2011年软考系统架构设计师学习笔记第十三章

　　13.2.2 软件可靠性建模方法

　　可靠性模型通常由以下几部分组成：

　　1、模型假设。模型是实际情况的简化或规范化，总要包含若干假设。

　　2、性能度量。软件可靠性模型的输出量就是性能度量。

　　3、参数估计方法。

　　4、数据要求。

　　绝大多数模型包含三个共同假设：

　　1、代表性假设。选取代表软件实际的运行剖面。

　　2、独立性假设。假设认为软件失效是独立发生于不同时刻。

　　3、相同性假设。认为所有软件失效的后果(等级)相同，即建模过程只考虑软件失效的具体发生时刻，不区分软件的失效严重等级。

　　如果在进行预测时发现引入了新的错误，或修复行为使新的故障不断发生，就应该停止预测。否则，这样的变化会因为增加问题的复杂程度而使模型的适用性降低。

　　好的软件可靠性模型应该具有如下重要特性：

　　1、基于可靠性的假设。

　　2、简单。

　　3、计算一些有用的量。

　　4、给出未来失效行为的好的映射。

　　5、可广泛使用。

　　13.2.3 软件的可靠性模型分类

　　可靠性模型大致可分为如下10类：

　　1、种子方法模型。

　　利用捕获一再捕获抽样技术估计程序中的错误数，在程序中预先有意“播种”一些设定错误的“种子”，然后根据测试出的原始错误和发现的诱导错误比例，估计程序中残留的错误数。

　　优点是简单易行，缺点是诱导错误的“种子”与实际的原始错误之间的类比性估量困难。

　　2、失效率类模型。

　　3、曲线拟合类模型。

　　用回归分析的方法研究软件 复杂性、缺陷数、失效率、失效间隔时间，包括参数方法和非参数方法两种。

　　4、可靠性增长模型。

　　5、程序结构分析模型。

　　通过对每一个节点可靠性、节点间转换的可靠性和网络在节点间的转换概率，得出该持续程序的整体可靠性。

　　6、输入域分类模型。

　　7、执行路径分析方法模型。

　　8、非其次泊松过程模型。

　　NHPP，以软件测试过程中单位时间的失效次数为独立泊松随机变量，来预测今后软件的某使用时间点的积累失效次数。

　　9、马儿可夫过程模型。

　　10、贝叶斯模型。

　　利用失效率的试验前分布和当前的测试失效信息，来评估软件的可靠性。

　　当软件可靠性工程师对软件的开发过程有充分的了解，软件的继承性比较好时具有良效果的可靠性分析模型。

　　时间域。

　　失效数类：失效数是有限的还是无限的。

　　失效数分布。

　　有限类：用时间表示的失效强度的函数形式。

　　无限类：用经验期望失效数表示的失效强度的函数形式。

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