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テスト実施における作業容易性に着目したテストケース作成方法の検討
小山竜治、河野哲也(電気通信大学大学院)、松木晋祐(㈱ACCESS)、加瀬正樹(ニフティ㈱)全体の流れ2011年01月25日

for ソフトウェアテストシンポジウム 2011 Tokyo D2D2- 2© 2011 Fuji Xerox Advanced Technology Co., Ltd. All rights reserved.

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背景
本研究のスコープ
予備実験

背景

テスト実施作業の考察
テストケース作成方法の検討
実験
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実施時のミスは致命的です。

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人間はエラーを起こします。
極端な例を提示したが、人間の精度はそんなに高くない。

分析

設計

実装

実施エラーは起こるものである。

リリース

ついうっかりテスト項目を見落とした。
テスト項目を見落とした。

問題発生！

ついうっかりテストケースを間違えた。
テストケースを間違えた。
ついうっかり環境を間違えた。
環境を間違えた。
そ、そんなバカな！

ついうっかりテスト実施条件を間違えた
テスト実施条件を間違えた etc。

ギャフン！

皆さんもついうっかりミスをしたことはありませんか？
ついうっかりミスをしたことはありませんか？
先ほどの例のように時間をかけて調整をして、ココは原因結果グラフを原因結果グラフを使ってデシジョンテーブル
起こして…
コッチは直交表
直交表だ！
直交表
因子は○○で水準が…
うーん難しいぜっ！

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ものすごい設計資料を作成したとしても、テスト実装を行った時点でポチポチ～「実装状態が悪い(「実装状態が悪い(わかりづらい)わかりづらい)」
よくわっかん
ねーけど、まぁいっか～♪
全部OK
全部OK♪
OK ♪
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「実施がし辛い(「実施がし辛い(やりにくい)やりにくい)」といったことが起こると、テスト実施の精度がどうしても低くなってしまう。
テスト実施の精度がどうしても低くなってしまう。

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テスト実装・実施の重要性

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テスト実施のしやすさはテストケースの質に大きく依存する
テスト実装ではテスト設計でブレイクダウンされた本研究のスコープ項目に対しての実装を行う。
つまり、テスト実装は設計とテスト実施の「つなぎ」の役割を果たしている。

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2種類のミスに焦点を当てた。

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作業容易性

そこで、まずはテスト実施におけるエラーにどのようなエラーの種類があるかを検討し、我々は「実施時のミスが少ない＝作業が容易である」「実施時のミスが少ない＝作業が容易である」と定義し、「実施時のミスが少ない＝作業が容易である」

以下の２種類のミス(エラー)に焦点を当てた。

「作業容易性の高いテストケースとはどういったものか」を検討。

「不具合が”無い”のに”有る有る”とする」－「過剰ミス」「過剰ミス」
有る「不具合が”有る”有る”のに”無い”無い”とする」－「欠落ミス」「欠落ミス」
有る”無い”

つまり本研究では上記２種類のミスは実施者本人が防止をするのは容易ではない。

「テストケースの実装による工夫」でミスを防止することを目的とする。

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目的を達成するためには

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まず「過剰ミス」「欠落ミス」が実際に発生するのかを予備実験により確認する。
次にテスト実施作業及びテストケースを考察し、予備実験その関係性を整理する。
そして、テストケースによって「過剰ミス」「欠落ミス」を防ぐにはどうすればよいのかを検討し、工夫点を整理する。
最後に、工夫点を実装したテストケースにより、実験を行い、効果を確認する。
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単調作業におけるミスがどのくらい出るのか？

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実施手順

まず、予備実験として実施にあたっては簡単な説明のみを行い、実施時間に制限を持たせずに離席し、【単調作業における「欠落ミス」「欠落ミス」と「過剰ミス」「欠落ミス」 「過剰ミス」の発生傾向】を確認した。
「過剰ミス」

最後に結果とアンケートだけを収集するようにした。

実施手順が比較的単調になるように題材を選定。

メンバーの選出は経験による影響の有無も調査するため、Google社ブラウザ”Chrome”において、描画エンジンがテスト実施経験を不問で実施に協力していただける方を探し、実施していただいた。

HTMLの仕様を満たしているか否か。

※実施経験は半年の方～11年実施している方を選定。

→作業自体は、テスト環境にブラウザでアクセスし表示を確認する、というものになる。
また、監督下における緊張感(プレッシャー)などによってIEEE829の項目を盛り込んだ内容でエラー発生に対する影響を与えないように配慮をした。

テストケース約100項目を設計・実装。
また、わからないことがあれば連絡をするように、と連絡がいつでも取れるように配慮した。
実装後、テストケースの項目の一部(ごく少数)の「期待結果」に対して”簡単なエラーシーディング”を実施。
Ex) 「青字で表示」→「黒字で表示」「青字で表示」 「黒字で表示」13© 2011 Fuji Xerox Advanced Technology Co., Ltd. All rights reserved.

