9、软件度量的有效性与可靠性分析

软件度量的有效性与可靠性分析

1. 经验有效性

经验有效性的概念与两个不同的考虑因素相关，这两个因素都基于统计中的变异性概念。具体阐述如下：
- 唯一变异源 ：一个度量指标必须能识别出一个独特的变异源，且这个变异源不能存在于我们可能使用的其他任何指标中。例如，在预测软件故障时引入新的复杂度度量指标，它应能带来新的、有价值的信息。
- 解释额外变异 ：这个新的变异源要能够解释我们的一个或多个标准度量中的额外变异。比如在故障预测模型中，加入新的复杂度度量指标后，模型对故障的预测能力应显著提升。
- 随标准度量变化 ：该度量指标必须随着标准度量的相应变化而变化。

确定这些考虑因素只能通过实验过程，这是一个耗时且耗费资源的过程。然而，在度量验证中，常有人试图绕过科学方法，常见的做法是聘请度量专家或专家小组来确定组织中应使用的合适度量指标。但实际上，很多测量过程是违反直觉的，使用统计和科学的实验方法才是为所有测量领域确定一组可行度量指标的最佳途径。

在实际应用中，并非所有现有度量指标都能满足这些标准。例如，Halstead软件科学度量中的程序词汇（η = η1 + η2），从线性建模的角度看，由于它是另外两个指标η1和η2的线性组合，所以不能提供新的变异源。同样，McCabe的圈复杂度（程序控制流程图中节点和边的总和），其节点和边这两个基本度量已经包含了所有信息，圈复杂度作为简单的线性派生指标，无法识别与构成它的指标不同的新变异源。

我们生活的世界是多元的，就像不能用一个数字来描述一个人一样，要全面描述一个软件系统，也需要在多个