當前軟件質(zhì)量的現(xiàn)狀軟件質(zhì)量的基本概念軟件質(zhì)量保證軟件的可靠性軟件開發(fā)中的可靠性控制軟件配置管理軟件質(zhì)量與可靠性0當前軟件質(zhì)量的現(xiàn)狀來自北京航空航天大學可靠性工程研究所的數(shù)據(jù)軟件項目中途中止的占25%軟件產(chǎn)品在交付時通常在產(chǎn)品中還殘留15%的缺陷軟件公司化在軟件返工（修改）上的資源為30-44%軟件失效往往比硬件失效高一個數(shù)量級

中船總某軍艦上計算機軟件問題：中船總某軍艦計算機CPU運行850小時故障120多次軟件占70%MTBF≈10h致命故障12次軟件占70%MTBF≈100h0當前軟件質(zhì)量的現(xiàn)狀（續(xù)）主動控制技術(shù)（ACT）試驗機我國第一架試驗機由于軟件故障而墜機在我國正在研制的若干型號的機型中，由軟件引起的故障與由硬件引起的故障之比已達3:1。有些型號在試飛階段，軟件故障占故障總數(shù)的80%。0當前軟件質(zhì)量的現(xiàn)狀（續(xù)）0當前軟件質(zhì)量的現(xiàn)狀（續(xù)）NASA（美國航空航天局）的統(tǒng)計1軟件質(zhì)量的基本概念軟件質(zhì)量的定義軟件質(zhì)量特性軟件質(zhì)量模型軟件質(zhì)量的度量和評價1.1軟件質(zhì)量的定義ANSI/IEEEStd729-1983的定義與軟件產(chǎn)品滿足規(guī)定的和隱含的需求的能力有關(guān)的特征或特性的全體M.J.Fisher的定義

所有描述計算機軟件優(yōu)秀程度的特性的組合質(zhì)量特性及其組合，是軟件開發(fā)與維護中的重要考慮因素為滿足軟件的各項精確定義的功能、性能需求，符合文檔化的開發(fā)標準，需要相應地給出或設(shè)計一些質(zhì)量特性及其組合。如果這些質(zhì)量特性及其組合都能在產(chǎn)品中得到滿足，則這個軟件產(chǎn)品質(zhì)量就是高的。1.1軟件質(zhì)量的定義（續(xù)）軟件需求是度量軟件質(zhì)量的基礎(chǔ)不符合需求的軟件就不具備質(zhì)量。標準還定義了一組開發(fā)準則——開發(fā)準則是軟件質(zhì)量的保證軟件質(zhì)量還在不斷的發(fā)展和完善軟件質(zhì)量是各種特性的復雜組合。它隨著應用的不同而不同，隨著用戶提出的質(zhì)量要求不同而不同。

1.1軟件質(zhì)量的定義（續(xù)）1.2軟件質(zhì)量特性軟件質(zhì)量特性，反映了軟件的本質(zhì)討論一個軟件的質(zhì)量，問題最終要歸結(jié)到定義軟件的質(zhì)量特性。定義一個軟件的質(zhì)量，就等價于為該軟件定義一系列質(zhì)量特性。人們通常把影響軟件質(zhì)量的特性用軟件質(zhì)量模型來描述。1.3軟軟件質(zhì)量量模型軟件質(zhì)量量特性通通常用分層模型型來定義，，它包括括基本質(zhì)量量特性和二次特性性基本質(zhì)量量特性可以由一一些子質(zhì)質(zhì)量特性性定義和和度量。。二次特性性在必要時時又可由由它的一一些子質(zhì)質(zhì)量特性性定義和和度量。。著名的軟軟件質(zhì)量量模型1976年Boehm質(zhì)量模模型1979年年McCall質(zhì)量模模型1985年年ISO質(zhì)量模模型1.3.1Boehm質(zhì)量量模型型1.3.2McCall質(zhì)質(zhì)量模模型1.3.3ISO的軟件件質(zhì)量量評價價模型型按照ISO/TC97/SC7/WG3/1985-1-30/N382，軟件件質(zhì)量量度量量模型型由三三層組組成軟件質(zhì)質(zhì)量需求評價準準則（SQRC）軟件質(zhì)質(zhì)量設(shè)計評價準準則（SQDC）軟件質(zhì)質(zhì)量度量評價準準則（SQMC）高層和和中層層建立立國際際標準準，低低層可可由各各使用用單位位視實實際情情況制制定1.3.3ISO的軟件件質(zhì)量量評價價模型型(續(xù)續(xù))1.3.4ISO質(zhì)量特特性國國際標標準（ISO/IEC9126-1991））質(zhì)量特特性：功能性性可靠性性可維護護性效率可使用用性可移植植性1.3.4ISO質(zhì)量特特性國國際標標準（（續(xù)））（ISO/IEC9126-1991））推薦21個個子特特性：：適合性性準準確確性互互用性性依依從從性安安全全性成成熟性性容容錯錯性可可恢復復性可可理理解性性易易學學習性性操操作作性時時間特特性資資源特特性可可分析析性穩(wěn)穩(wěn)定性性可可變變更性性可可測試試性可可安裝裝性可可替換換性適適應性性一一致性性1.3.4ISO質(zhì)量特特性國國際標標準（（續(xù)））（ISO/IEC9126-1991））質(zhì)量特特性的的相互互影響響1.4軟件質(zhì)質(zhì)量的的度量量和評評價軟件質(zhì)質(zhì)量特特性度度量有有兩類類：預測型型驗收型型預測度度量是利用用定量量或定定性的的方法法，估估算軟軟件質(zhì)質(zhì)量的的評價價值，，以得得到軟軟件質(zhì)質(zhì)量的的比較較精確確的估估算值值。驗收度度量是在軟軟件開開發(fā)各各階段段的檢檢查點點，對對軟件件的要要求質(zhì)質(zhì)量進進行確確認性性檢查查的具具體評評價值值，它它是對對開發(fā)發(fā)過程程中的的預測測進行行評價價。1.4.1軟件質(zhì)質(zhì)量度度量的的種類類預測度度量又又分為為：尺度度度量二元度度量尺度度度量，，是一一種定定量度度量。。它適適用于于一些些能夠夠直接接度量量的特特性。。如出錯率率二元度度量，，是一一種定定性度度量。。它適適用于于一些些只能能間接接度量量的特特性，，例如如，可使用用性、靈活性性等等。。