1、空调系统常见使用条件集中式1、面积大或多层、多室而热湿变化类似2、新风量变化大3、室内温度、湿度、洁净度要求严4、采用天然冷源5、多工况运行半集中式1、 面积大但风管不易布置2、多层多室但层高较低3、热湿负荷不一致4、精度要求不高5、室内空气不串气6、要求调节风量分散式1、各房间工作班次和参数要求不同面积小2、房间布置分散3、变更可能性大1.3 全空气空调系统（AAA） 全空气空调系统，英文为allair conditioning system，是全空气、单风道、低风速中央空调系统的简称。1.3.1 全空气空调过程图1-13到图1-19分别列举了几种全空气处理过程的焓湿图或示意图。图1-8 一
2、次回风无再热的空气处理过程 （一次回风定风量露点送风单风道空调系统动画演示） 图1-9 一次回风有再热的空气处理过程 （一次回风定风量再热式单风道空调系统动画演示） 图1-10 一次回风无再热空气处理状态点举例图1-11 一次回风有再热空气处理状态点举例 （二次回风系统的处理流程动画演示） 1.3.2 回风方式的选定表1-3提供了回风方式的选择依据。表1-3 回风方式选择依据表方式一次回风方式二次回风方式特征1、回风仅在热湿处理设备前混合一次2、可利用最大送风温差送风，当送风温差受限制时，利用再热满足送风温度1、回风在热湿处理设备前后各混合一次，第二次回风量并不负担室内负荷，仅提高送风温度，或
3、增加室内空气循环2、相同条件下与一次回风方式相比，可节省再热热量适用性1、可以用最大送风温差送风的公共民用建筑2、室内散湿量较大（热湿比小）的场合1、送风温差受限制，而不容许利用热源进行再热时2、室内散湿量较大（热湿比小），用最大送风温差送风的送风量不满足换气次数时3、对室内有恒温要求的场合，可采用固定比例的一、二次回风，辅以调温用的再热器；对室内参数控制不严的场合，可利用变动的一二次回风以调节负荷4、高换气次数的洁净车间需采用二次回风1.3.3 风量平衡1.3.3.1房间通风量与换气次数应按冬、夏季的设计计算条件分别确定，多以解决夏季问题为基础。应区别采暖、通风、空气调节几种不同环境控制方法
4、。（1）夏季送风状态和送风量对于空调建筑，夏季通风换气着重在于消除室内余热、余湿，进而保证人体的舒适健康。全热平衡： 显热平衡： 湿平衡：， 通常按干空气的定压比热容近似取为1.01kJ/kg.k，故为近似，同其它应略有差异。图1-12所示为夏季室内空气状态变化过程。 图1-12 夏季室内空气状态变化过程由于入室空气同时吸收室内余热量和余湿量后，其状态即由O变成R，那么这一状态变化过程的方向和特征即由热湿比来决定。这意味着，通过室内状态R的热湿比线上并位于R点下方的所有各点均可能成为待定的送风状态O。 很明显，送风状态O对R点距离的远近决定了送风焓差的大小，从而影响到送风量的大小。距离越近，送
5、风量越大，处理与输送空气所需设备容量则大，相应的初投资和运行费用也更节省些。送风量减小，将影响室内空气分布的均匀性和稳定性，并可能形成下降冷气流，影响到人体热舒适。暖通空调规范规定了夏季送风温差的建议值，以便合理地确定送风状态和送风量。换气次数也作为衡量或制约送风量大小地指标。换气次数n=L/V（次/h）。表1-4 送风温差与换气次数表室温允许波动范围()送风温差()换气次数(次/h)0.10.223150200.53681.061051.0人工冷源15天然冷源：可能的最大值不宜小于5送风温差影响空调精度和人体舒适性。换气次数与气流均匀性有关，与送风温差有类似作用。送风状态点应在热湿比线上。送
