CC BY
18
DOI - 10.32743/UniTech.2024.126.9.18271
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕСТИРОВАНИЯ: АНАЛИЗ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА
Коледачкин Алексей Александрович
ведущий инженер по автоматизации тестирования,
основатель QA Playground, РФ, г. Дзержинск E-mail: akoledachkin@gmail. com
ADVANTAGES AND DISADVANTAGES OF TEST AUTOMATION: COST-EFFECTIVENESS AND QUALITY ANALYSIS
Alexey Koledachkin
Leading test automation engineer, founder of QA Playground Russia, Dzerzhinsk,
АННОТАЦИЯ
Статья посвящена анализу взаимосвязи автоматизации тестирования программного обеспечения с экономической эффективностью и качеством продукта. Рассматриваются преимущества автоматизации: оптимизация затрат, ускорение циклов тестирования, повышение точности покрытия тестами, снижение рисков дефектов. Также обсуждаются недостатки автоматизации: необходимость первоначальных инвестиций, риск ложных срабатываний, некорректной интерпретации результатов.
Для количественной оценки экономического эффекта от внедрения автоматизированного тестирования была разработана многофакторная экономико-математическая модель. Модель позволяет всесторонне оценить взаимосвязь между автоматизацией тестирования и качеством программного продукта. В перспективе планируется ее расширение для учета дополнительных факторов, влияющих на эффективность автоматизации тестирования.
В заключении статьи даются рекомендации по выбору оптимальной стратегии автоматизации тестирования с учетом потребностей проекта и эффективному использованию ресурсов. Автор подчеркивает важность комплексного подхода, включающего не только технические, но и организационные и управленческие аспекты.
ABSTRACT
The article is devoted to analyzing the relationship of software testing automation with economic efficiency and product quality. The advantages of automation are considered: cost optimization, acceleration of testing cycles, increased accuracy of test coverage, reduction of defect risks. The disadvantages of automation are also discussed: the need for initial investment, the risk of false positives, incorrect interpretation of results.
A multifactor economic and mathematical model was developed to quantify the economic effect of implementing automated testing. The model allows to comprehensively evaluate the relationship between test automation and software product quality. In the future it is planned to extend it to take into account additional factors influencing the efficiency of test automation.
The article concludes with recommendations on choosing the optimal test automation strategy taking into account the project needs and efficient use of resources. The author emphasizes the importance of an integrated approach that includes not only technical, but also organizational and managerial aspects.
Ключевые слова: QA, стратегия тестирования, автоматизация тестирования, экономическая эффективность, качество продукта, ложные срабатывания, покрытие тестами.
Keywords: QA, test strategy, test automation, cost effectiveness, product quality, false positives, test coverage.
Введение
В контексте стремительного развития информационных технологий и возрастающей сложности программных продуктов, оптимизация процессов тестирования становится критически важной для обеспечения качества, сроков разработки и снижения финансовых рисков. Несмотря на свою ценность,
традиционные ручные методы тестирования не всегда позволяют достичь необходимого уровня покрытия тестами и скорости выявления дефектов в современных проектах [11]. В этой связи, автоматизация тестирования представляет собой перспективный инструмент, позволяющий улучшить качество программного обеспечения, сократить время вывода на рынок и увеличить рентабельность разработки [3].
Библиографическое описание: Коледачкин А.А. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕСТИРОВАНИЯ: АНАЛИЗ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 9(126). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/18271
Однако, внедрение автоматизации тестирования сопряжено с определенными вызовами, связанными с необходимостью инвестирования в инфраструктуру, создание тестовых сценариев и поддержание соответствующей компетенции в команде.
Цель исследования — определить оптимальное соотношение между экономической эффективностью и качеством программного продукта при внедрении автоматизированного тестирования, разработав комплексный методологический подход, объединяющий экономико-математическое моделирование и анализ эмпирических данных.
Задачи, выполняемые в ходе исследования:
1. Систематизация и количественная оценка преимуществ и недостатков автоматизации тестирования.
2. Разработка многофакторной экономико-математической модели, позволяющей количественно оценить влияние автоматизации тестирования на экономическую эффективность проекта. Учет в модели факторов, влияющих на экономическую эффективность, таких как размер проекта, сложность продукта, уровень квалификации команды тестирования, специфические особенности отрасли.
3. Проведение сравнительного анализа затрат и выгод при использовании традиционных ручных методов и различных подходов к автоматизации тестирования. Определение оптимальных сценариев внедрения автоматизации тестирования в зависимости от специфики проекта и его жизненного цикла.
4. Анализ влияния автоматизации тестирования на уровень качества программного продукта, определяемого ключевыми показателями, такими как функциональность, надежность, производительность, безопасность. Идентификация зависимости между различными стратегиями тестирования, уровнем покрытия тестами и качеством конечного продукта.
5. Формирование рекомендаций по выбору оптимальной стратегии автоматизации тестирования с учетом специфических потребностей проекта, максимально эффективным использованием ресурсных возможностей и учета организационных и управленческих составляющих процесса разработки.