1.4.2預測度度量尺度度度量檢檢查表表1.4.2預測度度量（（續(xù)））二元度度量檢檢查表表1.4.2預測度度量（（續(xù)））通過對對照檢檢查項項目，，確定定一種種質(zhì)量量特性性的有有無。。例如，，在設(shè)設(shè)計和和編碼碼階段段的復復雜性性度量量，利利用尺度度度量方方法來做。。對模模塊復復雜性性的度度量采采用McCabe環(huán)環(huán)路路度量量。對于二元度度量，可針針對檢檢查表表中每每一項項都應應給以以記分分，指指定信信息存存在時時記““1”，，否則則記““0”。。表中中所有有各項項的分分數(shù)相相加，，即得得度量量結(jié)果果。1.4.3預測度度量的的實施施2軟件的的質(zhì)量量保證證質(zhì)量保保證的的概念念軟件質(zhì)量保保證的主要要任務質(zhì)量保證的的基本措施施質(zhì)量保證的的實施軟件的結(jié)構(gòu)構(gòu)特性與評評價標準2.1質(zhì)量保證的的概念什么是質(zhì)量量保證，它它是為保證產(chǎn)品品和服務充充分滿足消消費者要求求的質(zhì)量而而進行的有有計劃、有有組織的活活動。質(zhì)量保證是是面向消費者者的活動，是為了使使產(chǎn)品實現(xiàn)現(xiàn)用戶要求求的功能，，站在用戶戶立場上來來掌握產(chǎn)品品質(zhì)量的。。軟件的質(zhì)量量保證就是是向用戶提提供滿意的的高質(zhì)量的的軟件產(chǎn)品品。軟件的質(zhì)量量保證活動動也和一般般的質(zhì)量保保證活動一一樣，是確確保軟件產(chǎn)產(chǎn)品從誕生生到消亡為為止的所有有階段的質(zhì)質(zhì)量的活動動。即為了確定、、達到和維維護需要的的軟件質(zhì)量量而進行的的所有有計計劃、有系系統(tǒng)的管理理活動。2.1質(zhì)量保證的的概念（續(xù)續(xù)）2.2軟件質(zhì)量保保證的主要要任務用戶要求定定義熟練掌握正確定義用用戶要求的的技術(shù)熟練使用定義軟件需需求的支持持工具掌握收集和積累累有關(guān)用戶戶業(yè)務領(lǐng)域域的各種業(yè)業(yè)務的資料料和技術(shù)的技能。減少重復勞勞動和無效效勞動既有軟件是是否可以復復用新生產(chǎn)軟件件應具有復用性重視需求測測試，減少少因需求規(guī)格格說明有誤誤、設(shè)計有誤而造成的返工建立互相交交流、信息息往來通暢暢、具橫向向交流特征征的信息流流通網(wǎng)掌握開發(fā)新新軟件的方方法采用先進的的開發(fā)技術(shù)術(shù)：如結(jié)構(gòu)化技術(shù)術(shù)、面向?qū)ο蠹技夹g(shù)使用數(shù)據(jù)庫庫技術(shù)或網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)術(shù)使用新型開開發(fā)工具或或環(huán)境改進開發(fā)過過程組織外部協(xié)協(xié)作必須明確規(guī)定進度管理、質(zhì)量管理、交接檢查、維護體制等各方面的的要求，建立跟蹤檢查的體制2.2軟件質(zhì)量保保證的主要要任務（續(xù)續(xù)）發(fā)揮每個開開發(fā)者的能能力開發(fā)者必須須有學習各各專業(yè)業(yè)務知知識、生產(chǎn)技術(shù)和管理技術(shù)的能動性。。制定技術(shù)培訓計計劃、技術(shù)水平標標準。提高軟件開開發(fā)的工程程能力要想生產(chǎn)出出高質(zhì)量的的軟件產(chǎn)品品必須有高高水平的軟件工程能能力。在軟件開發(fā)發(fā)環(huán)境或軟軟件工具箱箱的支持下下，運用先進的的開發(fā)技術(shù)術(shù)、工具和管理理方法開發(fā)發(fā)軟件的能能力。2.2軟件質(zhì)量量保證的的主要任任務（續(xù)續(xù)）提高計劃劃和管理理質(zhì)量的的能力項目開發(fā)發(fā)初期計計劃階段段的項目目計劃評評價計劃執(zhí)行行過程中中及計劃劃完成報報告的評評價將評價、、評審工工作在工工程實施施之前就就列入整整個開發(fā)發(fā)工程的的工程計計劃中提高軟件件開發(fā)項項目管理理的精確確度2.2軟件質(zhì)量量保證的的主要任任務（續(xù)續(xù)）2.3.1確定軟件件等級，，實行分分級管理理在需求分分析階段段應根據(jù)據(jù)軟件失失效后對對系統(tǒng)安安全性和和性能的的不同影影響程度度，將軟軟件劃分分為若干干個等級級。一般般，可根根據(jù)軟件件的安全全性、重重要性將將軟件劃劃分為關(guān)關(guān)鍵軟件件、重要要軟件和和一般軟軟件。在在軟件研研制過程程中，應應視軟件件的等級級采取不不同的管管理措施施。2.3質(zhì)量保證證的基本本措施2.3.2給出關(guān)鍵鍵、重要要軟件的的可靠性性指標在確定軟軟件可靠靠性指標標時應注注意：a.采采用使用用部門能能觀察到到且可驗驗證的指指標b.分分配時按按軟件安安全關(guān)鍵鍵程度適適當加權(quán)權(quán)c.給給出指標標時應明明確驗收收方法。。常用的軟軟件可靠靠性指標標有：MTBF、MTTF可用性AMDT初期故障障率2.3質(zhì)量保證證的基本本措施（（續(xù)）2.3.3制定軟件件的可靠靠性、安安全性設(shè)設(shè)計準則則a.每每個階段段的具體體質(zhì)量要要求和判判據(jù)；b.需需求分析析、設(shè)計計和編程程階段需需遵守可可靠性、、安全性性設(shè)計準準則和相相應的設(shè)設(shè)計檢查查單；c.每每階段應應進行的的具體驗驗證和評評價活動動類型、、活動計計劃和責責任者及及其職責責。