軟件開(kāi)發(fā)展過(guò)程的可靠性

來(lái)源:投稿網(wǎng) 時(shí)間:2024-02-02 10:00:08

隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，軟件可靠性已成為我們關(guān)注的問(wèn)題。軟件系統的規模越來(lái)越大，越來(lái)越復雜，其可靠性也越來(lái)越難以保證。應用程序本身對系統運行的可靠性要求越來(lái)越高。在航空、航天等關(guān)鍵應用領(lǐng)域，其可靠性要求尤為重要。在銀行等服務(wù)業(yè)，其軟件系統的可靠性也直接關(guān)系到其聲譽(yù)和生存發(fā)展的競爭力。特別是，軟件的可靠性比硬件的可靠性更難保證，這將嚴重影響整個(gè)系統的可靠性。在許多項目開(kāi)發(fā)過(guò)程中，對可靠性沒(méi)有明確要求，開(kāi)發(fā)商（部門(mén)）也沒(méi)有在可靠性上花費更多的精力。他們往往只關(guān)注速度、結果的正確性和用戶(hù)界面的友好性，而忽視了可靠性。投入使用后，我們發(fā)現了大量的可靠性問(wèn)題，增加了維護難度和工作量。在嚴重的情況下，我們只能把它放在貨架上，不能投入實(shí)際使用。本文僅討論了軟件開(kāi)發(fā)展過(guò)程的可靠性。

1.軟件可靠性設計的基本概念。

1.1軟件和軟件故障。軟件（也稱(chēng)為程序）本質(zhì)上是將一組離散輸入轉換為一組離散輸出的工具。它由一組編碼句組成。這些句子的功能基本上是以下功能之一：（1）計算表達式并將結果存儲在單元中；（2）決定下一步執行哪個(gè)句子；（3）輸入/輸出控制。

軟件產(chǎn)品和硬件產(chǎn)品一樣。軟件的可靠性也貫穿于軟件的整個(gè)壽命周期。軟件的壽命周期是指從軟件任務(wù)的提出到完成使命的整個(gè)時(shí)間過(guò)程。該壽命周期包括五個(gè)階段：要求/規格說(shuō)明、設計、實(shí)現、檢驗和維護。前四個(gè)階段是開(kāi)發(fā)期和使用期。

1.2軟件可靠性。軟件可靠性的定義是什么。更多的人認為軟件的可靠性與概率統計的可靠性的概念密切相關(guān)。軟件的可靠性是軟件在規定的時(shí)間周期內執行所需功能的能力。軟件的可靠性是指軟件在規定的時(shí)間內不造成系統故障的可能性即系統輸入和系統使用的函數。

2.軟件質(zhì)量的可靠性參數。

2.1系統平均無(wú)工作間隔時(shí)間（MTBSD或MTBD）。設置d為軟件正常工作的總時(shí)間，d為系統因軟件故障而停止工作的次數，定義TBSD=TV/（D+1）。在公式中，TBSD-MTBSD；TV-軟件正常工作的總時(shí)間（h）；D-系統因軟件故障而停止工作的次數。MTBSD反映了系統的穩定性。

2.2系統不工作（在一定時(shí)間內）。由于軟件故障而停止工作，操作員必須介入并重新啟動(dòng)才能繼續工作。

2.3可用性A。將TV設置為軟件正常工作的總時(shí)間，TD定義為A=TV/(TV+TD)，因為軟件故障導致系統不工作。它反映了系統的穩定性，也可以表達為A=TBD/(TBD+TDT)。類(lèi)型中，TBD-MTBD(h)，TDT-平均不工作時(shí)間，以下簡(jiǎn)稱(chēng)MDT(h)。一般生產(chǎn)的計算機系統要求A≥99.8%；銀行計算機系統要求A>99.9%。

2.4MTTR。它反映了軟件缺陷后采取對策的效率。在一定程度上，它也反映了軟件企業(yè)對社會(huì )服務(wù)的責任感。對于在線(xiàn)系統，MTT只需不超過(guò)2天，變差系數應小于1。一般MTTR也應小于7天，變差系數應小于1。

2.5平均不工作時(shí)間(MDT)。也就是說(shuō)，由于軟件故障，系統不工作的平均值。對于在線(xiàn)系統。MDT要求不超過(guò)10min一般MDT30min。

2.6初始故障。初始故障期一般在軟件交付和使用后的三個(gè)月內進(jìn)行。初始故障率取決于軟件設計水平、項目日數、軟件規模、軟件調試是否完全等因素。

2.7意外故障率。一般情況下，將軟件交付給用戶(hù)四個(gè)月后是意外故障期。意外故障率以每1000h的故障數為單位，反映了軟件的穩定質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)，意外故障率至少不超過(guò)1，即每千小時(shí)不到1次，即MTBF超過(guò)1000h。

2.8用戶(hù)誤用率。用戶(hù)未按軟件規范和說(shuō)明使用造成的錯誤稱(chēng)為用戶(hù)誤用。在總使用次數中，用戶(hù)誤用次數的百分比稱(chēng)為用戶(hù)誤用率。用戶(hù)誤用的原因之一是用戶(hù)對說(shuō)明理解不深，操作不熟練，但也可能是說(shuō)明不清楚，造成誤解。其他原因是軟件系統的可操作性也應得到改進(jìn)，用戶(hù)的使用培訓應更深入等。

2.9用戶(hù)提出補充要求。這反映了該軟件未能充分滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，有時(shí)需求是特定用戶(hù)的特定要求。為了更好地為社會(huì )服務(wù)，制造商應盡最大努力滿(mǎn)足他們的要求。

2.10處理能力。處理能力有各種指標。例如，根據需要表示每小時(shí)可以處理多少文件，每項工作的反應時(shí)間是多少秒。該指標應用于評估軟件和系統的經(jīng)濟效益。