6、风量G=Q/I=W/d=QX/CP，CP与温度有关，故为近似。对于通风建筑，若夏季通风旨在排除室内余热余湿，可采用类似空调送风量计算的公式来确定房间的通风量，但需注意：其进风温湿度应由室外通风计算参数来决定；其排风状态也与室内设计状态不同。若通风旨在排除某种污染物，可按下式计算房间的全面通风量：M散入房间的某种污染物量排风中该种污染物的允许浓度送风中含有该污染物的浓度当房间同时存在余热余湿和其他空气污染物时，全面通风量按其中最大通风量计算。当散入室内的污染物量无法计算时，可按经验或换气次数来估定。（建筑环境学）（2）冬季送风状态和送风量图1-13为冬季送风状态变化过程图1-13 冬季送风状态变
7、化过程在夏季基础上考虑。在冬季，通过围护结构的温差传热通常内向外传递，故室内余热量往往比夏季要少得多，甚至可能为负值；室内余湿量则一般相同。这样，冬季的，或，送风温度和焓值均可能高于R，且送热风时送风温差可更大，相应的送风量也就完全可能比夏季小。 冬季送风量的确定原则如下：冬夏季相同（设计、运行便利）冬季送风量减少（节能，满足nmin的要求，且送风温度尽量控制在45以下）1.3.3.2新风量的确定 新风量为夏冬设计工况下应向室内提供的室外新鲜空气量，与室内空气品质和空调系统能耗有关。新风量的确定一般遵循下列三个原则：（1）满足卫生要求 新风量应能稀释室内二氧化碳，使室内二氧化碳浓度不超过100
8、0ppm（1L/m3）,由此确定常态每人新风量为30m3/h，实际应根据设计规范确定。工业建筑空调应保证每人新风量为30m3/h以上；民用建筑空调最小新风量见表1-4。表1-5 民用空调中没人最小新风量场所每人最少新风量（m3/h）条件影剧院8.5不吸烟体育馆8.0不吸烟百货商店8.5不吸烟高级客房30.0少量吸烟餐厅20.0少量吸烟办公室25.0不吸烟会议室50.0大量吸烟一般病房17.0不吸烟（2）补充局部排风量当空调房间内有排风柜等局部排风装置时，新风量应不小于局部排风量，以保证室内正压，防止室外空气进入房间。（3）保持房间正压为防止室外未经处理的空气进入房间干扰室内空调参数，必须保证室
9、内正压（室内空气压力大于室外空气压力），用新风量补充室内正压下由房间门窗等向外渗风量。普通空调系统可取510Pa。室内外压差作用下每米门窗缝隙的渗透的空气量可以查供热空调设计手册获取。系统新风量也可按总风量10来计算。最终确定原则：最小新风量由上可确定三个值：Gf1局部排风量Gp正压渗透风量GsGf2n满足卫生要求风量ga Gf3系统总风量10新风量Gwmax（ Gf1 ，Gf2， Gf3 ）1.3.3.3 风量平衡风量平衡应尽量遵循以下原则：（1）春秋季节应尽可能提高新风比，节约能耗。 （2）全年新风量固定时：室内要求正压靠门窗缝隙排风。室内不要求正压有局部排风。（3）全年新风量变化时：室内
10、要求正压靠门窗缝隙排风。室内不要求正压室内无缝隙排风。（4）一些工业空调全年采用固定的新风比（如洁净空调），一些民用建筑可采用全年新风量可变的系统。（5）当风量特别大的时候，因风管截面积较大，为减少与建筑配合的矛盾，可根据实际情况分成多个系统，减小风管占据建筑空间。 （通风房间的风量平衡动画演示8677）1.3.4 系统的划分同一建筑物内平面和竖向房间的负荷差别大，各房间用途、使用时间和空调设备承压能力等均不相同，为使空调系统既能保持室内要求参数，又能经济管理，就需要将系统分区。系统分区主要考虑室内设计参数、负荷特性、建筑高度、房间使用功能和使用时间等因素。一般的方法是：(1) 将室内温湿度基