2.3質(zhì)量保證證的基本本措施（（續(xù)）2.3.4認真編制制符合國國軍標規(guī)規(guī)定的軟軟件設(shè)計計文檔應及時、、認真地地根據(jù)GJB438A-96或其它它相應標標準的要要求，對對級別不不同的軟軟件編制制相應當當文檔。。在轉(zhuǎn)階段段評審中中，必須須對相應應的軟件件文檔進進行認真真評審。。2.3質(zhì)量保證證的基本本措施（（續(xù)）2.3.5嚴嚴格進行行軟件的的階段評評審軟件研制制單位應應認真組組織并嚴嚴格進行行軟件的的階段評評審；特特別應認認真組織織好軟件件需求評評審，軟軟件詳細細設(shè)計評評審，軟軟件測試試和驗收收評審。。在評審審前必須須確定方方式、內(nèi)內(nèi)容、要要求和評評審組成成員。在在評審應應對評審審中的問問題進行行更改、、跟蹤歸歸零。2.3質(zhì)量保證的基基本措施（續(xù)續(xù)）2.3.6加加強軟件的的配置管理應根據(jù)國軍標標有關(guān)規(guī)定對對軟件配置標標識、配置控控制、配置狀狀況記錄和配配置審核進行行管理。必須須制定“軟件件配置管理計計劃”，并按按計劃實施規(guī)規(guī)定的管理活活動。應按照型號軟軟件的研制進進程對軟件的的版本進行標標識并實施控控制。軟件研制單位位應建立本單單位的軟件開開發(fā)庫，受控控庫和成品庫庫，并制定各各軟件庫的管管理規(guī)程。已已歸檔軟件產(chǎn)產(chǎn)品的更改必必須嚴格履行行審批手續(xù)，，更改后的軟軟件必須進行行回歸測試，，并重新歸檔檔。2.3質(zhì)量保證的基基本措施（續(xù)續(xù)）2.3.7強強化軟件測測試a)制定軟軟件測試計劃劃b)在軟件件研的同時進進行測試c)規(guī)范軟軟件的測試d)安全關(guān)關(guān)鍵軟件的第第三方測試2.3質(zhì)量保證的基基本措施（續(xù)續(xù)）2.3.8建立閉環(huán)的軟軟件故障報告告、分析和糾糾正系統(tǒng)(SFRACAS)在系統(tǒng)分析和和設(shè)計階段開開始，就應建建立SFRACAS，在在軟件測試過過程中，應按按有關(guān)規(guī)定記記錄、整理、、分析有關(guān)故故障數(shù)據(jù)，實實施閉環(huán)控制制，有效地消消除軟件缺陷陷、故障，控控制軟件研制制工作的質(zhì)量量。在軟件各開發(fā)發(fā)、測試部門門及外場測試試部門及外場場試驗，使用用部門應建立立問題報告制制度，軟件的的更改必須認認真填寫“軟軟件問題報告告單”及“軟軟件更改報告告單”。對軟軟件的更改記記錄和信息應應納入系統(tǒng)承承制單位的信信息閉環(huán)管理理系統(tǒng)。2.3質(zhì)量保證的基基本措施（續(xù)續(xù)）2.4質(zhì)量保證活動動的實施-TPDCATarget設(shè)定質(zhì)量目標標。Plan設(shè)定評測檢查查項目(質(zhì)量量評價準則)。制定實現(xiàn)現(xiàn)質(zhì)量目標的的方法或手段段。Do制作高質(zhì)量的的規(guī)格說明和和程序。在接接受質(zhì)量檢查查前先做自我我檢查。Check質(zhì)量檢查，評評價結(jié)果用質(zhì)質(zhì)量圖的形式式表示Action：對評價發(fā)現(xiàn)的的問題進行改改進活動，如如果實現(xiàn)并達達到了質(zhì)量目目標就轉(zhuǎn)入下下一個工程階階段。這樣重復“Plan”到“Action”的過程，直到整個開開發(fā)項目完成成。2.5軟件的結(jié)構(gòu)特特性與評價標標準邏輯數(shù)據(jù)層次次評價標準全部數(shù)據(jù)元素素定義完畢所有層次的操操作符定義完完畢功能層次評價標準全部功能元素素定義完畢所有層次的操操作符定義完完畢邏輯數(shù)據(jù)與功功能的對應關(guān)關(guān)系評價準則所有數(shù)據(jù)都與與功能對應所有功能元素素都與數(shù)據(jù)對對應邏輯數(shù)據(jù)與功功能的相互關(guān)關(guān)系個數(shù)（局局部）物理數(shù)據(jù)層次次評價準則全部數(shù)據(jù)元素素定義完畢物理數(shù)據(jù)之間間的所有指針針定義完畢上述指針都具具有層次性模塊層次評價準則所有模塊定義義完畢模塊之間所有有控制關(guān)系定定義完畢上述關(guān)系都是是標準過程調(diào)調(diào)用形式各層次上的模模塊大小適當當2.5軟件的結(jié)構(gòu)特特性與評價標標準（續(xù)）物理數(shù)據(jù)與模模塊的對應關(guān)關(guān)系評價準則所有物理數(shù)據(jù)據(jù)都與模塊對對應所有模塊都與與物理數(shù)據(jù)對對應對應于一個物物理數(shù)據(jù)的模模塊數(shù)（以一一對一為好））功能與模塊的的對應關(guān)系評價準則所有功能都與與模塊對應對應模塊的功功能個數(shù)（以以一對 一為為好）2.5軟件的結(jié)構(gòu)特特性與評價標標準（續(xù)）3軟件可靠靠性與可靠性性工程軟件生存期與與軟件壽命的的關(guān)系軟件可靠性定定義測試中的可靠靠性分析SPQL評價價軟件可靠性工工程軟件可靠性的的測試與驗證證3.1軟件生存期與與軟件壽命的的關(guān)系軟件壽命的基基本概念一切有生命的的東西都有““壽命”概念延伸:產(chǎn)產(chǎn)品的壽命就就是指該產(chǎn)品品從出廠直到到喪失使用價價值的持續(xù)時時間。從軟件工程的的角度來說，，軟件件產(chǎn)產(chǎn)品品的的壽壽命命是是指指軟軟件件的的整整個個生生存存期期。從用用戶戶的的角角度度來來看看，，更更關(guān)關(guān)心心的的是是軟軟件件在在交交付付使使用用后后的的情情況況———MTBF：：平均均失失效效間間隔隔時時間間軟件件在在使使用用期期間間能能夠夠正正常常工工作作的的持持續(xù)續(xù)時時間間叫叫做做軟軟件件的的使用用壽壽命命。