周亞男 朱程輝 劉錦峰

對(duì)信號(hào)系統(tǒng)長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)維護(hù)過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行分析，重點(diǎn)研究缺陷發(fā)現(xiàn)階段，缺陷類(lèi)型等屬性，通過(guò)魚(yú)骨圖缺陷分析的方法，識(shí)別導(dǎo)致缺陷的根本原因，并對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的不足之處進(jìn)行跟蹤管理，定制具體的缺陷分析流程，通過(guò)一年的實(shí)踐，結(jié)果表明該分析方法和流程是有效的，對(duì)日常缺陷分析工作有著指導(dǎo)意義。

一、引言

隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的不斷更新，軌道交通信號(hào)系統(tǒng)也在更新?lián)Q代。從模擬軌道電路，到數(shù)字軌道電路，再到現(xiàn)在的無(wú)線(xiàn)通信，軌道交通信號(hào)系統(tǒng)持續(xù)走向智能高效、安全可靠、方便快捷。同時(shí)不同城市的定制化需求，也促使著軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的不斷升級(jí)。

功能的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化必定伴隨著軟硬件的變更，產(chǎn)品的迭代，而每一次的開(kāi)發(fā)過(guò)程都是不確定的，受流程，工具以及人的影響，即使嚴(yán)格服從ISO9001和EN5012X指導(dǎo)做完整的生命周期開(kāi)發(fā)和全面的Verification和Validation管理，缺陷依然如影隨形。

缺陷往往給研發(fā)，測(cè)試，工程實(shí)施團(tuán)隊(duì)帶來(lái)人力時(shí)間成本的消耗，導(dǎo)致返工，影響系統(tǒng)上線(xiàn)，但凡事都有兩面性，我們?cè)谌淌苋毕莸耐瑫r(shí)，缺陷的價(jià)值也不可忽視。一個(gè)有效的缺陷分析過(guò)程可以多維度暴露我們產(chǎn)品迭代過(guò)程中的不足，觸發(fā)一次深度的反思與學(xué)習(xí)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，將來(lái)可以更早的發(fā)現(xiàn)或者消除同類(lèi)缺陷，降低缺陷成本。

二、缺陷分析的維度

一個(gè)成熟的信號(hào)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)生命周期都有缺陷管理庫(kù)，用來(lái)管理產(chǎn)品整個(gè)生命周期的缺陷和變更，包括產(chǎn)品維護(hù)階段。我們要做的缺陷分析的對(duì)象即為CQ庫(kù)中的缺陷（本文中提到的缺陷相關(guān)字段用Clear Quest舉例，簡(jiǎn)稱(chēng)CQ），當(dāng)然不是所有缺陷，需要識(shí)別哪些缺陷是有價(jià)值的，值得投入時(shí)間人力成本去分析的。

（一）缺陷發(fā)現(xiàn)的階段

首先，我們引用缺陷屬性中的defect_detection_ phase作為缺陷分析對(duì)象的第一步篩選，defect_ detection_phase即缺陷發(fā)現(xiàn)階段，一般情況該字段按照產(chǎn)品的生命周期階段劃分，可以歸納為三大類(lèi)。

需求設(shè)計(jì)階段：該階段發(fā)現(xiàn)的缺陷一般都是文檔類(lèi)的，多數(shù)為評(píng)審和驗(yàn)證過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的需求設(shè)計(jì)問(wèn)題；該階段的缺陷修復(fù)成本非常低，可忽略。

產(chǎn)品測(cè)試階段：顧名思義，該階段發(fā)現(xiàn)的缺陷多數(shù)為各級(jí)產(chǎn)品測(cè)試人員提出，對(duì)產(chǎn)品的研發(fā)質(zhì)量有一定的評(píng)估價(jià)值。缺陷修復(fù)需要回滾到Coding甚至Design階段，對(duì)研發(fā)和測(cè)試人力都不同程度的消耗，對(duì)該階段的缺陷進(jìn)行分析可以識(shí)別出問(wèn)題較多的模塊以及開(kāi)發(fā)流程中存在的問(wèn)題，幫助測(cè)試人員定位測(cè)試側(cè)重點(diǎn)，哪些模塊需要重點(diǎn)測(cè)試的，提高缺陷發(fā)現(xiàn)率，同時(shí)也幫助研發(fā)團(tuán)隊(duì)針對(duì)性的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并且避免將來(lái)發(fā)生類(lèi)似的錯(cuò)誤。此外，通過(guò)分析該組缺陷發(fā)現(xiàn)測(cè)試階段的分布情況，可以判斷哪些階段的測(cè)試需要加強(qiáng)。例如，系統(tǒng)級(jí)測(cè)試發(fā)現(xiàn)的缺陷，理論上軟件級(jí)測(cè)試也能發(fā)現(xiàn)，這種情況則需要做對(duì)應(yīng)的缺陷分析。