11、数、洁净度和噪声等要求相同或相近的房间划为一个系统。(2) 根据空调控制精度，将室内温、湿度允许波动范围相同或相近划分为一个系统。(3) 对大型办公楼来说，周边区（由玻璃窗到进深5米左右）受到室外气温和太阳辐射的影响，冬夏季空调负荷变化大，内部区由于远离外围护机构，室内负荷主要是人体、照明、设备等的发热，空调负荷变化较小，可能全年为冷负荷。因此，可将平面分为周边区和内部区。(4) 在高层建筑中，根据设备、管道、配件等承压能力，沿建筑物高度方向上划分，可分为低区、中区和高区。(5) 按建筑物各房间的用途、功能、性质和使用时间分区，例如，办公楼建筑可按办公室、会议室、食堂等设置不同的空调系统。旅馆
12、建筑客房室全天使用的，而其他餐厅、会议室、舞厅等非全天使用，应划为不同的空调系统。医院应把洁净室要求相同的房间划为一个区，按门诊、手术室、病房、办公室分别设置空调系统。除了双风道、变风量和水源热泵系统外，一般应注意避免把负荷特性（指热湿负荷大小及变化情况等）不同的空调房间划分为同一系统，否则会导致能耗的增加和系统调节的困难，甚至不能满足要求同时对负荷特征一致的空调房间，规模过大时，宜划分为若干个系统，分区设置空调系统，这样会减少设备选择、管道布置、系统安装及调节控制等方面的困难。1.3.5 分区处理分区处理通常采用三种方式： （1）采用末端加热器满足各分区的需要，见图1-14；（2）采用新风处
13、理箱和分区空气处理箱满足分区需要，见图1-15；（3）采用分区空气处理箱满足分区需要，见图1-16。图1-14 采用末端加热器满足各分区的需要图1-15 采用新风处理箱和分区空气处理箱满足分区需要图1-16 采用分区空气处理箱满足分区需要系统划分时尽量把室内参数、热湿比等相近的房间组合在一个系统；但为了减少投资和运行费用，空调要求或条件不同的房间也有必须组合成一个系统的情况，这时可以在集中系统上加辅助措施，也可以集中处理新风或相对集中处理新风以满足实际要求。1.3.6 双风道系统 双风道空调系统也是全空气空调系统，设有两条送风管道（送热风、送冷风）和一条回风管道。1.3.6.1 构成分别设有冷
14、、热风道（管路风速常为1525m/s），每房间设有混合箱将冷、热风混合，混合比例由室温传感器控制，混合比例不会受其他房间调节冷热风比时管路内系统压力变化的影响。一次回风方式，回风管道集中布置，为稳定室内压力采用双风机。参见图1-17图1-17 双风道空调系统示意图 （双风道定风量集中空调系统动画演示） （双风量定风量混合箱工作原理动画演示） 1.3.6.2 种类双风道系统主要有冷热风分别处理和露点再热两种方式。 （双风道定风量冷热风分别处理空调系统动画演示） （定风量再热式双风道空调系统动画演示） 136.3 特点与应用双风道系统具有全空气空调方式的一般优点，还具有自身优点：（1）房间的个别控
15、制性能好；（2）同一时间内可供冷、供热；（3）因直接用冷、热空气混合，室温调节反应迅速；（4）冬季和过渡季节的冷源和夏季的热源可利用室外新风。缺点：（1）冷热风混合调温有能量损失，全年送风动力较高（高速风管），运转费用高；（2）双风管材料、安装人工费用高；（3）双风管布置难度大；（4）不能精确控制室内湿度。应用：在使用要求较高的高级办公楼、建筑造型及功能复杂、冷热负荷分布规律性差的建筑。但因能耗较大现在使用减少。设计双风管空调系统时，可采用下列数据：冷风温度全年为1215，夏季热风温度比室温高3，冬季热风温度为3545，过渡季热风温度为2535。冷风量按总风量的100计算，热风量按总风量的50
