軟件可靠性工程

前言

隨著計算機科學(xué)的高速發(fā)展，軟件無處不在，成為推進全球經(jīng)濟一體化的驅(qū)動器，并且正在成為推進新科技革命、新軍事變革及其知識經(jīng)濟飛速發(fā)展的引擎。今天，絕大多數(shù)產(chǎn)品，尤其是現(xiàn)代武器裝備系統(tǒng)等大型復(fù)雜系統(tǒng)的絕大多數(shù)功能和性能都是由軟件所規(guī)定和決定的。軟件的可靠性對現(xiàn)代武器裝備系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的有效發(fā)揮產(chǎn)生著巨大的影響，它已經(jīng)成為軟件業(yè)界和可靠性工程界關(guān)注的焦點，研究的熱點，實踐的重點。經(jīng)過軟件業(yè)界和可靠性工程界人士的不懈努力，軟件可靠性工程得到了廣泛的研究和不斷實踐，并取得了顯著的成效。但是，直到今天，開發(fā)足夠可靠的軟件并測試和驗證其可靠性，仍然是非常困難的問題。復(fù)雜軟件不管是對大型工程系統(tǒng)還是小型工程項目都越來越顯示出它是一個薄弱環(huán)節(jié)，即使是通過完備測試與合格驗證的軟件，也常常受到錯誤的困擾。與此同時，一個前所未有日益增長的需求是：軟件應(yīng)具有檢定合格的可靠性。例如，武器裝備系統(tǒng)、載人航天系統(tǒng)、核安全控制系統(tǒng)等無不對軟件可靠性提出了前所未有的高要求。即使是工業(yè)和日常生活中一般應(yīng)用程序的開發(fā)與銷售，市場對其可靠性要求也越來越高。況且，目前還不能保證軟件可靠性水平哪怕是在一段時間的將來是足夠的。四十多年前就已波及到全世界范圍的軟件危機，直到今天依然是我們難以逾越的障礙.本書編著者本著“需求牽引、面向工程”的原則，對軟件可靠性工程的理論進行了系統(tǒng)的研究和深入的探索，針對軟件可靠性工程的現(xiàn)狀提出了相應(yīng)的工程實踐方法，集中反映了在這一領(lǐng)域的研究成果，使我們看到了解決現(xiàn)行軟件可靠性工程問題的希望。軟件可靠性工程是軟件工程的重要分支，軟件可靠性工程的產(chǎn)生和發(fā)展得益于硬件可靠性工程，硬件可靠性工程技術(shù)和方法是軟件可靠性工程研究和實踐的基礎(chǔ)。系統(tǒng)研究和解決軟件可靠性工程問題。