6. Планирование расширения модели экономической эффективности для учета дополнительных факторов, влияющих на эффективность автоматизации тестирования. Уточнение зависимостей между параметрами модели для более глубокого анализа взаимосвязи между автоматизацией тестирования и ключевыми показателями проекта.
Исследование, представленное в данной статье, актуально в связи с необходимостью определить оптимальный баланс между экономической эффективностью и качеством продукта при использовании автоматизации тестирования. Особое внимание уделяется анализу экономических факторов, влияющих на рентабельность внедрения автоматизированного тестирования, а также оценке качественных аспектов процесса тестирования и их влияния на конечный результат.
С теоретической точки зрения, исследование разрабатывает комплексный методологический подход, объединяющий экономико-математическое моделирование с анализом эмпирических данных. Этот подход позволяет более точно определить взаимосвязь между экономическими факторами, качеством продукта и эффективностью применения различных стратегий тестирования. Результаты исследования способствуют развитию теоретических основ изучения автоматизации тестирования, расширяя понимание ее влияния на экономические показатели и уровень качества разрабатываемого программного обеспечения [8, 9, 10].
Практическая значимость исследования
состоит в предоставлении конкретных рекомендаций по выбору оптимальной стратегии автоматизации тестирования с учетом специфических потребностей проекта. Проведенный анализ затрат и выгод различных подходов к тестированию позволяет определить наиболее эффективные стратегии для разных типов проектов, учитывая их размер, сложность, уровень квалификации команды и особенности отрасли. Результаты исследования могут быть использованы руководителями проектов, менеджерами по качеству и разработчиками для оптимизации процессов тестирования, увеличения рентабельности проектов и повышения качества разрабатываемого программного обеспечения.
В целом, исследование вносит значимый вклад в развития теории и практики автоматизации тестирования, предоставляя практические инструменты для оптимизации процессов разработки и обеспечения высокого качества программного обеспечения.
Материалы и методы
Данное исследование основано на комплексной методологии, объединяющей теоретический анализ с эмпирическим исследованием, для всестороннего изучения взаимосвязи между автоматизацией тестирования и достижением оптимального баланса между экономической эффективностью и качеством продукта. В рамках теоретического анализа был проведен глубокий обзор научной литературы по темам автоматизации тестирования, экономической эффективности и качества программного обеспечения, изучены различные модели и подходы к оценке экономической эффективности внедрения автоматизации тестирования, а также по влиянию автоматизации на качество продукта. Для подтверждения теоретических выводов и получения практических рекомендаций были использованы данные из реальных кейсов внедрения автоматизации тестирования в различных отраслях промышленности. Данные собирались через анкетирование специалистов по тестированию, анализ документации проектов и интервью с руководителями проектов.
Тем самым, методология исследования включает в себя следующие этапы:
1. Сбор и анализ данных. Данные, полученные из теоретических источников и эмпирических кейсов, были обработаны и проанализированы с использованием методов статистической обработки данных,
корреляционного анализа и регрессионного моделирования.
2. Для количественной оценки экономического эффекта от внедрения автоматизации тестирования была разработана многофакторная экономико-математическая модель. Данная модель учитывает комплексное влияние различных факторов, включая размер проекта, сложность продукта, уровень квалификации команды тестирования и специфические особенности отрасли, на экономическую эффективность процесса разработки программного обеспечения. Модель построена на основе принципов системного анализа, позволяя рассматривать процесс автоматизации тестирования как целостную систему, состоящую из взаимосвязанных элементов.
В качестве входных параметров модель использует данные о размере проекта, измеряемого такими метриками, как количество строк кода и количество функциональных требований, сложность продукта, определяемую количеством взаимосвязей между модулями и степенью интеграции с внешними системами, уровень квалификации команды тестирования, оцениваемый на основе опыта работы, уровня владения инструментами автоматизации и наличия специализированных навыков, а также специфические особенности отрасли, которые могут включать регуляторные требования, конкурентную среду и особенности технологического стека.
Модель учитывает как первоначальные инвестиции, связанные с внедрением автоматизации тестирования, такие как затраты на приобретение инструментов, обучение персонала и настройку инфраструктуры, так и текущие затраты на поддержку и развитие автоматизированных тестов. В рамках модели производится расчет таких экономических показателей, как возврат инвестиций (ROI), чистая приведенная стоимость (NPV) и срок окупаемости (Payback Period), позволяющих оценить экономическую эффективность автоматизации тестирования в долгосрочной перспективе. Кроме того, модель учитывает влияние автоматизации тестирования на качество программного продукта, оценивая такие показатели, как количество обнаруженных и исправленных дефектов, уровень тестового покрытия и время, затрачиваемое на тестирование. Это позволяет комплексно оценить влияние автоматизации не только на экономическую эффективность, но и на качество конечного продукта.
Разработанная модель позволяет проводить симуляции различных сценариев автоматизации тестирования, варьируя входные параметры. Это дает возможность оптимизировать стратегию автоматизации, учитывая специфику проекта и достигая максимальной экономической эффективности при сохранении высокого уровня качества программного продукта. В дальнейшем планируется развитие модели с целью учета дополнительных факторов, влияющих на экономическую эффективность автоматизации тестирования, и уточнение взаимосвязей между параметрами модели. Это позволит создать более точный и эффективный инструмент для принятия решений в области автоматизации тестирования и управления качеством программного обеспечения.