維護(hù)階段：產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)布使用，甚至已經(jīng)部署到現(xiàn)場(chǎng)。該階段發(fā)現(xiàn)的缺陷通常我們定義為逃逸缺陷。在全面智能化的社會(huì)，軌道交通信號(hào)系統(tǒng)代替了多數(shù)人工操作，功能故障或者降級(jí)模式對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)幾乎都是不可接受的。其中，涉及到SIL4的功能缺陷更是可能關(guān)系到人身安全，帶來(lái)的影響已經(jīng)不僅僅是人力時(shí)間成本的估算，該類(lèi)缺陷產(chǎn)生的成本極高，也是我們需要深度分析的對(duì)象。

（二）缺陷的類(lèi)型

缺陷的類(lèi)型主要用來(lái)識(shí)別產(chǎn)品在功能，性能等各方面的表現(xiàn)情況，通過(guò)該屬性缺陷分布的統(tǒng)計(jì)與分析，識(shí)別產(chǎn)品設(shè)計(jì)的薄弱環(huán)節(jié)，提示研發(fā)團(tuán)隊(duì)在后續(xù)的迭代開(kāi)發(fā)中，需要著重關(guān)注的方向。

在實(shí)踐后，我們將缺陷類(lèi)型分為以下6類(lèi)：

1.功能（定位到具體模塊）

2.接口（具體的軟/硬件級(jí)之間）

3.可用性（人機(jī)界面）

4.性能（容量、響應(yīng)時(shí)間）

5.可靠性（宕機(jī)，失效）

6.其他（例如兼容性等）

（三）缺陷所在模塊

缺陷的模塊分布可以反映各個(gè)模塊中缺陷數(shù)量的分布狀況，它可以被用來(lái)評(píng)估各模塊質(zhì)量水平和開(kāi)發(fā)難度，該屬性為缺陷類(lèi)型的細(xì)化，可根據(jù)產(chǎn)品的具體功能模塊進(jìn)行不同粗細(xì)顆粒度劃分類(lèi)型。

（四）缺陷根本原因

缺陷根本原因歸類(lèi)可以直接反映產(chǎn)品各階段活動(dòng)的質(zhì)量為持續(xù)改進(jìn)活動(dòng)提供具體依據(jù)，根據(jù)實(shí)踐中各產(chǎn)品的日常缺陷分析結(jié)果，將缺陷的根本原因分為以下幾類(lèi)。

1.需求設(shè)計(jì)不足：例如，先寫(xiě)代碼后需求設(shè)計(jì)的情況，很容易導(dǎo)致需求描述不完整，測(cè)試范圍不全或者軟件與數(shù)據(jù)接口描述過(guò)于簡(jiǎn)化，導(dǎo)致測(cè)試用例設(shè)計(jì)出現(xiàn)遺漏；

2.測(cè)試設(shè)計(jì)不足：例如，信號(hào)系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間都有詳細(xì)的協(xié)議定義文件，測(cè)試人員對(duì)協(xié)議的覆蓋僅停留在數(shù)據(jù)包組合分析，未結(jié)合實(shí)際運(yùn)行場(chǎng)景，導(dǎo)致測(cè)試用例設(shè)計(jì)不充分；

3.測(cè)試數(shù)據(jù)不足：例如，產(chǎn)品測(cè)試數(shù)據(jù)形式單一，但特定應(yīng)用項(xiàng)目站型卻千差萬(wàn)別，如果產(chǎn)品測(cè)試配置組合覆蓋不完整，則容易導(dǎo)致特殊站型情況出現(xiàn)缺陷而產(chǎn)品測(cè)試過(guò)程未發(fā)現(xiàn)；

