CẢI TIẾN QUY TRÌNH KIỂM THỬ PHẦN MỀM TẠI NHÓM CONTROL MANAGER - CÔNG TY TMA SOLUTIONS

Luận văn thạc sĩ phân tích hệ thống thông tin quản lý cải tiến quy trình kiểm thử phần mềm tại nhóm control manager công ty, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp

• Tác giả: Nguyễn Hoàng Quang Sang
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thanh Bình
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Hệ thống thông tin quản lý
• Đề tài: Cải tiến quy trình kiểm thử phần mềm tại nhóm Control Manager - Công ty TMA Solutions
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Cải Tiến Quy Trình Kiểm Thử Phần Mềm

Ngày nay, ứng dụng công nghệ thông tin ngày càng phổ biến, từ truyền thông, quản lý doanh nghiệp đến các ứng dụng hỗ trợ đời sống. Điều này đòi hỏi chất lượng phần mềm phải được đảm bảo, hoạt động hiệu quả và thân thiện với người dùng. Bên cạnh việc nâng cao khả năng lập trình, cần có một quy trình kiểm thử phần mềm tốt trước khi ứng dụng đến tay người dùng, nhằm hạn chế tối đa các lỗi phần mềm. Vì vậy, việc xem xét và cải tiến quy trình kiểm thử là cần thiết để nâng cao chất lượng, giảm chi phí sửa lỗi và giảm nguy cơ gây tổn thất trong quá trình sử dụng.

1.1. Tầm Quan Trọng của Kiểm Thử trong Phát Triển Phần Mềm

Kiểm thử phần mềm đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm. Một quy trình kiểm thử hiệu quả giúp phát hiện sớm các lỗi và sai sót trong quá trình phát triển, từ đó giảm thiểu chi phí sửa chữa và rủi ro tiềm ẩn. Việc đảm bảo chất lượng không chỉ tăng độ tin cậy của sản phẩm mà còn nâng cao uy tín của doanh nghiệp.

1.2. Bối Cảnh Kiểm Thử tại TMA Solutions

TMA Solutions, một công ty gia công phần mềm uy tín tại Việt Nam, luôn chú trọng vào việc hoàn thiện quy trình kiểm thử nhằm mang lại kết quả tin cậy nhất cho khách hàng. Tùy thuộc vào từng dự án, TMA lựa chọn quy trình kiểm thử phù hợp, hướng đến các mục tiêu như tìm kiếm lỗi, đảm bảo chất lượng, cung cấp thông tin để ra quyết định và giảm thiểu rủi ro.

II. Thách Thức Lỗ Hổng Trong Quy Trình Kiểm Thử Hiện Tại

Mặc dù đã áp dụng quy trình kiểm thử dựa trên tiêu chuẩn ISTQB, nhóm Control Manager tại TMA Solutions vẫn gặp phải một số thiếu sót về mặt kỹ thuật, chức năng và bảo mật sau khi sản phẩm được triển khai thực tế. Theo thống kê, số lượng lỗi do thiếu sót trong quá trình kiểm thử chiếm một tỷ lệ đáng kể. Điều này cho thấy sự cần thiết phải cải tiến quy trình kiểm thử hiện tại.

2.1. Phân Tích Số Liệu Thống Kê Lỗi Kiểm Thử

Số liệu thống kê về các lỗ hổng trong quá trình kiểm thử cho thấy còn nhiều điểm cần khắc phục. Các nguyên nhân gây lỗi có thể đến từ việc kiểm tra chưa đầy đủ, bỏ sót các trường hợp đặc biệt hoặc chưa đánh giá đúng mức độ rủi ro của các lỗi tiềm ẩn. Cần có một phân tích chi tiết để xác định nguyên nhân gốc rễ và đề xuất giải pháp cải tiến.

2.2. Các Tiêu Chí Đánh Giá Hiệu Quả Quy Trình Kiểm Thử

Để đánh giá hiệu quả của quy trình kiểm thử, cần xác định rõ các tiêu chí đánh giá như số lượng lỗi được phát hiện trước khi triển khai, thời gian kiểm thử, chi phí kiểm thử và mức độ hài lòng của khách hàng. Việc đo lường các tiêu chí này sẽ giúp đánh giá khách quan và đưa ra các điều chỉnh phù hợp.

