《系统架构设计师教程（第2版）》第9章-软件可靠性基础知识-06-软件可靠性评价

文章目录

• 0. 概述
• 1. 选择可靠性模型
• 3. 可靠性数据的收集
• 4. 软件可靠性的评估和预测
• • 4.2 未测出失效的处理
  • 4.3 辅助方法

0. 概述

• 适用：
  • 软件开发过程：
    • 估计软件当前可靠性，以确认是否可以终止测试并发布软件
    • 预计软件要达到相应的可靠性水平所需要的时间和工作量
    • 评价提交软件时的软件可靠性水平
  • 最终软件系统
    • 确定最终软件产品所达到的可靠性水平
• 平价过程
  • 选择可靠性模型
  • 收集可靠性数据
  • 可靠性评估和预测

1. 选择可靠性模型

• 对于不同的软件系统，的可靠性分析目的不同，选择的模型也不同。

2.1 模型假设

• 概述：
  • 是可靠性模型的基础
  • 应符合软件系统的现有状况
    • 与假设冲突的因素在软件系统中应该是可忽略
    • 对模型的假设应逐条细致分析

2.2 预测的能力与质量

• 概述：
  • 预测的能力：模型根据已有的可靠性数据，预测将来的可靠性和失效概率的能力
  • 预测的质量：其预测结果的准确程度
• 在满足其他条件的前提下，应尽量选用比较成熟、应用较广的模型作为分析模型

2.3 模型输出值

• 根据可靠性测试目的来确定哪些模型的输出值满足可靠性评价需求
• 需要精确估计的可靠性定量指标：
  • 当前的可靠度
  • 平均无失效时间
  • 故障密度
  • 期望达到规定可靠性目标的日期
  • 达到规定的可靠性目标的成本要求

2.4 模型使用的简便性

• 模型需要的数据易于收集
• 模型应该简单易懂
• 模型应该便于使用

3. 可靠性数据的收集

• 可靠性数据：
  • 主要是指软件失效数据
  • 是软件可靠性评价的基础

3.2 数据的来源

• 贯穿于整个软件生命周期
  • 主要在软件测试、实施阶段收集的
  • 面向缺陷的可靠性测试产生的测试数据
  • 软件工程的需求、设计和开发阶段的可靠性活动产生的可靠性数据

3.3 收据收集的难点

• 可靠性数据的规范不统一，对软件进行度量的定义混乱不清
• 数据收集工作的连续性不能保证
• 缺乏有效的数据收集手段
• 数据的完整性不能保证
• 数据质量和准确性不能保证

3.4 解决方案

• 及早确定所采用的可靠性模型
• 制订良好的可靠性数据收集计划
• 重视测试数据的整理和分析
• 利用数据库来完成可靠性数据的存储和统计分析

4. 软件可靠性的评估和预测

4.1 软件可靠性评估解答的问题

• 软件是是否达到了可靠性目标
• 软件是否达到了可使用的条件
• 是否可以终止测试
• 若没有达到可靠性目标，再投入多少人力、物理可以达到
• 运行指定时间后，是否还能达到交付的可靠性水平

4.2 未测出失效的处理

• 不能认为可靠度是1.0
  • 处理方案1：简单地假设该测试是基于二项式分布的，这样就可以对可靠性进行保守估计
  • 处理方案2：根据无故障运行的测试用例的数量，估计可靠性的等级

4.3 辅助方法

1）失效数据的图形分析法

• 概念：是一种通过运行图形处理软件，对失效数据进行直观分析的方法
• 指标：
  • 累积失效个数图形
  • 单位时间段内的失效数的图形
  • 失效间隔时间图形

2）试探性数据分析技术

• 概念：
  • Exploratory Data Analysis
  • 对于失效数据图形进行一定的数字化分析，从而发现和揭示出数据中的异常
• 对可靠性分析有用的信息：
  • 循环相关
  • 短期内失效数的急剧上升
  • 失效数集中的时间段
• 这种分析方法常可以发现因排错引入新的缺陷、数据收集的质量问题、时间域的错误定义等问题

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