軟件可靠性模型綜述

1、軟件可靠性模型綜述軟件可靠性模型綜述可靠性是衡量所有軟件系統(tǒng)最重要的特征之一。不可靠的軟件會讓用戶付出更多的時間和金錢也會使開發(fā)人員名譽掃地。IEEE把軟件可靠性定義為在規(guī)定條件下在規(guī)定時間內(nèi)軟件不發(fā)生失效的概率。該概率是軟件輸入和系統(tǒng)輸出的函數(shù)也是軟件中存在故障的函數(shù)輸入將確定是否會遇到所存在的故障。軟件可靠性模型，對于軟件可靠性的評估起著核心作用，從而對軟件質(zhì)量的保證有著重要的意義。一般說來，一個好的軟件可靠性模型可以增加關(guān)于開發(fā)項

2、目的效率，并對了解軟件開發(fā)過程提供了一個共同的工作基礎(chǔ)，同時也增加了管理的透明度。因此，對于如今發(fā)展迅速的軟件產(chǎn)業(yè)，在開發(fā)項目中應(yīng)用一個好的軟件可靠性模型作出必要的預(yù)測，花費極少的項目資源產(chǎn)生好的效益，對于企業(yè)的發(fā)展有一定的意義。1軟件失效過程軟件失效過程1.1軟件失效的定義及機理軟件失效的定義及機理當(dāng)軟件發(fā)生失效時，說明該軟件不可靠，發(fā)生的失效數(shù)越多，發(fā)生失效的時間間隔越短，則該軟件越不可靠。軟件失效的機理如下圖所示：1）軟件錯誤（S

3、oftwareerr）：指在開發(fā)人員在軟件開發(fā)過程中出現(xiàn)的失誤，疏忽和錯誤，包括啟動錯、輸入范圍錯、算法錯和邊界錯等。2）軟件缺陷（Softwaredefect）：指代碼中存在能引起軟件故障的編碼，軟件缺陷是靜態(tài)存在的，只要不修改程序就一直留在程序當(dāng)中。如不正確的功能需求，遺漏的性能需求等。3）軟件故障（Softwarefault）：指軟件在運行期間發(fā)生的一種不可接受的內(nèi)部狀態(tài)，是軟件缺陷被激活后的動態(tài)表現(xiàn)形式。4）軟件失效（Softw

4、arefailure）：指程序的運行偏離了需求，軟件執(zhí)行遇到軟件中缺陷可查技術(shù)，軟件靜態(tài)分析技術(shù)和軟件可靠性分析技術(shù)。動態(tài)方法主要是通過運行軟件來觀測軟件的失效，從而消除故障。動態(tài)測試技術(shù)主要包括：白盒測試技術(shù)，黑盒測試技術(shù)與軟件可靠性測試技術(shù)。3）軟件故障的遏制軟件故障遏制也稱容錯技術(shù)，是指在錯誤存在的情況下，不導(dǎo)致軟件失效，并仍能完成系統(tǒng)功能的能力。主要的軟件容錯技術(shù)主要包括恢復(fù)塊技術(shù)和N版本編程技術(shù)。2軟件可靠性模型的概述軟件可靠

5、性模型的概述軟件可靠性工程使用的模型有兩大類型：2.1可靠性結(jié)構(gòu)模型可靠性結(jié)構(gòu)模型靠性結(jié)構(gòu)模型是指用于反映系統(tǒng)結(jié)構(gòu)邏輯關(guān)系的數(shù)學(xué)方程。借助這類模型，在掌握軟件單元可靠性特征的基礎(chǔ)上，可以對系統(tǒng)的可靠性特征及其發(fā)展變化規(guī)律做出評價。軟件可靠性結(jié)構(gòu)模型包括串聯(lián)系統(tǒng)模型、并聯(lián)系統(tǒng)模型，以及硬軟件復(fù)合系統(tǒng)模型等。軟件可靠性結(jié)構(gòu)模型是軟件系統(tǒng)可靠性分析的重要工具，既可以用于軟件系統(tǒng)的可靠性綜合，也可用于軟件系統(tǒng)的可靠性分解。2.2可靠性預(yù)計模型可

6、靠性預(yù)計模型可靠性預(yù)計模型本質(zhì)上是一些描述軟件失效與軟件錯誤的關(guān)系，描述軟件失效與運行剖面的關(guān)系的數(shù)學(xué)方程。借助這類模型，可以對軟件的可靠性特征做出定量的預(yù)計或評估。例如，可以預(yù)計開發(fā)過程中的可靠性增長，預(yù)計或評估軟件在預(yù)定工作時間的可靠度，預(yù)計軟件在任意時刻發(fā)生的失效數(shù)的平均值、軟件在規(guī)定的時間間隔內(nèi)發(fā)生失效次數(shù)的平均值、軟件在任意時刻的失效率、軟件失效時間間隔的概率分布和軟件預(yù)期的交付時間等。評估和預(yù)計是兩個有區(qū)別又有聯(lián)系的概念。評