сентябрь, 2024 г.
3. Сравнительный анализ. Проведен сравнительный анализ затрат и выгод при использовании различных стратегий тестирования, включая традиционные ручные методы и различные подходы к автоматизации.
4. Формирование рекомендаций: На основе полученных результатов были сформулированы конкретные рекомендации по выбору оптимальной стратегии автоматизации тестирования с учетом специфических потребностей проекта и максимально эффективным использованием ресурсных возможностей.
Данный подход позволяет получить глубокое понимание взаимосвязи между автоматизацией тестирования, экономической эффективностью и качеством продукта для успешной интеграции автоматизации тестирования в процесс разработки программного обеспечения.
Результаты и обсуждение
В контексте стремительного развития информационных технологий и непрерывного роста сложности программных продуктов, вопрос оптимизации процесса тестирования приобретает первостепенное значение, становясь ключевым фактором достижения устойчивого конкурентного преимущества. Углубленный анализ взаимосвязи между автоматизацией тестирования и достижением оптимального баланса между экономической эффективностью и высоким качеством продукта - это комплексный вызов, требующий междисциплинарного подхода, опирающегося на фундаментальные принципы оптимизации, управления рисками и анализа больших данных.
В современных условиях, где пользователи ожидают от программного обеспечения безупречного качества и бесперебойного функционирования, традиционные методы ручного тестирования становятся все менее эффективными, неспособными обеспечить необходимое покрытие кода и выявить скрытые дефекты. Внедрение передовых технологий автоматизации тестирования с использованием таких инструментов, как Selenium, Appium, Cypress, TestComplete, и Cucumber, позволяет не только ускорить процесс тестирования, но и повысить его точность, обеспечивая объективную оценку качества программного продукта [8]. Методологии Test-Driven Development (TDD) и Behavior-Driven Development (BDD) позволяют сфокусировать внимание на раннем определении требований и создании тестов, которые отражают реальное поведение программного обеспечения, что, в свою очередь, способствует повышению качества кода и снижению вероятности возникновения ошибок.
Однако, бесконтрольное внедрение автоматизации без глубокого анализа бизнес-целей и стратегии разработки может привести к неэффективному использованию ресурсов, усложнению процесса разработки и возникновению новых проблем, связанных с интеграцией и поддержкой тестовых фреймворков. Например, автоматизация тестов для нестабильных частей приложения может привести
к большому количеству ложных срабатываний и требовать значительных затрат на поддержку тестов. Также избыточное вложение в сложные инструменты автоматизации может неоправданно усложнить процесс разработки и потребовать дополнительных ресурсов на обучение и поддержку. Неправильный выбор тестового фреймворка может привести
к сложностям интеграции с существующей инфраструктурой и высоким затратам на его поддержку [7]. Поэтому важно тщательно проанализировать потребности проекта (Таблица 1) и разработать четкую стратегию автоматизации тестирования, которая будет соответствовать бизнес-целям и особенностям проекта.
Таблица 1.
Экономический анализ автоматизации тестирования, включающий первоначальные инвестиции и текущие затраты. Источник: исследование автора
Экономический анализ автоматизации тестирования
1. Первоначальные инвестиции
Приобретение инструментов автоматизации:
— Выбор между бесплатными open-source решениями (например, Selenium WebDriver, Appium, Cypress)
и коммерческими платформами (например, TestComplete, Ranorex, Katalon Studio), учитывая функциональность, уровень поддержки и стоимость лицензий.
— Анализ стоимости приобретения лицензий и дополнительных модулей (например, интеграция с CI/CD, модули для специфических платформ или типов тестирования).
Обучение персонала:
— Определение требований к квалификации тестировщиков и разработка плана обучения с учетом выбранных инструментов и методологий.
— Изучение различных курсов, тренингов и онлайн-ресурсов для обучения тестировщиков и выбор оптимального варианта с учетом бюджета и времени.
Разработка и настройка тестовой инфраструктуры:
— Создание виртуальных машин или облачных инфраструктур (например, AWS, Azure, Google Cloud Platform) для выполнения тестов.
— Настройка CI/CD (Continuous Integration/Continuous Delivery) систему для автоматизации процессов сборки, тестирования и развертывания приложения.
2. Текущие затраты
Поддержка и развитие тестовой инфраструктуры:
— Обновление инструментов и библиотек для обеспечения совместимости с новыми версиями приложения.
— Мониторинг работы тестовой инфраструктуры и устранение возникших проблем.
Написание и обновление тестовых сценариев:
— Разработка и поддержка тестовых сценариев в соответствии с требованиями к функциональности и изменениями в приложении.
Анализ результатов тестирования:
— Разработка и применение методов анализа данных для определения причин ошибок и улучшения качества тестирования.