內(nèi)容概要

　　本書本著“需求牽引、面向工程、結(jié)合實際”的原則，系統(tǒng)地闡述了軟件可靠性工程的理論，提出了軟件可靠性建模、度量、分配、設(shè)計、分析、測試與管理的實踐方法。內(nèi)容包括：軟件可靠性工程基礎(chǔ)；軟件可靠性建模；軟件可靠性度量；軟件可靠性要求的制定與分配；軟件可靠性設(shè)計；軟件可靠性分析；軟件可靠性測試；軟件可靠性工程管理等?！　”緯晒┸浖_發(fā)人員、測試人員、軟件工程管理人員、軟件質(zhì)量與可靠性管理人員、其他工程技術(shù)人員以及軟件工程本科高年級學(xué)生、研究生使用和參考。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 軟件可靠性工程研究和實踐的意義1.2 軟件可靠性對系統(tǒng)可靠性的影響1.3 軟件可靠性工程的基本問題1.3.1 軟件為什么失效1.3.2 如何開發(fā)可靠的軟件1.3.3 如何檢驗軟件可靠性1.4 軟件可靠性工程框架1.4.1 軟件可靠性工程過程模型1.4.2 軟件可靠性過程活動及其關(guān)系1.5 軟件可靠性工程進展1.5.1 軟件可靠性模型的發(fā)展歷程1.5.2 軟件可靠性工程現(xiàn)狀及其進展第2章 軟件可靠性工程基礎(chǔ)2.1 基本概念2.1.1 軟件可靠性2.1.2 軟件可靠性工程2.1.3 軟件錯誤、缺陷及故障2.1.4 軟件失效2.1.5 時間2.1.6 運行剖面2.2 軟件與硬件的區(qū)別2.2.1 軟件生命周期及其過程與硬件的差別2.2.2 軟件和硬件在可靠性方面的異同2.2.3 導(dǎo)致軟件和硬件可靠性差別的主要原因2.3 軟件可靠性因素2.3.1 運行剖面2.3.2 軟件規(guī)模2.3.3 軟件結(jié)構(gòu)2.3.4 軟件可靠性設(shè)計2.3.5 軟件測試2.3.6 軟件工程化管理與軟件可靠性工程管理2.3.7 軟件開發(fā)技術(shù)、方法和工具2.3.8 人員2.4 軟件失效機理2.5 X系統(tǒng)失效機理2.5.1 X系統(tǒng)的失效行為2.5.2 X系統(tǒng)失效示例第3章 軟件可靠性建模3.1 軟件可靠性建模的基本思想及基本問題3.1.1 基本思想3.1.2 基本問題3.2 軟件可靠性模型特征及評價3.2.1 特征3.2.2 評價3.3 模型分類與模型假設(shè)3.3.1 模型分類3.3.2 模型假設(shè)3.4 隨機過程類模型3.4.1 Markov過程模型3.4.2 非齊次Poission過程模型3.4.3 Musa模型3.4.4 超幾何分布模型及參數(shù)估計3.5 非隨機過程類模型3.5.1 JM模型參數(shù)的Bayes推導(dǎo)3.5.2 Bayes經(jīng)驗Bayes模型3.5.3 LittlewoodVerrall模型3.5.4 Bayes理論應(yīng)用于JM模型3.5.5 Nelson模型3.5.6 錯誤植入模型3.6 基于構(gòu)件的軟件可靠性模型3.6.1 基于構(gòu)件軟件的可靠性分析3.6.2 基于構(gòu)件軟件中的函數(shù)3.6.3 基于構(gòu)件軟件的可靠性通用模型——構(gòu)件概率遷移圖3.6.4 通用模型實例化及可靠性估計方法3.6.5 基于構(gòu)件的軟件可靠性分析流程3.7 模型的比較、選擇及合并3.7.1 比較、選擇準則3.7.2 模型選擇3.7.3 模型合并第4章 軟件可靠性度量4.1 軟件可靠性度量的目的4.2 軟件質(zhì)量度量4.2.1 軟件質(zhì)量4.2.2 軟件質(zhì)量要求4.2.3 軟件度量對象4.2.4 軟件度量分類4.2.5 不同度量類型之間的關(guān)系4.2.6 軟件度量標(biāo)度4.3 軟件可靠性度量體系選取準則4.4 軟件可靠性的度量過程4.5 軟件可靠性度量模型及常用度量4.5.1 軟件質(zhì)量模型4.5.2 軟件可靠性度量模型4.5.3 故障、失效分類統(tǒng)計4.5.4 常用軟件可靠性度量4.6 產(chǎn)品度量4.6.1 需求分析階段4.6.2 概要設(shè)計階段4.6.3 詳細設(shè)計階段4.6.4 編碼實現(xiàn)階段4.6.5 軟件測試階段4.6.6 驗收與交付階段4.7 軟件復(fù)雜性度量4.7.1 單元復(fù)雜性4.7.2 結(jié)構(gòu)復(fù)雜性4.7.3 總體復(fù)雜性4.7.4 