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2013 Fiscal Year Research-status Report

品質指向ソフトウェアマネジメントの定着化と定量的プロジェクト評価法に関する研究

Research Project

Project/Area Number 25350445
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionTottori University

Principal Investigator

山田 茂  鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50166708)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords品質管理システム / ソフトウェア信頼性工学 / ソフトウエア開発効率化・ 安定化
Research Abstract

本研究初年度は,プロセスとプロダクトの品質に影響を及ぼすV&V 視点からみた要因分析を行い,QCD に関してプロジェクトが成功するような全体状況を把握できる(可視化できる)仕組みについて議論した.具体的には,以下の通り研究を進めた.(1) これまでの品質指向ソフトウェアマネジメントの実践強化の研究において,開発の上流工程での有意なプロセス品質要因として導出された品質保証要因およびマネジメント要因が,プロダクト品質要因としての信頼性に及ぼす影響度合いを考察した.特に,プロジェクトマネジメントを強化している実際プロジェクトを対象とした.同時に, 開発早期段階においてプロセス品質要因と,最終製品品質をはじめとするプロジェクト評価尺度QCD とを関係づけるソフトウェアマネジメントモデルを,これまでの研究により改良された手順に従って導出した.(2) (1)を踏まえて,V&V が効果的に開発プロセスにおいて実施できる品質保証システムを検討する.このとき,プロダクト品質に直結する開発上の課題やフォールト数に関して,(i) 課題の発生あるいはフォールトの潜入した工程の分析,(ii)設計とコーディング工程での課題やフォールトの作り込み原因の分析,(iii)レビューとテスト工程での課題やフォールトの見逃し原因の分析,といった3つの分析を,実測データを使って行った.これらの研究成果を基に,実際にとられている品質保証システムに照らし合わせて,新たな品質管理手法を提案できた.以上の研究推進と並行して,次年度以降の次世代型ソフトウェアプロジェクト(特にオープンソースソフトウェアプロジェクト)評価法の研究に繋がる上記の実プロジェクトの開発データを収集して,実用性と汎用性の観点から実践的品質・信頼性評価手法として有望な数理モデルを検討するとともに,研究成果を適切な学会で発表した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成25年度の研究実績に基づいて,当初の研究目的である品質指向ソフトウェアマネジメントのために,「プロセスとプロダクトの品質に影響を及ぼす要因分析と高品質ソフトウェア開発のための総合的品質保証システムについて考察する」について,ほぼ研究目的が達成できたといえる.以下がその詳細である.
(1) プロジェクトの失敗を回避するために,プロセス監視活動および設計評価活動を取り入れて,プロジェクトマネジメントを強化している実際プジェクトの分析から,開発の上流工程での有意なプロセス品質要因が,プロダクト品質要因としての信頼性に及ぼす影響度合い分かった.また, 開発早期段階において,これらの諸要因と,プロジェクト評価尺度QCD とを関係づけるソフトウェアマネジメントモデルを,これまでの研究により改良された手順に従って導出できた.このとき,ソフトウェアマネジメントモデル導出において,汎用統計解析業務ソフトウェアパッケージを通じて,多変量解析法のなかでも構造方程式モデリング(SEM)が有効であることが分かった.
(2) 以上を踏まえて,V&V が効果的に開発プロセスにおいて実施できる品質保証システムを検討することによって,課題やフォールト発生・混入の諸原因の分析を実測データを使って行った.これらの研究成果を基に,特に管理図法(x管理図,u管理図,c管理図)が下流工程における品質の管理状況だけでなく,上流工程における問題や課題のプロセスレビューによる指摘数を基に,工程の安定度評価にも有効であることが分かった.
(3) 次年度以降の次世代型ソフトウェアプロジェクト(特にオープンソースソフトウェアプロジェクト)評価法の研究に繋がる実測データを収集し,実用性と汎用性の観点から実践的品質・信頼性評価手法として有望な数理モデルを提案することが出来たとともに,以上の研究成果を適切な学会で発表することもできた.

