ما هو ضمان الجودة (QA) في اختبار البرمجيات؟

قبل أن نتعلم ضمان الجودة، دعونا نفهم-

ما هي الجودة؟

تشير الجودة إلى مدى تلبية المنتج لاحتياجات وتوقعات المستخدمين من حيث الوظائف والموثوقية والقيمة - وغالبًا ما يتم تلخيصها بأنها "مناسبة للغرض". يتعلق الأمر كله بتلبية احتياجات وتوقعات العملاء فيما يتعلق بالجوانب المتعلقة بالعملية والتصميم والموثوقية والمتانة وسعر المنتج.

ما هو التأكيد؟

الضمان ليس إلا تصريحًا إيجابيًا بشأن منتج أو خدمة، مما يمنح الثقة. إنه اليقين بأن المنتج أو الخدمة سيعمل كما هو متوقع، مما يوفر الثقة بأن المنتج سيؤدي وظيفته كما هو مُخطط له في ظل ظروف محددة.

كيفية القيام بضمان الجودة: العملية الكاملة

تعتمد منهجية ضمان الجودة على دورة محددة تُسمى دورة PDCA أو دورة ديمنج. مراحل هذه الدورة هي:

• الباقة
• Do
• تحقق
• عمل

تُكرر الخطوات المذكورة أعلاه لضمان تقييم العمليات المتبعة في المؤسسة وتحسينها بشكل دوري. دعونا نلقي نظرة على خطوات عملية ضمان الجودة المذكورة أعلاه بالتفصيل.

• الباقة - ينبغي على المنظمة أن تخطط وتضع الأهداف المتعلقة بالعملية وتحدد الأساليب المطلوبة لتقديم منتج نهائي عالي الجودة.
• Do – تنفيذ العمليات المحددة وتطبيق أي تغييرات ضرورية.
• تحقق – مراقبة العمليات، وتعديلها، والتحقق مما إذا كانت تلبي الأهداف المحددة مسبقًا.
• عمل - يجب على مختبر ضمان الجودة تنفيذ الإجراءات الضرورية لتحقيق التحسينات في العمليات

يجب على أي منظمة استخدام نظام ضمان الجودة للتأكد من تصميم المنتج وتنفيذه وفقًا للإجراءات الصحيحة. وهذا يساعد على تقليل المشاكل والأخطاء في المنتج النهائي.

بفضل دورة PDCA التي توفر إطارًا للتحسين المستمر، تستخدم فرق ضمان الجودة منهجيات اختبار متنوعة لضمان تغطية شاملة للجودة.

أنواع اختبارات ضمان الجودة

يتضمن اختبار ضمان الجودة (QA) منهجيات اختبار متعددة مصممة لضمان أن منتج البرمجيات يلبي كلا المعيارين وظيفي و المتطلبات غير الوظيفيةفيما يلي قائمة بأنواع اختبارات ضمان الجودة الأكثر استخدامًا:

• الاختبار الوظيفي
• اختبار غير وظيفي
• اختبار الانحدار
• اختبار الدخان
• اختبار السلامة
• اختبار قابلية الاستخدام
• اختبار الأمان
• اختبار أداء
• اختبار التوافق
• اختبار استكشافي
• الاختبار الآلي
• الاختبار اليدوي
• خدمات و فحوصات القبول النهائي
• اختبار مدعوم بالذكاء الاصطناعي
• اختبار الامتثال

بينما يركز ضمان الجودة على الوقاية من خلال تحسين العمليات، فإن مراقبة الجودة تتخذ نهجًا تكميليًا من خلال فحص المنتج النهائي.

ما هي مراقبة الجودة؟

يُشار إلى مراقبة الجودة اختصارًا بـ QC. وهي عملية هندسة برمجيات تُستخدم لضمان جودة المنتج أو الخدمة. لا تتناول هذه العملية أساليب إنشاء المنتج، بل تُركز على فحص جودة "المنتجات النهائية" والنتائج المترتبة عليها.

يتمثل الهدف الرئيسي لمراقبة الجودة في التحقق من مطابقة المنتجات لمواصفات ومتطلبات العميل. وفي حال اكتشاف أي مشكلة، يجب معالجتها قبل تسليم المنتج للعميل.

قد يقوم قسم مراقبة الجودة أيضاً بتقييم مدى التزام أعضاء الفريق بمعايير الجودة وتوفير التدريب اللازم. هذا التقييم ضروري للمؤسسات الخدمية، ويساعد على تقديم خدمة مثالية للعملاء.

ما الفرق بين مراقبة الجودة وضمان الجودة؟

أحيانًا يُخلط بين مراقبة الجودة وضمان الجودة. مراقبة الجودة هي فحص المنتج أو الخدمة والتحقق من النتيجة. أما ضمان الجودة في هندسة البرمجيات فهو دراسة العمليات وإجراء التعديلات اللازمة عليها والتي أدت إلى المنتج النهائي.

