信号系统现场测试中缺陷的跟踪与管理

戈 军（北京全路通信信号研究设计院有限公司，北京 100073）

1 背景及基本概念

1.1 背景简介

随着信息产业的不断发展，我国软件产业已逐渐成为信息产业的核心和灵魂。许多软件企业和项目管理者都意识到软件测试的重要性，但在实际项目开发过程中，由于缺乏有效的项目计划和管理，软件测试往往不够充分，不能有效地进行，造成软件测试工作难以正常运转。

2012年12月1日，哈大高铁正式运营通车，它是我国《中长期铁路网规划》“四纵四横”客运专线网中京哈客运专线的重要组成部分，是我国目前在最北端的严寒地区设计建设标准最高的一条高速铁路。同时也带动了整个东北地区的经济发展。信号系统在高速铁路安全运营中扮演着重要角色。2012年5月起开始的信号系统的测试顺利开展与否，将直接影响哈大高铁能否顺利进入试运行阶段。现场测试过程中缺陷的跟踪管理将起着决定性作用。

1.2 测试基本概念

1984年，IEEE提出的软件工程标准术语中将软件测试定义为使用人工和自动手段来运行或测试某个系统的过程，其目的在于检验它是否满足规定的需求或是弄清预期结果与实际结果之间的差别。完整的测试过程应包括：测试需求、测试计划、测试执行、缺陷跟踪管理、回归测试等过程。其中缺陷跟踪阶段主要任务是报告程序的软件缺陷，并跟踪其修改过程。

测试模型是包含了软件测试全部过程、活动和任务的结构框架。目前常用的测试模型有V模型、W模型、H模型。以具有普适性的V模型为例，如图1所示,图1中横轴代表测试周期，每个模块是测试过程必不可少的各个

戈军，男，毕业于北京交通大学大学，助理工程师。主要研究方向包括信号系统集成测试，曾参与武广客专、京沪高铁、哈大客专等项目。环节。本文将针对集成测试与系统测试过程中缺陷跟踪管理过程进行深入探讨。

1.3 缺陷跟踪管理的意义

在测试过程中，测试人员将发现的问题称为缺陷，它可能指的是软件开发中出现的问题、故障、错误、疑问等。它还可能出现在设计，用户正常使用过程中，那些不符合设计要求或用户使用习惯等问题也可以称为缺陷。

测试的最终目的是发现软件中存在的缺陷，对缺陷进行跟踪管理就可以确保每个被发现的缺陷能够被及时处理，也就保证了测试工作的有效性。

2 传统形式缺陷跟踪管理

在武广高铁信号系统现场调试期间，采取用《问题汇总表》的方式来跟踪和管理缺陷。如图2所示，《问题汇总表》包含以下主要内容：问题序号、问题描述、原因分析、解决方案、问题归类、整改单位、负责人和问题状态等。

《问题汇总表》需要测试人员每天在问题分析例会上进行更新，并将问题汇总与相关测试记录与测试log日志上传至FTP，各子系统专业人员对每个问题逐项进行分析，必要的测试log日志登录FTP下载或从测试人员处拷贝。由各专业分析人员将已分析过或已经处理解决、待验证的问题反馈给测试人员，由测试人员更新问题状态，并着手安排回归测试进行复测、验证。当验证的问题通过后，将问题关闭，并在问题汇总及时更新。形成简单的问题缺陷跟踪与管理过程。

3 利用平台软件进行缺陷跟踪管理

3.1 自动化工具简介

IBM Rational Change是一款面向W eb、基于浏览器的应用程序，用于提交和跟踪变更请求。通过IBM Rational Change，可以跟踪任何内容的变更，从源代码，到公司工作站的地点。

在哈大高铁信号系统现场调试过程中，应用了基于Rational Change软件二次开发的Change管理平台V5.2（以下简称Ch an ge平台，NCR定义为不符合报告：Non-con form ity Report）跟踪和管理现场测试过程中发现的系统缺陷，极大地提高了现场问题缺陷解决的效率，有效地保证了调试过程的顺利进行。

3.1.1 主要功能

如图3所示，Change平台具有以下主要功能：提交NCR、分配任务、上传log、关联NCR、邮件提醒、关闭NCR等，同时它还提供导出报表、查询、帮助等辅助功能。登陆平台后，左侧为导航栏区域，右侧为相应的功能区域。登陆后可直接显示出近三个月的NCR列表。

3.1.2 不同角色的任务与权限

Ch ange平台规定了不同角色的分工、任务及使用权限，完善明确各角色职责。主要分为5种角色：NCR提交人，NCR测试负责人，NCR负责人，NCR解决人，NCR验证人。各角色的任务、权限及组成如表1所示。

表1 Change平台不同角色的分工与任务

3.1.3 NCR状态定义及状态间转换关系

如表2所示，NCR在平台提交后，随着NCR的迁移，Ch ange平台明确定义了各NCR的11种状态及各状态间的转换关系。

NCR各状态间的迁移关系，如图4所示。3.1.4 自动化平台缺陷跟踪管理工作流程

当各角色间的任务及权限明确后，形成相应的在Change平台上跟踪管理缺陷的工作流程。

表2 NCR状态定义表

Ch an ge平台的维护人员对所有用户分别分配平台权限，并分别关联至每名用户的个人邮箱，以便平台发送NCR生存周期的相关消息，完成客专项目的添加、修改等任务。

NCR迁移完整的工作流程如图5所示。

1）当测试人员提交NCR后，Ch ange平台会自动生成NCR编号，同时NCR的状态更新为NCR_N ew，并邮件通知NCR测试负责人，由测试负责人继续分配任务；

