基于TMMi模型的品質(zhì)保證研究與分析

【摘 要】隨著汽車智能化、電動化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的快速發(fā)展，汽車軟件的規(guī)模和復(fù)雜性急劇增加，軟件系統(tǒng)中潛藏的風(fēng)險愈發(fā)增高，軟件缺陷引發(fā)的后果也日益嚴(yán)重，與此同時，提高軟件測試品質(zhì)的需求愈發(fā)迫切。面對這一日益緊迫的形勢，如何達成高質(zhì)高效的測試變得越發(fā)關(guān)鍵。文章主要介紹一種先進的測試成熟度模型集成，對模型框架予以剖析，依據(jù)模型理念與測試工作實踐搭建品質(zhì)保證過程，并對品質(zhì)保證的項目應(yīng)用及效果等展開闡述，期望能為測試同仁提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】TMMi模型；品質(zhì)保證；審核；過程；成熟度

中圖分類號：U463.6 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-8639（ 2024 ）10-0062-04

Research and Analysis of Quality Assurance Based on TMMi Model

LI Zhitao，CUI Guangyu，GENG Weifeng

（Baoding Technology R&D Branch，Great Wall Motor Co.，Ltd.，Baoding 071000，China）

【Abstract】With the rapid development of automotive intelligence，electrification，networking and sharing，the scale and complexity of automotive software have incre5PRXTcdLka17hLEambyfigudIyglREcocqc1A3njO+o=ased dramatically，the hidden risks in software systems have become increasingly high，and the consequences caused by software defects have become increasingly serious. At the same time，the need to improve the quality of software testing has become more and more urgent. In the face of this increasingly urgent situation，how to achieve high quality and efficient testing becomes more and more critical. This paper mainly introduces an advanced test maturity model integration，analyzes the model framework，builds the quality assurance process according to the model concept and testing practice，and expounds the project application and effect of quality assurance，hoping to provide some references for test colleagues.

【Key words】TMMi model；quality assurance；review；process；ripeness

作者簡介

李志濤（1983—），男，高級工程師，主要工作方向為汽車車載總線測試與電器功能測試。

Boehm統(tǒng)計表明，軟件研發(fā)企業(yè)在測試階段的投入應(yīng)當(dāng)達到開發(fā)整體成本的30%～50%左右[1]。在國外，許多公司已將測試發(fā)展成一門獨立的科學(xué)，由專門的部門履職，而在國內(nèi)，隨著軟件產(chǎn)品的規(guī)模不斷擴大，測試團隊也逐漸形成規(guī)模。軟件測試在重視程度、實施程度、測試人員的發(fā)展等方面都有了較為顯著的進步。然而，與國外成熟的測試體系相比，不少國內(nèi)組織認為測試僅僅是簡單的執(zhí)行，停留于測試是控制產(chǎn)品品質(zhì)的一種手段，對于測試的管控只是管理測試計劃、測試用例和測試缺陷，對于測試過程及其活動本身的品質(zhì)缺乏詳細的關(guān)注和研究。鑒于如何保證項目進度，減少開發(fā)測試的返工量并節(jié)省成本，提高測試品質(zhì)，一種先進的測試成熟度模型被引入到汽車測試行業(yè)中，在測試組織及工作中導(dǎo)入TMMi模型，通過實施基于TMMi的測試過程，構(gòu)建一套符合汽車行業(yè)特點的品質(zhì)保證流程，實現(xiàn)測試品質(zhì)和測試效率的提高。

1 TMMi概述

隨著軟件規(guī)模和軟件復(fù)雜度的持續(xù)提高，軟件高品質(zhì)的快速交付成為一項極具挑戰(zhàn)性的工作。如何提高測試效能，保證品質(zhì)，是很多測試部門面臨的棘手問題[2]。為此，TMMi基金會創(chuàng)建了測試成熟度模型集成（Test Maturity Model Integration，TMMi），該模型作為國際權(quán)威的測試組織能力成熟度評價模型，也是國際上最為權(quán)威的測試組織成熟度認證，構(gòu)建了一個測試組織的治理框架，涵蓋了已被廣泛證實有效的可行測試過程和豐富的測試實踐，為測試過程改進提供了指南和參考框架，能夠助力組織有效地達成自身目標(biāo)。