III. Giải Pháp Cải Tiến Quy Trình Kiểm Thử Theo Tiêu Chuẩn PMI

Để giải quyết các vấn đề tồn tại, nghiên cứu này đề xuất cải tiến quy trình kiểm thử tại nhóm Control Manager dựa trên các hoạt động tham khảo từ quy trình quản lý dự án của tổ chức PMI. Quy trình cải tiến tập trung vào việc xác định rõ ràng các yêu cầu, lập kế hoạch kiểm thử chi tiết, thực hiện kiểm thử theo kế hoạch và đánh giá kết quả kiểm thử một cách kỹ lưỡng.

3.1. Áp Dụng Phương Pháp Quản Lý Dự Án PMI vào Kiểm Thử

Quy trình quản lý dự án PMI cung cấp một khung tham chiếu chặt chẽ cho việc lập kế hoạch, thực hiện và kiểm soát dự án. Việc áp dụng các nguyên tắc này vào quy trình kiểm thử giúp đảm bảo kiểm thử được thực hiện một cách có hệ thống, hiệu quả và theo đúng tiến độ.

3.2. Mô Hình Hóa Quy Trình Kiểm Thử Bằng BPMN

Sử dụng mô hình nghiệp vụ BPMN để mô hình hóa quy trình kiểm thử giúp các thành viên trong nhóm hiểu rõ vai trò và trách nhiệm của mình, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi thông tin và phối hợp công việc. Mô hình BPMN cũng giúp dễ dàng xác định các điểm nghẽn và cơ hội cải tiến.

IV. Ứng Dụng Quy Trình Kiểm Thử Cải Tiến Tại Nhóm Control Manager

Quy trình kiểm thử cải tiến được triển khai tại nhóm Control Manager với các bước cụ thể: phân tích ưu nhược điểm của quy trình hiện tại, đề xuất quy trình mới dựa trên PMI và ISTQB, đánh giá quy trình cải tiến dựa trên các tiêu chí về chất lượng, chi phí, nguồn lực và quản lý. Việc đánh giá được thực hiện bằng cả phương pháp định tính (thảo luận nhóm) và định lượng (khảo sát).

4.1. Các Bước Triển Khai Quy Trình Kiểm Thử Mới

Việc triển khai quy trình kiểm thử mới bao gồm các bước: đào tạo nhân viên, cập nhật tài liệu hướng dẫn, thiết lập môi trường kiểm thử, thực hiện kiểm thử theo quy trình mới và thu thập phản hồi từ người dùng. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các thành viên trong nhóm để đảm bảo quá trình triển khai diễn ra suôn sẻ.

4.2. Đo Lường và Đánh Giá Hiệu Quả Của Quy Trình Mới

Sau khi triển khai, cần đo lường và đánh giá hiệu quả của quy trình kiểm thử mới dựa trên các tiêu chí đã được xác định trước đó. Việc so sánh kết quả với quy trình cũ sẽ giúp đánh giá khách quan mức độ cải tiến và xác định các điểm cần điều chỉnh.

V. Kết Quả Đánh Giá Tác Động Của Quy Trình Kiểm Thử Mới

Kết quả nghiên cứu cho thấy quy trình kiểm thử cải tiến có tác động tích cực đến các yếu tố về chất lượng, chi phí, quản lý và nhân lực. Hoạt động xác định người dùng và tổ chức huấn luyện tác động đến chi phí. Hoạt động xác định người dùng, lưu lượng hoạt động thực tế và tìm hiểu nhu cầu công nghệ tác động đến yếu tố quản lý. Hoạt động tổ chức huấn luyện và xem xét kinh nghiệm dự án cũ tác động đến chất lượng.

5.1. Tác Động Của Quy Trình Mới Đến Chất Lượng Phần Mềm

Quy trình mới giúp phát hiện sớm và giảm số lượng lỗi trong phần mềm, từ đó nâng cao chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm. Các biện pháp kiểm tra chặt chẽ hơn và quy trình đánh giá kỹ lưỡng hơn đảm bảo rằng các vấn đề được xác định và giải quyết trước khi sản phẩm đến tay người dùng.

5.2. Ảnh Hưởng Đến Chi Phí và Hiệu Quả Kiểm Thử

Việc tự động hóa một số công đoạn kiểm thử và tối ưu hóa quy trình giúp giảm chi phí và thời gian kiểm thử. Quy trình mới cũng giúp tăng hiệu quả bằng cách tập trung vào các khu vực có rủi ro cao nhất, đảm bảo tài nguyên được sử dụng một cách hiệu quả nhất.

5.3. Thay Đổi Trong Quản Lý và Phân Bổ Nguồn Lực

Quy trình mới yêu cầu sự phân công công việc rõ ràng hơn và sự phối hợp chặt chẽ hơn giữa các thành viên trong nhóm. Việc quản lý dự án và theo dõi tiến độ kiểm thử cũng được cải thiện, giúp đảm bảo dự án hoàn thành đúng thời hạn và ngân sách.

