Верификация и валидация простыми словами

Верификация и валидация

Сегодня во всех областях человеческой деятельности используются огромные объёмы информации. Её необходимо не только собирать и систематизировать, но и проверять на соответствие критериям истинности и корректности. Банку нужно знать, имеет ли право конкретный пользователь на доступ к расчётным счётам, производителю — соответствует ли его товар запросам клиентов. В числе прочих способов анализа данных на правдивость и правильность в бизнесе повсеместно встречаются верификация и валидация: что это, простыми словами можно объяснить путём сравнения таких методов между собой и рассмотрения наиболее известных способов их применения.

Что такое верификация?

Термин «верификация» заимствован из латинского языка, где его значение буквально символизирует «делать истинным» или «подтверждать». Таким образом, верификация представляет собой процедуру сбора информации, показывающей правильность каких-то определённых параметров путём сравнения их с известным эталоном.

Согласно формулировке международного стандарта управления, качеством ISO 9001, верификация осуществляется согласно заранее разработанной методике для получения доказательств того, что характеристики продукта соответствуют начальным данным.

Говоря простыми словами, верификация необходима для подтверждения истинности или корректности какого-либо объекта, будь то информация, изделие, производственный процесс или система. Такая процедура имеет ряд особенностей:

  • Нет никаких сомнений в том, нужно ли проходить верификацию конкретного продукта. Производитель обязан удостовериться в том, что характеристики готового объекта совпадают с указанными в проекте и стандартах;
  • Верификация сырья, материалов и производственных процессов необходимы для управления качеством товара. Если изготовитель использует стандартизированные составляющие, он может ожидать предсказуемого результата;
  • Верификация имеет своей целью только проверку правильности информации путём сравнения её с уже известными данными. Её компетенция не включает рассмотрения возможности практического применения объекта или особенностей его эксплуатации;
  • Верификация носит формализованный, объективный и бинарный характер. Входные параметры либо соответствуют выходным, либо нет. Невозможно уговорить банкомат выдать деньги, если пароль от карты не совпадает с установленным ранее.

Что такое валидация?


Термин «валидация» также пришёл в технику и системы менеджмента качества из латинского языка, где он означает «крепкий» или «сильный». В современной трактовке понятие символизирует доказательство того, что продукт, процесс или система полностью удовлетворяют потребности клиента применительно к конкретной ситуации и позволяют получать повторяемый и прогнозируемый результат в оговорённом диапазоне условий.

По определению упомянутого стандарта ISO 9001, валидация представляет собой сбор объективных подтверждений того, что требования к объекту проверки, демонстрирующие возможность его применения в указанной среде или для указанных целей, выполнены.

Безусловно, подобные определения показывают определённую абстрактность понятия валидации: что это, простыми словами можно попробовать описать перечислением основных её особенностей. В частности:

  • Валидация демонстрирует способность производителя управлять процессом в тех случаях, когда его исход предопределить нельзя. Например, повлиять на выпечку хлеба можно только косвенно, регулируя температуру и состав сырья;
  • Валидацию проводят по необходимости. Потребность в ней возникает, если нужно подтвердить возможность применения объекта в указанных клиентом условиях для решения конкретных задач;
  • Валидация предназначена для сравнения характеристик какого-либо продукта или процесса с ожиданиями непосредственного пользователя. Поэтому соответствие объекта стандартам менее важно, чем возможность его практического применения;
  • Валидация не может быть окончательной. Продукт или процесс нужно подвергать проверке всякий раз, когда изменяются условия его эксплуатации или требования пользователя к конечному результату.

Чем отличается верификация от валидации?

