一、概述
信息技術的飛速發展，使軟件產品應用到社會的各個領域，軟件產品的質量自然成為人們共同關注的焦點。不論軟件的生產者還是軟件的使用者，均生存在競爭的環境中，軟件開發商為了占有市場，必須把產品質量作為企業的重要目標之一，以免在激烈的競爭中被淘汰出局。用戶為了保證自己業務的順利完成，當然希望選用優質的軟件。質量不佳的軟件產品不僅會使開發商的維護費用和用戶的使用成本大幅增加，還可能產生其他的責任風險，造成公司信譽下降，繼而沖擊股票市場。在一些關鍵應用 (如民航訂票系統、銀行結算系統、證券交易系統、自動飛行控制軟件、軍事防御和核電站安全控制系統等) 中使用質量有問題的軟件，還可能造成災難性的后果。
軟件危機曾經是軟件界甚至整個計算機界最熱門的話題。為了解決這場危機，軟件從業人員、專家和學者做出了大量的努力?，F在人們已經逐步認識到所謂的軟件危機實際上僅是一種狀況，那就是軟件中有錯誤，正是這些錯誤導致了軟件開發在成本、進度和質量上的失控。有錯是軟件的屬性，而且是無法改變的，因為軟件是由人來完成的，所有由人做的工作都不會是完美無缺的。問題在于我們如何去避免錯誤的產生和消除已經產生的錯誤，使程序中的錯誤密度達到盡可能低的程度。
給軟件帶來錯誤的原因很多，具體地說，主要有如下幾點：
①、交流不夠、交流上有誤解或者根本不進行交流
在應用應該做什么或不應該做什么的細節(應用的需求)不清晰的情況下進行開發。
②、軟件復雜性
圖形用戶界面(gui)，客戶/服務器結構，分布式應用，數據通信，超大型關系型數據庫以及龐大的系統規模，使得軟件及系統的復雜性呈指數增長，沒有現代軟件開發經驗的人很難理解它。
③、程序設計錯誤
向所有的人一樣，程序員也會出錯。
④、需求變化
需求變化的影響是多方面的，客戶可能不了解需求變化帶來的影響，也可能知道但又不得不那么做。需求變化的后果可能是造成系統的重新設計，設計人員的日程的重新安排，已經完成的工作可能要重做或者完全拋棄，對其他項目產生影響，硬件需求可能要因此改變，等等。如果有許多小的改變或者一次大的變化，項目各部分之間已知或未知的依賴性可能會相互影響而導致更多問題的出現，需求改變帶來的復雜性可能導致錯誤，還可能影響工程參與者的積極性。
⑤、時間壓力
軟件項目的日程表很難做到準確，很多時候需要預計和猜測。當最終期限迫近和關鍵時刻到來之際，錯誤也就跟著來了。
⑥、自負人更喜歡說:'沒問題','這事情很容易','幾個小時我就能拿出來'
太多不切實際的‘沒問題’，結果只能是引入錯誤。
⑦、代碼文檔貧乏
貧乏或者差勁的文檔使得代碼維護和修改變的異常艱辛，其結果是帶來許多錯誤。事實上，在許多機構并不鼓勵其程序員為代碼編寫文檔，也不鼓勵程序員將代碼寫得清晰和容易理解，相反他們認為少寫文檔可以更快的進行編碼，無法理解的代碼更易于工作的保密(“寫得艱難必定讀的痛苦”)。
⑧、軟件開發工具
可視化工具，類庫，編譯器，腳本工具，等等，它們常常會將自身的錯誤帶到應用軟件中。就象我們所知道的，沒有良好的工程化作為基礎，使用面向對象的技術只會使項目變得更復雜。
為了更好地解決這些問題，軟件界做出了各種各樣的努力。
　人們曾經認為更好的程序語言可以使我們擺脫這些困擾，這推動了程序設計語言的發展，更多的語言開始流行，為了使程序更易于理解開發了結構化程序設計語言，如pl/1,pascal等；為了解決實時多任務需求開發了結構化多任務程序設計語言，如modula，ada等；為了提高重用性開發了面向對象的程序設計語言，如simlasa等；為了避免產生不正確的需求理解，開發形式化描述語言，如hal/s等，這使得建立基于自然語言的描述成為可能，人們以形式化語言來描述需求；為了支持大型數據庫應用，開發了可視化工具，如visual studio、power builder等。程序語言對提高軟件生產效率起到了一定的積極作用，但它對整個軟件質量尤其是可靠性的影響，與其他因素相比作用較小。