軟件件的的使使用用壽壽命命與與使使用用環(huán)環(huán)境境有有關(guān)關(guān)。。軟件件故故障障與與失失效效軟件件發(fā)發(fā)生生失效效(failure)標志志著著軟軟件件一一次次使使用用壽壽命命的的結(jié)結(jié)束束失效效是是由由故障障引起起的的：：設(shè)設(shè)計計者者的的失失誤誤──致致使使系系統(tǒng)統(tǒng)中中留留下下錯誤誤的的設(shè)設(shè)計計（（bug））,使使軟軟件件存存有有故障障(fault)，這這些些故故障障導導致致系系統(tǒng)統(tǒng)的的錯錯誤誤執(zhí)執(zhí)行行──錯誤誤(error)，從而而導致致系統(tǒng)統(tǒng)無法法達到到預期期的結(jié)結(jié)果──失效(failure)。故障往往往是是物理理地或或靜態(tài)態(tài)地存存在的的，而而失誤誤、錯錯誤和和失效效都是是系統(tǒng)統(tǒng)的一一種動動態(tài)的的轉(zhuǎn)瞬瞬即逝逝的現(xiàn)現(xiàn)象發(fā)生過過失效效的軟軟件通通常仍仍然是是可用用的。。只有有當軟軟件頻頻繁失失效，，或者者公認認已經(jīng)經(jīng)“過過時””了的的時侯侯，軟軟件才才被廢廢棄，，意味著著當前前這一一版本本軟件件壽命命的終終結(jié)。。3.1軟件生生存期期與軟軟件壽壽命的的關(guān)系系（續(xù)續(xù)）3.2軟件可可靠性性定義義軟件可可靠性性軟件在在給定的的時間間間隔隔及規(guī)定的的環(huán)境境條件件下，按設(shè)計計要求求，成功地地運行行程序序，實實現(xiàn)規(guī)規(guī)定的的功能能的概率率。環(huán)境條條件指的是是軟件的的使用用環(huán)境境。無論論什么么軟件件，如如果不不對它它的使使用環(huán)環(huán)境加加以限限制，，都是是會失失效的的。這這種失失效的的數(shù)據(jù)據(jù)，不不能用用來度度量軟軟件的的可靠靠性。。規(guī)定的的時間間一般為為軟件件的運行時時間，是一個個隨機機變量量規(guī)定的的功能能在考慮慮軟件件可靠靠性時時，首首先應應當明明確軟件的的功能能是什什么，哪些功功能是是主要要的，哪些功功能是是次要要的。一般般從軟軟件需需求分分析說說明和和設(shè)計計說明明中可可以了了解這這些情情況。。由于功功能不不同，，失效效帶來來的損損失就就不一一樣。。因此此，還還要明明確哪些失失效是是致命命的，哪些失失效是是非致致命的的，哪些又又是容容易修修復的的。此外外，還還要明明確，，怎樣才才算是是完成成了一一個規(guī)規(guī)定的的功能能。成功地地運行行程序序指不僅僅程序序能正正確地地運行行，滿滿足用用戶對對它的的功能能要求求，而而且且當程程序一一旦受受到意意外的的傷害害，或或系統(tǒng)統(tǒng)故障障時，，能盡盡快恢恢復，，仍能能正常常地運運行。。3.2軟件可可靠性性定義義（續(xù)續(xù)）3.3測試中中的可可靠性性分析析利用測測試的的統(tǒng)計計數(shù)據(jù)據(jù)，估估算軟軟件的的可靠靠性推測錯錯誤的的產(chǎn)生生頻度度，即即推測測錯誤誤產(chǎn)生生的時時間間間隔估算錯錯誤產(chǎn)產(chǎn)生頻頻度的的一種種方法法是估估算平平均失失效等等待時時間MTTF(MeanTimeToFailure)推測殘殘留在在程序序中的的錯誤誤數(shù)評價測測試的的精確確度和和覆蓋蓋率SPQL:軟件件產(chǎn)品品質(zhì)量量水平平(SoftwareProductQualityLevel)SPQL用如下下公式式度量量：SPQL＝＝Ac×Cv其中Ac(TestAccuracy)———測試的的精確確度，，它反反映了了測試試的質(zhì)量；測試試質(zhì)量量可以以用測測試的的故障捕捕捉率率和遺漏率率來衡量量Cv(TestCoverage)———測試的的覆蓋蓋度，，它反反映了了測試試的數(shù)量。測試試數(shù)量量可以以是執(zhí)行的的測試試用例例數(shù)、確認的的程序序路徑徑數(shù)等等3.4SPQL評價Ac的意義：表明在測測試的過程程中以多大大的把握捕捕捉了軟件件中潛在的的故障。Ac的測定：預先植入入播種故障障，然后通通過測試，，根據(jù)播種種故障的捕捕捉率來推推測原有故故障的捕獲獲率。3.4.1測試精精確度AcCv的意義：表明在在整個測測試期間間發(fā)現(xiàn)軟軟件潛在在故障的的可能性性有多大大。Cv的測定：可通過過被測對對象軟件件潛在的的原有故故障的捕捕捉率來來測定的的。3.4.2測試覆蓋率Cv3.5.1軟件可靠性工工程的基本概概念軟件可靠性工工程(SRE)SoftwareReliabilityEngineering：為了達到軟件件產(chǎn)品的可靠靠性要求而進進行的一系列列軟件工程活活動。軟件可靠性工工程涉及以下下四方面活動動和有關(guān)技術(shù)術(shù)：軟件可靠性分析：進行軟件可可靠性的需求求分析、指標標分配、故障障樹分析、故故障模式和影影響分析、軟軟件開發(fā)過程程中有關(guān)軟件件可靠性的的的特性分析……軟件可靠性性設(shè)計和實現(xiàn)現(xiàn)：進行防錯設(shè)設(shè)計、容錯錯設(shè)計、檢檢錯設(shè)計、、糾錯設(shè)計計、故障恢恢復設(shè)計、、軟件可靠靠性增長……3.5軟件可靠性性工程3.5.1軟件可靠性性工程的基基本概念軟件可靠性性測量、測試和評估估：在軟件生存存周期各階階段進行有有關(guān)軟件可可靠性設(shè)計計、制造和和管理方面面的屬性測量，進行基于于軟件運行行剖面的測測試用例隨隨機輸入的的軟件測試、軟件可靠靠性預計、軟件可靠靠性估計、軟件可靠靠性驗證、、…軟件可靠性性管理：確定影響軟軟件可靠性性的因素，，制定必要要的設(shè)計和和實現(xiàn)準則則以及對軟軟件開發(fā)各各階段軟件件可靠性相相關(guān)的過程程和產(chǎn)品的的要求，依依據(jù)上述有有關(guān)測量數(shù)數(shù)據(jù)和分析析結(jié)果控制制和改進開開發(fā)過程，，進行風險險管理，改改進費用效效益關(guān)系，，改進開發(fā)發(fā)過程，對對采購或重重用的軟件件進行可靠靠性管理，，…3.5軟件可靠性性工程（續(xù)續(xù)）3.5.1軟件可靠性性工程的基基本概念實施軟件可可靠性工程程要解決三三個問題即軟件可靠靠性指標的的確定與分分配軟件可靠性性要求的實實現(xiàn)軟件可靠性性的驗證。。3.5軟件可靠性性工程（續(xù)續(xù)）3.5.2為什么么要實施軟件可靠性性工程(SRE)？？1.SREcanhelpsolvethemostimportantsoftwaredevelopmentproblem,makingyouandyourorganizationmorecompetitive.能夠解決軟軟件開發(fā)中中的大多數(shù)數(shù)重要問題題，提升競競爭力2.SREisaproven,standard,widespreadbestpractice.經(jīng)過證實的的、權(quán)威的的、普遍的的最佳工程程實踐3.SREiswidelyapplicable.廣泛的適用用性4.SREcostislow.低廉的成本本5.SREscheduleimpactisminor.基于SRE的計劃、、進度非常常合理6.SREhasadditionaladvantages.其他他優(yōu)優(yōu)勢勢3.5軟件可靠靠性工程程（續(xù)））3.5.3JustRight準則對軟件可可靠性的的要求應應該是JustRight，這與軟件件測試的的Goodenough一樣，也也是權(quán)衡衡投入產(chǎn)產(chǎn)出比的的一種原原則1.選擇擇可靠性性指標，，比如故故障率2.選選定故障障率的公公共測量量方法3.為為每個相相關(guān)系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)定系系統(tǒng)總目目標故障障率FIO(failureintensityobjective)4.開開展如下下工作：：A.找找出軟件件的總FIOB.設(shè)設(shè)計軟件件可靠性性策略，，用最低低的開發(fā)發(fā)成本，，來滿足足軟件FIO和和目標進進度的要要求，3.5軟件可靠靠性工程程（續(xù)））3.5.3JustRight準則如何確定定可靠性性指標采用用戶戶（系統(tǒng)統(tǒng)）能觀觀察到且且可驗證證的指標標依據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)可靠性性指標進進行分配配分配時按按軟件安安全關(guān)鍵鍵程度適適當加權(quán)權(quán)給出指標標時明確確驗收方方法3.5軟件可靠靠性工程程（續(xù)））3.5.3JustRight準則常用的軟軟件可靠靠性指標標MTBF、MTTF可用性AMDT（（MeanDownTime））初期故障障偶然故障障3.5軟件可靠靠性工程程（續(xù)））3.5.4可可靠性指指導方針針FailureImpactHundredsofdeaths,morethan$109costOneortwodeathsaround$106costAround$1000costAround$100costAround$10costTypicalFIO(Failures/hr)10-910-610-310-210-1TimeBetweenFailures114,000years114years6weeks100hr10hr3.5軟件可靠靠性工程程（續(xù)））可靠性指指導方針針的應用用可接受的的Down機時時間5分鐘鐘/年5分鐘鐘/月or1小小時/年年10分分鐘/周周or9小小時/年年可靠性5nines(0.99999)4nines(0.9999)3nines(0.999)3.5.4可可靠性性指導導方針針的應應用3.5軟件可可靠性性工程程（續(xù)續(xù)）結(jié)果分析可靠性性評估測試運行軟件配配置和和規(guī)格格說明明書剖面用例結(jié)果預期結(jié)結(jié)果和和故障障判據(jù)據(jù)失效數(shù)數(shù)據(jù)選取測測試用例例構(gòu)造運運行剖面面被測軟軟件軟件可可靠性性模型型激勵器器主控機機仿真器器輸入信信號信信息輸出信信號控控制運行剖剖面構(gòu)構(gòu)造測試用用例生生成網(wǎng)絡(luò)通通訊數(shù)據(jù)收收集/比較較/分分析可靠性性評估估、預預計目標系系統(tǒng)子系統(tǒng)統(tǒng)仿真真與數(shù)據(jù)交交聯(lián)控控制實時數(shù)數(shù)據(jù)記記錄測試用用例實時控控制命命令實時輸輸入信信號實時運運行結(jié)結(jié)果控制命命令3.6軟件可可靠性性的測測試與與驗證證結(jié)果分析排錯與與回歸測測試評估和和預計參數(shù)估計停止測試測試運行軟件配配置和和規(guī)格格說明明書剖面用例結(jié)果預期結(jié)結(jié)果和和故障障判據(jù)據(jù)軟件目標值值未達目目標已達目目標參數(shù)軟件可可靠性性模型型選取測測試用例例構(gòu)造運運行剖面面被測軟軟件3.6軟件可可靠性性的測測試與與驗證證（續(xù)續(xù)）4軟軟件開開發(fā)過過程中中的質(zhì)質(zhì)量控控制軟件開開發(fā)的的主要要階段段軟件開開發(fā)各各階段段的質(zhì)質(zhì)量控控制評審在在質(zhì)量量控制制中的的作用用系統(tǒng)分分析和和軟件件定義義軟件需需求分分析設(shè)計概要設(shè)設(shè)計詳細設(shè)設(shè)計代碼編編寫和和單元元測試試軟件測測試部件測測試集成測測試系統(tǒng)測測試驗收生產(chǎn)4軟軟件開開發(fā)中中的質(zhì)質(zhì)量控控制4.1軟軟件開開發(fā)的的主要要階段段4.21系系統(tǒng)統(tǒng)分析析和軟軟件定定義主要工工作：：分析系系統(tǒng)要要求和和使用用環(huán)境境.