Обычные граждане вряд ли могут объяснить простыми словами, чем отличается верификация от валидации. Для них данные термины означают практически одно и то же — сравнение информации А с информацией В. Однако, разница между ними более существенна, чем кажется на первый взгляд:

  • Верификация подтверждает, что продукт изготовлен в соответствии со стандартом по правильной технологии. Валидация показывает, что он соответствует потребностям клиента и решает поставленную им задачу;
  • Верификация позволяет установить наличие в изделии предусмотренных проектом функций и характеристик. Валидация демонстрирует, что оно работает именно так, как нужно потребителю в его конкретных условиях;
  • Разница между валидацией и верификацией также заключается в том, что вторая всегда предшествует первой. Соответствие продукта нормам проверяют ещё на производстве, а возможность применения в реальной ситуации — по итогам тестов;
  • Верификация изделия или процесса проводится в любом случае — производитель должен знать, что он сделал правильный продукт. Необходимость валидации имеется только в том случае, если появляются требования к конкретному его применению;
  • Процедуры валидации и верификации различаются по объективности. Вторая всегда однозначна — продукт либо соответствует проекту, либо нет. Субъективность валидации означает, что её результаты зависят от конкретных пожеланий клиента;
  • Успешное прохождение верификации не означает, что изделие готово к применению в реальной жизни. Возможно, оно будет работать исключительно в идеальной среде лаборатории. Доказать эффективность применения объекта может только валидация;
  • Наконец, отличия верификации и валидации показывает способ их применения — первая является преимущественно внутренним процессом компании и входит в её систему управления качеством, а вторая относится к компетенции потребителя.

Виды верификации


Ценность верификации зависит от того, насколько точно она сравнивает начальные и конечные данные. Разумеется, результат должен быть проверяемым: если правильность сравнения невозможно подтвердить каким-либо способом, вряд ли разумно принимать его за истину. Разные виды верификации используют разные методы анализа:

  1. Абсолютная верификация. Заключается в сопоставлении фактических результатов проверки с ожидаемыми. Её проводят только после изготовления продукта или же окончания верифицируемого процесса;
  2. Относительная верификация. Представляет собой оценку соответствия начальным требованиям до завершения проверяемого процесса или производства товара. Её результаты не так точны, но более оперативны, что важно для управления качеством;
  3. Прямая верификация. Использует технологии оценки соответствия объекта, которые отличаются от начальных. Это позволяет подтвердить или опровергнуть результаты основной проверки, а при расхождении данных обнаружить скрытые зависимости;
  4. Косвенная верификация. Является сравнением сведений, полученных из разных источников. Например, для проверки можно использовать известные результаты верификации аналогичных продуктов или процессов;
  5. Последовательная верификация. Проводится путём сравнения данных по объекту с информацией, полученной логическим или статистическим анализом работы его составных частей или связанных с ним элементов;
  6. Инверсная верификация. Правильность проверки продукта или процесса определяют на каком-либо ретроспективном периоде, который в её ходе не рассматривался. Если полученные сведения совпадают с расчётными, верификация считается пройденной.

Правила верификации

Для проведения верификации необходимы два набора данных — образец и результат анализа характеристик объекта. Однако нельзя сравнивать несоизмеримые значения или абстрактные понятия, а потому при подборе информации для проверки руководствуются определёнными правилами:

  • Верифицируемое утверждение должно подтверждаться опытом и не содержать в себе противоречий уже известным фактам. Невозможно проверить состав лекарства, если соответствующих стандартов нет в базе данных фармакологии;
  • Верифицируемое утверждение должно быть познаваемым объективными методами. Нельзя верифицировать существование инопланетных цивилизаций, поскольку их никто не видел, а получить доказательства научными исследованиями невозможно;
  • Верифицируемое утверждение само по себе должно быть объективным и логичным. Нельзя проверить информацию о том, что некий гражданин задумал купить дом, но можно подтвердить данные о том, что он заключил договор с риелтором.

Сообщение системы о том, что верификация не может быть пройдена, означает, что фактические характеристики продукта или процесса не совпадают с образцом. В таком случае запускается алгоритм действий на случай получения отказа — например, фирма останавливает технологическую линию, а банк блокирует кредитную карту клиента.