16、70考虑。常用高速风管以减小风管断面尺寸，混合箱后采用低速风管。1.4 变风量空调系统(VAV) 1.4.1 采用变风量的原因定风量系统其送风量是根据空调房间最大冷负荷确定的，但实际上房间的冷负荷是变化的，当负荷减小时，就要减小送风温差和送风湿度差来达到平衡。如此不仅增加加热量消耗，还浪费了冷量。最好采用变风量。即送风温差不变，通过空调末端装置来改变送风量。 （变风量单风道空调系统） 1.4.2 定风量与变风量的区别定风量与变风量的区别详见表1-5。表1-5 定风量与变风量的区别表定风量系统的送风量是固定不变的，并且按最不利的情况来确定房间的送风量。变风量系统设有可根据室内负荷变化，自动调节送
17、风量的送风装置，当室内负荷减少时，它可保持送水参数不变，自动减少风量来保持室内温度的稳定。由于处理的风量减少，可降低风机功率电耗及制冷机的冷量。 与定风量系统比较，变风量系统的初投资高一点，但它节能、运行费用低，综合经济性好。空调装置的容量越大，采用变风量系统的经济性越好。1.4.3 变风量末端装置的形式变风量末端装置可分为节流型、旁通型和诱导型三种。 其中节流型变风量风口应用最广泛，其结构种类很多，普通节流型VAV末端装置和带风速传感器的电子式VAV末端装置是典型代表。（节流型变风量系统动画演示） （节流型变风量风口动画演示） （用开关风门控制风量的空调动画演示） 图1-18 电子式VAV末
18、端装置VAV装置关小后管内静压变高，此时可利用静压控制器调低风机的转速减小风量。（VAV系统的风量控制原理动画演示） 1.5风机盘管新风空调系统 风机盘管机组常和经过独立处理的新风系统相结合，这样的中央空调系统称为风机盘管新风系统。风机盘管加新风空调系统是空气水空调系统中的一种主要形式，也是目前我国民用建筑中采用最为普遍的一种空调形式。它以投资少、使用灵活等有点广泛应用于各类建筑中。1.5.1 风机盘管的构造、类型和基本参数1.5.1.1 风机盘管的构造风机盘管机组由盘管（表冷器，一般为23排）和风机（前向多叶风机和贯流风机）组成，风量在2502500m3h。风机盘管的构造图见图1-19到图1
19、-20。图1-19 立式风机盘管结构图图1-20 卧式风机盘管结构图 图1-21 卧式风机盘管实物图图1-22 吸顶式风机盘管结构图图1-23 吸顶式风机盘管实物图1.5.1.2 风机盘管的类型从空气流程形式可分为吸入式和压出式两类。吸入式的特点为风机位于盘管的下风侧，空气先经盘管处理后，由风机送入空调房间。这种形式的优点是盘管进风均匀，冷、热效率相对较高；缺点是盘管供热水的水温不能太高。压出式即风机处于盘管的上风侧，风机把室内空气抽入，压送至盘管进行冷、热交换，然后送入空调房间。这种形式是目前使用最为广泛的一种结构形式。风机盘管机组按其安装形式可分为立式明装、卧式明装、立式暗装、卧式暗装和吸
20、顶式等形式。 立式明装机组表面经过处理，美观大方，安装方便，可直接拆下面板进行检修口通常设置在楼板上、靠外窗台下。卧式明装机组结构美观大方，一般安装于靠近管道竖井隔墙的楼板或顶顶下。立式暗装机组与立式明装机组相似，机组被装饰材料所遮掩，美观要求低，维修工作量较前两种形式大。装修设计时应注意使气流通畅，减小阻力。卧式暗装机组是应用最多的一种形式，它安装在吊顶内，通过送风管及风口把处理后的空气送入室内，但其检修困难，当机组风管接管不合理时，会产生风量不足，冷、热量下降的问题。吸顶式 ( 又称嵌入式 ) 机组的特点是其送、回风口均布置在面板上，吸顶式机组就其面板送、回风形式分为单侧送风单侧回风型、两