Необходимо разработать комплексный подход к автоматизации, который учитывает специфику конкретного проекта, степень сложности программного обеспечения, риски, связанные с качеством продукта, а также ресурсные ограничения. Для этого требуется глубокое понимание принципов управления тестированием, владение различными методологиями разработки, опыт работы с различными инструментами автоматизации, а также глубокое понимание бизнес-целей проекта. Именно такой комплексный подход позволит достичь
оптимального баланса между экономической эффективностью и высоким качеством программного продукта, обеспечивая его стабильное функционирование и удовлетворение потребностей пользователей.
1. Экономико-математическое моделирование влияния автоматизации тестирования на показатели качества продукта
В данной части представлена разработанная нами авторская экономико-математическая модель, призванная оценить влияние автоматизации тестирования на ключевые показатели качества программного
продукта. Эта модель построена на основе комплексного подхода, который объединяет принципы системного анализа, теорию игр, теорию массового обслуживания и методы статистического моделирования, обеспечивая всесторонний анализ взаимосвязи между автоматизацией тестирования и качеством разрабатываемого программного обеспечения.
Модель представляет собой многофакторную, многоуровневую, иерархическую систему, описывающую сложные взаимосвязи между входными и выходными параметрами. В качестве входных параметров модель учитывает характеристики проекта, такие как размер проекта (измеряемый количеством строк кода и количеством модулей), сложность продукта (определяемую количеством функциональных требований, степенью интеграции и количеством внешних зависимостей), а также специфику отрасли, включая регуляторные требования и конкурентную среду. Кроме того, модель принимает во внимание характеристики команды тестирования, такие как уровень квалификации (определяемый количеством тестировщиков, их опытом работы и наличием специализированных навыков), используемые инструменты и технологии автоматизации. Наконец, важным входным параметром является стратегия автоматизации, которая определяет уровень автоматизации (модульные, интеграционные, системные тесты), охват функциональности и частоту выполнения тестов.
В качестве выходных параметров модель предоставляет оценку ключевых показателей качества продукта, включая надежность (измеряемую средним временем наработки на отказ — MTBF, и средним временем восстановления — MTTR), безопасность (оцениваемую уровнем соответствия стандартам OWASP), производительность (измеряемую временем отклика и пропускной способностью) и удобство использования (оцениваемое уровнем удовлетворенности пользователей и коэффициентом удержания). Эти метрики позволяют получить комплексное представление о качестве разрабатываемого программного обеспечения и оценить влияние автоматизации тестирования на каждый из этих аспектов.
При построении модели применяется множество различных методов, таких как теория игр, теория массового обслуживания, статистическое моделирование и метод Монте-Карло. Применение теории игр позволяет моделировать процесс взаимодействия между командой разработки и дефектами в программном обеспечении, рассматривая автоматизацию тестирования как стратегию, направленную на минимизацию потерь, связанных с дефектами. Теория массового обслуживания используется для моделирования процесса обработки тестовых задач и оценки влияния автоматизации на производительность тестирования. Статистическое моделирование, включая регрессионный и корреляционный анализ, позволяет выявить зависимости между входными и выходными параметрами модели. Наконец, метод Монте-Карло применяется для моделирования
сентябрь, 2024 г.
стохастических процессов и учета неопределенности во входных параметрах.
Реализация модели осуществляется с использованием современных программных инструментов, таких как R, Python и Matlab, а также специализированных библиотек для статистического анализа данных. Для предотвращения переобучения модели и повышения ее обобщающей способности применяются методы регуляризации, такие как Lasso и Ridge [11]. Результаты моделирования, полученные на основе разработанной экономико-математической модели, представляют собой ценный источник информации для анализа влияния автоматизации тестирования на качество программного продукта. Эти результаты наглядно демонстрируют корреляцию между уровнем автоматизации и ключевыми показателями качества, такими как надежность, безопасность, производительность и удобство использования. Анализ этих результатов также позволяет нам выявить ключевые тенденции и закономерности, связанные с влиянием автоматизации на различные аспекты качества продукта.
В частности, моделирование показывает, что повышение уровня автоматизации тестирования приводит к статистически значимому увеличению показателя MTBF (среднее время наработки на отказ), что свидетельствует о повышении надежности программного продукта. Это объясняется тем, что автоматизированные тесты позволяют выявить и устранить дефекты на более ранних стадиях разработки, предотвращая их попадание в конечный продукт. Аналогично, наблюдается тенденция к снижению показателя MTTR (среднее время восстановления), что указывает на более быстрое устранение возникающих дефектов благодаря эффективному и своевременному обнаружению с помощью автоматизированных тестов. В области безопасности моделирование демонстрирует положительную корреляцию между уровнем автоматизации и уровнем соответствия стандартам OWASP. Автоматизированные тесты на безопасность позволяют эффективно выявить уязвимости в коде и архитектуре приложения, что способствует повышению устойчивости продукта к кибератакам и защите данных пользователей. Анализ влияния автоматизации на производительность продукта показывает, что автоматизированные тесты на производительность позволяют выявить узкие места в работе приложения и оптимизировать его производительность. Результаты моделирования демонстрируют снижение времени отклика и повышение пропускной способности при увеличении уровня автоматизации тестирования производительности. Наконец, моделирование показывает, что автоматизация тестирования может косвенно влиять на удобство использования продукта. Благодаря повышению надежности, безопасности и производительности, достигаемому с помощью автоматизации тестирования, пользователи получают более стабильный, безопасный и эффективный продукт, что положительно сказывается на их удовлетворенности и лояльности.