可能是因為程序語言基于嚴格的語法和語義規則，人們企圖用形式化證明方法來證明程序的正確性。將程序當作數學對象來看待，從數學意義上證明程序是正確的是可能的。數學家對形式化證明方法最有興趣，在論文上談起來非常吸引人，但實際價值卻非常有限，因為形式化證明方法只有在代碼寫出來之后才能使用，這顯然太遲了，而且對于大的程序證明起來非常困難。
受到其他行業項目工程化的啟發，軟件工程學出現了，軟件開發被視為一項工程，以工程化的方法來進行規劃和管理軟件的開發。
針對需求不確定的應用，可以使用漸進和迭代類的開發模型。還可以采用快速應用程序開發(rad)和協同應用程序開發（jad）技術，由軟件開發者和用戶代表共同參與開發軟件規范。rad和jad的基本思路是開發者和用戶共同設計系統中的屏幕，開發者迅速地把實現這些屏幕的最基本功能編寫好，然后把它們交給用戶看，然后用戶和開發者回顧這些屏幕以確認它們達到了用戶的要求，這個周期一直持續到系統的基本部分定義完畢。一旦設計被用戶接受，開發者將完成完全實現屏幕需要的代碼。rad和傳統軟件開發項目之間的一個基本區別是：應用程序rad系統是按階段發布的。傳統項目一般一次發布，也叫“big bang”。rad方法使用高效開發工具，開發者能夠非常迅速地設計出系統的基本屏幕，允許用戶在開發周期中很早就能見識到系統將來看起來怎么樣，避免了在傳統開發項目中長篇大論并且枯燥難懂的說明。
ibm的dr.harlan mills提出了凈室過程。凈室過程組合了形式化程序驗證和統計過程控制(spc)。在這種方法中，首先用正確性數學證明預防缺陷發生，然后用mtbf度量軟件質量。凈室過程是一種相當新的軟件開發方法，它要求軟件開發在管理方式和技術方法上作重大改變，特別是要求spc應用到軟件的知識，這影響了其被廣泛的接受。
硬件成本持續降低，可支持case工具運行的新的強大的工作站和網絡已經成為軟件工程使用的工作平臺，case工具可完成一些特定的軟件開發過程。這些工具提供給軟件設計者以圖形方式描述軟件設計的能力，這樣就易于維護、易于交叉檢查、易于理解。許多人（尤其是case工具供貨商）相信case工具扮演了解決軟件危機和拯救軟件工業的角色，但事實上我們看到的情形卻是許多公司花了大量的金錢買回的case工具但很少使用，原因在于這些工具執行的過程與機構的軟件設計過程不相適用。
在可以借助許多新的技術和工具進行軟件開發的今天，軟件開發過程的成熟性問題開始引起人們的重視。這種產品一致性問題的主要癥結在于管理，因此人們將目標轉向了管理的改善，一些以改進軟件開發過程為目標的活動已經展示出積極的結果。
以下是一些比較典型的文本。
　　sei sw-cmm
　　iso spice(software process improvement and capability determination)
　　bootstrap
　　iso-9000-3
　　tickit
　　trillium
事實上，對于軟件來講，還沒有象銀彈那樣的東西。不論采用什么技術和什么方法，軟件中仍然會有錯。采用新的語言、先進的開發方式、完善的開發過程，可以減少錯誤的引入，但是不可能完全杜絕軟件中的錯誤，這些引入的錯誤需要測試來找出，軟件中的錯誤密度也需要測試來進行估計。
測試是所有工程學科的基本組成單元，是軟件開發的重要部分。自有程序設計的那天起測試就一直伴隨著。統計表明，在典型的軟件開發項目中，軟件測試工作量往往占軟件開發總工作量的40％以上。而在軟件開發的總成本中，用在測試上的開銷要占30％到50％。如果把維護階段也考慮在內，討論整個軟件生存期時，測試的成本比例也許會有所降低，但實際上維護工作相當于二次開發，乃至多次開發，其中必定還包含有許多測試工作。因此，測試對于軟件生產來說是必需的，問題是我們應該思考“采用什么方法、如何安排測試?”