评价软件可靠性的度量的选择及应用

论文摘要

软件可靠性对于现代安全关键系统尤为重要,软件度量是保证可靠性的重要手段,一般的软件可靠性度量包括“失效率”、“平均失效前时间”、“可靠度”,但在如航天等领域中,软件产品使用后不可修改,而且很难或者无法收集失效数据。因此,在实际应用中,必须根据软件的具体情况,考虑在软件开发的整个生命周期中,从不同角度对可靠性进行度量和评价。但如何选择合适的度量以适应不同特点的软件和不同的使用阶段便成为工程难题,选择的度量过多会增加人员和资源的耗费,过少会使得度量结果不可信。本文针对具体的航天工程软件,提出了一套可操作的、适合的软件可靠性度量选择策略和方法以及应用过程。本文从现有度量评价准则和工程实践出发,提出可靠性度量的评价准则,并以这些准则为评价指标,依据可靠性度量评价框架,在初步筛选出的备用度量集中的度量进行等级评定。针对现有方法在等级评定中的不足,本文提出应用模糊综合评价的方法对度量进行等级判定,并给出了度量评定后的排名和选择的结果,共12个度量。在实际的软件项目中对这12个度量进行了具体应用,并对应用结果进行分析评价。作者开发了基于可靠性模型的度量辅助工具,并阐明了该工具的开发背景和主要功能,且其预测结果较为可信,可为项目管理人员决策提供依据。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 本文主要工作
• 1.3 本文的组织安排
• 1.4 本章小结
• 2 软件可靠性度量
• 2.1 软件可靠性度量的定义及相关概念
• 2.2 软件可靠性度量过程
• 2.3 基于目标的软件可靠性度量框架
• 2.4 度量准备
• 2.4.1 度量对象软件特点
• 2.4.2 备选度量集
• 2.5 本章小结
• 3 软件可靠性度量评价与选择
• 3.1 可靠性度量评价框架
• 3.2 度量的评价
• 3.2.1 Weyuker评价准则
• 3.2.2 Kitchenham度量确认框架
• 3.2.3 度量的评价准则
• 3.3 模糊综合评价方法
• 3.3.1 度量评价指标的模糊表示
• 3.3.2 模糊综合评判的过程
• 3.4 度量的选择
• 3.5 本章小结
• 4 基于可靠性模型的度量辅助工具
• 4.1 开发背景
• 4.1.1 软件可靠性模型的不一致性
• 4.1.2 现有工具的不足
• 4.2 系统主要功能设计
• 4.2.1 失效数据转换
• 4.2.2 失效趋势分析
• 4.2.3 可靠性评估和预测
• 4.2.4 模型预测质量分析
• 4.3 工具验证
• 4.4 本章小结
• 5 软件可靠性度量应用实践
• 5.1 度量目标
• 5.2 度量数据的获取
• 5.2.1 度量数据获取主要方法
• 5.2.2 缺陷数据的收集
• 5.2.3 失效数据的收集
• 5.3 度量应用过程
• 5.3.1 需求可追踪性
• 5.3.2 需求依从性
• 5.3.3 圈复杂度
• 5.3.4 数据或信息流复杂性
• 5.3.5 需求覆盖率
• 5.3.6 缺陷密度与错误分布
• 5.3.7 缺陷指数
• 5.3.8 失效避免
• 5.3.9 故障密度
• 5.3.10 平均失效前时间与失效率
• 5.4 度量结果分析与评价
• 5.5 本章小结
• 6 结论
• 参考文献
• 附录A 度量评价结果
• 附录B 度量选择结果
• B.1 基于度量框架的软件度量选择
• B.2 基于过程的软件度量选择
• 在学期间参加科研项目及发表论文
• 学位论文数据集