Strategy for Future Research Activity

今後は,まず次世代型ソフトウェア開発プロジェクトについてもプロセス品質およびプロダクト品質に影響を及ぼす要因分析をV&V 視点から行い,有意なプロセス要因とプロジェクトのQCD評価尺度を関係づけるソフトウェアマネジメントモデルを導出する.同時にプロジェクトにおける定量的品質・信頼性評価技術についても議論する.具体的には,以下の手順の通り研究を進める.(1) 次世代型ソフトウェア開発プロジェクトであるオープンソースプロジェクト方式とアジャイル開発方式に対するプロセス品質要因と,対応する各テスト工程でのプロダクト品質要因をまとめ,それらの関係把握および相関分析を行う.オープンソースプロジェクト方式では,公開されたソフトウェアの使用中にユーザが検出した不具合とその障害内容がバグトラッキングシステム上に登録され,ソースコードの修正が行われる.ここで,登録された情報に基づいて,有意なプロセス要因とプロダクト要因を明確にする.アジャイル開発方式では,開発期間を短期間(イテレーション)に区切り,そこで動作可能なアプリケーションを開発するという作業を繰返して,段階的にシステムを組み立てるプロセスとなるので,最終製品品質に影響するプロセス要因とプロダクト要因の抽出を,階層的に要因系統図等を適用して行う.(2) 平成25 年度の研究計画・方法におけるソフトウェアマネジメントモデルの導出手順に従って,次世代型ソフトウェア開発プロジェクトにおけるプロセス品質要因と,最終プロダクト品質をはじめとするプロジェクト評価尺度である代表的QCD 指標とを関係づけるソフトウェアマネジメントモデルを導出する. 以上の研究成果をまとめ,報告書を作成する.また,研究成果を適切な学会で発表する.(3)品質指向ソフトウェアマネジメントの定着化のための定量的プロジェクト評価法の提案とそのツール構築について議論する.

  • Research Products

    (52 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (33 results) (of which Peer Reviewed: 30 results) Presentation (15 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] ブートストラップ法を用いた最適出荷時期の区間推定に関する一考察2014

    • Author(s)
      井上真二,山田茂
    • Journal Title

      統計数理研究所共同研究リポート「最適化:モデリングとアルゴリズム26」

      Volume: 323 Pages: 154-159

  • [Journal Article] A bootstrapping approach for software reliability measurement based on a discretized NHPP model2013

    • Author(s)
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Journal of Software Engineering and Applications

      Volume: 6 Pages: 1-7

    • DOI

      10.4236/jsea. 64A001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lognormal process software reliability modeling with testing-effort2013

    • Author(s)
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Journal of Software Engineering and Applications

      Volume: 6 Pages: 8-14

    • DOI

      10.4236/jsea. 64A002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ソフトウェア・サービス性能評価モデルに基づくオープンソースソリューションのための品質評価法2013

    • Author(s)
      田村慶信,山田茂
    • Journal Title

      日本経営工学会論文誌

      Volume: 64 Pages: 21-27

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reliability modeling and analysis for open source cloud computing2013

    • Author(s)
      Yoshinobu Tamura, Masaru Kawakami, and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Journal of Risk and Reliability

      Volume: 227 Pages: 179-186

    • DOI

      10.1177/1748006X12475110

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extended hazard rate models for software reliability assessment with effect at change-point2013

    • Author(s)
      Shinji Inoue, Shiho Hayashida, and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      International Journal of Reliability, Quality and Safety Engineering

      Volume: 20 Pages: 1-11 (1350009)

    • DOI

      10.1142/S0218539313500095

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ソフトウェア品質会計による高品質ソフトウェア開発の実現2013

    • Author(s)
      誉田直美,山田茂
    • Journal Title

      日本ソフトウェア科学会誌(コンピュータソフトウェア)

      Volume: 30 Pages: 66-82

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optimal price and release time of a software under warranty2013

    • Author(s)
      P.K. Kapur, Shigeru Yamada, A.G. Aggarwal, and A.K. Shrivastava
    • Journal Title

      International Journal of Reliability, Quality and Safety Engineering

      Volume: 20 Pages: 1-14 (1340004)

    • DOI

      10.1142/S0218539313400044

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reliability analysis tool based on stochastic differential equation models for an open source solution2013

    • Author(s)
      Yoshinobu Tamura and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering

      Volume: 3 Pages: 78-85

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reliability analysis based on traffic density for cloud computing2013

    • Author(s)
      Yoshinobu Tamura and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Lingaya's Journal of Professional Studies

      Volume: 7 Pages: 1-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Software optimal release problem considering the environment for usage of mobile device2013

    • Author(s)
      Yoshinobu Tamura and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      International Journal of Performability Engineering

      Volume: 9 Pages: 367-374

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Toward practical software reliability assessment with change-point based on hazard rate models2013

    • Author(s)
      Shinji Inoue, Shiho Hayashida, and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the 37th Annual International Computer Software & Applications Conference (COMPSAC 2013))

      Volume: 1 Pages: 22-26

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Service-oriented maintainability modeling and analysis for a cloud computing2013

    • Author(s)
      Yoshinobu Tamura and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the IEEE International Workshop on Software Cybernetics

      Volume: 1 Pages: 53-58

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantitative project management assessment for quality-oriented software management2013

    • Author(s)
      Shigeru Yamada
    • Journal Title

      International Journal of Computer Applications

      Volume: Special Issue ICRITO Pages: 14-20

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NHPP models with change-point for software reliability assessment and its application to an optimal software release problem2013

