華經資訊企業股份有限公司軟體發展中心 高級分析師 林忠甫
現代人幾乎已無法避免使用各種資訊設備，從手機應用程式、智慧家電，再到企業管理系統，這些都需要使用軟體控制，軟體已成為我們生活與工作的核心組成部分。
軟體品質不僅關係到軟體能否穩定運行，更直接影響使用者的信任與滿意度。軟體品質除了是產品能否成功推向市場的關鍵因素，也可能成為企業發展成敗的關鍵因素。隨著軟體應用範圍的擴大，尤其是在大規模系統、金融業、醫療保健等領域，軟體的可靠性、安全性和可維護性等品質指標變得愈加重要。軟體品質不僅關係到產品是否能順利推向市場，更是企業在競爭激烈的市場中脫穎而出的核心競爭力。
軟體品質如何分析與量測
軟體品質通常會從以下幾個面向進行全面評估，確保軟體在不同開發階段達到預期效果：
- 功能性 (Functionality) ：軟體是否能實現預期的功能，是否符合需求。
- 性能效率 (Performance Efficiency) ：軟體的反應時間、資源利用率。
- 可用性 (Usability) ：軟體的易用性、學習成本及用戶體驗。
- 可靠性 (Reliability) ：軟體的穩定性及恢復能力，尤其是在長時間運行或高負載下的表現。
- 安全性 (Security) ：軟體抗攻擊的能力、數據的驗證及保護機制。
- 可維護性 (Maintainability) ：程式碼的可讀性、模組化的可重用性、測試的覆蓋率及維護的難易程度。
目前最常見的軟體品質標準是ISO/IEC 25010，早期還有IEEE 1061 (IEEE Standard for a Software Quality Metrics Methodology，軟體品質指標方法)，但該標準已經停止更新且停用了。其它參考的標準，像是IEEE 730 (IEEE Standard for Software Quality Assurance Processes)、ISO/IEC 27001、ISO/IEC 12207，也能提供相關的指導與協助。
軟體品質分析與量測的主要目的
軟體品質分析與量測是確保軟體在不同開發階段，達到預期效果的重要手段，進行軟體品質分析的主要目的，是透過系統性的方法來評估軟體，以確保軟體在功能、可靠性和可維護性等多方面達到所預期的標準。在軟體開發生命週期中，越晚發現的錯誤需要越高的成本。
對於使用者來說，軟體品質在意的面向在於：
- 軟體是否滿足功能性需求:如果開發出來的功能不符合使用者的需求，那麼使用者當然不會接受。
- 軟體的可靠性與穩定性:沒有人想要使用一個功能不正常、有許多問題，甚至常常發生當機、系統崩潰的軟體。
而對於企業來說，軟體品質著重的面向在於：
- 能夠早期發現問題、修復問題:在開發過程中，透過品質分析可以及早發現問題。我們能夠透過分析，檢查需求規範中的模糊點或設計中的潛在問題，確保軟體能夠按照需求運行。
- 提升軟體的可靠性與穩定性:透過分析找出影響穩定性的因素，例如可能造成記憶體洩漏(memory leak)或是錯誤處理不足的地方。
- 減少開發及維護成本，提升開發效率與資源利用:越早發現問題，越能有效的改善問題並且降低成本。而且透過分析，降低開發過程中的反覆重工，減少後期的維護成本。
- 是否符合規範:開發人員是否遵照企業內部的標準規範進行開發， 或者符合相關的法規要求。不合法規的產品可能會被拒用，甚至面臨罰款或賠償。
如此看來，進行軟體品質分析與量測的好處有：
- 開發出可靠、穩定的系統:在產品發布前找出影響穩定性的因素，使軟體、系統能穩定的使用。
- 提高用戶體驗與顧客滿意度:功能正常、系統穩定，自然能提高體驗與滿意度。
- 提升企業形象與評價:顧客滿意度提高，給予正面的回饋，企業的形象與評價也就隨之提升。