Способы верификации

Поскольку любой объект имеет множество характеристик, ключевой проблемой для процедуры верификации становится выделение наиболее важных из них. Есть несколько подходов к обоснованию подбора критериев для проверки:

  • Если методика верификации содержит рекомендованные значения повторяемости и правильности, диапазоны колебаний основных показателей продукта или процесса, их сравнивают с фактически полученными величинами;
  • При отсутствии в руководстве стандартных значений в качестве источника данных для сравнения используют отчёты о валидации системы и входящей информации. Верификации подлежат те же базовые критерии повторяемости и правильности;
  • Ещё один способ проверки заключается в верификации показателей в соответствии с требованиями к величине погрешности. Её определяют на основании информации из инструкции или же рассчитывают по данным статистики;
  • Наконец, требования к показателям устанавливают на основании предыдущего опыта и стратегии минимизации ошибок. Например, при допустимой норме содержания примеси в веществе от 9% до 10% для отбраковки используют значения в 5–6%.

Сколько проходит верификация? Если все исходные данные известны, скорость анализа информации определяется только возможностями проверяющего. Но в случае отсутствия необходимой информации диапазоны изменения показателей устанавливают интуитивно, руководствуясь мнениями экспертов, а по мере сбора статистических данных условия ужесточают или же смягчают. Разумеется, такая стратегия требует проведения большого количества экспериментов и тестов.

Принципы верификации


На базовом уровне даже неподготовленный человек сможет понять, как проходить верификацию. Однако при проведении анализа сложных систем или процессов нужно использовать модельную стратегию, позволяющую обнаружить ошибки или погрешности уже на этапе проектирования. Этот алгоритм включает ряд последовательных проверок:

Проверка функциональности необходима для получения доказательств способности продукта или процесса достигать поставленных целей. В неё входят такие критерии:

  • Пригодность. Имеется в виду способность продукта выполнять задачи, которые предписываются ему стандартами и требованиями технического задания;
  • Точность. Необходимо проверить, может ли продукт выдавать результаты с заданной точностью в оговорённом диапазоне входных данных;
  • Безопасность. Здесь нужна верификация не только безопасности пользователя, но и информации, материалов и самой системы;
  • Соответствие. Продукт или процесс должны выдавать предсказуемый результат при использовании оговорённых стандартом условий;
  • Совместимость. Нужно проверить, допускается ли сочетание объекта с товаром или процессами других производителей, также соответствующих стандартам.

Проверка надёжности заключается в тестировании способности товара или процесса поддерживать заданный уровень работы в оговорённых условиях. В неё входят:

  1. Завершённость. Нужно понять, является ли результат применения продукта или процесса достаточным с учетом начальных требований;
  2. Стойкость к ошибкам. Тестирование предполагает проверку функционирования объекта при отклонении входных данных от идеальных;
  3. Устойчивость. Здесь проводится исследование поведения продукта или работы процесса в условиях нестабильной среды;
  4. Способность восстанавливаться. Имеется в виду продолжение выполнения функций после сбоев разной степени критичности.

Проверка удобства пользования выявляет трудности, которые могут возникнуть у пользователей, включая их субъективную оценку. Сюда включаются:

  • Понятность. Включает способность пользователя разобраться в принципах функционирования продукта или процесса;
  • Возможность обучения. Речь идет о диапазоне регулировок, позволяющих адаптировать объект к потребностям разных клиентов;
  • Управляемость. Это верификация возможности управлять продуктом. При хорошей управляемости клиент без труда сменит настройки на желаемые.

Проверка производительности заключается в анализе соответствия результата и объёма израсходованных для его достижения ресурсов. В неё входят:

  • Временное поведение. Нужно убедиться, что график потребления объектом энергии или сырья непосредственно связан с его производительностью;
  • Потребление ресурсов. Здесь проводится количественная оценка расходуемого объема ресурсов и определение пиковых значений;
  • Алгоритмизация. Подразумевается использование оптимальных алгоритмов переработки входящих ресурсов или данных для минимизации потребления.