فيما يلي أمثلة على أنشطة مراقبة الجودة وضمان الجودة:

أنشطة مراقبة الجودة	أنشطة ضمان الجودة
تجول	تدقيق الجودة
اختبارات،	تحديد العملية
تفتيش	تحديد الأدوات واختيارها
مراجعة نقطة التفتيش	التدريب على معايير الجودة والعمليات

تتعلق الأنشطة المذكورة أعلاه بآليات ضمان الجودة ومراقبتها لأي منتج، وليس بالضرورة بالبرمجيات.. فيما يتعلق بالبرمجيات

• QA يصبح SQA (ضمان جودة البرمجيات)
• مراقبة الجودة تصبح اختبار البرمجيات.

الاختلافات بين SQA واختبار البرمجيات

يوضح الجدول التالي الاختلافات بين ضمان جودة البرمجيات واختبار البرمجيات:

SQA	اختبار البرمجيات
ضمان جودة البرمجيات يتعلق بالعملية الهندسية التي تضمن الجودة	اختبار البرمجيات هو اختبار المنتج بحثًا عن المشاكل قبل نشر المنتج
يتضمن الأنشطة المتعلقة بتنفيذ العمليات والإجراءات والمعايير. مثال - التدريب على عمليات التدقيق	يشمل ذلك أنشطة تتعلق بالتحقق من المنتج. مثال – Revاختبار النظرة
تركزت العملية	يركز المنتج
تقنية وقائية	التقنية التصحيحية
إجراء استباقي	قياس رد الفعل
نطاق SQA ينطبق هذا على جميع المنتجات التي ستنتجها المنظمة	ينطبق نطاق اختبار البرامج على منتج معين يتم اختباره.

وظائف ضمان الجودة

هناك 5 وظائف أساسية لضمان الجودة:

1. نقل التكنولوجيا: تتضمن هذه الوظيفة الحصول على وثيقة تصميم المنتج بالإضافة إلى بيانات التجربة والخطأ، وتقييمها. ثم يتم توزيع الوثائق ومراجعتها واعتمادها.
2. التحقق من الصحة: هنا، يتم إعداد الخطة الرئيسية للتحقق من صحة النظام بأكمله. ويتم تحديد معايير الاختبار المعتمدة للتحقق من صحة المنتج والعملية. كما يتم تخطيط الموارد اللازمة لتنفيذ خطة التحقق.
3. المستندات: تتحكم هذه الوظيفة في توزيع المستندات وأرشفتها. يتم إجراء أي تغيير في المستند من خلال اتباع إجراءات التحكم في التغيير المناسبة. الموافقة على جميع أنواع المستندات.
4. ضمان جودة المنتجات: تضمن هذه الوظيفة أن المنتجات تلبي المواصفات المحددة من خلال أنشطة الفحص والاختبار والتحقق المنهجية طوال دورة الإنتاج.
5. خطط تحسين الجودة: تتضمن هذه الوظيفة تحديد مجالات التحسين، ووضع أهداف جودة قابلة للقياس، وتنفيذ الإجراءات التصحيحية والوقائية لتعزيز جودة المنتج والعملية بشكل عام.

شهادات ضمان الجودة

تتوفر العديد من الشهادات في هذا المجال لضمان التزام المؤسسات بالمعايير وعمليات الجودة. ويعتبر العملاء هذا معيارًا أساسيًا عند اختيار مورد البرامج.

ISO 9000

تُحدد المواصفة القياسية ISO 9000، التي أُنشئت عام 1987، معايير أنظمة إدارة الجودة. وتساعد هذه المواصفة المؤسسة على ضمان الجودة لعملائها وأصحاب المصلحة الآخرين. تخضع المؤسسة الراغبة في الحصول على شهادة ISO 9000 لعملية تدقيق شاملة بناءً على وظائفها ومنتجاتها وخدماتها وعملياتها. والهدف الرئيسي من هذه العملية هو مراجعة مدى التزام المؤسسة بالعمليات كما هو متوقع، وتقييم ما إذا كانت العمليات الحالية بحاجة إلى تحسين.

تساعد هذه الشهادة –

• زيادة ربح المنظمة
• تحسين التجارة المحلية والدولية
• يقلل من الهدر ويزيد من إنتاجية الموظفين
• توفير رضا العملاء الممتاز

مستوى CMMI

استخدم تكامل نموذج نضج القدرة (CMMI) هو منهج لتحسين العمليات، طُوّر خصيصًا لتحسين عمليات تطوير البرمجيات. وهو قائم على إطار نضج العمليات، ويُستخدم كأداة مساعدة عامة في عمليات الأعمال في صناعة البرمجيات. يحظى هذا النموذج بتقدير كبير ويُستخدم على نطاق واسع في مؤسسات تطوير البرمجيات.

