Yazılım kalite güvencesi (YKG) için sistem simulasyonu

Abstract

Yazılım geliştirme ve bakım işi, hata yapma olasılığı yüksek olan, zaman alıcı ve karmaşık bir faaliyettir. Bir yazılım ürününün kalitesini değerlendirmek ve onu yüksek tutmak, diğer endüstriyel ürünlere göre daha zordur. Bu çalışmada, yazılım kalitesini yüksek tutmak için ilk olarak şirket ve proje bazında dikkate alınması gereken faktörler açıklanmış, daha sonra proje yöneticilerinin, yazılım kalitesini önceden tahmin edebilmeleri için simülasyona dayalı bir model geliştirilmiştir. Bu model, yazılım projelerinin pek çok dinamiklerini yansıtmaktadır. Modelde, yazılım geliştirme sürecinin olasılıksal doğası, proje mimarisi, YKG sisteminde belirlenen niteleme faaliyetleri, YKG sistemini oluşturma ve projedeki takım atama stratejileri dikkate alınmıştır. Özet olarak model, belirlenen faktörleri girdi olarak almakta ve göreceli bir kalite derecesini çıktı olarak vermektedir. Son kısımda, önerilen modelin Arena® simulasyon paket programı kullanılarak yapılmış basit bir uygulaması sunulmaktadır. Bu uygulama, yazılım geliştirme sürecinin sadece tasarım fazını içermektedir. Program, örnek bir proje üzerinde çeşitli stratejiler seçilerek çalıştırılmış ve sonuçlar detaylı bir şekilde incelenmiştir. Bu tezde sunulan simülasyon modeli, proje yöneticileri tarafından bir yazılım projesinin kalite seviyesini, onu geliştirme işlemi başlamadan tahmin etmek amacıyla kullanılabilir. Model, yazılım geliştirmede kullanılabilecek farklı politikaları denemeyi kolaylaştırır. Yönetici, izlenecek politikayı değiştirdiği zaman, kalite seviyesinin nasıl değiştiğini çabucak görebildiği için, farklı politikaları karşılaştırarak değerlendirebilir ve projeyi geliştirmeye başlamadan önce en iyi politikayı seçebilir. Anahtar Kelimeler: yazılım kalitesi, yazlım kalite güvence, YKG, modelleme, simülasyon, olasılık, olasılık dağılımları, Markov karar alma süreci, MDP, politika tekrarlaması, eniyilemeSoftware development and maintenance is an error-prone, time-consuming and complex activity. To evaluate the quality of a software product and to keep its level high is much more difficult than to do them for the other industrial products. In this thesis, to keep the quality level of software products high, firstly necessary quality factors on organizational level and department/project level were explained. Then a model based on simulation techniques was developed. The model reflects many dynamics of a software project. In the model, the probabilistic nature of the software development process, project architecture, construction strategy of SQA system, its qualification actions and team assignment strategy in the project are considered. The model accepts the determined factors as inputs and generates a relative quality degree for the project as an output. In the last part a simulation program is presented, a simple implementation of the presented model for only design phase of the software development process by using Arena® simulation tool. The program has been run on a sample project for various strategies and the result has been analyzed in details. The simulation model can be used by project managers to forecast the quality of software projects before starting development. The model makes it easy to experiment with different policies. A manager can see quickly how the expected quality level changes when he/she changes the policy. So, the manager can evaluate and compare different policies, and choose the best one for the current project before starting development. Keywords: software quality, software quality assurance, SQA, modeling, simulation, probability, probability distributions, Markov decision process, MDP, policy iteration, optimization