Проверка уровня поддержки предназначена для выявления возможности вносить изменения в продукт или процесс. Включает в себя следующие критерии:

  • Лёгкость анализа. Верификация позволяет понять, нужно ли прикладывать усилия для обнаружения требующих корректировки частей объекта;
  • Изменяемость. Демонстрирует сложность и трудоёмкость непосредственного внесения упомянутых изменений для пользователя;
  • Возможность настройки. Сюда входит изучение способности получения нового результата только за счёт настроек, без переделки всего продукта или процесса;
  • Тестируемость. Позволяет определить, насколько легко проверяется правильная работа изменённой части объекта.

Проверка перемещаемости подразумевает анализ возможности переноса процесса или продукта из одной среды в другую. В неё входят:

  • Приспособляемость. Здесь проверяется способность объекта поддерживать нормальную работу при изменении окружающих условий;
  • Уровень адаптации. Речь идёт о возможности использовать продукт как составную часть более сложных объектов разных видов;
  • Согласованность. Это непосредственная проверка продукта или процесса на предмет соответствия отраслевым стандартам;
  • Возможность замены. Подразумевает вероятность применения объекта вместо аналогичного продукта другого производителя.

Виды валидации

Рассматривая, чем отличается верификация от валидации, нельзя не обратить внимания на сложность унификации проверок соответствия особенностей продукта или процесса потребностям клиентов. Поскольку ожидания последних различаются между собой, невозможно предложить какую-то стандартную модель сбора доказательств. Тем не менее, каждый раз изобретать собственную методику не нужно, поскольку существует несколько готовых и вполне работоспособных алгоритмов валидации:

  1. Перспективная. Проводится путём изготовления пробных серий и проведения тестов перед запуском производства продукта или выполнения процесса. Её главная задача — проверка соответствия оборудования установленным требованиям. Применяется в основном там, где итоговая верификация затруднена или сопряжена с убытками;
  2. Сопутствующая. В этом случае тесты проводятся непосредственно при изготовлении продукта или выполнении процесса, с учётом минимизации помех для производства. Если результат не соответствует требованиям, утилизируют всю партию товара либо объявляют выданные системой данные ошибочными;
  3. Ретроспективная. Применяется для продуктов, у которых очень много потребителей с разными требованиями. Компания производит партию товара, а затем на основании отзывов пользователей собирает данные о наблюдаемых ошибках и отклонениях от стандарта. При наличии значительных дефектов отзывают всю линейку;
  4. Повторная. Проводится при внесении в процесс производства или структуру системы существенных изменений, не предусмотренных первоначальными требованиями. При осуществлении модификаций необходимо прогнозирование влияния нововведений на стабильность работы и повторяемость результата;
  5. Перекрёстная. Подразумевает проведение проверки работы компонентов системы по частям. Процесс запускают без одной из них, а затем оценивают собранные данные. Процедуру повторяют по количеству частей, получая в итоге наиболее достоверную оценку вероятности возникновения отклонений от начальных требований;
  6. Информационная. Разновидность сопутствующей валидации, которая проводится для моментальной проверки предоставленных пользователем данных. Преимущественно встречается в информационных системах, где по итогам валидации клиент получает доступ к закрытой информации или подтверждает свою личность.