VI. Tương Lai Mở Rộng Cải Tiến Quy Trình Kiểm Thử Phần Mềm

Từ kết quả thu được, bài đánh giá đề xuất các khía cạnh mở rộng về quy trình kiểm thử cần được tập trung cho các tổ chức doanh nghiệp trong lĩnh vực kiểm thử phần mềm để nâng cao chất lượng sản phẩm kiểm thử, cũng như nâng cao uy tín và sức cạnh tranh của doanh nghiệp trong lĩnh vực outsourcing. Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển quy trình kiểm thử để đáp ứng những thách thức mới trong lĩnh vực công nghệ phần mềm.

6.1. Các Hướng Nghiên Cứu Mở Rộng trong Kiểm Thử Phần Mềm

Các hướng nghiên cứu mở rộng bao gồm việc áp dụng trí tuệ nhân tạo và học máy vào quy trình kiểm thử, phát triển các phương pháp kiểm thử tự động hóa thông minh hơn, và xây dựng các mô hình dự đoán lỗi để tập trung kiểm thử vào các khu vực có rủi ro cao nhất.

6.2. Tối Ưu Hóa Quy Trình Kiểm Thử Cho Các Dự Án TMA Solutions

Để tiếp tục cải thiện quy trình kiểm thử tại TMA Solutions, cần xem xét các đặc thù của từng dự án và điều chỉnh quy trình cho phù hợp. Việc thu thập và phân tích dữ liệu từ các dự án khác nhau sẽ giúp xác định các phương pháp và công cụ kiểm thử hiệu quả nhất cho từng loại dự án.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan về đề tài – giới thiệu tổng quan về TMA và dự án Control Manager cùng các báo cáo về tình hình kiểm thử tại nhóm Control Manager, mục tiêu nghiên cứu, nội dung và phạm vi nghiên cứu được trình bày trong chương này. Chương 2: Cơ sở lý thuyết – chương này trình bày cơ sở lý thuyết về thực trạng của quy trình phát triển và kiểm thử phần mềm hiện tại đang được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực công nghệ phần mềm cùng các nghiên cứu liên quan đến việc nâng cao chất lượng phần mềm nói chung và kiểm thử nói riêng. Và sơ lược về quy trình đánh giá sử dụng trong bài luận văn sẽ được đề cập ở cuối chương. Chương 3: Đề xuất cải tiến và đánh giá quy trình cải tiến – trình bày chi tiết quy trình quản lý dự án của tổ chức PMI và mô hình nghiệp vụ BPMN.

Chương này cũng sẽ đề cập về quy trình kiểm thử hiện tại đang được ứng dụng tại nhóm Control Manager cùng các ưu điểm và nhược điểm được tìm thấy. Tiếp theo, sẽ trình bày về quy trình kiểm thử đề xuất và phương pháp đánh giá quy trình mới. Chương 4: Kết quả đánh giá quy trình cải tiến: trình bày các kết quả nghiên cứu về định tính và định lượng, phân tích các kết quả thu được. Chương 5: Kết luận và kiến nghị - tóm tắt nội dung nghiên cứu và kết quả đạt được, đưa ra kết luận và kiến nghị dựa trên các kết quả nghiên cứu.

Các hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp theo cũng được đề cập trong chương này. 9 CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN Chương 2 nhằm mục đích giới thiệu tổng quan về các mô hình phát triển phần mềm phổ biến trong lĩnh vực công nghệ phần mềm hiện nay, tiếp theo là các nghiên cứu liên quan đến sự cải tiến về chất lượng phần mềm và quy trình để đánh giá quy trình kiểm thử được trình bày ở cuối chương.1 THỰC TRẠNG VỀ CÁC QUY TRÌNH PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM VÀ KIỂM THỬ HIỆN TẠI Hiện nay, trong nền công nghiệp phần mềm đã tồn tại những mô hình phát triển phần mềm khá phổ biến như:  Mô hình CMMI  Mô hình Waterfall  Mô hình Agile  Mô hình phát triển Extreme  Mô hình kiểm thử ISTQB Trong đó, mô hình CMMI và Waterfall là việc kiểm thử được thực hiện bởi một nhóm Tester độc lập sau khi các chức năng được phát triển, trước khi được chuyển giao cho khách hàng. Hoạt động này thường đưa đến kết quả là giai đoạn kiểm thử được sử dụng như một dự án đệm để bù đắp khi trễ dự án, do đó ảnh hưởng đến thời gian dành cho việc kiểm thử. Mô hình phát triển Agile và Extreme dựa theo mô hình "phát triển phần mềm test-driven".