يتكون نموذج CMMI من 5 مستويات. يتم تقييم المؤسسات رسميًا (تقييمها) في مستويات CMMI من 1 إلى 5، مما يعكس نضج عملياتها.

• المستوى 1 - مبدئي: في هذه المرحلة، جودة البيئة غير مستقرة. ببساطة، لم يتم اتباع أي إجراءات أو توثيقها.
• المستوى 2 - القابل للتكرار: بعض العمليات قابلة للتكرار. يضمن هذا المستوى اتباع العمليات على مستوى المشروع.
• المستوى 3 - يعرف: يتم تحديد وتوثيق مجموعة من العمليات على المستوى التنظيمي. وتخضع هذه العمليات المحددة لدرجة معينة من التحسين.
• المستوى 4 - مُدار: يستخدم هذا المستوى مقاييس العملية ويتحكم بشكل فعال في العمليات التي يتم اتباعها.
• المستوى 5 - التحسين: يركز هذا المستوى على التحسين المستمر للعمليات من خلال التعلم والابتكار.

نموذج نضج الاختبار (TMM)

يقوم هذا النموذج بتقييم نضج العمليات في بيئة الاختبار. حتى هذا النموذج لديه 5 مستويات، محددة أدناه-

• المستوى 1 - مبدئي: لا توجد معايير جودة مُتبعة لعمليات الاختبار، ويتم استخدام أساليب مخصصة فقط على هذا المستوى
• المستوى 2 - فريف: عملية محددة. يتم إعداد استراتيجية الاختبار والخطط وحالات الاختبار.
• المستوى 3 - التكامل: يتم إجراء الاختبار طوال دورة حياة تطوير البرمجيات (SDLC)، وهو ليس سوى التكامل مع أنشطة التطوير، على سبيل المثال، نموذج V.
• المستوى 4 - الإدارة والقياس: Revتتم مراجعة المتطلبات والتصاميم على هذا المستوى، وقد تم وضع معايير لكل مستوى من مستويات الاختبار.
• المستوى 5 - الاقوي: يتم استخدام العديد من التقنيات الوقائية لعمليات الاختبار، ويتم استخدام دعم الأدوات (الأتمتة) لتحسين معايير وعمليات الاختبار.

مع تطور ممارسات ضمان الجودة في المؤسسات، تعمل التقنيات الناشئة مثل الذكاء الاصطناعي على تغيير كيفية تنبؤ الفرق بالعيوب ومنعها.

الذكاء الاصطناعي في اختبار ضمان الجودة: كيف يتنبأ التعلم الآلي بالعيوب

تعلم آلة يُمكّن استخدام التعلم الآلي في اختبار ضمان الجودة فرق العمل من التنبؤ بعيوب البرمجيات قبل حدوثها، وذلك من خلال تحليل البيانات التاريخية وتغييرات التعليمات البرمجية وأنماط الاختبار. تكشف خوارزميات التعلم الآلي عن الحالات الشاذة، وتحدد الوحدات النمطية المعرضة للمخاطر، وتُعطي الأولوية لمناطق الاختبار الأكثر عرضة للفشل. يُساعد هذا النهج الاستباقي على منع الأخطاء الحرجة في وقت مبكر من دورة التطوير.

من خلال الاستفادة من التحليلات التنبؤية، تتعلم نماذج الذكاء الاصطناعي باستمرار من نتائج الاختبارات السابقة وتُحسّن دقتها بمرور الوقت. فهي تُساعد في تحسين تغطية الاختبار، وتقليل الحالات المُكررة، وتحسين تخصيص الموارد. ونتيجةً لذلك، تُحقق المؤسسات إصدارات أسرع مع عيوب أقل، مما يُحوّل ضمان الجودة من عملية تفاعلية إلى نظام بيئي ذكي لضمان الجودة قائم على البيانات.

أفضل الممارسات لضمان الجودة

• إنشاء بيئة اختبار قوية
• حدد معايير الإصدار بعناية
• تطبيق اختبار آلي إلى المناطق عالية الخطورة لتوفير المال. فهو يساعد على ربط العملية برمتها.
• تخصيص الوقت المناسب لكل عملية
• من المهم إعطاء الأولوية لإصلاح الأخطاء بناءً على استخدام البرنامج
• تشكيل فريق متخصص لاختبار الأمان والأداء
• محاكاة حسابات العملاء المشابهة لبيئة الإنتاج

الأسئلة الأكثر شيوعا: