课件S02 软件可靠性工程-指标

可靠度计算示例： 例：设t=0时，投入工作的10000只灯泡，当t=365天时，发现有300只灯泡 坏了，求一年时的工作可靠度。
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《工程机械可靠性》精品培训-第三章-可靠性指标及计算
第一节 可靠性概率指标
第一节 可靠性概率指标
2. 失效概率
与可靠度相对应的是不可靠度，也就是“产品在规定的条件下 和规定的时间内不能完成规定功能的概率”，记为F (Failure)，为
= 0.0537
不失效概率，即可靠度R(t)：
R(t) = 1− F (t) = 1− 0.0539 = 0.9463
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《工程机械可靠性》精品培训-第三章-可靠性指标及计算
第一节 可靠性概率指标
第一节 可靠性概率指标
三、失效率： （1）定义
产品工作到 t 时刻后，单位时间内发生故障的概率。即产品 工作到t 时刻后，在单位时间内发生故障的产品数与在时刻t 时仍
t
图2-1 零件寿命试验数据直方图
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《工程机械可靠性》精品培训-第三章-可靠性指标及计算
第一节 可靠性概率指标
1) 第i区间∆t = ti − ti−1；零件的失效频数为∆N fj , 其失效频率为：
fi
=
∆N N
fj
2) 在ti < t时间内的累计失效数为：
∑i
N fi = ∆N fj
j =1
第一节 可靠性概率指标
零件寿命试验数据
顺 区间间距 区间
序 号
∆t / h
中值
ti / h
1 0～100 50
2 100～200 150
3 200～300 250
4 300～400 350
5 400～500 450

3 可靠性建模
使用可靠性建模来预测软 件系统未来的可靠性水平 和潜在的故障。
软件可靠性工程的实践案例
电子支付系统
医疗软件
汽车软件
通过可靠性工程的实践，提高了 电子支付系统的可靠性和安全性。
可靠性工程应用于医疗软件开发， 提高了医疗系统的准确性和可靠 性。
可靠性工程帮助汽车制造商确保 车载软件的稳定性和可靠性，提 高驾驶安全性。
软件可靠性工程的未来发展
随着软件技术的不断发展，软件可靠性工程也面临着新的挑战和机遇。
人工智能
将人工智能技术应用于可靠性工程，自动化软件可靠性评估和故障处理。
物联网
随着物联网的普及，软件可靠性工程需要适应更复杂和分布式的系统环境。
大数据
利用大数据分析来提高软件系统的可靠性，预测和预防潜在的故障。
需求分析
明确软件系统可靠性需求和相关约束。
测试和验证进行各类软件来自靠性测试和验证活动， 包括功能测试、性能测试和稳定性测试。
软件可靠性测试和评估
软件可靠性工程包括多种测试和评估方法，以确保软件系统的可靠性和稳定性。
1 回归测试
用于验证软件系统在进行 更改后是否仍然具有高可 靠性。
2 负载测试
测试软件系统在高负载情 况下的可靠性，以确定系 统的性能和稳定性。
容错性
软件可靠性工程可以通过引入容 错机制来提高软件系统对故障的 容忍能力。
可靠性分析
通过定量和定性的方法来评估软 件系统的可靠性，识别和解决潜 在的故障和缺陷。
软件可靠性工程的流程
1
设计和开发
2
采用可靠性设计和开发方法，确保软件
系统的可靠性。
3
发布和运维
4
部署软件系统并进行持续的监控和维护， 及时处理故障和问题。

测试性通常用故障检测率FDR、故障隔离率FIR 和虚警率FAR度量。
可用性（availability）
可用性是产品可靠性、维修性和保障性三种 固有属性的综合反映，指产品处于可工作状态或 可使用状态的能力，也称为有效性。
使用可用性A0
工作时间
工作时间
A 工作时间 不能工作时间 工作时间 维修时间 延误时间
规定的程序和方法：按技术文件规定采用的维修 工作类型、步骤和方法。
维修性是产品的重要性能，对系统效能和使用维 修费用由直接的影响。
保障性（supportability）
保障性指产品设计特性和计划的保障资源满 足平时和战时使用要求的能力，称为保障性。
维修保障只是综合保障工程中的一个方面。 表征保障性的指标是平均延误时间MDT。
定义：产品在任务开始时可用的条件下，在规定 的任务剖面中，能完成规定功能的能力称为产品 的“（狭义）可信性”，简写为D。
产品在执行任务中的状态及可信性取决于与任务 有关的产品可靠性及维修性的综合影响。
可信性（dependability）
产品在规定的条件下，满足给定定量特 性要求的自身能力，称为产品的固有能 力C，一般就是产品的性能。
维修性（maintainability）
产品在规定条件下和维修时间内，按规定的 程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态 的能力，称为维修性。
维修性指的是产品维修的难易程度，是产品设计 所赋予的一种维修简便、迅速和经济的固有属性。 包括修复性维修、预防性维修等内容。
规定的条件：维修的机构和场所及相应人员与设 备、设施、工具、备件、技术资料等资源条件。
2010.1.1
二、研究内1容2.、4创可新靠点性分析与设计
v三、产品可靠性工作流程与特性

软件避错设计 • 慎重使用容易引入缺陷的结构和技术
– 浮点数 – 指针 – 动态内存分配 – 并行 – 递归 – 中断 – 继承 – 别名 – 默认输入的处理
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
软件查错设计
数据采集的多路冗余设计
关键数据的采集可采用多路冗余设计，即可以从 多个通讯口对同一数据进行采集，通过表决进行有 效数据的裁决。通常多采用奇数路的冗余设计，如3 路、5路等。
(1)开关量的裁决可采用多数票的裁决，如3取2、 5取3等。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
看门狗的设计
看门狗技术是控制运行时间的一种有效方法。看门狗实际上是
一种计时装置，当计时启动后看门狗在累计时间，当累计时间到了
规定值时触发到时中断（即狗叫），看门狗在不需要时可以关闭。
快查明，以限制错误的损害并降低排错的 难度。
• 负效应
– 所设置的“接收判据”不可能与预期的正
确结果完全吻合，导致错判 或漏判；
– 软件增加了冗余可能降低可靠性
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
被动式错误检测的实施方法
当然这必须与避免潜在的死循环的设计准则联合使用。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
握手标志置不上的可能
可靠的设计方法