Порядок проведения валидации


Валидация состоит из шести этапов, каждый из которых называется квалификацией. Цель осуществления квалификаций — подтверждение того, что на указанных этапах для проверки использованы правильные входные данные, а результат будет соответствовать ожидаемому. Поэтапный алгоритм валидации выглядит следующим образом:

  1. Квалификация требований пользователей. В первую очередь подробно описывают все ожидания клиентов от объекта или процесса. Для сбора данных используют анкеты и опросы, мнения экспертов и анализ результатов статистических исследований;
  2. Квалификация функций. В соответствии с полученными сведениями создают набор требований и стандартов, которым должны соответствовать процесс или объект для удовлетворения потребностей пользователей;
  3. Квалификация документации. На этом этапе проводят анализ проекта на предмет возможности выполнения требований. Помимо прочего, изучают его соответствие нормам безопасности для здоровья потребителей и окружающей среды;
  4. Квалификация сборки. Изготовленные согласно проекту оборудование или систему проверяют на правильность и точность соблюдения условий стандартов, корректность установки, оснащённость необходимыми материалами и инструментами;
  5. Квалификация функционирования. Путём пробного запуска оценивают, способны ли объект или процесс правильно работать и выдавать нужные результаты в пределах оговорённых требованиями или стандартами условий;
  6. Квалификация эксплуатации. Если итоги проверки являются удовлетворительными, переходят к изучению работы продукта или системы в разных режимах и с разными входящими данными, стараясь добиться стабильного воспроизведения результатов.

Любую документированную процедуру выбора методов верификации и валидации, равно как и последующую серию тестов производят отдельно для каждого изделия. После систематизации и анализа статистических данных составляют перечень рекомендаций по исправлению ошибок и корректировке технологического процесса.

Где применяется верификация?


Обычные люди чаще всего наблюдают примеры валидации и верификации при совершении банковских операций и в интернете, где такие процедуры используются для идентификации пользователей. Между тем, проверка данных необходима практически во всех сферах жизни — от покупки продуктов до строительства космических кораблей. Вот несколько наиболее распространённых способов применения верификации:

  • Научная верификация. Представляет собой проверку соответствия какой-либо теории сведениям, признаваемым на текущий момент истинными. Если она не противоречит известным фактам и данным экспериментам, то объявляется верифицированной;
  • Философская верификация. Предназначена для отделения истинных предположений от ложных. Если такая идея является познаваемой и соответствует представлениям об устройстве мира, её считают обоснованной и рациональной;
  • Верификация управления качеством. Необходима для анализа возможности создания продукта в соответствии с требованиями стандартов при использовании конкретного сырья, оборудования, комплектующих и технологий;
  • Верификация продукта. Заключается в изучении характеристик товара и сравнении их с требованиями технического задания, отраслевых стандартов и нормативов. По сути, является частью системы управления качеством;
  • Медицинская верификация. В одном из смыслов включает проверку соответствия химического состава и физических особенностей какого-либо препарата, а в другом — подтверждение диагноза пациента путём проведения альтернативных анализов;
  • Верификация программного обеспечения. Является разновидностью верификации продукта. Программный комплекс должен соответствовать требованиям технического задания и выполнять предписанные функции;
  • Банковская верификация. Можно сказать, простыми словами, что верификация в банке — это проверка личности человека и наличия у него прав для проведения платёжных операций, будь то расчет пластиковой картой или оформление кредита;
  • Финансовая верификация. Заключается в проверке данных пользователя для защиты финансовой информации и открытия доступа к определённым функциям платёжных систем. Например, во многих ЭПС требуют предоставления личных документов;
  • Брокерская верификация. По сути, ничем не отличается от предыдущей, только доступ открывается к личному депозитному счёту и торговым операциям. Помимо того, без верификации нельзя вывести прибыль из системы;
  • Законодательная верификация. Нужна для проверки предложенных законопроектов на предмет отсутствия противоречий актуальным государственным и международным нормам. После верификации акт валидируется, то есть вступает в силу;
  • Верификация в сети интернет. Как правило, представляет собой ту или иную форму проверки правильности данных клиента. Чтобы объяснить простыми словами, что это — верификация в интернете, можно привести несколько примеров:
  1. Верификация пользователя встречается обычно в социальных сетях. Её смысл заключается в подтверждении администрацией подлинности владельца какой-либо страницы путём изучения предоставленных им документов;
  2. Верификация учётной записи применяется в интернет-магазинах, на форумах и прочих ресурсах. Пользователю отправляют письмо или СМС для получения доказательств того, что он указал при регистрации правильные данные;
  3. Верификация сайта подтверждает, что какой-либо ресурс является легальным и не предназначен для сбора сведений о пользователях в мошеннических целях. Проверка проводится по сертификату протокола HTTPS;
  4. Верификация цифровой подписи указывает, что её владелец является реальной личностью и имеет право подписывать электронные документы. ЭЦП по закону приравнивается к настоящей подписи, заверенной у нотариуса.