TMMi的基本理念在于使軟件測試從一種混亂、無序、缺乏組織、資源不足、管控缺失、邊界不清晰、過程不明確的測試過程行為，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙匀毕蓊A(yù)防與持續(xù)改進為主要目標(biāo)”的成熟可控的過程，從而幫助組織運用行業(yè)的最佳實踐標(biāo)準(zhǔn)來管控風(fēng)險，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的流程，開展標(biāo)準(zhǔn)的過程活動，推動和促進測試組織、測試標(biāo)準(zhǔn)、測試環(huán)境、測試效率、測試品質(zhì)的全面優(yōu)化，降低測試成本等。

2 TMMi模型框架

TMMi呈現(xiàn)的是一個過程改進的階段型架構(gòu)，其中涵蓋了5個成熟度級別以及相應(yīng)的組件架構(gòu)，規(guī)定了成熟度級別和測試過程改進的路徑。每個級別均設(shè)有一組過程域，組織需要落實這些過程域，以達到相應(yīng)的成熟度級別。

2.1 成熟度級別

在TMMi的5個成熟度級別中，規(guī)定了特定的過程域，并通過豐富的測試實踐來支撐測試過程，這些過程以增量的方式來進行改進，組織需要實現(xiàn)每個階段的過程域來達到相應(yīng)的成熟度級別，使之成為下一階段的基礎(chǔ)。成熟度級別和過程域見表1。

2.1.1 初始級

測試通常被認為是調(diào)試的一部分，處于一種混沌、不明確的過程。測試主要在編碼完成后才進行，測試和調(diào)試相互交錯，沒有明確的界限和區(qū)分，重點在于消除系統(tǒng)中的缺陷，目的是表明軟件運行時沒有重大故障，但對品質(zhì)和風(fēng)險缺乏足夠的可見度。組織一般不提供一個穩(wěn)定的測試環(huán)境，測試成功的關(guān)鍵依賴于人員的能力，而非經(jīng)過驗證的過程。總之，初始級的測試管理雜亂無序，沒有明確的過程域，缺少資源、工具和經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的測試人員，產(chǎn)品不能按時發(fā)布，也難以達到預(yù)期的交付品質(zhì)。

2.1.2 管理級

在管理級，測試成為一個受到管理的過程，其過程域包含測試方針與策略、測試計劃、測試監(jiān)督與控制、測試設(shè)計與執(zhí)行、測試環(huán)境。測試的主要目的是驗證產(chǎn)品滿足特定需求，并且與調(diào)試有明確的區(qū)分。在項目的測試策略中，測試是多級別的，每個確定的測試級別都定義了特定的測試目標(biāo)，測試工作中建立了項目的測試策略，制定了測試計劃，定義了測試途徑，但測試仍然在開發(fā)生命周期中相對較晚的階段開始。

2.1.3 定義級

定義級的過程域有測試組織、測試培訓(xùn)方案、測試生命周期與集成、非功能測試、同行評審。該級別測試不再局限于開發(fā)后期，而是完全集成到了開發(fā)生命周期，并且擁有獨立的測試團隊和特定的培訓(xùn)方案。測試過程改進已成為標(biāo)準(zhǔn)的過程實踐，同時在整個生命周期中實施了正式的評審，形成了標(biāo)準(zhǔn)的過程描述和規(guī)程的范圍。測試項目在裁剪規(guī)則的允許范圍內(nèi)對標(biāo)準(zhǔn)過程進行裁剪，具有更高的一致性。

2.1.4 測量級

測量級的過程域包含測試測量、產(chǎn)品品質(zhì)評估、高級評審。組織范圍內(nèi)的測試測量方案得以實施，用于評估測試過程品質(zhì)、測試效率，預(yù)測測試性能和成本并監(jiān)督改進，測量數(shù)據(jù)納入到組織的測量庫，支持基于事實的決策。該級別測試已是一個完全定義、基礎(chǔ)良好的可測量過程，測試被認為是一種評估，通過定義品質(zhì)需求、品質(zhì)屬性和品質(zhì)度量來實現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)評價過程。評審和審查被定義為測試過程的一部分，用來在生命周期早期測量產(chǎn)品品質(zhì)，并作為正式控制品質(zhì)的階段點，成為和動態(tài)測試之間協(xié)作的測試途徑，使測試更具效率和效果。