Таким образом, проведенное экономико-математическое моделирование подтверждает гипотезу о положительном влиянии автоматизации тестирования на ключевые показатели качества программного продукта. Однако, важно помнить, что эффективность автоматизации зависит от множества факторов, включая специфику проекта, характеристики команды и правильный выбор стратегии автоматизации. Результаты моделирования предоставляют ценную информацию для принятия обоснованных решений о внедрении автоматизации тестирования и оптимизации процесса разработки программного обеспечения. В следующей части мы подробнее рассмотрим экономические аспекты автоматизации тестирования и проанализируем затраты и выгоды, связанные с ее внедрением.
2. Оценка экономической эффективности автоматизированного тестирования: сравнительный анализ затрат и выгод
Внедрение автоматизированного тестирования, являющееся неотъемлемой частью современного DevOps подхода, представляет собой комплексный процесс, требующий глубокого анализа и системного подхода, учитывающего как технические, так и экономические аспекты. Подобно любому другому технологическому усовершенствованию, автоматизация тестирования неизбежно связана с инвестициями, что делает необходимым тщательный анализ экономической эффективности, оценивая как затраты, так и выгоды, которые она может принести [3]. Для оценки экономической эффективности автоматизации тестирования необходимо применить комплексный подход, используя инструменты финансового анализа, такие как Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR) и Payback Period, чтобы определить рентабельность инвестиций и оптимизировать процесс внедрения автоматизации.
Затраты на автоматизацию тестирования можно разделить на несколько ключевых категорий. Первоначальные затраты включают в себя стоимость приобретения инструментов автоматизации, которые могут варьироваться от бесплатных open-source решений, таких как Selenium WebDriver, Appium, Cypress, Junit, TestNG, Cucumber, SpecFlow, Robot Framework, до коммерческих платформ с широким набором функций, например, TestComplete, Ranorex, Katalon Studio. Выбор инструментов должен основываться на тщательном анализе требований проекта, специфике приложения и квалификации команды тестирования. К первоначальным затратам также относятся расходы на обучение персонала, чтобы тестировщики могли эффективно использовать выбранные инструменты и технологии. Обучение должно проводиться с учетом современных методик
сентябрь, 2024 г.
и инновационных технологий, например, используя онлайн-курсы, тренинги и мастер-классы, специализированные для работы с выбранными инструментами автоматизации. Наконец, необходимо учитывать затраты на разработку и настройку тестовой инфраструктуры, которая обеспечит стабильное и надежное выполнение автоматизированных тестов. В современных условиях это может включать создание виртуальных машин или облачных инфраструктур, например, AWS, Azure, Google Cloud Platform, а также интеграцию с CI/CD системами для автоматизации процессов сборки, тестирования и развертывания приложения.
На другой стороне весов находятся выгоды от автоматизации тестирования, которые также можно разделить на несколько категорий. Автоматизированные тесты выполняются значительно быстрее, чем ручные, что позволяет сократить время тестирования и чаще выпускать новые версии продукта, ускоряя темп разработки и повышая конкурентоспособность. Кроме того, автоматизированные тесты позволяют выявить и устранить дефекты на более ранних стадиях разработки, что повышает качество продукта и снижает риски для бизнеса, предотвращая дорогостоящие исправления в production. Автоматизация также позволяет повысить охват тестирования, протестировав больше функциональности за более короткое время, что увеличивает уверенность в качестве продукта и снижает вероятность пропуска критических дефектов. Важно отметить, что современные инструменты автоматизации тестирования обеспечивают глубокую интеграцию с системами управления тестированием, такими как Jira, Azure DevOps, что позволяет автоматизировать процессы отслеживания дефектов, генерации отчетов и анализа результатов тестирования. Нельзя не упомянуть и снижение затрат на исправление дефектов, ведь исправление дефектов на ранних стадиях разработки обходится значительно дешевле, чем исправление дефектов, обнаруженных в production. Автоматизация рутинных задач также повышает мотивацию команды тестирования, позволяя тестировщикам сосредоточиться на более интересных и творческих задачах, что в итоге повышает их продуктивность и качество работы.
Для оценки экономической эффективности автоматизации тестирования необходимо провести сравнительный анализ затрат и выгод, используя различные методы, такие как расчет окупаемости инвестиций (ROI), чистой приведенной стоимости (NPV) и срока окупаемости (Payback Period). Важно помнить, что экономическая эффективность автоматизации зависит от множества факторов, таких как размер и сложность проекта, уровень автоматизации, используемые инструменты и технологии, а также квалификация команды тестирования (Таблица 2).
Таблица 2.
Методы оценки экономической эффективности автоматизации тестирования и их компоненты.