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実験のデザインまとめ
予備実験のデザインFXAT TECHNICAL INFORMATION
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予備実験用サンプル
簡易なテストケースを実装した。
※IEEE829の主要項目として、以下を入れた。
TestCase:タイトル、入力仕様、出力仕様、環境要件、前提設定

単調作業における「欠落ミス」と「過剰ミス」の発生傾向の確認
単調な作業

ブラウザ(Chrome)によるアクセス→表示の確認

テストケース

100項目

ミスの確認方法

シーディングしたエラーにより、実際にエラーを発生した数を計測。

メンバーの経験不問

プレッシャーを与えないように配慮© 2011 Fuji Xerox Advanced Technology Co., Ltd. All rights reserved.

TestProcedure:ソフトウェアバージョン、目的(内容)、手順、手順終了、結論(結果)…など。

※IEEE829準拠

半年～11年

内容

手順

期待値

○○すること。

1.○○を起動2.○○を操作
3.○○ボタンを押下○○が赤字で表示。
○○が○○となる。

△△すること。

1.△△を起動
2.△△を操作
3.△△ボタンを押下△△が青字で表示。
△△が△△となる。

：

最初の指示以外は離席し、終了したら連絡するように指示。
時間制限もなし。

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日付

結果：

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実施の結果、実際にミスが発生した。

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作 成 日 ：2011.01.25「過剰ミス」
実験 業務経参加者 験年数

ABCDE
F

0.5
0.5
5
1157

過剰ミスが発生したテストケース番号－
TC24
TC9/TC41/TC57－
TC82/TC86/TC87/TC88/TC100
－

過剰ミス数

01
3050

テスト実施作業の考察—実施作業の整理とテストケースの要素との関係性「欠落ミス」
実験 業務経参加者 験年数AB
CDEF0.50.551157

エラーシーディングしたテストケース番号

欠落

TC4 TC32 TC56 TC78 TC95 ミス数
000000001012100012111104000000010001© 2011 Fuji Xerox Advanced Technology Co., Ltd. All rights reserved.

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テスト実施作業の整理
テスト実施作業は、以下のような作業要素の流れと整理した。

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ミスの整理発生したミスを作業要素に応じて分析をした。

※実際にはもっと複雑だが、本発表では以下と定義しする。

有る”とする)◆「過剰ミス」「過剰ミス」(不具合が”無い”のに”有る「過剰ミス」
有る
1)理解する
1)理解する2)動作させる
2)動作させる

・判断ミス
判断ミス→「『期待値:Aである。』に対し、AでもあるがBでもあるためNG」など。
判断ミス
ドメイン知識の欠如等が原因であった。
・操作ミス
操作ミス→「単純な操作ミス」など。
操作ミス「3)判定する」の作業要素でのミス
3)判定する」の作業要素でのミスが多かった。
判定する」の作業要素でのミス◆「欠落ミス」「欠落ミス」(不具合が”有る有る”のに”無い”とする)「欠落ミス」
有る

テスト
ケース

・操作ミス
操作ミス→「単純な操作ミス」など。
操作ミス
・見落としミス
見落としミス→「期待値文章の見落とし」や「実施手順の見落とし」など。
見落としミス
・反復ミス
反復ミス→「今までの手順と比較すると変化があるが、流れ作業のように動作させ反復ミスてしまう」など。
4)記入する
4)記入する3)判定する3)判定する「1)理解する」「1)理解する」「2)理解する」「2)動作させる」「2)動作させる」「3)動作させる」「3)判定する」の作業要素でミス3)判定する」の作業要素でミスが発生していた。
判定する」の作業要素でミス19© 2011 Fuji Xerox Advanced Technology Co., Ltd. All rights reserved.

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ミスの発生状況整理

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テストケースの要素との関係性

まとめると、以下のような分布が見られた。
また、流れの始めでミスが発生すると、そのままミスとなりやすいことがわかった。

1)理解する
1)理解する

欠落ミスが発生

2)動作させる
2)動作させる

テストケースのもつ要素と作業要素は以下のように関係がある。
欠落ミスが発生
テストケース仕様

テスト手順仕様
期待結果

1)理解する
1)理解する

合否判定結果テスト
ケース2)動作させる
2)動作させる

3)判定する3)判定する

過剰ミスが発生4)記入する
4)記入する© 2011 Fuji Xerox Advanced Technology Co., Ltd. All rights reserved.

3)判定する3)判定する

4)記入する
4)記入する

欠落ミスが発生21© 2011 Fuji Xerox Advanced Technology Co., Ltd. All rights reserved.