21、侧送风中间回风型和四边送风中间回风型几种形式。有关风机盘管类型的数据请参考表1-6。表1-6 风机盘管的分类、特点和适用范围表分类型式特点适用范围风机类型离心式风机前向多翼型，效率较高，每台机组风机单独控制，采用单向电容调速，低噪声电机，调节电机输入电压改变风机转速，高、中、低三档变风量宾馆客房，办公楼等贯流式风机前向多翼型，断面封闭，全压系数较大，效率较低（=30%50%），进、出风口易与建筑物相配合，调节方法同上为配合建筑布置时用结构型式立式L安装可安设在窗台下，出风口向上或向前，明装可安设在地面上，出风口向上，向前或向斜上方。可省去吊顶要求地面安装或全玻璃结构的建筑物和一些公共场所以及工
22、业建筑。北方冬季停开风机作散热器用卧式W节省建筑面积，可以室内建筑装饰布置相协调，须用吊顶与管道间宾馆客房，办公楼、商业建筑等立柱式Z占地面积小，安装、维修、管理方便；冬季可靠机组自然对流散热；可节省管道间与吊顶。造价较贵宾馆客房、医院等。北方冬季停开风机作散热器用顶棚式D节省建筑面积，可与室内建筑装饰相协调，维护方便办公室、商业建筑等安装型式明装M维护方便；卧式明装机组吊在顶棚下，可作为建筑装饰品；立式明装安装简便，不美观，可加装饰面板成为立式半明装卧式明装用于客房、酒吧、商业建筑等要求美观的场合；立式明装用于旧建筑改造或要求省投资、施工快的场合安装A维护麻烦，卧式机组暗装在顶棚内，送风口在
23、前部，回风口在下部或后部。立式机组暗装在窗台下，较美观，占地少要求整齐美观的房间1.5.1.3 风机盘管的基本参数风机盘管基本参数与允许噪声表见表1-7表1-7 风机盘管基本参数与允许噪声FP代号名义风量（m3/h）名义供冷量名义供热量单位风机功率供冷量(W)水压力损失(kPa)允许声级dB(A)（W）FP-2.525014002100401535FP-3.535020003000452037FP-550028004200502439FP-6.363035005250553040FP-7.171040006000524042FP-880045006750504445FP-10100053007
24、950455446FP-12.5125066009900473447FP-141400740011100453848FP-161600850012750454050FP-2020001060015900405054FP-25250013300199501.5.2 系统的新风供给方式风机盘管的新风供给方式参见表1-8。表1-8 风机盘管新风供给方式表新风供给方式特点适用范围房间缝隙自然渗入1、无组织渗透风，室温不均匀2、简单3、卫生条件差4、初投资与运行费低5、机组承担新风负荷，长时间在湿工况下工作1、人少、无正压要求、清洁度要求不高的空调房间2、要求节省投资与运行费用的房间3、新风系统布置有困
25、难或旧有建筑改造机组背面墙洞引入新风1、新风口可调节，冬、夏季最小新风量，过渡季大量新风量2、随新风负荷的变化，室内直接受到影响3、初投资与运行费节省4、须做好防尘、防噪声、防雨、防冻措施5、机组长时间在湿工况下工作1、人少、要求低的空调房间2、要求节省投资与运行费用的房间3、新风系统布置有困难或旧有建筑改造4、房间为5米以下的建筑物单设新风系统，独立供给室内1、单设新风机组，可随室外气象变化进行调节，保证室内湿度与新风量要求2、投资大3、占空间多4、新风口可紧靠风机盘管，也可不在一处，以前者为准要求卫生条件严格和舒适的房间，目前最常用单设新风系统供给风机盘管1、单设新风机组，可随室外气象变化
26、进行调节，保证室内湿度与新风量要求2、投资大3、新风接至风机盘管，与回风混合后进入室内，加大了风机风量，增加噪声要求卫生条件严格的房间，目前较少用1.5.3 系统中的新风终状态的处理方式风机盘管机组除湿能力不强，风机盘管新风的空调系统主要还是用在民用舒适性空调系统。如空调房间的湿负荷较大，尽量让新风承担较大的湿负荷，对卫生和运行安全较有利。 常见的风机盘管加独立新风系统的新风系统有三种处理方式，图1-24所示的I 型新风状态处理方案的空气处理过程被广泛采用。各种新风处理终态方案的特点和适用性见表1-9。图1-24 型新风处理终态方案表1-9 新风处理终态方案的特点和适用性表新风处理终态方案类型