- 評估開發過程及團隊效能，可降低成本、提高效率:越晚發現的問題就需要付出越多的成本，透過軟體品質的分析與量測，找出可能潛藏的問題、過於複雜或重複性過高的程式碼、測試覆蓋率不足之處進行改善，除了能提早解決問題、優化程式碼也能提升開發及維護時的效率。
- 符合要求與標準:建立標準化的規範、流程，除了提高效率、加強對品質的重視，也能減少部門或團隊間的溝通障礙。許多行業對於軟體品質有嚴格、特定的要求，符合國際間的標準(例如ISO/IEC 25010)，增加產品在市場的競爭力，擴大市場機會。
- 提供具體數據幫助管理者決策:透過軟體品質分析產生量化數據，使管理階層能進行更精確的決策，不僅是依賴經驗或直覺判斷。開發團隊也可依據量測數據，評估不同方案的效果，優化開發策略。
軟體品質面臨的挑戰
雖然進行軟體品質分析與管理有這些好處，但在實施過程中也會面臨了一些挑戰，這些挑戰可能來自技術、管理、團隊合作等方面：
- 缺乏明確的品質標準:不同團隊或部門對於品質內容的標準或定義可能不同，因此需要建立明確及統一的標準，或者採用國際標準。
- 測量指標過多或不足:過多的指標可能分散精力；而不足的指標可能導致關鍵問題被忽略。團隊需要依業務需求及技術，審視並調整指標。
- 跨部門協作困難:開發、測試、維運各部門間可能缺乏有效溝通，或者目標不一致。可以採用DevOps方法，利用自動化的工具。
- 技術債累積:為了加速軟體開發，可能不是採用最佳方案，而是以短期能快速解決的方案，導致未來需要付出更多的時間、資源和技術。可以利用靜態代碼分析工具找出可能潛藏的問題。
- 工具和資源的限制:不同的程式語言所提供的工具和資源也會不同，而不同工具分析出來的結果也可能不同，且許多功能強大的工具都需要付費購買授權。可以評估選擇開源工具，減少成本。
- 數據分析能力不足:即使完成分析，但可能缺少整合工具、沒有簡潔的畫面或圖表呈現、分析結果可能誤判、團隊缺乏專業知識解讀數據，無法有效使用數據預測可能發生的錯誤。利用可視化工具或自動化工具，將分析結果轉為量化資料或圖表，讓組織中不同層級的團隊能了解分析結果並有效使用，以期能制定有效的策略或方向。
軟體品質分析解決方案
基於對軟體品質的日益重視，以及現代技術越趨發達，市場上也有各種工具相繼產生，例如針對靜態代碼的分析檢測工具、測試覆蓋率的工具、對漏洞弱點進行檢測的安全性工具、性能測試的工具、分析複雜度指標(例如循環複雜度)的工具等等，開發團隊應根據自身的需求、規模和預算，整合使用這些工具，將分析結果產生量化指標，並且能夠依據數據訂定軟體品質的改善方向及策略，有效且快速的改善軟體品質。
TIOBE TICS是一款由TIOBE Software推出的專業軟體品質分析工具，符合國際認證標準，且支援多種程式語言的品質分析，為開發團隊提供一個集中的平台，對軟體的各種品質指標進行分析量測與報告。
TICS分析結果包含了8大指標：程式碼覆蓋率、抽象釋義、循環複雜度、編譯警告、程式碼規範、程式碼重複性、扇出及程式碼安全性，並且提供了視覺化儀表板，將各指標結果計算為數據，通過顏色及數字清楚呈現，可方便、快速地找到問題所在。TIOBE TICS能根據團隊需求，自訂品質閥門，且能根據不同團隊建立群組及自訂權限，方便進行程式碼品質管理。
在CI/CD流程中，TIOBE TICS可與Jenkins、GitLab等CI工具整合，實現程式碼品質的自動化檢測和報告。在每次程式碼提交或合併後，TICS會自動運行靜態分析，並生成詳細報告，有效提升整體效率。
隨著軟體在各行各業的重要性日益提高，品質管理已是不容忽視的核心課題，提高軟體品質，有助於確保軟體功能的穩定性及安全性，通過精確的分析與高效管理，持續提高產品的可靠性，更能降低開發及維護成本。這不僅是一項技術性的挑戰，更是企業與客戶間信任的基石，成就企業商業價值與長遠發展上不可或缺的價值。