    • Author(s)
      Yuka Fukuta, Shinji Inoue, and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the Nineteenth ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design

      Volume: 1 Pages: 93-97

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optimal maintenance problems based on jump diffusion models considering the operating phase of cloud OSS2013

    • Author(s)
      Kenta Miyaoka, Yoshinobu Tamura, and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the Nineteenth ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design

      Volume: 1 Pages: 98-102

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A software optimal release problem based on a hazard rate model with change-point2013

    • Author(s)
      Shinji Inoue, Yuki Nakagawa, and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the Nineteenth ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design

      Volume: 1 Pages: 103-107

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bootstrapping interval estimations for software reliability assessment based on a discrete NHPP model2013

    • Author(s)
      Shinji Inoue, Hironori Matsuno, and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the Nineteenth ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design

      Volume: 1 Pages: 108-112

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An interval estimation approach of optimal software release time based on a nonparametric bootstrap model2013

    • Author(s)
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the Nineteenth ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design

      Volume: 1 Pages: 113-117

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Trend analysis based on historical data for OSS reliability assessment2013

    • Author(s)
      Hirona Miyahara, Yoshinobu Tamura, and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the Nineteenth ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design

      Volume: 1 Pages: 165-169

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On change-point detection and its application to software reliability measurement based on hazard rate models2013

    • Author(s)
      Shiho Hayashida, Shinji Inoue, and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the Nineteenth ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design

      Volume: 1 Pages: 175-179

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantitative assessment for software safety integrity level with optimal software release policies2013

    • Author(s)
      Takahiro Nishikawa and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the Nineteenth ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design

      Volume: 1 Pages: 180-184

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AIR application based on jump diffusion models for cloud computing2013

    • Author(s)
      Yoshinobu Tamura and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the Nineteenth ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design

      Volume: 1 Pages: 185-189

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonparametric bootstrap interval estimation of software reliability and its application to optimal release problem based on a discrete model2013

    • Author(s)
      Shinji Inoue, Shigeru Yamada, and Hironori Matsuno
    • Journal Title

      International Journal of Reliability, Quality and Safety Engineering

      Volume: 20 Pages: 1-14 (1350019)

    • DOI

      10.1142/S0218539313500198

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A neural network approach to reliability assessment for a cloud computing2013

    • Author(s)
      Yoshinobu Tamura and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the 17th International Conference on Industrial Engineering: Theory, Applications and Practice (IJIE 2013)

      Volume: 1 Pages: 123-128

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cost-reliability optimal software testing-effort expenditure problems based on a two-dimensional reliability growth model2013

    • Author(s)
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the 17th International Conference on Industrial Engineering: Theory, Applications and Practice (IJIE 2013)

      Volume: 1 Pages: 481-487

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bootstrap interval estimation methods for cost-optimal software release planning2013

    • Author(s)
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the 2013 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC 2013)

      Volume: 1 Pages: 621-626

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AIR application for reliability assessment based on human factor analysis by using OSS historical data2013

    • Author(s)
      Yoshinobu Tamura, Hirona Miyahara, and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Statistics Research Letters

      Volume: 2 Pages: 106-113

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonparametric bootstrapping interval estimations for software release planning wit reliability objective2013

    • Author(s)
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the IEEE 24th International Symposium on Software Reliability Engineering (ISSRE 2013)

      Volume: 1 Pages: 81-89

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reliability analysis based on network traffic for a mobile computing2013

    • Author(s)
      Yoshinobu Tamura and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Management and Management Engineering (IEEM 2013)

      Volume: 1 Pages: IEEM13-P-0088

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interval estimation of software reliability and optimal release time based on better bootstrap confidence intervals2013

    • Author(s)
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Management and Management Engineering (IEEM 2013)

      Volume: 1 Pages: IEEM13-P-0093

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] オープンソースソリューションの最適メンテナンス時刻推定のためのAIRアプリケーションの開発2013

    • Author(s)
      足立翔人,田村慶信,山田茂
    • Journal Title

      数理解析研究所講究録「不確実性下での数理意思決定の理論と応用」

      Volume: 1 Pages: 144-150

  • [Journal Article] 離散時間ソフトウェア信頼性モデルに基づいた最適リリース時刻の区間推定に関する一考察2013

    • Author(s)
      井上真二,山田茂
    • Journal Title

      数理解析研究所講究録「不確実性下での数理意思決定の理論と応用」

      Volume: 1 Pages: 151-156

  • [Presentation] 離散化NHPPモデルに基づいたソフトウェア信頼性評価尺度のブートストラップ区間推定2013

    • Author(s)
      井上真二,山田茂
    • Organizer
      電子情報通信学会信頼性研究会
    • Place of Presentation
      ホテルオホーツクパレス紋別
    • Year and Date
      20130726-20130726
  • [Presentation] クラウドコンピューティングに対する信頼性評価のためのネットワークトラフィック依存型ジャンプ拡散モデルに関する考察2013