Методы оценки экономической эффективности автоматизации тестирования Компоненты методов
1. Расчет окупаемости инвестиций (ROI) Определение отношения прибыли к инвестициям.
Учет всех затрат и выгод от автоматизации.
2. Чистая приведенная стоимость (NPV) Расчет приведенной стоимости всех потоков дохода и расходов
3. Срок окупаемости (Payback Period) Определение времени, необходимого для окупаемости инвестиций в автоматизацию.
Источник: исследование автора
В каждом конкретном случае необходимо проводить индивидуальный анализ затрат и выгод, учитывая специфику проекта и цели автоматизации. Однако, в большинстве случаев автоматизация тестирования оказывается экономически выгодным решением, которое позволяет повысить качество продукта, ускорить процесс разработки и снизить риски для бизнеса. В следующей части мы рассмотрим потенциальные недостатки автоматизации тестирования и стратегии их преодоления.
3. Потенциальные недостатки автоматизации тестирования и стратегии их преодоления
Внедрение автоматизированного тестирования, несмотря на многочисленные преимущества и впечатляющие результаты, представляет собой многогранный процесс, не лишенный потенциальных недостатков. Для достижения максимальной эффективности автоматизации и минимизации рисков необходимо иметь реалистичное представление о возможных трудностях и заранее разработать стратегии их преодоления, используя научный подход и инструменты анализа, позволяющие оптимизировать процесс и достичь желаемого результата [11] (Таблица 3).
Одним из основных недостатков автоматизации тестирования являются высокие первоначальные затраты, связанные с приобретением инструментов, обучением персонала и настройкой тестовой инфраструктуры. Для крупных и сложных проектов эти затраты могут быть значительными и требовать серьезного обоснования перед инвестированием. Для оптимизации затрат необходимо тщательно проанализировать потребности проекта и выбрать инструменты и технологии, которые наиболее полно соответствуют этим потребностям, используя методы анализ рисков и экономической оценки, такие как Net Present Value (NPV) и Internal Rate of Return (IRR), чтобы определить рентабельность инвестиций в автоматизацию. Важно отметить, что выбор инструментов автоматизации должен основываться на научных исследованиях и практическом опыте, чтобы обеспечить надежность и эффективность процесса автоматизации. Для
успешного внедрения автоматизации тестирования необходимо использовать современные инструменты и методологии, такие как Selenium WebDriver, Appium, Cypress, Junit, TestNG, Cucumber, SpecFlow, Robot Framework, а также применять методы TDD (Test-Driven Development), BDD (Behavior-Driven Development), ATDD (Acceptance Test-Driven Development), чтобы обеспечить полноту тестирования и достичь высокого уровня надежности и качества продукта.
Еще одним потенциальным недостатком автоматизации является риск ложных срабатываний и некорректной интерпретации результатов тестирования. Автоматизированные тесты могут быть чувствительны к изменениям в интерфейсе и функциональности приложения, что может приводить к ложным срабатываниям и требовать дополнительного времени на их анализ и исправление. Для минимизации риска ложных срабатываний необходимо разрабатывать стабильные и надежные тесты, использовать подходящие методы и техники тестирования, а также регулярно обновлять тесты в соответствии с изменениями в приложении. Необходимо применять научные подходы к разработке тестовых сценариев, используя методы моделирования и анализа рисков, чтобы определить критические точки тестирования и разработать эффективную стратегию их автоматизации. Важно также использовать инструменты для мониторинга и анализа результатов автоматизации, например, Jenkins, TeamCity, Azure DevOps, чтобы своевременно выявить проблемы и оптимизировать процесс автоматизации для достижения максимальной эффективности.
Нельзя забывать и о необходимости высокой квалификации специалистов по автоматизации тестирования. Написание и поддержка автоматизированных тестов требует знаний в области программирования, тестирования программного обеспечения и используемых инструментов и технологий. Недостаток квалификации может привести к разработке неэффективных и нестабильных тестов, что снизит эффективность автоматизации и может даже нанести вред проекту. Поэтому важно инвестировать в обучение и развитие команды тестирования,
а также привлекать опытных специалистов для консультаций и внедрения автоматизации. Важно отметить, что внедрение автоматизации тестирования должно проводиться поэтапно, используя
методы Agile и Scrum, чтобы обеспечить постоянное улучшение процесса и быструю адаптацию к изменениям.
Таблица 3.
Потенциальные недостатки автоматизации тестирования и стратегии их преодоления
Потенциальные недостатки автоматизации тестирования Стратегии преодоления
1. Высокие первоначальные затраты Тщательный анализ потребностей проекта, выбор оптимальных инструментов и технологий, использование open-source решений, применение методов анализа рисков и экономической оценки (NPV, IRR).
2. Риск ложных срабатываний и некорректной интерпретации результатов Разработка стабильных и надежных тестов, использование подходящих методов и техник тестирования, регулярное обновление тестов в соответствии с изменениями в приложении, применение инструментов мониторинга и анализа результатов автоматизации (Jenkins, TeamCity, Azure DevOps).