4.測(cè)試環(huán)境不足：例如，模擬工具仿真接口與真實(shí)接口的差異導(dǎo)致缺陷未被發(fā)現(xiàn)或者室內(nèi)不具備測(cè)試環(huán)境未執(zhí)行測(cè)試，導(dǎo)致到現(xiàn)場(chǎng)該模塊出現(xiàn)大量問(wèn)題；

5.影響分析不足：例如，影響分析的方法過(guò)于單一，缺乏系統(tǒng)性分析，僅停留在回歸發(fā)現(xiàn)缺陷對(duì)應(yīng)的測(cè)試用例層面，回歸面小，缺乏自動(dòng)化；

6.流程缺陷：例如，軟硬件接口未強(qiáng)制使用真實(shí)的設(shè)備或者代碼走讀規(guī)范定義不清晰，不全面，測(cè)試環(huán)境檢查不到位等；

7.偶發(fā)性：例如，未進(jìn)行拷機(jī)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)一定的運(yùn)行時(shí)間后，產(chǎn)品缺陷暴露或者室內(nèi)測(cè)試生成的數(shù)據(jù)通信量小，需要大量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)作為前提，才能偶然出現(xiàn)，這種情況一般要求室內(nèi)測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)入現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；

8.其他。

（五）缺陷分析的方法

好的缺陷分析產(chǎn)生的結(jié)果必須是“可行動(dòng)”的，如果過(guò)于抽象和寬泛則很難制定具體有效的改進(jìn)措施，也就失去了缺陷分析的意義。一般，我們做缺陷分析的方法可以是多種多樣的，例如四象限分析法、柏拉圖分析法、 ODC正交缺陷分類(lèi)法等。本文用魚(yú)骨圖分析法舉例，通過(guò)產(chǎn)品組各口相關(guān)人員以會(huì)議形式進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，分析過(guò)程以及方法如下：

1.CR寫(xiě)在魚(yú)骨的頭上；

2.召集各口同事共同討論問(wèn)題出現(xiàn)的具體場(chǎng)景；

3.把分析的角度分組，在魚(yú)骨上標(biāo)出；

4.根據(jù)不同問(wèn)題大家頭腦風(fēng)暴，總結(jié)出根本原因的類(lèi)型；

5.如果存在多方面的原因，需要逐條分析為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的問(wèn)題；

6.總結(jié)問(wèn)題的解決或者改進(jìn)方案，并落實(shí)負(fù)責(zé)人；

魚(yú)骨圖形式舉例如圖1。

通過(guò)有效的缺陷分析，我們可以獲得如下產(chǎn)出：

產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)在需求設(shè)計(jì)、測(cè)試、流程等多方面達(dá)成共識(shí)，不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)部門(mén)單方面努力推動(dòng)的情況；

推動(dòng)測(cè)試工具的開(kāi)發(fā)與完善；

改進(jìn)既有開(kāi)發(fā)與測(cè)試流程；

梳理常見(jiàn)問(wèn)題以及應(yīng)對(duì)方法；

不同產(chǎn)品可以交流分析結(jié)果，避免同類(lèi)問(wèn)題發(fā)生。

三、缺陷分析的機(jī)制建立

缺陷分析的執(zhí)行需要建立一定的機(jī)制，保證分析的及時(shí)性以及持續(xù)性。如果時(shí)間隔太久，會(huì)導(dǎo)致缺陷發(fā)生場(chǎng)景不清晰甚至不準(zhǔn)確，周期性的跟蹤總結(jié)才能沉淀成產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)的資產(chǎn)，因此一般建議定義組織級(jí)文件，并明確以下內(nèi)容。

測(cè)試缺陷定期進(jìn)行，分析的周期以及產(chǎn)出物；

逃逸缺陷觸發(fā)式進(jìn)行，分析的周期以及產(chǎn)出物；

指定分析活動(dòng)的組織人、分析結(jié)果的匯報(bào)人以及匯報(bào)的形式。

分析流程如圖2所示。

三、結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐表明，通過(guò)及時(shí)、有效、持續(xù)的缺陷分析，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行跟蹤落實(shí)，建立可實(shí)施的分析機(jī)制，能積極評(píng)估開(kāi)發(fā)和測(cè)試活動(dòng)的質(zhì)量，更能指導(dǎo)研發(fā)和測(cè)試在方法以及流程上的持續(xù)改進(jìn)，豐富產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)資產(chǎn)。

作者單位：卡斯柯信號(hào)有限公司（上海）