2011年軟考系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師學(xué)習(xí)筆記第十三章

　　13.1.2 軟件可靠性的定量描述

　　軟件的可靠性可以基于 使用條件、規(guī)定時(shí)間、系統(tǒng)輸入、系統(tǒng)使用、軟件缺陷 等變量構(gòu)建的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

　　1、規(guī)定時(shí)間：自然時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間、執(zhí)行時(shí)間。

　　使用執(zhí)行時(shí)間來度量軟件的可靠性最為準(zhǔn)確。

　　2、失效率：把軟件從運(yùn)行開始，到某一時(shí)刻t 為止，出現(xiàn)失效的概率用 F(t)表示。

　　F(0)=0，即軟件運(yùn)行初始時(shí)刻失效概率為0。

　　F(t)在時(shí)間域(0,+無窮大)上是單調(diào)遞增的。

　　F(+無窮大)=1，即失效概率在運(yùn)行時(shí)間不斷增長(zhǎng)時(shí) 趨向于1，這也意味著任何軟件都存在缺陷。

　　3、可靠度：在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時(shí)間內(nèi) 不發(fā)生失效的概率。

　　4、失效強(qiáng)度(Failure Intensity)單位時(shí)間 軟件系統(tǒng)出現(xiàn)失效的概率。

　　5、失效率(Failure Rate)又稱 風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)(Hazard Function)，也可以稱為條件失效強(qiáng)度。

　　就是當(dāng)軟件在 0～t 時(shí)刻內(nèi) 沒有發(fā)生失效的條件下，t 時(shí)刻軟件系統(tǒng)的失效強(qiáng)度。

　　公式略。

　　6、可靠度與失效率之間的換算。

　　7、平均失效時(shí)間(Mean Time to Failure，MTTF)就是軟件運(yùn)行后，到下一次出現(xiàn)失效的平均時(shí)間。更直觀地表明一個(gè)軟件的可靠度。

　　需要對(duì) 軟件可靠度 這個(gè)反映軟件可靠性的肚量指標(biāo)作下列補(bǔ)充說明：

　　1. 需指明它與其他軟件的界限。

　　2. 軟件失效必須明確定義。

　　3. 必須假設(shè)硬件無故障(失效)和軟件有關(guān)變量輸入正確。

　　5. 必須指明時(shí)間基準(zhǔn)：自然時(shí)間(日歷時(shí)間)、運(yùn)行時(shí)間、執(zhí)行時(shí)間(CPU 時(shí)間)、其他時(shí)間基準(zhǔn)。

　　6. 通常以概率度量，也可以模糊數(shù)學(xué)中的可能性加以度量。

　　7. 在時(shí)間域上進(jìn)行，是一種動(dòng)態(tài)度量，也可以是在數(shù)據(jù)域上，表示成功執(zhí)行一個(gè)回合的概率。

　　軟件回合是軟件運(yùn)行最小的、不可分的執(zhí)行單位。

　　8. 有時(shí)將軟件運(yùn)行環(huán)境簡(jiǎn)單地理解為軟件運(yùn)行剖面(Operational Profile)。

　　運(yùn)行剖面定義了關(guān)于軟件可靠性描述中的“規(guī)定條件”，測(cè)試環(huán)境、測(cè)試數(shù)據(jù) 等一系列問題。

　　13.1.3 可靠性目標(biāo)

　　使用 失效強(qiáng)度 表示軟件缺陷對(duì)軟件運(yùn)行的影響程度。

　　不僅取決于軟件失效發(fā)生的概率，還和軟件失效的嚴(yán)重程度有很大關(guān)系。引出另外一個(gè)概念——失效嚴(yán)重程度類(Failure Severity Class)。

　　失效嚴(yán)重程度類 就是對(duì)用戶具有相同程度影響的失效集合。

　　對(duì)失效嚴(yán)重程度的分級(jí) 可以按照不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，對(duì)成本影響、對(duì)系統(tǒng)能力的影響 等。

　　對(duì)成本的影響可能包括失效引起的額外運(yùn)行成本、修復(fù)和恢復(fù)成本、現(xiàn)有潛在的業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)的損失等。

　　對(duì)系統(tǒng)能力的影響常常表現(xiàn)為 關(guān)鍵數(shù)據(jù)的損失、系統(tǒng)異常退出、系統(tǒng)崩潰、導(dǎo)致用戶操作無效等。

　　可靠性目標(biāo)是指客戶對(duì)軟件性能滿意程度的期望。通常用 可靠度、故障強(qiáng)度、平均失效時(shí)間(MTTF)等指標(biāo)來描述。

　　建立定量的可靠性指標(biāo)需要對(duì)可靠性、交付時(shí)間、成本進(jìn)行平衡。

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