故障察觉率可变的软件可靠性增长模型

总第171期2008年第9期舰船电子工程Ship Electronic Enginee ring Vol.28No.9181　关于软件产品的软件可靠性增长模型的改进及可靠性3杜　翔　沈元隆(南京邮电大学　南京　210003)摘　要　提出改进的关于软件产品的软件可靠性增长模型。

分析了关于软件产品的可靠性增长原模型的特性,指出了原模型的假设与实际情况不相符的方面;在充分考虑补丁对销售后的软件产品的作用下,将Lit tlewood 对软件模型的思想—即在测试初期出现的错误对软件失效的影响大于后期出现的错误对软件失效率的影响—引入到原模型,并提出了改进的关于软件产品的软件可靠性增长模型。

针对所提出的模型,利用测量的数据进行了实际仿真。

关键词　软件可靠性;软件可靠性增长模型;参数估计中图分类号　TN406Imp rovement of Reli abili ty Growt h in Soft ware Prod uct san d t he St ud y of Reli abilityD u Xia ng S he n Yuanlong(Nanjing Universit y of Posts and Telecommunications ,Nanjing 210003)Abs tra ct The impro veme nt of r elia bilit y growt h in software product s is put forwared in this pape r.Firstly ,the per 2fo rmance of reliability growt h in software products is analyzed ,and the diffe rence between t he original model a nd t he real e n 2vironment is pointedt out.Seco ndly ,ba sed on the idea that t he inf luences of e rror on the earlier stage test on t he sof twa re dis 2abled rate overceed that on the la te r ,the improveme nt of relia bility growt h in sof tware p roduct s i s p rese nted.At la ster ,chec 2king computation a re operated on the original and the p rese nted models.Ke y w ords sof tware r eliability ,s oft ware relia bilit y model ,pa rameter e stimation Class N umber TN4061　引言从1972年到目前,为了研究软件可靠性,已经提出一百多种模型,但这其中大部分模型主要是从消除软件中的错误数的角度来研究软件的可靠性模型。

软件可靠性模型与评估方法软件可靠性是指在特定环境中，系统在规定时间内以满足用户需求的准确性、稳定性和可用性的概率。

在软件开发过程中，确保软件的可靠性是至关重要的。

本文将介绍软件可靠性模型与评估方法，以帮助开发人员提高软件的可靠性。

一、可靠性定义与重要性软件可靠性是指在特定条件下，软件系统在规定时间内以满足用户需求的准确性、稳定性和可用性的概率。

软件可靠性评估的主要目的是为了确定软件在特定条件下的可靠性水平，以评估软件系统的可信度和稳定性。

软件可靠性的提高将直接影响到用户对软件系统的满意度和信任度。

二、软件可靠性模型1. 静态模型静态模型是通过对软件设计和代码进行分析，检测潜在的软件错误，以预测软件系统的可靠性。

静态模型主要包括代码静态分析、软件结构分析和软件测试。

1.1 代码静态分析代码静态分析通过对源代码的分析，发现代码中的潜在错误和缺陷。

常用的代码静态分析工具包括Lint、FindBugs等，可以帮助开发人员提前发现代码中的潜在问题，从而减少软件系统的错误率。

1.2 软件结构分析软件结构分析主要是通过对软件系统的结构进行分析，检测系统的层次结构、调用关系、模块依赖等，以评估软件系统的可靠性。

软件结构分析常用的方法有层次分析法、结构方程模型等。

1.3 软件测试软件测试是通过执行一系列测试用例，检查软件系统的功能是否正常，以及是否存在潜在的错误和缺陷。

软件测试主要包括单元测试、集成测试、系统测试和验收测试等。

通过全面的软件测试，可以提高软件系统的可靠性和稳定性。

2. 动态模型动态模型是通过对软件系统运行状态进行监测和分析，以评估软件系统的可靠性。

常用的动态模型包括故障树分析、可靠性块图和Markov模型等。

2.1 故障树分析故障树分析通过将软件故障转化为逻辑关系，来描述故障的发生和传播过程。

故障树分析可以帮助开发人员识别和定位软件系统中的关键故障点，从而制定相应的改进和优化方案。

2.2 可靠性块图可靠性块图是通过将系统的可靠性表示为块和连接线的图形化表示方法，来描述系统的可靠性。

系统可靠性设计中的可靠性增长模型实际应用引言在现代科技发展的浪潮中，各种系统的可靠性设计显得尤为重要。

无论是电子产品、机械设备还是软件系统，它们的可靠性直接影响到用户的体验和生产效率。

因此，如何设计一种可靠性增长模型，以保证系统在运行过程中的可靠性，成为了工程技术领域中一个备受关注的问题。

本文将着重探讨系统可靠性设计中的可靠性增长模型实际应用。

可靠性增长模型的基本原理可靠性增长模型是一种统计学方法，用来预测系统在运行过程中的可靠性增长趋势。

它基于系统故障数据，通过不断积累和分析数据，来估计系统在未来的可靠性表现。

在实际应用中，可靠性增长模型通常基于一定的数学模型，比如指数分布、Weibull分布等，来描述系统的可靠性增长规律。

通过对这些模型进行参数估计和验证，就可以得到一种相对准确的可靠性增长模型。

可靠性增长模型的实际应用在实际工程项目中，可靠性增长模型通常被用来指导系统的维护和改进。

以某软件系统为例，通过收集和分析用户反馈数据，可以得到系统的故障信息。

然后，可以利用可靠性增长模型来预测未来一段时间内系统的可靠性表现。

基于这些预测结果，工程师可以有针对性地进行系统的维护和改进，以提高系统的可靠性。

比如，可以针对系统中频繁出现的故障点进行技术改进，或者增加系统的冗余设计，来提高系统的可靠性。

除了软件系统，可靠性增长模型也被广泛应用于电子产品和机械设备的设计中。

通过对系统的故障数据进行统计分析，可以建立相应的可靠性增长模型，从而指导产品的设计和生产。

比如，某电子产品经常出现电池故障问题，工程师可以通过可靠性增长模型来预测电池的寿命，并据此进行电池的选型和使用说明书的编写。

这样一来，就可以有效地提高产品的可靠性，从而提升用户的满意度。

在工程设计中，可靠性增长模型也被用来进行风险评估和决策支持。

通过对系统的可靠性增长趋势进行分析，可以为工程师提供重要的决策依据。

比如，在某海洋平台设计中，通过对平台结构的可靠性增长模型进行分析，工程师可以评估平台在不同环境条件下的可靠性表现，并据此进行结构设计和材料选择。

故障察觉率可变的软件可靠性增长模型吴开贵;张烨;尹鲁燕;陈镭;李明辉【摘要】证明了基于G-O模型的NHPP类型的软件可靠性增长模型不需要考虑不完美排错和排错过程中新错误的引入,并在该基础上提出了一种新的软件可靠性增长模型.该模型在软件排错过程中不但考虑了软件开发员对系统熟悉程度的上升,而且考虑了系统现存错误数的不断减少,是一种故障检测率随时间变化的软件可靠性增长模型.并利用现有的公开发表的数据对该模型进行测试,发现其达到了比G-O 模型的等其他模型更好的拟合效果.%It is proved that SRGM based on NHPP type of G-O model doesn't need to consider imperfect debugging and new mistakes during the debugging process. A new type of SRGM comes out which does not only consider the software developer's familiarity with software system, but also consider the diminishing mistakes developing system. This SRGM has considered the fault detection rate changing with the time changing. Moreover, the test result by using the public reported data shows that the goodness of fit is better than that of other models of G-O model.【期刊名称】《计算机系统应用》【年(卷),期】2011(020)009【总页数】4页(P103-106)【关键词】非齐次泊松过程;故障检测率;软件可靠性增长模型;非完美排错;故障移除效率【作者】吴开贵;张烨;尹鲁燕;陈镭;李明辉【作者单位】重庆大学计算机学院,重庆400044;重庆大学计算机学院,重庆400044;重庆大学计算机学院,重庆400044;重庆大学计算机学院,重庆400044;重庆大学计算机学院,重庆400044【正文语种】中文随着计算机软件规模的扩大，功能的日益复杂，使得软件的可靠性成为衡量软件质量的一个重要的标准。

软件系统可靠性分析与评估方法引言：在当今科技高速发展的时代，软件系统的可靠性成为了保证系统正常运行的重要因素。

无论是传统的电子设备，还是如今的智能手机、车载导航等，都离不开软件系统的支持。

因此，对软件系统的可靠性进行准确的分析与评估是非常有必要的。

一、定量与定性分析软件系统的可靠性分析与评估可以从定量和定性两个角度进行。

定量分析是指通过收集系统的实际使用数据、故障报告等相关信息，使用一定的数学统计方法来进行分析，并得出系统的可靠性指标。

而定性分析则是通过专家评估的方式，根据系统的设计、实现过程等因素，判断系统的可靠性。

二、故障模式与效应分析（FMEA）FMEA是一种常见的软件系统可靠性分析方法，通过对系统可能出现的故障模式进行分析，识别出故障发生的原因、可能导致的后果，从而确定出高风险的故障模式，并采取相应的措施进行改进和修复。