Trong qui trình này, unit test được viết đầu tiên bởi DEV (thường là lập trình song song trong phương pháp lập trình extreme – cực biên). Ban đầu dĩ nhiên là các test này sẽ thất bại như là mong muốn của họ. Sau khi code được viết xong thì phần lớn test suite sẽ từng bước tăng lên. Test suite là các bản cập nhật liên tục các điều kiện thất bại mới và các trường hợp tiềm ẩn vừa được phát hiện thêm, và chúng được tích hợp vào test hồi qui.

Unit test thường được duy trì với công cụ chứa source code phần mềm (ví dụ như Eclipse, Jdeveloper, VS .v… Code của unit test được lưu trữ chung với code của chương trình) và được tích hợp chung với qui trình build phần mềm (với các phần test tương tác sẽ được bỏ riêng ra khỏi qui trình chấp nhận build thủ công từng phần). Mục đích cuối cùng của qui trình test này là đạt được việc triển khai liên tục, phần mềm được cập nhật có thể công bố ra công chúng thường xuyên. 10 Đối với quy trình kiểm thử ISTQB là bao gồm các best practices từ các chuyên gia phần mềm nêu ra, cung cấp các hiểu biết từ căn bản nhất của kiểm thử phần mềm cho đến chuyên sâu, định nghĩa các hoạt động cần thiết cho việc kiểm thử nhằm đảm bảo chất lượng của sản phẩm phần mềm. Mỗi quy trình phát triển phần mềm đều có những đặc tính và yêu cầu khác nhau, và phải được sử dụng cho mỗi sản phẩm phần mềm tương ứng với từng thời kỳ phát triển.

Trong đó, kiểm thử phần mềm được xem như là một phần của quy trình phát triển phần mềm, có ảnh hưởng đến thời gian hoàn thành sản phẩm như làm dừng, làm chậm quá trình chuyển giao phần mềm cho khách hàng trong trường hợp các tiêu chí chất lượng chưa được đảm bảo. Như vậy, với mỗi quy trình phát triển phần mềm cần đảm bảo một quy trình kiểm thử tương ứng nhằm giảm thiểu rủi ro về các vấn đề gặp phải trong suốt quá trình hoạt động và đóng góp vào việc đảm bảo chất lượng của sản phẩm khi đến tay người sử dụng.2 CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN Theo Joachim Wegener [17], việc nâng cao hiệu quả và chất lượng kiểm thử trong lĩnh vực phát triển hệ thống nhúng được bắt nguồn từ yêu cầu an toàn của các thành phần điện tử được sử dụng trong các hệ thống nhúng, ví dụ như Công nghệ vũ trụ, Công nghệ đường sắt và xe máy, Quy trình và công nghệ tự động hóa, Công nghệ truyền thông, cũng như trong điện tử quốc phòng. Khi có sự xuất hiện của sự cố/lỗi trong các hệ thống này sẽ gây thiệt hại lớn đến con người hoặc gây nên tổn thất lớn về chi phí. Chính vì vậy, việc phát triển các hệ thống nhúng này cần phải tuân theo các yêu cầu và tiêu chuẩn chất lượng cao nhất.

Và sự đảm bảo chất lượng phân tích là điều quan trọng hàng đầu để đạt được sự phát triển chất lượng cao của các hệ thống nhúng. Theo bài nghiên cứu, trong thực tế, biện pháp kiểm tra chất lượng phân tích quan trọng nhất là kiểm thử động và việc kiểm tra kỹ lưỡng các hệ thống đã phát triển là cần thiết cho chất lượng sản phẩm. Mục đích của việc kiểm tra là phát hiện các lỗi trong hệ thống đang được thử nghiệm và mang lại sự tin cậy đối với các hoạt động của hệ thống và không có sai sót trong quá trình kiểm thử. Và để nâng cao sự hiệu quả của kiểm thử và để giảm chi phí tổng thể cho các hệ thống nhúng, một chiến lược kiểm thử cần mang tính hệ thống và có khả năng tự động hoá.

