定的标准，其中质量属性主要表现为层次树结构，包含了特性和子特性两种情况。通常情况下，结构之中的低层都是一些质量属性构成的，软件的数量较多，而在较高层次的方面，尤其是最高一层，需要有质量特性的重要參与。软件质量模型之中，包含了外部和内部的质量特征，表现为：第一，功能性，其中有准确性、互操作性、安全性等特点，第二，可靠性，其中主要表现为容错性、成熟性以及容易恢复的特点，第三，易用性，主要是容易理解、容易学习、容易操作等特质，第四，效率，主要是指模型具有良好的时间特性和资源利用性，第五，维护性，主要是指易改变性，稳定性和易测试性，第六，可移植性，表现为适应性、共存性以及可替换性[1]。软件质量模型具体情况的部分图示如下。

2.2 表示方式

将软件质量矩阵定义为相应的三维矩阵QI×J×K，同时还将其中的矩阵I定位为代表不同软件特性个数的情况，而J则是不同子特性的个数代表，最后K则是代表了不同质量属性的个数情况。使用三维矩阵对软件质量进行表示的时候，可以如下所示，对各个不同情况进行有效分析：

为效率性、维护性以及可移植性二维矩阵。

2.3 软件质量矩阵的模糊变换示例和评比方法

模糊认识，在当前软件质量模型之中具有较好的应用效果，跨越了原来量化认识的发展阶段，这主要是因为软件质量本身存在着一定的模糊性。针对软件质量将进行评判，可以将其设定为一定的等级，通常是按照软件的某种质量特性，所表现出的指标值，开展划分工作的。在对软件质量评价的时候，可设定两个等级的标准，主要是看软件是否合格。在对软件质量的特征求解能量的时候，如果能量越大的时候，将会表示出软件的质量也足够好，特征三维矩阵能量越大，对于人们的吸引力越大[2]。

2.4 应用情况

某地区用户，对于软件质量要求较高，同时还需要保证软件具有良好的功能，因而针对三个不同单位生产的软件进行对比分析，看其质量是否能够符合用户自身的要求。将软件记为A1、A2、A3，将测量结果按照一定标准进行对比，当结果小于0.7的时候，则表示不够合格，反之代表着合格。测量之后得到的数据为以下情况：在充分性方面，A1合格，A2不合格，A3不合格；在实现完整性方面，A1、A2不合格，而A3合格；在实现的覆盖率方面，A1、A2合格，而A3不合格，同时综合模糊变换的情况，得出的质量排序结果为A1>A2>A3[3]。

3 结语

当前软件质量的本身属性多体现出一些多个软件的子特性，针对这种情况，将会影响到软件的实际效果，使用三维矩阵的形式，对软件质量模型进行积极展现，能够将其原本具有的一些局限进行有效规避，能够有效提升软件的建设质量。

参考文献：

[1]费清春， 史莹莹， 王卫蔚，等. 软件质量模型的三维矩阵表示及其应用[J]. 测试技术学报， 2015， 29（4）：364-368.

[2]申高军， 张磊， 张冬伟，等. 三维需求矩阵在核电安全级DCS软件V&V中的研究与应用[J]. 仪器仪表用户， 2013（5）：31-35.

[3]张俊， 王昊， 谢丛华，等. 基于解剖结构的三维剂量验证系统物理模型测试及应用[J]. 中国医学物理学杂志， 2015， 32（4）：474-478.