2.1.5 優(yōu)化級

優(yōu)化級的過程域包含缺陷預(yù)防、品質(zhì)控制和測試過程優(yōu)化。這3個過程域高度關(guān)聯(lián)、相輔相成，最終為持續(xù)過程改進提供支持。該級別建立了缺陷預(yù)防過程域，通過識別和分析在開發(fā)生命周期中出現(xiàn)的缺陷原因并制定措施，防止類似缺陷再次發(fā)生。測試過程通過品質(zhì)控制過程域進行統(tǒng)計管理，包括統(tǒng)計抽樣、測量置信水平、可信度和可靠性驅(qū)動測試過程，同時在測試過程優(yōu)化過程域不斷改進測試，通過既定的規(guī)程、選擇和評價新的測試技術(shù)來識別差距不足，對測試方法和技術(shù)進行不斷優(yōu)化，并持續(xù)關(guān)注細微調(diào)整和過程改進。

綜上所述，TMMi的每個成熟度級別包括若干個過程域，體現(xiàn)了一個組織的測試過程改進關(guān)注點。過程域確定了要達到一個成熟度級別必須解決的問題，每個過程域確定了一系列測試相關(guān)的活動。必須滿足某個成熟度級別及其低成熟度級別的所有過程域，才能認定達到了該成熟度級別。

2.2 組件架構(gòu)

TMMi組件分為3類，分別是必需組件、期望組件和信息組件。必需組件描述了一個組織為滿足一個過程域所必須達成的事項，必需組件涵蓋特殊目標(biāo)和通用目標(biāo)。期望組件描述了一個組織通常為實踐一個必需組件將會實施的內(nèi)容，期望組件引導(dǎo)過程改進和評估，期望組件包括特殊實踐和通用實踐。信息組件提供了一些詳細信息，以幫助組織開始思考如何實現(xiàn)必需組件和期望組件，諸如子實踐、典型工作產(chǎn)品、說明、例子和參考信息都屬于信息組件。TMMi組件架構(gòu)示意圖，見圖1。

TMMi的成熟度級別被視為組織測試過程品質(zhì)的一種程度體現(xiàn)。組織所實現(xiàn)的成熟度級別越高，其測試過程就越成熟。為了達到特定的成熟度級別，必須滿足該成熟度級別以及低于該成熟度級別的過程域的所有適用的特殊目標(biāo)和通用目標(biāo)。

3 品質(zhì)保證過程

品質(zhì)保證（Quality Assurance，QA）指為了確保開發(fā)過程和結(jié)果符合預(yù)期要求而建立的一系列規(guī)程，以及依照規(guī)程和計劃開展的一系列活動及其結(jié)果評價。品質(zhì)保證為組織管理者提供項目所使用的開發(fā)過程和所開發(fā)產(chǎn)品的可視性，其過程活動主要分為6個階段，分別為組織建立、計劃制定、檢查表編制、品質(zhì)審核、審核報告與過程改進，見圖2。

3.1 組織建立

品質(zhì)保證組織團隊，需獨立于研發(fā)部門、工程過程組、被審核的對象組織。組織中的成員應(yīng)熟悉公司的業(yè)務(wù)流程、質(zhì)量體系，具有產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗，善于學(xué)習(xí)交流等。作為品質(zhì)保證人員，承擔(dān)著對項目與過程的監(jiān)督職能，負責(zé)策劃并開展相應(yīng)的品質(zhì)保證工作，獨立且客觀地評估項目與組織執(zhí)行過程、工作產(chǎn)品及服務(wù)，并提出過程改進建議。

3.2 計劃制定

品質(zhì)保證人員負責(zé)品質(zhì)保證計劃的編制，確保工作按既定的內(nèi)容和計劃有序推進，項目立項后，項目QA人員依據(jù)項目總體計劃、項目過程裁剪表、項目進度計劃，編制項目品質(zhì)保證計劃。該計劃主要涵蓋總體目標(biāo)、審核類型、審核頻率、審核依據(jù)、審核方法等?？傮w目標(biāo)定義項目的符合度指標(biāo)。審核類型分為過程審核和產(chǎn)品審核，確保項目按照過程要求執(zhí)行相關(guān)活動和項目的工作產(chǎn)品符合要求。審計頻率結(jié)合項目的類型定義項目的審核頻次和審核的詳細程度。審核依據(jù)需明確審核所參照的標(biāo)準(zhǔn)，如體系文件、項目過程裁剪表、檢查表等。審核方法通常規(guī)定了審核所應(yīng)用的方式、方法，如檢查資產(chǎn)庫、訪談、參與項目活動等。