詳細設(shè)計簡明度的設(shè)計結(jié)構(gòu)度量4.8 過程度量4.8.1 需求分析階段4.8.2 概要設(shè)計階段4.8.3 詳細設(shè)計階段4.8.4 實現(xiàn)階段4.8.5 測試階段4.8.6 驗收與交付階段第5章 軟件可靠性要求的制定與分配5.1 軟件可靠性要求5.1.1 定性要求5.1.2 定量要求5.2 軟件可靠性分配5.2.1 分配目的5.2.2 分配條件5.2.3 分配原則5.2.4 分配方法5.2.5 軟件可靠性分配流程5.2.6 分配方法的比較和選擇5.3 軟件可靠性預(yù)計5.4 軟件可靠性分配與預(yù)計的關(guān)系第6章 軟件可靠性設(shè)計6.1 概述6.1.1 軟件可靠性設(shè)計的目的和意義6.1.2 Myers設(shè)計原則6.1.3 軟件可靠性設(shè)計分類6.2 軟件可靠性設(shè)計過程活動6.2.1 軟件設(shè)計過程分析6.2.2 軟件可靠性工程活動6.2.3 需求獲取6.2.4 需求分析6.2.5 軟件設(shè)計6.3 避錯設(shè)計6.3.1 軟件需求工程6.3.2 軟件設(shè)計6.3.3 編碼實現(xiàn)6.3.4 軟件可靠性設(shè)計準則6.3.5 實時操作系統(tǒng)的可靠性、安全性設(shè)計6.3.6 健壯性設(shè)計6.3.7 簡化設(shè)計6.3.8 重人和并發(fā)6.3.9 結(jié)構(gòu)沖突與回溯6.4 查錯設(shè)計6.4.1 被動式錯誤檢測6.4.2 主動式錯誤檢測6.4.3 軟件在線自檢6.5 糾錯設(shè)計6.6 容錯設(shè)計6.6.1 概念6.6.2 軟件容錯中的故障表示6.6.3 軟件容錯的基本活動……第7章 軟件可靠性分析第8章 軟件可靠性測試第9章 軟件可靠性工程管理參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章　緒論1.1 軟件可靠性工程研究和實踐的意義20世紀70年代中后期以來，以軟件工程的大力發(fā)展為契機，假傳統(tǒng)可靠性工程技術(shù)和方法，軟件可靠性工程得以產(chǎn)生并取得了長足的進展，各種軟件可靠性模型相繼推出并得到不斷改進和優(yōu)化，模型驗證和使用一度成為軟件可靠性工程的熱點，直到今天也依然是熱門話題。軟件可靠性設(shè)計與測試技術(shù)得以開發(fā)并逐步應(yīng)用于工程實踐；軟件可靠性分析、評估方法不斷完善，并在一些特殊的或重點工程項目中得到應(yīng)用；軟件可靠性工程管理技術(shù)的開發(fā)備受推崇，相應(yīng)的管理方法被實踐所驗證，軟件業(yè)界已充分認識到，絕大多數(shù)軟件問題是由管理不善所引起的，所以，以過程改進、組織性能改進、管理模式改進、軟件開發(fā)人員管理為重點的管理體系和管理機制得以產(chǎn)生并日臻成熟；軟件可靠性標(biāo)準化工作得到前所未有的重視，國際電工委員會的TC56技術(shù)委員會成立了軟件可靠性工作組，一些迫切需要的軟件可靠性、維護性標(biāo)準相繼發(fā)布，為軟件可靠性工程實踐奠定了基礎(chǔ)。目前，通過軟件業(yè)界和可靠性工程界的不懈努力，軟件可靠性工程得到了廣泛的研究并不斷實踐取得了顯著的成績，但遺憾的是直到今天，開發(fā)足夠可靠的軟件并測試和驗證其可靠性，仍然是非常困難的問題。復(fù)雜軟件不管是對大工程系統(tǒng)還是小工程項目都越來越顯示出它是一個薄弱環(huán)節(jié)，即使是通過完備測試與合格驗證的軟件也常常受到錯誤的困擾。與此同時，一個前所未有日益增長的需求是：軟件應(yīng)具有檢定合格的可靠性，例如，武器裝備系統(tǒng)、載人航天系統(tǒng)、核安全控制系統(tǒng)等無不對軟件可靠性提出了前所未有的高要求。即使是在工業(yè)和日常生活中一般應(yīng)用程序的開發(fā)與銷售，市場對其可靠性要求也越來越高。盡管如此，我們還不能保證軟件可靠性水平，哪怕是在一段時間的將來是足夠的，四十多年前就已波及到全世界范圍的軟件危機，直到今天依然是難以逾越的障礙。

編輯推薦

《軟件可靠性工程》可供軟件開發(fā)人員、測試人員、軟件工程管理人員、軟件質(zhì)量與可靠性管理人員、其他工程技術(shù)人員以及軟件工程本科高年級學(xué)生、研究生使用和參考。

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