27、特点和适用性型新风处理终态方案1、新风处理到室内状态的等焓线2、新风不承担室内冷负荷3、对现有新风AHU 提供的冷冻水温约12.514.54、该方式易于实现，但FCU 为湿工况，有水患之虞5、可用FCU 的出水作为新风AHU 的进水型新风处理终态方案1、新风处理到室内状态2、FCU 仅负担一部分室内冷负荷，新风AHU 不仅负担新风冷负荷，还负担部分室内冷负荷3、对现有新风AHU 提供的冷冻水温约794、新风AHU 控制出风露点型新风处理终态方案1、处理到dl返回1.6商用、户式中央空调、变流量系统 1.6.1 商用中央空调商用中央空调系统一般多用于商业建筑、办公楼宇和公寓建筑。一般不设制冷机房
28、，将制冷主机和冷凝器等安装在一箱体内放在室外，将蒸发器放置室内。1.6.1.1 商用中央空调特点和大型工民建中央空调相比，商用中央空调具有以下特点：（1）省空间；无需专用机房。（2）分期安装；商业空调机往往是模块化设计，在安装、设计中可实现模块化，可配合建筑施工分期安装。（3）节省材料费、施工费；商业空调系统只有冷媒管道，水系统、风系统管道。（4）节省运行费用；室外机可以进行能量调节。（5）维护保养简单。1.6.1.2 室内机、室外机的布置商用中央空调室内机和室外机的布置见图1-28。图1-28 商用中央空调室内机和室外机（风冷分体热泵型）布置图（分体式空调器原理动画演示） 1.6.2 户用中
29、央空调1.6.2.1 户用中央空调种类户用中央空调一般分为以下几种：（1）风管式空调系统；（HR20空调机流程动画演示） （2）冷热水空调系统；（3）多联机系统；（4）水环热泵空调系统；（水源热泵制冷工作原理动画演示） （水源热泵制热工作原理动画演示） （带单元式空调机组的水环热泵混合系统） （5）地源热泵空调系统；（6）户式燃气空调系统。 图1-29 水源热泵机组示意图图1-30 水源热泵机组示意图2图1-31 水冷热泵空调机组示意图1.6.2.2 户用中央空调特点户式中央空调是介于传统中央空调系统和家用空调器之间的一种空调形式，制冷量范围大致为780KW，可提供住房面积80600m2，现已
30、逐渐成为家庭、别墅等小面积建筑的一种空调形式。1.6.3 变流量系统（VRV）变制冷剂流量的VRV空调系统，实质上是由制冷压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器、其他阀门和管路构成的环状管网系统。该系统往往由室外机和多个室内机组成，室内机由风机和蒸发器组成。1.6.3.1变流量系统组成变流量系统一般分为以下几种：（1）由室外机和多个室内机组成，室外机由压缩机、外侧换热器和其他制冷附件组成，室内机由风机、室内侧换热器组成；（2）制冷剂管路连接室外机和室内机，长度可达50125m，落差可达3050m；（3）智能控制系统可进行单独控制或分区集中控制。图1-32 热回收VRV系统图1-33 配管接头的分支
31、连接方式1.6.3.2变流量系统运行控制室内机可自由开停，运行中室外机可根据室内温度变化进行能量调节。一般运行在环境温度为1543 。室内风机设有多档风速调节。图1-34 冷风型的功能机与室外机的连接图1-35 VRV系统运行控制示意图1.6.3.3变流量系统特点（1）优公司内部人 守原有的衡量系，不愿改 衡量指太多，且重衡量作本身，而非作 生的果 Ittner & Larcker 1998 需要投入的 和用太多 以估效指的相重要性 需量化性料 大量的效指将稀整体影响力 以将目 分 的基人 需高度展信息系 和数据仓储密不可分 如何使这些庞杂的数据为平衡计分卡等战略应 用工具所应用，企业就需要先