3.3 檢查表編制

檢查表是品質(zhì)保證工作中的重要文件，也是開展審核的關(guān)鍵依據(jù)，其編制品質(zhì)的優(yōu)劣和使用是否合理，直接影響品質(zhì)審核結(jié)果的有效性。通常依據(jù)體系文件、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及其相關(guān)準(zhǔn)則編制檢查表，主要圍繞過程、職責(zé)、要求、結(jié)果4方面進行編寫，重點關(guān)注對產(chǎn)品品質(zhì)有重要影響的過程和相互作用的接口等。對于每次審核活動，檢查表基本上是適用的，但也要結(jié)合項目審核需求，適當(dāng)修改，突出審核的重點，確保審核目的明確、檢查方法實用等。編制原則見表2。

編制檢查表不能脫離審核準(zhǔn)則，同時需結(jié)合工作實際情況，將審核準(zhǔn)則的相關(guān)規(guī)定轉(zhuǎn)化為檢查表中的審核內(nèi)容，因此檢查表的使用也有一定的靈活性。審核前，無需向受審核方展示，現(xiàn)場審核時按所編制的檢查表實施審核，不要輕易偏離檢查表，以保證審核工作按計劃有序進行，但同時要注意靈活應(yīng)用，不要過多地受檢查表的束縛，必要時要調(diào)整檢查表。

3.4 品質(zhì)審核

審核人員依據(jù)檢查表及相應(yīng)的依據(jù)，開展項目品質(zhì)審核工作。審核過程中，發(fā)現(xiàn)的問題記錄至不符合項問題跟蹤表中，用于問題的跟蹤、整改確認。審核前，在規(guī)定的審核時限內(nèi)選取代表性的項目與適當(dāng)?shù)膶徍瞬呗浴徍瞬呗灶愋椭饕袑挾鴱V、關(guān)鍵路徑、共性問題3種，相關(guān)審核策略類型見表3。

依據(jù)計劃中定義的審核方法進行審核，開展過程審核和產(chǎn)品審核。在過程審核中，對項目所開展過程活動進行符合性的檢查與評價，確保過程符合規(guī)定要求；產(chǎn)品審核對項目輸出的產(chǎn)品進行檢查，確定輸出物符合規(guī)范的要求且內(nèi)容完整正確。審核時對相關(guān)的輸出物文件、記錄和證明材料進行審查，實地現(xiàn)場觀察、審h8buYSH7JQ4/HaViDqpSuV1O+j8adybJhb1JgXFkcdk=核，與相關(guān)人員進行溝通與訪談等，主要關(guān)注規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)符合情況、工作執(zhí)行的流程和方法、體系運行的有效性、相關(guān)控制措施的執(zhí)行情況等。

3.5 審核報告

審核完成后編寫審核報告，對被審核的項目、產(chǎn)品或服務(wù)的品質(zhì)情況進行全面評估和總結(jié)，通過對項目工作過程和產(chǎn)品的檢查，旨在發(fā)現(xiàn)并糾正任何品質(zhì)問題，以確保最終交付的成果符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)和客戶要求。因此，在各階段審核工作完成后，需對審核工作情況進行總結(jié)分析后編制審核報告，反饋給干系人。審核報告以精簡、明確、可視化的方式向相關(guān)干系人準(zhǔn)確地呈現(xiàn)所審核項目的品質(zhì)情況及表達所關(guān)注的信息。報告內(nèi)容主要涵蓋審核概況、審核工作、不一致問題及對策、上一期問題解決情況、不一致問題趨勢、經(jīng)驗總結(jié)等內(nèi)容。

總之，在撰寫審核報告時，需要綜合考慮多個方面的因素，可以根據(jù)具體情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和補充。要留意審核報告結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的要求，同時還應(yīng)注重語言的表達和數(shù)據(jù)的支持，以嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的態(tài)度進行撰寫，確保信息的準(zhǔn)確性和客觀性，避免過于主觀的表述。