Где применяется валидация

Чтобы составить полное и окончательное представление о том, что такое валидация и верификация, в чем разница между ними и когда следует использовать подобные процедуры, необходимо также рассмотреть несколько примеров валидации. Среди них:

  • Валидация методики. Осуществляется для получения доказательства эффективности используемых способов контроля качества продукта. Например, технология оценки чистоты воды должна выявлять наличие примесей с требуемой точностью;
  • Валидация оборудования. Заявленные характеристики не всегда позволяют понять, как именно будет работать система в реальных условиях. Проверка проводится при введении оборудования в эксплуатацию, а также при перенастройке или ремонте;
  • Валидация процессов. Требование ISO 9001 при изготовлении продукции, дефекты которой нельзя выявить заранее. Валидация в производстве — это простыми словами проверка того, что технологии обеспечивают повторяемость результата;
  • Валидация продукта. Представляет собой продолжение проверки процессов. В данном случае системы и технологические процессы анализируют для поиска отклонений или дефектов, вызывающих изготовление не соответствующего требованиям продукта;
  • Валидация работающих систем. Некоторые производственные процессы и продукты невозможно проверить пробными запусками, так как останавливать их работу нельзя ни в коем случае. Соответственно, проверка корректности проводится на ходу;
  • Валидация данных. Имеет своей целью определение пригодности информации для проведения исследований и анализа. Если сведения соответствуют некоему шаблону или укладываются в рассматриваемый диапазон, то они признаются достоверными;
  • Валидация программного обеспечения. Необходима для определения соответствия программной модели стандартам или картине реального мира. Пример валидации — проверка корректности кода веб-страниц согласно требованиям консорциума W3C;
  • Валидация пользователя. Используется преимущественно для управления доступом к интернет-ресурсам и платёжным системам. Путём ввода персональных данных клиент должен подтвердить свои полномочия на работу с конкретной информацией;
  • Валидация доступа. Смысл здесь тот же: клиент предъявляет электронный документ или ключ для доказательства наличия у него прав на доступ в салон транспорта, на территорию предприятия или в другое закрытое место;
  • Валидация в банке. В отличие от верификации, имеющей своей целью установление личности владельца банковской карты, валидация предназначена для подтверждения возможности применения этого инструмента для совершения конкретного платежа;
  • Валидация навыков. По сути, представляет собой аттестацию. Работники предприятия или учреждения должны подтвердить знания, необходимые для выполнения какой-либо конкретной работы или доступа к определённому виду оборудования;
  • Валидация документов. Встречается в гражданской практике. Представляет собой принятие в качестве нормы, легализацию какого-либо закона, акта, постановления или договора. Также валидации подлежат иностранные патенты.

Заключение

Говоря простыми словами, отличия верификации и валидации обусловлены способом их применения: первая представляет собой проверку, а вторая — утверждение применимости продукта или процесса. Впрочем, обычному человеку и не нужно вникать в эти тонкости: данные термины важны в первую очередь для предпринимателя, который собирается построить производство и внедрить на нём систему контроля качества. Опыт показывает, что её наличие становится весомым конкурентным преимуществом в борьбе за крупных и выгодных заказчиков, в том числе среди государственных структур.

Оставьте свой комментарий.

Поделитесь своим мнением или опытом. Помогите другим!

*

Сферы идей для бизнеса