Và kiểm thử cải tiến được ứng dụng để kiểm tra hành vi tạm thời của các hệ thống, có thể được dùng để tạo các trường hợp kiểm thử cho kiểm thử cấu trúc và cho phép tự động hoá kiểm thử an toàn. Để thực hiện kiểm thử cải tiến, việc thiết kế trường hợp thử nghiệm phải được chuyển thành một vấn đề tối ưu hóa mà lần lượt được giải quyết bằng các kỹ thuật tìm kiếm meta-heuristic. Kiểm thử cải tiến dựa trên ý tưởng tìm kiếm 11 các trường hợp thử nghiệm có liên quan trong vùng giá trị đầu vào của hệ thống được thử nghiệm với sự trợ giúp của thuật toán tiến hóa. Kiểm thử cải tiến cho phép hoàn chỉnh thiết kế trường hợp thử nghiệm một cách tự động.

Nhờ sự tự động hoá đầy đủ của kiểm thử cải tiến, mức độ hiệu quả của quá trình kiểm tra có thể được cải thiện rõ ràng hơn trong tất cả các lĩnh vực ứng dụng. Hệ thống có thể được kiểm tra với một số lượng lớn các tình huống đầu vào khác nhau để kiểm tra hành vi tạm thời và các kiểm tra an toàn. Trong hầu hết các trường hợp, hơn một vài nghìn dữ liệu thử nghiệm được tạo ra và thực thi trong vòng vài phút. Các kiểm thử cải tiến sẽ góp phần cải thiện chất lượng cũng như giảm chi phí phát triển cho các hệ thống nhúng.

Bài nghiên cứu nêu ra các thuật toán cải tiến trong kiểm thử, đó là các kỹ thuật tìm kiếm thích nghi. Và kết quả đạt được khẳng định kiểm thử cải tiến là một cách tiếp cận đầy hứa hẹn để tự động hoá thiết kế các trường hợp kiểm thử cho các phương pháp và mục tiêu kiểm thử khác nhau. Và để nâng cao tính hiệu quả của kiểm thử và cũng để giảm tổng chi phí phát triển của một hệ thống, thì đòi hỏi phải có tính hệ thống và khả năng tự động hoá. Theo Maria Khalid [18], chất lượng của một sản phẩm phụ thuộc vào mức độ hài lòng của khách hàng và chất lượng đó được đánh giá thông qua các tiêu chuẩn đã được quy định sẵn.

Và bài nghiên cứu này là một tổng hợp về các tiêu chuẩn được tuân theo trong lĩnh vực công nghệ thông tin để đảm bảo chất lượng sản phẩm phần mềm tương ứng. Các chuẩn chất lượng cụ thể như ISO – International Organization for Standardization, CMMI – Capability Maturity Model Integration, PMI – Project Management Institute, ASME – American Society Mechanical Engineers, ANSI – American National Standard Institue,. Một số tham khảo về các tiêu chuẩn chất lượng trong lĩnh vực công nghệ thông tin bao gồm các nghiên cứu về: - Đánh giá chất lượng cho các phương thức mô hình hoá Web (Model-Driven Web Engineering), F.J Dominguez-Mayo 2012 - Đánh giá các nhân tố đảm bảo chất lượng trong Agile (Evaluation of Quality Assurance Factors in Agile Methodologies, M.Sirshar 2012 - Làm thế nào để cải thiện việc đảm bảo chất lượng phần mềm tại các nước đang phát triển (How to improve software Quality Assurance in developing countries), A.Javed 2012 - Các tiêu chuẩn chất lượng và đặc tính cho việc xây dựng Soft-Scape tại Malaysia (Quality standards and specification for Soft-Scape construction in Malaysia), J.Sani 2012) 12 - Đảm bảo chất lượng phần mềm, một nghiên cứu dựa trên nền công nghiệp phần mềm tại Pakistan (Software Quality Assurance A Study based on Pakistan’s Software Industry), A.Iftikhar 2011 - Thực thi và cấu hình mô hình quản lý cho việc nâng cao chất lượng trong giáo dục bậc cao (Implementation and Configuration Management Model for Quality Enhancement in Higher Education), M.Malik 2010 - Các phương thức đảm bảo chất lượng cho phát triển dựa trên mô hình: một khảo sát và đánh giá (Quality Assurance Methods for Model-based development: A Survey and Assessment), I.Fey 2007 - Cải tiến chất lượng phần mềm – một định hướng đánh giá (Improving Software Quality – a benchmarking approach), A.Imam 2007 - Kiểm thử phần mềm và đảm bảo chất lượng dự phòng trong Đo Lường (Software testing and preventive Quality Assurance for Metrology), N.Greif 2006 Maria Khalid tập trung phân tích các tham số tiêu chuẩn trong đảm bảo chất lượng đối với các nghiên cứu nêu trên.