    • Author(s)
      田村慶信,山田茂
    • Organizer
      電子情報通信学会信頼性研究会
    • Place of Presentation
      ホテルオホーツクパレス紋別
    • Year and Date
      20130726-20130726
  • [Presentation] On Change-Point Detection in Software Reliability Models and Its Application to Reliability Assessment2013

    • Author(s)
      井上真二,林田志保,山田茂
    • Organizer
      電子情報通信学会信頼性研究会
    • Place of Presentation
      グリーンヒルホテル尾道
    • Year and Date
      20130517-20130517
  • [Presentation] 組込みソフトウェアのインストーラの振舞いを考慮した信頼性評価のためのAIRアプリケーション2013

    • Author(s)
      田村慶信,斉下純也,山本詩織,山田茂
    • Organizer
      電子情報通信学会信頼性研究会
    • Place of Presentation
      グリーンヒルホテル尾道
    • Year and Date
      20130517-20130517
  • [Presentation] ブートストラップ法を用いたソフトウェア最適リリース時刻の区間推定に関する一考察

    • Author(s)
      井上真二,山田茂
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2013年秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      徳島大学常三島キャンパス
  • [Presentation] 組込みOSSに対する運用環境特性を考慮した信頼性評価法

    • Author(s)
      田村慶信,山田茂
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2013年秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      徳島大学常三島キャンパス
  • [Presentation] ソフトウェアプロセスデータ分析と定量的進捗評価法

    • Author(s)
      塩見亮,山田茂
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会九州支部中国・四国支部事業「九州・中国・四国地区における若手OR研究交流会」
    • Place of Presentation
      小野田市きらら交流館
  • [Presentation] ソフトウェア信頼性評価のための離散化習熟S字形モデルに基づく信頼性評価尺度の区間推定

    • Author(s)
      岡田慎太郎,井上真二,山田茂
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会九州支部中国・四国支部事業「九州・中国・四国地区における若手OR研究交流会」
    • Place of Presentation
      小野田市きらら交流館
  • [Presentation] On optimal testing-effort expending problems for developing reliable software system

    • Author(s)
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • Organizer
      The 6th Japan-Korea Software Management Symposium
    • Place of Presentation
      Daegu University, Korea
  • [Presentation] Software availability assessment based on NHPP models with systemability

    • Author(s)
      Marie Yamamoto, Koichi Tokuno, and Shigeru Yamada
    • Organizer
      The 6th Japan-Korea Software Management Symposium
    • Place of Presentation
      Daegu University, Korea
  • [Presentation] Bootstrapping interval estimation of software reliability based on an discretized S-shaped reliability growth model

    • Author(s)
      Shintaro Okada, Shinji Inoue, and Shigeru Yamada
    • Organizer
      The 6th Japan-Korea Software Management Symposium
    • Place of Presentation
      Daegu University, Korea
  • [Presentation] Reliability analysis with imperfect debugging based on jump diffusion models for cloud OSS

    • Author(s)
      Kenta Miyaoka, Yoshinobu Tamura, and Shigeru Yamada
    • Organizer
      The 6th Japan-Korea Software Management Symposium
    • Place of Presentation
      Daegu University, Korea
  • [Presentation] On cost-reliability-optimal software release problems based on a change-point hazard rate model

    • Author(s)
      Shinji Inoue, Yuki Nakagawa, and Shigeru Yamada
    • Organizer
      The 6th Japan-Korea Software Management Symposium
    • Place of Presentation
      Daegu University, Korea
  • [Presentation] ソフトウェア信頼性モデルに基づいた信頼性評価におけるチェンジポイントの検出手法に関する一考察

    • Author(s)
      井上真二,山田茂
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2014年春季研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス
  • [Presentation] クラウドコンピューティングに対する信頼性評価のための2次元Wiener過程に基づく確率微分方程式モデル

    • Author(s)
      田村慶信,宮岡健太,山田茂
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2014年春季研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス
  • [Book] ソフトウェア工学の基礎と応用ー高品質ソフトウェア開発を目指してー2013

    • Author(s)
      山田茂,田村慶信
    • Total Pages
      142
    • Publisher
      数理工学社
  • [Book] Software Reliability Modeling: Fundamentals and Applications2013

    • Author(s)
      Shigeru Yamada
    • Total Pages
      90
    • Publisher
      Springer-Verlag, Tokyo/Heidelberg
  • [Remarks] 鳥取大学研究者総覧

    • URL

      http://researchers.adm.tottori-u.ac.jp/html/100000580_ja.html

  • [Remarks] 情報システム研究室

    • URL

      http://www.sse.tottori-u.ac.jp/hp-jouhou/hpsubmit/index.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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