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過剰ミスに対する施策

過剰ミスは傾向を見ると「3)判定する」に発生し、ドメイン知識などが影響する。
「意識合わせ」や「事前教育(プライミング)」などが必要となると考えた。
※今回の実験は仮想実験のため適用が難しく、今回は仮想実験のため適用が難しく、今回は対象範囲外
仮想実験のため適用が難しく、今回は対象範囲外とした。
対象範囲外

テストケース作成方法の検討

対象範囲外

1)理解する
1)理解する2)動作させる
2)動作させる—整理したエラーへの施策立案と実装
事前教育
意識合わせテストケース
過剰ミスが発生4)記入する
4)記入する3)判定する3)判定する予防効果© 2011 Fuji Xerox Advanced Technology Co., Ltd. All rights reserved.

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欠落ミスに対する施策

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欠落しない工夫
1.実施や期待値確認の見落とし防止-チェックボックス
チェックボックスでの作業記録
チェックボックスでの作業記録
内容

手順

期待値

○○すること。

1.○○を起動2.○○を操作
3.○○ボタンを押下○○が赤字で表示。
○○が○○となる。

△△すること。

1.△△を起動
2.△△を操作
3.△△ボタンを押下△△が青字で表示。
△△が△△となる。

：

：

日付

結果

実験

：

偶数行に自動的に色付け
2.実施箇所の見やすさ向上-偶数行に自動的に色付け
内容

手順

期待値

○○すること。

1.○○を起動2.○○を操作
3.○○ボタンを押下○○が赤字で表示。
○○が○○となる。

△△すること。

1.△△を起動
2.△△を操作
3.△△ボタンを押下△△が青字で表示。
△△が△△となる。

：

：

日付

—工夫を実装したテストケースにて、実験。

結果：

3.判断のしやすさ向上-期待値の部分にビジュアル的にわかる仕組み
期待値の部分にビジュアル的にわかる仕組みを導入
期待値の部分にビジュアル的にわかる仕組みを導入
内容

手順

期待値○○すること。

1.○○を起動2.○○を操作
3.○○ボタンを押下○○が赤字で表示。
○○が○○となる。

△△すること。

1.△△を起動
2.△△を操作
3.△△ボタンを押下△△が青字で表示。
△△が△△となる。

：：

日付

結果：

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実験に際しての工夫
改善施策を導入していない通常のテストケースと改善施策を導入していない通常のテストケース

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実験のデザインまとめ
実験のデザインは以下とした。

改善施策を導入したテストケースを100項目ずつ用意した。
改善施策を導入したテストケース改善施策の効果があるか否かを確認する※テストの内容は異なる。

単調な作業

ブラウザ(Chrome)によるアクセス→表示の確認

テストケース

通常テストケース：100項目
導入テストケース：100項目

ミスの確認方法

シーディングしたエラーにより、実際にエラーを発生した数を計測。

順序における影響を考慮し、実施パターンを以下とした。

学習効果による影響の考慮

先に実施パターン後に実施パターン・導入テストケースを実施してから通常テストケースを実施するパターン。

メンバーの経験未経験(経験による影響を排除)
スキルの平準化

前回と比べて乖離が少ないように、前回と同じ「単調な作業となる題材のテストケース」を使用した。
内容がほとんど同じものとなるため、学習効果が出る可能性がある。
よって改善施策を導入したものとしていないものについて、・通常テストケースを実施してから導入テストケースを実施するパターン。

※学生4名

また、実施者は経験の無い人間を選定した。
実施メンバーの平準化と「欠落ミス」に対する影響を排除するためである。

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結果

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各4名別に見た結果を確認すると、全員ゼロにはならなかったが、順番に影響されず、改善傾向が見られた。
通常から導入の順序のパターン
２１

１

導入から通常の順序のパターン

０

１２

１

１

最後に。
—発表を通じて実験
参加者ｂ

実験
参加者ｃ

実験
参加者ａ

実験
参加者ｄ

効果有効果有効果有効果無© 2011 Fuji Xerox Advanced Technology Co., Ltd. All rights reserved.

