软件开发展过程的可靠性

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随着科学技术的不断进步，软件可靠性已成为我们关注的问题。软件系统的规模越来越大，越来越复杂，其可靠性也越来越难以保证。应用程序本身对系统运行的可靠性要求越来越高。在航空、航天等关键应用领域，其可靠性要求尤为重要。在银行等服务业，其软件系统的可靠性也直接关系到其声誉和生存发展的竞争力。特别是，软件的可靠性比硬件的可靠性更难保证，这将严重影响整个系统的可靠性。在许多项目开发过程中，对可靠性没有明确要求，开发商（部门）也没有在可靠性上花费更多的精力。他们往往只关注速度、结果的正确性和用户界面的友好性，而忽视了可靠性。投入使用后，我们发现了大量的可靠性问题，增加了维护难度和工作量。在严重的情况下，我们只能把它放在货架上，不能投入实际使用。本文仅讨论了软件开发展过程的可靠性。

1.软件可靠性设计的基本概念。

1.1软件和软件故障。软件（也称为程序）本质上是将一组离散输入转换为一组离散输出的工具。它由一组编码句组成。这些句子的功能基本上是以下功能之一：（1）计算表达式并将结果存储在单元中；（2）决定下一步执行哪个句子；（3）输入/输出控制。

软件产品和硬件产品一样。软件的可靠性也贯穿于软件的整个寿命周期。软件的寿命周期是指从软件任务的提出到完成使命的整个时间过程。该寿命周期包括五个阶段：要求/规格说明、设计、实现、检验和维护。前四个阶段是开发期和使用期。

1.2软件可靠性。软件可靠性的定义是什么。更多的人认为软件的可靠性与概率统计的可靠性的概念密切相关。软件的可靠性是软件在规定的时间周期内执行所需功能的能力。软件的可靠性是指软件在规定的时间内不造成系统故障的可能性即系统输入和系统使用的函数。

2.软件质量的可靠性参数。

2.1系统平均无工作间隔时间（MTBSD或MTBD）。设置d为软件正常工作的总时间，d为系统因软件故障而停止工作的次数，定义TBSD=TV/（D+1）。在公式中，TBSD-MTBSD；TV-软件正常工作的总时间（h）；D-系统因软件故障而停止工作的次数。MTBSD反映了系统的稳定性。

2.2系统不工作（在一定时间内）。由于软件故障而停止工作，操作员必须介入并重新启动才能继续工作。

2.3可用性A。将TV设置为软件正常工作的总时间，TD定义为A=TV/(TV+TD)，因为软件故障导致系统不工作。它反映了系统的稳定性，也可以表达为A=TBD/(TBD+TDT)。类型中，TBD-MTBD(h)，TDT-平均不工作时间，以下简称MDT(h)。一般生产的计算机系统要求A≥99.8%；银行计算机系统要求A>99.9%。

2.4MTTR。它反映了软件缺陷后采取对策的效率。在一定程度上，它也反映了软件企业对社会服务的责任感。对于在线系统，MTT只需不超过2天，变差系数应小于1。一般MTTR也应小于7天，变差系数应小于1。

2.5平均不工作时间(MDT)。也就是说，由于软件故障，系统不工作的平均值。对于在线系统。MDT要求不超过10min一般MDT30min。

2.6初始故障。初始故障期一般在软件交付和使用后的三个月内进行。初始故障率取决于软件设计水平、项目日数、软件规模、软件调试是否完全等因素。

2.7意外故障率。一般情况下，将软件交付给用户四个月后是意外故障期。意外故障率以每1000h的故障数为单位，反映了软件的稳定质量。一般来说，意外故障率至少不超过1，即每千小时不到1次，即MTBF超过1000h。

2.8用户误用率。用户未按软件规范和说明使用造成的错误称为用户误用。在总使用次数中，用户误用次数的百分比称为用户误用率。用户误用的原因之一是用户对说明理解不深，操作不熟练，但也可能是说明不清楚，造成误解。其他原因是软件系统的可操作性也应得到改进，用户的使用培训应更深入等。

2.9用户提出补充要求。这反映了该软件未能充分满足用户的需求，有时需求是特定用户的特定要求。为了更好地为社会服务，制造商应尽最大努力满足他们的要求。

2.10处理能力。处理能力有各种指标。例如，根据需要表示每小时可以处理多少文件，每项工作的反应时间是多少秒。该指标应用于评估软件和系统的经济效益。