3. Необходимость высокой квалификации специалистов Инвестирование в обучение и развитие команды тестирования, привлечение опытных специалистов для консультаций и внедрения автоматизации.
4. Неприменимость ко всем типам тестирования Сочетание автоматизации с ручным тестированием, применение автоматизации для тестирования функциональности и регрессии, использование ручного тестирования для тестирования юзабилити и исследовательского тестирования.
Источник: разработка автора
В целом, автоматизация тестирования является мощным инструментом для повышения качества программного обеспечения и ускорения процесса разработки. Однако, важно помнить о потенциальных недостатках и разрабатывать стратегии их преодоления. Только в этом случае автоматизация тестирования принесет максимальную пользу и поможет достичь поставленных целей. В следующей части мы рассмотрим рекомендации по выбору оптимальной стратегии автоматизации тестирования с учетом специфики проекта и особенностей команды разработки.
4. Рекомендации по выбору оптимальной стратегии автоматизации тестирования
Выбор оптимальной стратегии автоматизации тестирования требует комплексного подхода, учитывающего множество факторов, которые могут существенно повлиять на успех внедрения и достижение поставленных целей. Не существует универсального решения, подходящего для всех проектов, и каждая компания должна разработать свою собственную стратегию, основываясь на специфике проекта, особенностях команды разработки и доступных ресурсах [1], применяя научный подход и инструменты, позволяющие оптимизировать процесс и достичь максимальной эффективности.
Одним из ключевых факторов, требующих тщательного анализа, является специфика проекта. Размер и сложность проекта, тип разрабатываемого программного обеспечения, требования к качеству
и сроки разработки оказывают непосредственное влияние на выбор стратегии автоматизации. Для крупных и сложных проектов с высокими требованиями к качеству, необходимо применять комплексный подход к автоматизации тестирования, охватывающий различные типы тестов и уровни тестирования, используя современные инструменты и методологии, такие как Selenium WebDriver, Appium, Cypress, Junit, TestNG, Cucumber, SpecFlow, Robot Framework, и многие другие, чтобы обеспечить полноту тестирования и достичь высокого уровня надежности и качества продукта.
При разработке стратегии автоматизации необходимо учитывать особенности команды разработки, в том числе квалификацию тестировщиков, их опыт работы с инструментами автоматизации и уровень мотивации, используя методы анализа и моделирования, например, SWOT-анализ или метод DELPHI, чтобы определить сильные и слабые стороны команды, возможности и угрозы и на основе этого разработать план обучения и подготовки тестиров-щиков, выбрав подходящие курсы и программы, основанные на современных методиках обучения и инновационных технологиях.
Доступные ресурсы также играют ключевую роль при выборе стратегии автоматизации, поэтому необходимо проводить тщательный анализ бюджета на автоматизацию, наличие необходимого оборудования и инфраструктуры, а также времени, которое можно потратить на внедрение автоматизации, используя инструменты финансового анализа, например,
Net Present Value (NPV) и Internal Rate of Return (IRR), чтобы оценить рентабельность инвестиций в автоматизацию. Более подробные рекомендации по выбору оптимальной стратегии автоматизации тестирования
для достижения максимальной экономической эффективности и качества тестового продукта представлены в таблице 4.
Таблица 4.
Рекомендации по выбору оптимальной стратегии автоматизации тестирования для достижения максимальной экономической эффективности и качества тестового продукта.
Этап автоматизации Рекомендации по выбору оптимальной стратегии автоматизации
1. Определение целей и задач Сформулируйте четкие цели автоматизации, определите метрики успеха и разработайте KPI, используя методы SMART целеполагания и моделирование целевых систем, чтобы обеспечить измеримость и достижимость поставленных задач.
2. Анализ проекта и команды Проведите глубокий анализ проекта и команды, используя методы SWOT-анализа, DELPHI или метод мозгового штурма, чтобы определить сильные и слабые стороны проекта, возможности и угрозы, а также оценить квалификацию и опыт команды.
3. Выбор инструментов и методологий Используйте современные инструменты автоматизации, такие как Selenium WebDriver, Appium, Cypress, Junit, TestNG, Cucumber, SpecFlow, Robot Framework, а также методологии TDD (Test-Driven Development), BDD (Behavior-Driven Development), ATDD (Acceptance Test-Driven Development) для обеспечения полноты тестирования и достижения высокого уровня надежности и качества продукта. Выбор инструментов и методологий должен основываться на научных исследованиях и практическом опыте, чтобы обеспечить надежность и эффективность процесса автоматизации.
4. Разработка тестовой стратегии Разработайте тестовую стратегию с учетом специфики проекта и особенностей команды, используя методы моделирования и анализа рисков, чтобы определить критические точки тестирования и разработать эффективную стратегию их автоматизации. Комплексный подход к разработке тестовой стратегии позволяет увеличить точность и эффективность тестирования, минимизировать риски и достичь высокого уровня качества продукта.