擬擬定軟軟件研研制任任務書書完成標標志：：軟件研研制任任務書書(或或類似似作用用的文文件)管理任任務：：1.擬擬訂質(zhì)質(zhì)量(可靠靠性、、安全全性)大綱綱要求求2.確確定資資源保保證3.組織織交辦辦、承承辦雙雙方協(xié)協(xié)調(diào)，，承制制方大大力支支持質(zhì)量控控制手手段：：1.制制定軟軟件質(zhì)質(zhì)保計計劃2.評審審軟件件研制制任務務書3.明明確軟軟件驗驗收方方法4.2軟軟件開開發(fā)各各階段段的質(zhì)質(zhì)量控控制4.2.2軟軟件需需求分分析主要工工作：：1.確確定運運行環(huán)環(huán)境2.確定定功能能、性性能和和接口口要求求，編編寫需需求規(guī)規(guī)格說說明3.確定定關(guān)鍵鍵軟件件4.制定定項目目開發(fā)發(fā)計劃劃5.制制定計計算機機軟件件/硬硬件系系統(tǒng)測測試計計劃完成標志：：1.軟件需需求規(guī)格說說明2.項目開開發(fā)計劃3.計算機機軟件系統(tǒng)統(tǒng)測試計劃劃(初步)管理任務：：1.制定質(zhì)質(zhì)量大綱實實施計劃2.組組織評審3.進行配配置管理4.進進行進度管管理5.組織交交辦、承辦辦雙方協(xié)調(diào)調(diào)并由交辦辦方認可質(zhì)量控制手手段：1.評審軟軟件需求規(guī)規(guī)格說明2.與開開發(fā)部門一一起確定安安全/關(guān)鍵鍵軟件3.評審系系統(tǒng)測試計計劃4.2軟軟件開發(fā)各各階段的質(zhì)質(zhì)量控制（（續(xù)）4.2.3設(shè)計———概要設(shè)設(shè)計主要工作：：1.建立總總體結(jié)構(gòu)、、劃分模塊塊2.定義各功功能模塊接接口3.進行行可靠性、、安全性分分析和設(shè)計計4.制定計算算機軟件部部件集成和和測試計劃劃完成標志：：1.概要設(shè)設(shè)計說明2.計計算機軟件件部件集成成和測試計計劃(初步步)管理任務：：1.組織評評審2.組織織記錄并報報告問題3.進行行配置管理理4.進行進進度管理質(zhì)量控制手手段：1評審概要要設(shè)計說明明2.評審軟件件集成測試試計劃4.2軟軟件開發(fā)各各階段的質(zhì)質(zhì)量控制（（續(xù)）4.2.4設(shè)計———詳細設(shè)設(shè)計主要工作：：1.設(shè)計模模塊內(nèi)的算算法和細節(jié)節(jié)2.確定模塊塊間詳細接接口信息3.擬擬訂軟件單單元測試方方案完成標志：：1.詳細設(shè)設(shè)計說明管理任務：：1.組織評評審2.組織織記錄并報報告問題3.進行行配置管理理4.進行進進度管理質(zhì)量控制手手段：1.評審詳詳細設(shè)計說說明2.檢查配配置管理與與質(zhì)保運行行情況4.2軟軟件開發(fā)各各階段的質(zhì)質(zhì)量控制（（續(xù)）4.2.5編碼和和單元測試試主要工作：：1.編寫源源程序2.進行行調(diào)試3.進行行靜態(tài)分析析和單元測測試4.編寫軟軟件使用說說明5.設(shè)計測測試用例，，編寫測試試程序完成標志：：1.源程序序2.測測試用例，，測試程序序3.軟件使用用說明(初初稿)管理理任任務務：：1.組組織織驗驗證證與與評評審審2.組組織織記記錄錄并并報報告告問問題題3.進進行行配配置置管管理理4.進進行行進進度度管管理理質(zhì)量量控控制制手手段段：：1.代代碼碼走走查查2.評評審審單單元元測測試試結(jié)結(jié)果果4.2軟軟件件開開發(fā)發(fā)各各階階段段的的質(zhì)質(zhì)量量控控制制（（續(xù)續(xù)））4.2.6部部件件測測試試主要要工工作作：：1.執(zhí)執(zhí)行行計計算算機機軟軟件件部部件件集集成成和和測測試試計計劃劃2.編編寫寫計計算算機機軟軟件件部部件件集集成成和和測測試試分分析析報報告告3.完完成成編編寫寫軟軟件件使使用用說說明明完成成標標志志：：1.可可運運行行的的程程序序系系統(tǒng)統(tǒng)及及數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)2.部部件件測測試試計計劃劃3.部部件件測測試試分分析析報報告告4.軟軟件件用用戶戶手手冊冊操操作作手手冊冊管理任務：1.加強測試試2.分析風風險3.組織織評審、記錄錄并報告問題題4.確定可可否提交系統(tǒng)統(tǒng)集成和測試試5.進行行配置管理6.進行進度度管理質(zhì)量控制手段段：1.評審軟件件用戶手冊2.評審軟軟件操作手冊冊3.檢查查軟件部件測測試結(jié)果4.2軟件件開發(fā)各階段段的質(zhì)量控制制（續(xù)）4.2.7集集成測試主要工作：1.測試整個個程序2.試用軟件件使用說明3.編寫寫配置項測試試分析報告完成標志：1.集成測試試分析報告管理任務：1.分析并報報告問題2.組織問問題追蹤3.進行配配置管理4.組織轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)階段評審質(zhì)量控制手段段：1.檢查軟件件集成測試結(jié)結(jié)果2.