32、建置完成数据仓 储系统 这些战略应用工具主要为整合数据的流程、使 数据增加价值的流程、使数据对决策制定具参 考价值，以及透过应用工具使数据能传达到企 业内部，而这正是数据仓储的精义所在 建立平衡计分卡： 长期的工作，艰难的 过程，丰硕的成效！ 谢谢！ 第七章 测试与改错编程大师说：“任何一个程序，无论它多么小，总存在着错误。”初学者不相信大师的话，他问：“如果一个程序小得只执行一个简单的功能，那会怎样？”“这样的一个程序没有意义，”大师说，“但如果这样的程序存在的话，操作系统最后将失效，产生一个错误。”但初学者不满足，他问：“如果操作系统不失效，那么会怎样？”“没有不失效的操作系统，”大师说，
33、“但如果这样的操作系统存在的话，硬件最后将失效，产生一个错误。”初学者仍不满足，再问：“如果硬件不失效，那么会怎样？”大师长叹一声道：“没有不失效的硬件。但如果这样的硬件存在的话，用户就会想让那个程序做一件不同的事，这件事也是一个错误。”没有错误的程序世间难求。James 1999错误是一种严重的程序缺陷。测试的目的是为了发现尽可能多的缺陷，并期望通过改错来把缺陷统统消灭，以期提高软件的质量。但关于测试与改错实在没有什么高明的方法值得大书特书，也不能表现出程序员的聪明才智。相反地，它们带来了更多的牢骚与痛苦。因此在教学和开发实践中，测试与改错总是被当作万般无奈的工作踢到角落里。医生可以把他的错
34、误埋葬在地下了事，但程序员不能。我们必须要学会测试与改错，并且把测试与改错工作做好。7.1 对测试的理解 测试的道理并不深奥，计算机专业人员都应该明白。但就是这么简单的事，计算机专业的博士们也未必都已经理解。 有一天，一位比我聪明，编程比我快，学习能力比我强的计算机专业博士生恭恭敬敬地请我坐好，并且史无前例地削了苹果请我吃，为的是向我请教“软件工程”问题。你必定以为这位仁兄好学之极。非也，我和他同事三年来从未探讨过“软件工程”问题。只因为他明天要去应聘，参加面试，生怕被人问倒，就央我当晚为他恶补一把“软件工程”。他还特地问我“什么是白盒测试和黑盒测试？应该由谁来执行？”（有公司曾经这样面试应聘
35、者）当我解释完测试的道理时，他叹了一口气说：“这些玩意儿我读大学十年来都没搞过，怎么能讲得出道理来。唉，就去碰碰运气吧。”我有“兔死狐悲”的感觉。我们这一群博士生三年来尽干些自欺欺人的事，到毕业时学问既不深也不博。个个意志消沉，老气横秋。长此以往，总有一天招聘会的大门前将贴出标语“博士与狗不得入内”。 以下是关于测试的几个重要观念。7.1.1 测试的目的 测试的目的是为了发现尽可能多的缺陷。 这里缺陷是一种泛称，它可以指功能的错误，也可以指性能低下，易用性差等等。测试总是先假设程序中存在缺陷，再通过执行程序来发现并最终改正缺陷。理解测试的目的是个很重要的意识问题。如果说测试的目的是为了说明程序
36、中没有缺陷，那么测试人员就会向这个目标靠拢，因而下意识地选用一些不易暴露错误的测试示例。这样的测试是虚假的。目前高校的科技成果鉴定会普遍存在类似的虚假现象。我在读硕士时就亲身经历过这样的事。我们的项目是研究集成电路制造过程中的成品率问题。当时国内大多数工厂的集成电路成品率只有百分之几，我编写的示例程序可以将集成电路的成品率优化到98%。示例效果是如此的好，以致一位评委（某厂的总工程师）不无讽刺地说：“采用你们的成果，我们可要发大财了。”这个项目就轻易地通过了鉴定，并且不久后获得了电子工业部科技进步二等奖。这就象在考试时通过作弊取得了好成绩而被表扬。我那时尚且纯真，羞愧之余，不禁对高校科研成果的
