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

　　13.2.2 軟件可靠性建模方法

　　可靠性模型通常由以下幾部分組成：

　　1、模型假設(shè)。模型是實(shí)際情況的簡(jiǎn)化或規(guī)范化，總要包含若干假設(shè)。

　　2、性能度量。軟件可靠性模型的輸出量就是性能度量。

　　3、參數(shù)估計(jì)方法。

　　4、數(shù)據(jù)要求。

　　絕大多數(shù)模型包含三個(gè)共同假設(shè)：

　　1、代表性假設(shè)。選取代表軟件實(shí)際的運(yùn)行剖面。

　　2、獨(dú)立性假設(shè)。假設(shè)認(rèn)為軟件失效是獨(dú)立發(fā)生于不同時(shí)刻。

　　3、相同性假設(shè)。認(rèn)為所有軟件失效的后果(等級(jí))相同，即建模過(guò)程只考慮軟件失效的具體發(fā)生時(shí)刻，不區(qū)分軟件的失效嚴(yán)重等級(jí)。

　　如果在進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)引入了新的錯(cuò)誤，或修復(fù)行為使新的故障不斷發(fā)生，就應(yīng)該停止預(yù)測(cè)。否則，這樣的變化會(huì)因?yàn)樵黾訂?wèn)題的復(fù)雜程度而使模型的適用性降低。

　　好的軟件可靠性模型應(yīng)該具有如下重要特性：

　　1、基于可靠性的假設(shè)。

　　2、簡(jiǎn)單。

　　3、計(jì)算一些有用的量。

　　4、給出未來(lái)失效行為的好的映射。

　　5、可廣泛使用。

　　13.2.3 軟件的可靠性模型分類

　　可靠性模型大致可分為如下10類：

　　1、種子方法模型。

　　利用捕獲一再捕獲抽樣技術(shù)估計(jì)程序中的錯(cuò)誤數(shù)，在程序中預(yù)先有意“播種”一些設(shè)定錯(cuò)誤的“種子”，然后根據(jù)測(cè)試出的原始錯(cuò)誤和發(fā)現(xiàn)的誘導(dǎo)錯(cuò)誤比例，估計(jì)程序中殘留的錯(cuò)誤數(shù)。

　　優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，缺點(diǎn)是誘導(dǎo)錯(cuò)誤的“種子”與實(shí)際的原始錯(cuò)誤之間的類比性估量困難。

　　2、失效率類模型。

　　3、曲線擬合類模型。

　　用回歸分析的方法研究軟件 復(fù)雜性、缺陷數(shù)、失效率、失效間隔時(shí)間，包括參數(shù)方法和非參數(shù)方法兩種。

　　4、可靠性增長(zhǎng)模型。

　　5、程序結(jié)構(gòu)分析模型。

　　通過(guò)對(duì)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)可靠性、節(jié)點(diǎn)間轉(zhuǎn)換的可靠性和網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點(diǎn)間的轉(zhuǎn)換概率，得出該持續(xù)程序的整體可靠性。

　　6、輸入域分類模型。

　　7、執(zhí)行路徑分析方法模型。

　　8、非其次泊松過(guò)程模型。

　　NHPP，以軟件測(cè)試過(guò)程中單位時(shí)間的失效次數(shù)為獨(dú)立泊松隨機(jī)變量，來(lái)預(yù)測(cè)今后軟件的某使用時(shí)間點(diǎn)的積累失效次數(shù)。

　　9、馬兒可夫過(guò)程模型。

　　10、貝葉斯模型。

　　利用失效率的試驗(yàn)前分布和當(dāng)前的測(cè)試失效信息，來(lái)評(píng)估軟件的可靠性。

　　當(dāng)軟件可靠性工程師對(duì)軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程有充分的了解，軟件的繼承性比較好時(shí)具有良效果的可靠性分析模型。

　　時(shí)間域。

　　失效數(shù)類：失效數(shù)是有限的還是無(wú)限的。

　　失效數(shù)分布。

　　有限類：用時(shí)間表示的失效強(qiáng)度的函數(shù)形式。

　　無(wú)限類：用經(jīng)驗(yàn)期望失效數(shù)表示的失效強(qiáng)度的函數(shù)形式。

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