[論文レビュー] Quality of Open Source Systems from Product Metrics Perspective

Mamdouh Alenezi, Ibrahim Abunadi|arXiv (Cornell University)|Nov 10, 2015

Software Engineering Research参考文献 17被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、欠陥密度を主な指標として、製品メトリクスを用いてオープンソースソフトウェアの品質を分析する。大規模なオープンソースシステムでは欠陥密度が低くなる傾向が示され、ほとんどのメトリクスがバグ数と正の相関を示すが、結合度に対する連携度比を除き、負の相関を示す。これは、構造的設計が欠陥の発生しやすさに影響を与えることを示唆している。

ABSTRACT

Software engineering and information systems practices seek ultimately to create the flawless product. One of the tools used to improve the quality of software development is the use of metrics. In this paper, metrics retrieved from open source software were analyzed for quality attributes. Defect density is considered a strong indication of the quality of software product. Few studies have taken into consideration the density of defects while looking into quality of software and proneness to defects. Analysis of this study has shown that defect density is relevant to different developers and different product sizes. Thus, open source project has shown to have low defect density and the larger the product the lower the defect density is. In addition, this study has shown that there are different metrics that correlate with each other indicating that some of these metrics have conceptual and practical relevance to each other. Another relationship was tested between the number of bugs and the metrics. Results indicated that most attributes had positive correlation with the number of bugs with exception to coupling between cohesion among methods of class.

研究の動機と目的

• 製品メトリクス、特に欠陥密度を品質指標として用いて、オープンソースソフトウェアの品質を評価すること。
• プロジェクトの規模と開発者貢献度の変化に伴う欠陥密度の変動を調査すること。
• ソフトウェアメトリクス間の関係と、欠陥の発生しやすさへの関連性を特定すること。
• さまざまなコードメトリクスと報告されたバグ数との相関関係を評価すること。

提案手法

• 複雑性、結合度、連携度、サイズ関連属性を含む、オープンソースソフトウェアプロジェクトからの製品メトリクスを収集した。
• ソフトウェア品質を評価するために、千行のコードあたりの欠陥数（KLoC）として欠陥密度を測定した。
• 欠陥密度とさまざまなコードメトリクスとの相関関係を調査するため、統計的分析を適用した。
• 結合度や連携度を含む個々のメトリクスと、報告されたバグ数との関係を検証した。
• メトリクスと欠陥数との間の関連の強さと方向性を特定するために、バイエート相関分析を用いた。
• データの入手可能性と現実世界への適用可能性を確保するため、オープンソースシステムに焦点を当てた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 異なる規模のオープンソースシステムにおける欠陥密度はどのように変化するか？
• RQ2 結合度や連携度などのソフトウェアメトリクスと、報告されたバグ数の関係は何か？
• RQ3 オープンソースプロジェクトにおける欠陥密度と顕著な相関関係を示す製品メトリクスは何か？
• RQ4 開発者固有の要因は、オープンソースシステムにおける欠陥密度にどのように影響するか？
• RQ5 構造的コードメトリクスは、オープンソースソフトウェアにおける欠陥の発生しやすさをどの程度予測できるか？

主な発見

• 大規模なオープンソースシステムでは欠陥密度が低く、スケールに伴い品質が向上していることを示している。
• プロプライエタリソフトウェアと比較して、オープンソースプロジェクトにおける欠陥密度は顕著に低く、本質的な品質優位性があると考えられる。
• ほとんどのコードメトリクスがバグ数と正の相関を示しており、値が高くなるほど欠陥が多くなる傾向がある。
• 連携度対結合度比はバグ数と負の相関を示しており、優れた構造的設計が欠陥の発生確率を低下させることを示唆している。
• 複雑性や結合度など、いくつかのメトリクスは、概念的および実用的両面で強く関連している。
• 本研究では、欠陥密度がオープンソースシステムにおけるソフトウェア品質の信頼できる指標であることが確認された。