这种方法可以帮助我们提前发现潜在的系统故障，并采取预防措施，提高系统的可靠性。

三、可靠度增长模型可靠度增长模型是基于系统的故障率分布，通过分析系统的历史故障数据，可以对系统的可靠性进行评估。

根据故障数据的变化趋势，可以预测系统在未来一段时间内的可靠性水平，并采取相应的措施来提高系统的可靠性。

可靠度增长模型是一种较为常用的软件系统可靠性评估方法，在实际应用中取得了较好的效果。

四、可行性研究与风险分析在软件系统开发的初期，进行可行性研究和风险分析是非常重要的。

通过对系统开发的需求、时间、财力等方面进行综合评估，可以确定系统开发的可行性，并在开发过程中提前识别潜在的风险因素。

这种方法可以帮助团队合理安排开发任务，降低系统开发过程中可能面临的风险。

五、甲方测试与用户反馈在软件系统开发完成后，进行甲方测试和收集用户反馈也是评估系统可靠性的重要手段。

甲方测试是指将软件系统交付给客户使用进行测试，通过客户的使用和反馈情况来评估系统的可靠性。

同时，还可以收集用户的反馈意见，了解系统存在的问题和不足之处，从而进一步改进和提高系统的可靠性。

机载软件测试中的可靠性评估方法机载软件是指嵌入在飞机等航空器上的软件系统，它们在保证飞行安全的同时，还需要具备高度的可靠性。

机载软件测试中的可靠性评估方法是评估软件系统在大量使用情况下能够正常运行的能力，确保系统不会因为软件故障而导致飞机事故。

在机载软件测试中，可靠性评估是一个重要的环节，其目的是统计分析软件系统在特定的时间段内没有故障的概率，并对可能故障点进行深入分析，以提高软件系统的可靠性。

以下是常见的机载软件测试中的可靠性评估方法：1. 故障注入法故障注入法是通过人为的方法向软件系统中注入故障，测试系统对这些故障的处理能力。

这种方法能够模拟出各种可能出现的故障情况，以及系统的容错和恢复能力。

通过故障注入法，可以评估软件系统在实际使用中的可靠性。

2. 可靠性增长模型可靠性增长模型是通过对软件系统的持续测试和监控，统计分析软件系统在时间推移中的可靠性增长情况。

通过收集和分析系统的故障数据，可以预测软件系统的可靠性指标，并提前采取措施改进系统的可靠性。

3. 故障树分析故障树分析是一种通过逻辑关系和概率计算来确定系统可靠性的方法。

通过构建故障树，将系统失效的原因和各个组件之间的关系表示出来，并通过组合逻辑和概率推断来计算系统的可靠性。

通过故障树分析，可以找出系统的薄弱环节，并制定相应的改进措施。

4. 可靠性预测模型可靠性预测模型利用已有的可靠性数据和统计方法，通过对系统进行建模和分析，预测系统在未来的可靠性指标。

其中，可采用的常见模型有高斯过程模型、齐普夫分布模型等。

预测模型能够帮助评估人员在系统设计和开发的早期阶段确定可靠性目标，并指导后续的测试和验证工作。

5. 可靠性试验可靠性试验是通过对软件系统进行一系列验证和测试，以获得系统的可靠性指标。

试验可以采用多种方式，例如压力测试、负载测试、冗余测试等。

通过可靠性试验，可以评估系统在实际使用环境中的长期可靠性，发现潜在的故障点，并采取相应的措施提高系统的可靠性。

软件可靠性模型综述可靠性是衡量所有软件系统最重要的特征之一。

不可靠的软件会让用户付出更多的时间和金钱, 也会使开发人员名誉扫地。

IEEE 把软件可靠性定义为在规定条件下, 在规定时间内, 软件不发生失效的概率。

该概率是软件输入和系统输出的函数, 也是软件中存在故障的函数, 输入将确定是否会遇到所存在的故障。

软件可靠性模型，对于软件可靠性的评估起着核心作用，从而对软件质量的保证有着重要的意义。

一般说来，一个好的软件可靠性模型可以增加关于开发项目的效率，并对了解软件开发过程提供了一个共同的工作基础，同时也增加了管理的透明度。

因此，对于如今发展迅速的软件产业，在开发项目中应用一个好的软件可靠性模型作出必要的预测，花费极少的项目资源产生好的效益，对于企业的发展有一定的意义。

1软件失效过程1.1软件失效的定义及机理当软件发生失效时，说明该软件不可靠，发生的失效数越多，发生失效的时间间隔越短，则该软件越不可靠。

软件失效的机理如下图所示：1）软件错误（Software error）：指在开发人员在软件开发过程中出现的失误，疏忽和错误，包括启动错、输入范围错、算法错和边界错等。

2）软件缺陷（Software defect）：指代码中存在能引起软件故障的编码，软件缺陷是静态存在的，只要不修改程序就一直留在程序当中。

如不正确的功能需求，遗漏的性能需求等。

3）软件故障（Software fault）：指软件在运行期间发生的一种不可接受的内部状态，是软件缺陷被激活后的动态表现形式。

4）软件失效（Software failure）：指程序的运行偏离了需求，软件执行遇到软件中缺陷可能导致软件的失效。

如死机、错误的输出结果、没有在规定的时间内响应等。

从软件可靠性的定义可以知道，软件可靠性是用概率度量的，那么软件失效的发生是一个随机的过程。

在使用一个程序时，在其他条件保持一致的前提下，有时候相同的输入数据会得到不同的输出结果。