3.6 過程改進

經(jīng)過品質(zhì)審核識別項目的問題和風(fēng)險，找出體系運行中存在的問題點和風(fēng)險項，如不符合項、體系的薄弱環(huán)節(jié)、潛在的風(fēng)險等。針對這些問題點和風(fēng)險項進行深入分析后，提出相應(yīng)的糾正措施和預(yù)防措施，然后進行過程改進工作。參照TMMi過程改進域要求，進行差距分析及設(shè)定目標(biāo)，明確改進的方向，從測試流程、測試技術(shù)和測試人員能力提升方面制定測試改進實施計劃進行測試過程改進；其次根據(jù)測試管理需求以及存在的問題，設(shè)計測試管理流程架構(gòu)，迭代構(gòu)建符合組織實際需要的業(yè)務(wù)流程。對已定義、已測量的內(nèi)容予以固定，對未測量的內(nèi)容展開測試，從而不斷優(yōu)化軟件程序[3]。

綜上所述，品質(zhì)保證是一種有計劃的、貫穿于整個產(chǎn)品生命周期的方法，用于評價項目開發(fā)過程是否按照計劃和規(guī)范實施，開發(fā)結(jié)果是否包括完整的軟件和文檔，同時符合可預(yù)期的目標(biāo)和檢驗標(biāo)準(zhǔn)。品質(zhì)保證工作的開展，需保證合規(guī)性、有效性、及時性、缺陷修復(fù)最小代價等。

4 項目應(yīng)用及效果

將品質(zhì)保證過程活動應(yīng)用到實際項目中，在項目的實施過程中，記錄該項目2次審核所發(fā)現(xiàn)的不符合項數(shù)量，并評價每次審核后各個過程滿足TMMi要求的程度。審核結(jié)果與差距打分見表4。

在該項目的測試生命周期中進行了2次品質(zhì)保證審核，并結(jié)合審核問題實施了過程改進與優(yōu)化。首次審核發(fā)現(xiàn)不符合項的數(shù)量為16個，針對發(fā)現(xiàn)的不符合項進行原因分析并提出對策加以解決，進而開展過程改進優(yōu)化。第2次審核時，發(fā)現(xiàn)不符合項數(shù)量為6個，不符合項數(shù)量遞減63%，體系過程差距與TMMi體系要求進一步縮小，迭代形成了一套更適合本測試團隊業(yè)務(wù)、符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的測試管理流程。實踐表明，品質(zhì)保證過程的應(yīng)用有力地推動了組織的測試過程改進，使項目測試過程更加規(guī)范、可控，測試方法保持一致，測試用例覆蓋率和執(zhí)行效率均相應(yīng)提高，確保了測試品質(zhì)的穩(wěn)定。同時，實現(xiàn)了項目進展監(jiān)控、缺陷嚴(yán)重度、缺陷狀態(tài)分布的可視化，細化了測試過程流程，促進了過程文件、指導(dǎo)文件、模版文件的完善，組織資產(chǎn)復(fù)用率進一步提升，管理成本有效降低。

5 結(jié)束語

隨著汽車智能化發(fā)展，汽車功能增多，電子控制單元的數(shù)量也日益增加[4]，測試驗證變得愈發(fā)重要。TMMi品質(zhì)保證過程域的建立與應(yīng)用，可以幫助測試組織改進或建立更加高效的測試過程，不斷將測試的重點由缺陷檢測逐步轉(zhuǎn)移到缺陷預(yù)防上。在項目中，品質(zhì)保證貫穿整個測試生命周期，是測試需求得以滿足，測試結(jié)果有效的重要保證。同時，以客戶需求為導(dǎo)向，以量化數(shù)據(jù)為決策基礎(chǔ)，持續(xù)改進優(yōu)化，全員參與，從而產(chǎn)生更好的測試流程、業(yè)務(wù)流程等，帶來更高的品質(zhì)保證水平和用戶滿意度。

參考文獻：

[1] Elfried Dustin. 有效軟件測試[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2004.

[2] 王映紅. TMMi如何促進軟件測試過程的改進[J]. 金融科技時代，2017（9）：76-77.

[3] 趙慧娟. 基于TMM模型的軟件測試成熟度研究[J]. 信息與電腦，2021（23）：119-121.

[4] 李志濤，耿偉峰. CAN總線時間同步協(xié)議測試的研究與分析[J]. 汽車電器，2023（1）：89-91.

（編輯 凌 波）