檢查查軟件系統(tǒng)測測試結(jié)果3.檢查軟件FRACAS運行情況4.確保安全全/關(guān)鍵軟件件的第三方測測試4.2軟軟件開開發(fā)各各階段段的質(zhì)質(zhì)量控控制（（續(xù)））4.2.8系系統(tǒng)測測試主要工工作：：1按系系統(tǒng)集集成和和測試試(系系統(tǒng)聯(lián)聯(lián)試)要求求進行行系統(tǒng)統(tǒng)測試試完成成標標志志：：1.系系統(tǒng)統(tǒng)集集成成和和測測試試(系系統(tǒng)統(tǒng)聯(lián)聯(lián)試試)分分析析報報告告管理理任任務務：：1.分分析析并并報報告告問問題題2.組組織織問問題題追追蹤蹤3.進進行行配配置置管管理理4.組組織織轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)階階段段評評審審質(zhì)量量控控制制手手段段：：1.檢檢查查軟軟件件集集成成測測試試結(jié)結(jié)果果2.檢檢查查軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)測測試試結(jié)結(jié)果果3.檢檢查查軟軟件件FRACAS運運行行情情況況4.確確保保安安全全/關(guān)關(guān)鍵鍵軟軟件件的的第第三三方方測測試試4.2軟軟件開開發(fā)各階階段的質(zhì)質(zhì)量控制制（續(xù)））4.2.9驗驗收主要工作作：1.驗收收測試與與審計(可利用用原有測測試與審審計結(jié)果果)2.組織織并進行行移交軟軟件產(chǎn)品品完成標志志：1.軟軟件驗收收報告2.產(chǎn)品品移交文文件管理任務務：1.組織進進行驗收測測試2.組織記記錄并報告告問題3.進行行配置管理理質(zhì)量控制手手段：1.組織軟軟件產(chǎn)品的的交付前驗驗收2.評審審驗收測試試與回歸測測試4.2軟軟件開發(fā)各各階段的質(zhì)質(zhì)量控制（（續(xù)）4.2.10生產(chǎn)產(chǎn)主要工作：：1.編制軟軟件生產(chǎn)操操作規(guī)程2.按按固化程序序操作規(guī)程程生產(chǎn)軟件件產(chǎn)品完成標志：：軟件產(chǎn)品管理任務：：質(zhì)量控制手段段：評審軟件生產(chǎn)產(chǎn)操作規(guī)程2.對軟件生生產(chǎn)過程進行行質(zhì)量控制4.2軟件件開發(fā)各階段段的質(zhì)量控制制（續(xù)）4.3.1過過程控制的的重要手段———評審評審對象：1.文檔2.計計劃3.報告4.3.2軟件開發(fā)中缺陷的引入和和轉(zhuǎn)移特性繼承前一階段遺漏漏的缺陷放大前一階段遺漏漏的缺陷本階段引入的缺陷本階段克服的缺陷轉(zhuǎn)移至下一階段的的缺陷4.3評審審在質(zhì)量控制制中的作用從前一階段來來的缺陷數(shù)從前一階段來來的缺陷數(shù)開發(fā)階段繼承的缺陷數(shù)放大的缺陷數(shù)本階段引入的缺陷數(shù)克服缺陷的能力(比例）傳向下一階段段來的缺陷數(shù)數(shù)4.3評審審在質(zhì)量控制制中的作用4.3.3無無評審的缺缺陷擴大模型型0%概要設(shè)計00100%詳細設(shè)計662520%實現(xiàn)108125106437102750%軟件部件測試930050%軟件配置項測試470050%系統(tǒng)聯(lián)試240024479312934.3評審審在質(zhì)量控制制中的作用4.3.4有有評審的缺缺陷擴大模型型70%概要設(shè)計001050%詳細設(shè)計222560%實現(xiàn)530253211551050%軟件部件測試240050%軟件配置項測試120050%系統(tǒng)聯(lián)試600612243245軟軟件配配置管管理軟件配配置管管理的的概念念軟件配配置管管理的的基本本方法法版本控控制變更控控制5.1軟件配配置管管理的的概念念5.1.1軟軟件配配置管管理(SCM)在軟件件建立立時,變更更是不不可避避免的的變更加加劇了了項目目中軟軟件人人員之之間的的混亂亂協(xié)調(diào)軟軟件開開發(fā)使使得混混亂減減到最最小的的技術(shù)術(shù)叫做做配置置管理理。配置管管理是是一組組標識識、組組織和和控制制修改改的活活動，目的的是使使錯誤誤達到到最小小并最最有效效地提提高生生產(chǎn)率率。SCM活動動的目目標(1)標標識變變更；；(2)控控制變變更；；(3)確確保變變更正正確地地實現(xiàn)現(xiàn)；(4)向向其他他有關(guān)關(guān)的人人報告告變更更。5.1.2軟軟件配配置在軟件件工程程中產(chǎn)產(chǎn)生的的所有有信息息項（（文檔檔、報報告、、程序序、表表格、、數(shù)據(jù)據(jù)）構(gòu)構(gòu)成了了軟件配配置。軟件配配置是是軟件件的具具體形形態(tài)在在某一一時刻刻的瞬瞬時影影像。。隨著軟軟件工工程過過程的的進展展，軟件配配置項項(SCI)數(shù)目目快速速增加加。系系統(tǒng)規(guī)規(guī)格說說明可可繁衍衍出軟軟件項項目實實施計計劃和和軟件件需求求規(guī)格格說明明。它它們又又依次次繁衍衍出建建立信信息層層次的的其它它文檔檔。5.1軟件配配置管管理的的概念念（續(xù)續(xù)）5.1.3基基線基線是是軟件件生存存期中中各開開發(fā)階階段末末尾的的特定定點，，又稱稱里程程碑。。由正式式的技技術(shù)評評審而而得到到的SCI協(xié)議議和軟軟件配配置的的正式式文本本才能能成為為基線線?；€的的作用是是把各各階段段工作作的劃劃分更更加明明確化化，以便便于檢檢驗和和肯定定階段段成果果。