37、水平和真实性大失所望（现在我已不再失望，因为很少抱希望）。一个成功的测试示例在于发现了至今尚未发现的缺陷。测试并不仅是个技术问题，更是个职业道德问题。7.1.2 测试的心理要求测试主要是由人而不是由机器执行，这就不免与心理因素相关。为了测试的真实性，对测试的心理要求是“无情”。这似乎太残酷了。开发人员不能很好地测试自己的程序是因为做不到无情。而测试人员如果做到了无情却会引起开发人员的愤怒，遭人白眼。尽管已经明白了测试的目的是为了发现尽可能多的缺陷，但当测试人员真的发现了一堆缺陷时，却不可乐颠颠地跑去恭喜那个倒霉的开发者，否则会打架的。7.1.3 测试的真理测试只能证明缺陷存在，而不能证明缺陷不
38、存在。这个真理告诉我们，对于一个复杂的系统而言，无论采取什么样的测试手段都不能证明缺陷已经不复存在。“彻底地测试”只是一种理想。在实践中，测试要考虑时间、费用等限制，不允许无休止地测试。7.1.4 测试与质量的关系测试有助于提高软件的质量，但是提高软件的质量不能依赖于测试。测试与质量的关系很象在考试中“检查”与“成绩”的关系。学习好的学生，在考试时通过认真检查能减少因疏忽而造成的答题错误，从而“提高”了考试成绩（取得他本来就该得的好成绩）。而学习差的学生，他原本就不会做题目，无论检查多么细心，也不能提高成绩。所以说，软件的高质量是设计出来的，而不是靠测试修补出来的。7.2 测试人员的选择测试需
39、要开发人员参与吗？测试需要独立的测试小组吗？测试需要用户参与吗？让我们先看一看Microsoft公司关于测试的经验教训，再回答上述问题。7.2.1 Microsoft公司的经验教训在80年代初期，Microsoft公司的许多软件产品出现了“Bug”。比如，在1981年与IBM PC机一起推出的BASIC软件，用户在用“.1”（或者其他数字）除以10时，就会出错。在FORTRAN软件中也存在破坏数据的“Bug”。由此激起了许多采用Microsoft操作系统的PC厂商的极大不满，而且很多个人用户也纷纷投诉。Microsoft公司的经理们发觉很有必要引进更好的内部测试与质量控制方法。但是遭到很多程序
40、设计师甚至一些高级经理的坚决反对，他们固执地认为在高校学生、秘书或者外界合作人士的协助下，开发人员可以自己测试产品。在1984年推出Mac机的Multiplan（电子表格软件）之前，Microsoft曾特地请Arthur Anderson咨询公司进行测试。但是外界公司一般没有能力执行全面的软件测试。结果，一种相当厉害的破环数据的“Bug”迫使Microsoft公司为它的万多名用户免费提供更新版本，代价是每个版本10美元，一共化了20万美元，可谓损失惨重。痛定思痛后，Microsoft公司的经理们得出一个结论：如果再不成立独立的测试部门，软件产品就不可能达到更高的质量标准。IBM和其它有着成功的软件开发历史的公司便是效法的榜样。但Microsoft公司并不照搬IBM的经验，而是有选择地采用了一些看起来比较先进的方法，如独立的测试小组，自动测试以及为关键性的构件进行代码复查等。Microsoft公司的一位开发部门主管戴夫穆尔回忆说：“我们清楚不能再让开发部门自己测试了。我们需要有一个单独的小组来设计测试，运行测试，并把测试信息反馈给开发部门。这是一个伟大的转折点。”但是有了独立的测试小组后，并不等于万事大吉了。自从Microsoft公司在1984年与1986年之间
