基于可靠性度量的软件开发过程及关键技术的研究

论文摘要

20世纪六十年代出现的“软件危机”成就了软件工程的长足发展,软件可靠性工程借此契机得以迅速发展。软件可靠性设计与测试技术逐步应用于工程实践,软件可靠性分析、可靠性度量技术不断丰富和完善,可靠性工程思想不断得到实践的验证。然而至到现今,开发足够可靠的软件并测试和验证其可靠性,仍是非常困难的问题。如何在开发过程中充分发挥可靠性度量的指导作用进而提高开发效率,具有非常现实的意义。可靠性工程仍有广阔的领域需要探索和研究。本文从软件可靠性的基本知识体系入手,系统分析了软件开发过程中实施软件可靠性工程的方法和步骤。结合软件工程的思想,以高可靠性软件开发为最终目标,分析了开发过程中实施可靠性度量的充分性和可行性,并以对软件可靠性度量技术的优化和集成应用为研究方向,探索了一种基于可靠性度量的软件开发过程模型:以可靠性早期预测和评估技术为主要手段,以软件开发过程中可靠性特征数据的采集和评定为数据源,以满足软件开发各个阶段的可靠性度量为策略,构建了以可靠性度量为指导的软件开发过程模型。模型给出了开发过程中进行软件可靠性度量的关键技术:一是结合软件开发阶段特点,通过优化组合Rome实验室模型、Putnam预测模型和Musa基本执行时间模型三个主要的可靠性早期预测模型,形成模型的早期预测方法;二是以软件项目测试特征与评估模型假设的契合程度为衡量标准,给出了一种评估模型预选方法,以此形成软件开发过程中的可靠性度量规范。为提高基于可靠性度量的软件开发过程的工程应用性,本文设计并实现了面向软件开发过程的,以软件开发过程中的可靠性数据收集和度量为主要内容的软件可靠性度量与数据管理系统,系统融合了软件开发过程中的可靠性数据管理、可靠性预测和可靠性评估的功能,主要用于辅助软件开发、软件可靠性管理以及软件保障。本文设计的软件可靠性度量与数据管理系统,可有效的解决软件开发过程中的可靠性数据管理及度量问题,依靠可靠性度量技术为软件开发提供管理上和技术上的指导性作用,从而提高软件的开发效率,增加软件的可靠性,对高可靠性软件的开发具有广泛的现实意义和应用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 可靠性度量工具的研究现状
• 1.3 论文的主要研究内容
• 1.4 论文结构
• 第二章 软件可靠性度量概述
• 2.1 可靠性度量
• 2.2 可靠性模型
• 2.3 可靠性评估技术
• 2.4 可靠性早期预测技术
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于可靠性度量的软件开发过程模型
• 3.1 软件开发过程
• 3.2 基于可靠性度量的软件开发过程模型
• 3.2.1 基于可靠性度量的软件开发过程模型的基本构想
• 3.2.2 开发过程中进行可靠性度量的过程
• 3.3 开发各阶段实施度量的策略
• 3.3.1 需求分析阶段
• 3.3.2 系统设计阶段
• 3.3.3 编码实现阶段
• 3.3.4 系统早期测试阶段
• 3.3.5 系统测试阶段
• 3.4 开发各阶段进行可靠性度量的关键技术
• 3.4.1 需求分析阶段可靠性预测方法
• 3.4.2 软件设计阶段可靠性预测方法
• 3.4.3 编码实现阶段可靠性预测方法
• 3.4.4 系统早期测试阶段可靠性预测方法
• 3.4.5 后期软件可靠性评估方法
• 3.5 应用分析
• 3.5.1 应用概况
• 3.5.2 实例情况分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 软件可靠性度量与数据管理系统的设计与实现
• 4.1 系统总体设计
• 4.1.1 系统需求分析
• 4.1.2 系统架构设计
• 4.2 系统功能的设计与实现
• 4.2.1 软件项目管理模块
• 4.2.2 可靠性评估管理模块
• 4.2.3 软件早期可靠性预测管理模块
• 4.2.4 软件其它模块的设计与实现
• 4.3 系统数据库分析与设计
• 4.3.1 系统数据表
• 4.3.2 实体表关系
• 4.4 系统应用分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结和展望
• 5.1 研究内容总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果