5.1軟件配配置管管理的的概念念（續(xù)續(xù)）5.1軟件配配置管管理的的概念念（續(xù)續(xù)）5.1.3軟軟件開開發(fā)各各階段段的基基線5.1.4項項目數(shù)數(shù)據(jù)庫庫一旦一個SCI成為為基線線，就把它它存放放到項項目數(shù)數(shù)據(jù)庫庫中。當軟件件組織織成員員想要要對基線線SCI進進行修修改時時，須把它它從項項目數(shù)數(shù)據(jù)庫庫中復復制到到該工工程師師的專專用工工作區(qū)區(qū)中。例如如，，把把一一個個名為為B的的SCI從項目數(shù)數(shù)據(jù)庫復復制到工工程師的的專用工工作區(qū)中中。工程師在在B'（（B的副副本）上上完成要要求的變變更，再用B'來更新新B。有些系統(tǒng)統(tǒng)中把這這個基線線SCI鎖定。。在變更更完成、、評審和和批準之之前，不不許對它它做任何何操作。。5.1軟件配置置管理的的概念（（續(xù)）5.1.4項項目數(shù)據(jù)據(jù)庫5.2軟件配置置管理的的基本方方法5.2.1軟軟件配置置項（SCI））系統(tǒng)規(guī)格格說明軟件項目目實施計計劃軟件需求求說明可執(zhí)行的的原型初步的用用戶手冊冊設(shè)計規(guī)格格說明源代碼清清單測試計劃劃和過程程、測試試用例和和測試結(jié)結(jié)果記錄錄操作和安安裝手冊冊可執(zhí)行程程序（可可執(zhí)行程程序模塊塊、連接接模塊））數(shù)據(jù)庫描描述（模模式和文文件結(jié)構(gòu)構(gòu)、初始始內(nèi)容））正式的用用戶手冊冊5.2.1軟軟件配置置項（SCI）維護文檔檔（軟件件問題報報告、維維護請求求、工程程變更次次序）軟件工程程標準項目開發(fā)發(fā)總結(jié)除以上所所列SCI以外外，許多多軟件工工程組織織還把配置控制制之下的的軟件工工具列入其中中，即編輯程序序、編譯程序序、其它CASE工工具的特特定版本本。因為要要使用這這些工具具來生成成文檔、、程序和和數(shù)據(jù)，，如果編編譯程序序的版本本不同，，可能產(chǎn)產(chǎn)生的結(jié)結(jié)果也不不同。5.2軟件配置置管理的的基本方方法（續(xù)）5.2.2配配置對象象若干個SCI夠夠成一個個配置對對象，在項目目數(shù)據(jù)庫庫中用一一個單一的名名字來組組織它們們。一個配置置對象有有一個名字和一組屬性，并通過過某些聯(lián)聯(lián)系“連連接”到到其它對對象。每個對象象與其它它對象的的聯(lián)系用用箭頭表表示。箭箭頭指明明了一種種構(gòu)造關(guān)關(guān)系。雙向箭頭頭則表明明一種相相互關(guān)系系。如果對對“源代代碼”對對象作了了一個變變更，軟軟件工程程師就可可以根據(jù)據(jù)這種相相互關(guān)系系確定，，其它哪哪些對象象（和SCI））可能受受到影響響。5.2軟件配置置管理的的基本方方法（續(xù)）配置對象象5.2.3配配置管理理的任務務標識單個個的SCI標識和管管理軟件件各種版版本控制變更更審查軟件件配置報告所有有加在配配置上的的變更。。5.2軟件配配置管管理的的基本本方法法（續(xù)））5.2.4標標識SCI為了方方便對軟件件配置置項（SCI））進行控控制和和管理理，首先先應給給它們們命名———即即對SCI進行行標識識對象類類別基本對對象：是由軟軟件工工程師師在分分析、、設(shè)計計、編編碼和和測試試時所所建立立的文本單單元。例如如，基基本對對象可可能是是需求求規(guī)格格說明明中的的一節(jié)節(jié)，一一個模模塊的的源程程序清清單、、一組組用來來測試試一個個等價價類的的測試試用例例。復合對對象：是基本本對象象的組組合或或基本本對象象與其其它復復合對對象的的組合合。5.2軟件配配置管管理的的基本本方法法（續(xù)））5.2.4標標識SCI標識由由名字、、描述述、資資源、、實現(xiàn)現(xiàn)等構(gòu)成成對象的的名字明確地地標識識對象象。對象描述包括：：SCI類型型（如文文檔、、程序序、數(shù)數(shù)據(jù)））、項目標標識、變更和／或或版本信信息。資源包括由由對象象產(chǎn)生的的、處理的的、引用的的或其它需需要的一些實實體?；緦ο蟮膶崿F(xiàn)是指向向文本單單元的指針針，復合對對象的實現(xiàn)為null。5.2軟件配配置管管理的的基本本方法法（續(xù)））5.2.5對對象之之間的的關(guān)系系對象的的層次次關(guān)系系：一個對對象可可以是是一個個復合合對象象的一一個組組成部部分，，用聯(lián)聯(lián)系<ispartof>標識。對象的的相互互關(guān)聯(lián)聯(lián)關(guān)系系：對象跨跨越對對象層層次的的分支支相互互關(guān)聯(lián)聯(lián)。這這種交交叉的的結(jié)構(gòu)構(gòu)聯(lián)系系用<interrelated>標識5.2軟件配配置管管理的的基本本方法法（續(xù)））5.2.6演演變圖圖任何何對對象象都都可可能能要要做做多多次次變變更更。。對于于每每一一配配置置對對象象都都可可以以建建立立一一個個演演變變圖圖，用用演演變變圖圖記記敘敘對對象象的的變更更歷歷史史。5.2軟件件配配置置管管理理的的基基本本方方法法（續(xù)續(xù)））5.3.1什什么么是是版版本本控控制制版本控控制是是SCM的的基礎(chǔ)礎(chǔ)，它它管理理并保保護開開發(fā)者者的軟軟件資資源。。版本控控制管管理在在軟件件工程程過程程中建建立起起配置對對象的的不同同版本本。版本管管理可可以把把一些屬屬性結(jié)結(jié)合到到各個個軟件件版本本上。通過描述所所希望望的屬屬性集集合來確定（或構(gòu)造）所想要要的配配置。使用演變圖圖來表示示系統(tǒng)統(tǒng)的不不同版版本。。5.3版本控