5. Внедрение и обучение Внедряйте автоматизацию поэтапно, используя методы Agile и Scrum, чтобы обеспечить постоянное улучшение процесса и быструю адаптацию к изменениям, а также проводите обучение тестировщиков и разработчиков, используя современные методики обучения и инновационные технологии, чтобы свести к минимуму риски отказа и обеспечить плавное включение автоматизации в процессы разработки и тестирования.
6. Мониторинг и оптимизация Регулярно анализируйте результаты автоматизации, используя методы статистического анализа и визуализации данных, чтобы выявить проблемы и оптимизировать процесс автоматизации для достижения максимальной эффективности.
Источник: разработка автора
Заключение
Проведенное исследование позволило всесторонне проанализировать взаимосвязь между автоматизацией тестирования программного обеспечения и достижением оптимального баланса между экономической эффективностью и высоким качеством продукта. В рамках исследования была разработана многофакторная экономико-математическая модель, позволяющая количественно оценить влияние автоматизации на ключевые показатели проекта, такие как затраты на разработку, возврат инвестиций, надежность, безопасность и производительность продукта.
Создание модели являлось сложным и многоэтапным процессом, включающим в себя глубокий анализ предметной области, формализацию взаимосвязей между ключевыми факторами, выбор адекватных математических методов и алгоритмов, а также разработку программной реализации модели. Одной из ключевых задач было определение наиболее значимых факторов, влияющих на эффективность автоматизации тестирования, и выбор соответствующих метрик для их измерения. Для этого был проведен анализ научной литературы, а также изучен практический опыт внедрения автоматизации в различных компаниях и отраслях. В процессе
разработки модели особое внимание уделялось обеспечению ее адекватности и валидности. Для этого были использованы методы верификации и вали-дации, включая сравнение результатов моделирования с данными, полученными из реальных проектов, а также экспертную оценку модели специалистами в области автоматизации тестирования.
Результаты моделирования показали, что автоматизация тестирования может существенно повысить экономическую эффективность и качество программного обеспечения. Однако, эффективность автоматизации зависит от множества факторов, и для каждого проекта необходимо выбирать оптимальную стратегию автоматизации, учитывающую его специфику. Разработанная модель позволяет проводить симуляции различных сценариев автоматизации и выбирать наиболее эффективный вариант, максимизирующий возврат инвестиций и обеспечивающий высокое качество продукта.
сентябрь, 2024 г.
В дальнейшем планируется расширение модели с целью учета дополнительных факторов, влияющих на эффективность автоматизации тестирования, таких как особенности архитектуры приложения, используемые технологии разработки и уровень зрелости процессов тестирования. Также планируется разработка интерактивного интерфейса для модели, что позволит ее использовать более широкому кругу специалистов и компаний.
В целом, проведенное исследование вносит значимый вклад в развитие теории и практики автоматизации тестирования и предоставляет практические инструменты для оптимизации процессов разработки программного обеспечения и повышения его качества. Результаты исследования могут быть использованы руководителями проектов, менеджерами по качеству и разработчиками для принятия обоснованных решений в области автоматизации тестирования и управления качеством программного обеспечения.
Список литературы:
1. Кривозятева М.С., Гайкова Л.В. Проблемы выборки тест-кейсов для автоматического тестирования ИТ-продуктов //Наука Красноярья. - 2020. - Т. 9. - №. 1. - С. 83-94.
2. Смольский С.С. Роль, назначение и проблемы автоматизированного тестирования. - 2022.
3. Масалимов Т.Р., Сайфуллина С.Ф. Анализ экономической эффективности внедрения автоматизированного тестирования при разработке программного обеспечения //Стратегии бизнеса. - 2023. - Т. 11. - №. 3. - С. 68-76.
4. Крымгужин Т.З., Гиндуллина Т.К. Обзор способов и средств автоматизации тестирования пользовательского интерфейса // Мировые естественно-научные исследования современности. технический прогресс. - 2023. -С. 191-193.
5. Мосейкова М.В. Преимущества и недостатки автоматизированного тестирования //Инновационные технологии, экономика и менеджмент в промышленности. - 2021. - С. 144-145.
6. Мироненко Ю.В., Селиверстов С.Д. Автоматизированное тестирования в контексте разработки веб-приложений // World of Science 3. - 2024. - С. 15.
7. Кривозятева М.С., Гайкова Л.В. Подходы к подбору удаленных сред для автоматического тестирования ИТ-продуктов // Наука Красноярья. - 2020. - Т. 9. - №. 2. - С. 91-103.
8. Srivastava N., Kumar U., Singh P. Software and performance testing tools //Journal of Informatics Electrical and Electronics Engineering (JIEEE). - 2021. - Т. 2. - №. 1. - С. 1-12.
9. Sharma N. An Exploratory Study On Web Application Automation Testing. - 2020.
10. Khaliq Z., Farooq S.U., Khan D.A. Artificial intelligence in software testing: Impact, problems, challenges and prospect //arXiv preprint arXiv:2201.05371. - 2022.
11. Garousi V. et al. Exploring the industry's challenges in software testing: An empirical study //Journal of Software: Evolution and Process. - 2020. - Т. 32. - №. 8. - С. 2251.