2）NCR测试负责人登录平台后，进行分析及审核NCR，NCR测试负责人将对NCR进行相应处理：

a．如果是新发现的缺陷，则将该NCR分配给相关子系统的NCR负责人，同时NCR的状态将变为NCR_Opened，等待相关子系统NCR负责人分配NCR解决人及NCR验证人；

b．如果是已有的NCR问题，NCR测试负责人将新提交的NCR关联至已有NCR后拒绝，同时NCR的状态将变为NCR_Refused；

c．如果不是NCR，由NCR测试负责人直接废弃该NCR，同时NCR的状态将变为NCR_Obsoleted。

3）NCR负责人继续对NCR进行处理，分配解决人及验证人，NCR的状态转变为NCR_Assigned；

4）当NCR解决人进行了深入分析，并提出解决方案后，NCR的状态将变为NCR_Fixed，NCR成为待验证的状态；

5）NCR验证人根据解决人提出的方案，进行有针对性的回归测试，测试通过后，在平台处理NCR，NCR的状态将变为NCR_Validated，并将结果反馈至NCR负责人处；当缺陷无法解决或验证不通过时，返回步骤4），NCR负责人将重新分配任务；

6）NCR负责人根据验证人提交的验证情况，酌情申请关闭该NCR，进入NCR_applyclose状态；

7）NCR测试负责人在充分考虑解决方案、验证结果及NCR负责人的关闭NCR申请后，将对NCR进行处理：

a．验证通过，关闭该NCR，同时NCR状态将进入NCR_Closed，完成缺陷的跟踪管理闭环控制；

b．验证不通过，则返回步骤2）重新对NCR分配任务。

Change平台还规定了测试人员提交NCR时必填项目，其中包括：测试项目、NCR名称、严重程度、优先级、发现地点、发现方式、发现时间、发现人、详细描述及建议措施等，并需要测试人员提交相关软件或数据版本。而这一切只需几分钟即可完成缺陷问题的提交。

4 总结及展望

采用Ch ange平台进行缺陷管理，测试人员登陆平台提交问题，分配任务，在任务下达后，分析人员根据提供的描述与测试记录，在平台上对问题进行回复。测试人员依据问题回复，有针对性的进行复测、验证。在问题得到解决之后，由负责人关闭问题，形成对缺陷问题的闭环控制。

基于信息平台的缺陷管理技术，解决了时间和地域的矛盾，使测试相关人员脱离拖沓、冗长的会议，极大地提高了缺陷跟踪管理的效率，保障了系统测试的质量。

4.1 人工与自动的对比

由上文可以明确总结出利用软件平台跟踪管理缺陷的优点。

1）完备：Change平台可以生成Ex cel表格并导出，用户还可以根据需求导出相应内容，完全具备传统的《问题汇总表》功能；

2）简捷：Ch ange平台定义了不同用户的角色，所有角色各司其职，有效地减少了测试人员的统计工作；并且NCR提交人在提交缺陷时除发现人、详细描述、建议措施3项外，其他必填项目都可以通过下拉菜单直接选择，操作简便、快捷，直接提高了问题描述的效率与准确程度；

3）有效覆盖：平台直接发送NCR链接至相关角色用户个人邮箱，不会使跟踪缺陷的过程产生断链；并且有效避免提交人在汇总缺陷后群发邮件产生不必要的遗漏；

4）高效：通过平台可以上传相关测试日志log，高速、有效地对应至NCR解决人，仅仅几分钟就可以完成从提交NCR到分析的过程；使不同缺陷的管理进入并行状态，每提交一个NCR即可进入相应分析、解决过程，而不需完成全部缺陷汇总后再进入解决缺陷的环节；

5）持续跟踪：当缺陷被关闭后，NCR负责人仍可通过每个环节平台自动生成的修改记录来查询整个缺陷处理过程；这些记录可以直观的反映整个测试工作的过程，使项目负责人及时掌握测试工作的工作量，而对于缺陷的详细记录也成为项目的宝贵技术资源。

由此可见，Ch ange平台细化了工作流程，使各部门职责更加明确，解决缺陷的效率得到持续、有效地改进。利用软件平台可以更高速有效地完成现场缺陷的跟踪与管理。

4.2 展望

由于信号系统软件复杂、庞大且直接影响安全，手工管理缺陷变得越来越困难，利用缺陷跟踪系统简化了这些工作。首先，利用自动化软件可以实现地域上分散项目人员高效协同工作，有效降低项目成本，提高工作效率；其次，通过设置不同的用户权限，安全、准确地实现缺陷的管理和跟踪，且便于项目结束后的存档，以备将来参考；再次，系统维护简单，采用B/S结构（Brow ser/Server，浏览器/服务器模式）只需要维护服务器终端，节约项目成本。

利用软件跟踪、管理、解决信号系统中的缺陷，在目前我国高速铁路快速发展的进程中，将扮演着无可替代的角色，也必将成为我国高速铁路健康发展不可避免的一部分。

[1]杨洁.软件测试技术与缺陷跟踪管理的应用研究[D].北京：北京邮电大学，2007.

[2]聂兆琳.软件开发项目缺陷跟踪管理系统的设计与实现[D].大连：大连理工大学，2007.

[3]柯磊.中小企业缺陷跟踪管理系统[J].西安文理学院学报：自然科学版，2009，12(1)：1.

[4] GB/T 16260.1-2003 软件工程产品质量 第1部份，质量模型[S].