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本研究のまとめ本研究では、テスト実施における作業容易性という側面で

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皆さんが現場でされている工夫はいかがですか？

皆さんの現場でも、たくさんのエラーと日々戦っていると思います。

テスト実装に関する検討を行いました。
現場でもさまざまな工夫をされていると思います。
まずテスト実装・テスト実施および作業容易性について考察をし、次に、欠落ミス・過剰ミスが発生するか否かを予備実験により確認。

「日本語の書き方」「項目の配置方法」「手順の書き方」 etc。
また、IEEE829ベースで要素を整理してみたり、ミスを防止するためにテスト実施作業要素とテストケース要素の考察を行い、工夫点を検討・提案しました。

準拠した項目を並べてみたり…。

最後に、提案の有効性の確認を行いました。

中には、あまり有効ではないものもあるかも知れません。
あまり有効ではないものもあるかも知れません。

あるいは何らかの基準を持って作成をしているかも知れません。

中には、有効であるけれども弊害があるかも知れません。
有効であるけれども弊害があるかも知れません。
→工数がかかったり、別のエラーを誘発したりなどすることもあります。

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むすび。

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今回の発表が皆さんの現場での取り組みに対する「ちょっとした考えるきっかけ」になれば幸いです。
皆さんが実践されている素晴らしい工夫
素晴らしい工夫を教えていただければ幸いです。
素晴らしい工夫課題

一生懸命作った設計を無駄にしないためにも、テスト実装・テスト実施についてもっと提案と議論をしましょう。
自動化できない部分のテストの精度を上げるためにも、本議論は重要と考えています。

そして、皆さんがハッピーになれるテストをしましょう。

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以下の課題が残っている。

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参考：エラープルーフとは
参考までに、エラープルーフという考え方がある。

◆1.「過剰ミス」に対する施策
1.「過剰ミス」に対する施策
今回は「意識合わせ」や「事前教育(プライミング)」という改善案を考えたが、対策原理

エラープルーフ
原理名

概要

今回の施策
(欠落ミス )

テストケース上での対応が難しいと考えた。

発生防止

排除

操作に必要な知覚・認知・判断・実行の機能を不要とする。

-

代替化

操作において使用者に要求される知覚・認知・判断・実行の機能を、機械などのより確実な方法により代替することによりエラーの発生を防止する-

複雑化

操作において使用者に要求される知覚・認知・判断・実行の機能に対してステップや労力を増やすことによりルール・ベースの行動へ移行させ、あえて無意識的なエラーを低減させる。

チェックボックス

容易化

操作において要求される知覚・認知・判断・実行の機能を行いやすいように助けることによりエラーの発生を低減させる。操作の主体はあくまでもユーザにある。

色付け、ビジュアル化

意識集中操作において使用者の知覚・認知・判断・実行の歳の意識を高める。
あるいは操作対象に意識を向けさせることによりエラーを低減させる。

色付け、ビジュアル化

正常検出

操作そのものあるいは、その操作による状態の変化が正常であることを検出し、使用者自らが正しい操作を認識できるようにする

チェックボックス

異常検出

操作そのもの、あるいはその操作による状態の変化が異常であることを検出し、使用者に知らせると同時に是正につなげる。

-

影響吸収

エラー・異常が生じたとき、あらかじめ定められた一つの安全な状態を取るように定め、人への危害を防止する。

-

影響緩和

エラー・異常が生じても、機能または性能を祝対しながら最小限の機能を果たすことにより、あるいは人への防護などにより、その影響を緩やかにする。

-

しかし「テストケースで本当にできないのか」「テストケースで本当にできないのか」
また「間接影響をどのように効果測定をするか」「間接影響をどのように効果測定をするか」が「間接影響をどのように効果測定をするか」課題となっている。
◆2.複雑な操作・期待値の際に工数をかけない工夫
2.複雑な操作・期待値の際に工数をかけない工夫
簡易なテストケースであればビジュアル化等は比較的容易にできるが、複雑な操作、複雑な期待値となった場合には工数がかかることが予測できる。
複雑な期待値への対応をいかに容易にするか、複雑な期待値への対応をいかに容易にするか発見(流出防止)複雑な期待値を分割する場合の基準をいかにするかが課題となっている。
複雑な期待値を分割する場合の基準をいかにするか
影響防止

課題1.
課題1.についてはエラープルーフの考え方
エラープルーフの考え方を参考に検討をしていく予定である。
1.
エラープルーフの考え方© 2011 Fuji Xerox Advanced Technology Co., Ltd. All rights reserved.

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参考文献

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開 示 範 囲 ：一般
指 定 期 間 ：とくになし
取 り 扱 い ：禁複写作成責任者 ：評価技術開発統括部 SW評価G 小山
作 成 日 ：2011.01.25◆IEEE 829 Software Test Documentation◆ JaSST'09 Tokyo クロージングパネル,
テスト技法からテストメソドロジへの進化を目指して,
http://www.jasst.jp/archives/jasst09e.html#closing.
◆中條武志, 久米 均, "作業のフールプール化に関する研究 : 製造作業における予測的フールプルーフ化の方法", 品質, 15(1), pp41-50, 1985.
◆鈴木和幸,青木健,”ユーザーの使用段階でのトラブルを未然防止するエラープルーフ化の方法”,品質,39,p79-91,2009.
さまざまな考えるきっかけを有難うございました。

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ご静聴有難うございました。
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