课件S02 软件可靠性工程-指标
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《工程机械可靠性》课件-第三章-可靠性指标及计算
可靠度计算示例： 例：设t=0时，投入工作的10000只灯泡，当t=365天时，发现有300只灯泡 坏了，求一年时的工作可靠度。
5
《工程机械可靠性》精品培训-第三章-可靠性指标及计算
第一节 可靠性概率指标
第一节 可靠性概率指标
2. 失效概率
与可靠度相对应的是不可靠度，也就是“产品在规定的条件下 和规定的时间内不能完成规定功能的概率”，记为F (Failure)，为
= 0.0537
不失效概率，即可靠度R(t)：
R(t) = 1− F (t) = 1− 0.0539 = 0.9463
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《工程机械可靠性》精品培训-第三章-可靠性指标及计算
第一节 可靠性概率指标
第一节 可靠性概率指标
三、失效率： （1）定义
产品工作到 t 时刻后，单位时间内发生故障的概率。即产品 工作到t 时刻后，在单位时间内发生故障的产品数与在时刻t 时仍
t
图2-1 零件寿命试验数据直方图
10
《工程机械可靠性》精品培训-第三章-可靠性指标及计算
第一节 可靠性概率指标
1) 第i区间∆t = ti − ti−1；零件的失效频数为∆N fj , 其失效频率为：
fi
=
∆N N
fj
2) 在ti < t时间内的累计失效数为：
∑i
N fi = ∆N fj
j =1
第一节 可靠性概率指标
零件寿命试验数据
顺 区间间距 区间
序 号
∆t / h
中值
ti / h
1 0～100 50
2 100～200 150
3 200～300 250
4 300～400 350
5 400～500 450
课件S01软件可靠性工程-基础
3 可靠性建模
使用可靠性建模来预测软 件系统未来的可靠性水平 和潜在的故障。
软件可靠性工程的实践案例
电子支付系统
医疗软件
汽车软件
通过可靠性工程的实践，提高了 电子支付系统的可靠性和安全性。
可靠性工程应用于医疗软件开发， 提高了医疗系统的准确性和可靠 性。
可靠性工程帮助汽车制造商确保 车载软件的稳定性和可靠性，提 高驾驶安全性。
软件可靠性工程的未来发展
随着软件技术的不断发展，软件可靠性工程也面临着新的挑战和机遇。
人工智能
将人工智能技术应用于可靠性工程，自动化软件可靠性评估和故障处理。
物联网
随着物联网的普及，软件可靠性工程需要适应更复杂和分布式的系统环境。
大数据
利用大数据分析来提高软件系统的可靠性，预测和预防潜在的故障。
需求分析
明确软件系统可靠性需求和相关约束。
测试和验证进行各类软件来自靠性测试和验证活动， 包括功能测试、性能测试和稳定性测试。
软件可靠性测试和评估
软件可靠性工程包括多种测试和评估方法，以确保软件系统的可靠性和稳定性。
1 回归测试
用于验证软件系统在进行 更改后是否仍然具有高可 靠性。
2 负载测试
测试软件系统在高负载情 况下的可靠性，以确定系 统的性能和稳定性。
容错性
软件可靠性工程可以通过引入容 错机制来提高软件系统对故障的 容忍能力。
可靠性分析
通过定量和定性的方法来评估软 件系统的可靠性，识别和解决潜 在的故障和缺陷。
软件可靠性工程的流程
1
设计和开发
2
采用可靠性设计和开发方法，确保软件
系统的可靠性。
3
发布和运维
4
部署软件系统并进行持续的监控和维护， 及时处理故障和问题。
可靠性工程基础PPT课件
测试性通常用故障检测率FDR、故障隔离率FIR 和虚警率FAR度量。
可用性（availability）
可用性是产品可靠性、维修性和保障性三种 固有属性的综合反映，指产品处于可工作状态或 可使用状态的能力，也称为有效性。
使用可用性A0
工作时间
工作时间
A 工作时间 不能工作时间 工作时间 维修时间 延误时间
规定的程序和方法：按技术文件规定采用的维修 工作类型、步骤和方法。
维修性是产品的重要性能，对系统效能和使用维 修费用由直接的影响。
保障性（supportability）
保障性指产品设计特性和计划的保障资源满 足平时和战时使用要求的能力，称为保障性。
维修保障只是综合保障工程中的一个方面。 表征保障性的指标是平均延误时间MDT。
定义：产品在任务开始时可用的条件下，在规定 的任务剖面中，能完成规定功能的能力称为产品 的“（狭义）可信性”，简写为D。
产品在执行任务中的状态及可信性取决于与任务 有关的产品可靠性及维修性的综合影响。
可信性（dependability）
产品在规定的条件下，满足给定定量特 性要求的自身能力，称为产品的固有能 力C，一般就是产品的性能。
维修性（maintainability）
产品在规定条件下和维修时间内，按规定的 程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态 的能力，称为维修性。
维修性指的是产品维修的难易程度，是产品设计 所赋予的一种维修简便、迅速和经济的固有属性。 包括修复性维修、预防性维修等内容。
规定的条件：维修的机构和场所及相应人员与设 备、设施、工具、备件、技术资料等资源条件。
2010.1.1
二、研究内1容2.、4创可新靠点性分析与设计
v三、产品可靠性工作流程与特性
软件可靠性设计及分析ppt课件
软件避错设计 • 慎重使用容易引入缺陷的结构和技术
– 浮点数 – 指针 – 动态内存分配 – 并行 – 递归 – 中断 – 继承 – 别名 – 默认输入的处理
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
软件查错设计
数据采集的多路冗余设计
关键数据的采集可采用多路冗余设计，即可以从 多个通讯口对同一数据进行采集，通过表决进行有 效数据的裁决。通常多采用奇数路的冗余设计，如3 路、5路等。
(1)开关量的裁决可采用多数票的裁决，如3取2、 5取3等。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
看门狗的设计
看门狗技术是控制运行时间的一种有效方法。看门狗实际上是
一种计时装置，当计时启动后看门狗在累计时间，当累计时间到了
规定值时触发到时中断（即狗叫），看门狗在不需要时可以关闭。
快查明，以限制错误的损害并降低排错的 难度。
• 负效应
– 所设置的“接收判据”不可能与预期的正
确结果完全吻合，导致错判 或漏判；
– 软件增加了冗余可能降低可靠性
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
被动式错误检测的实施方法
当然这必须与避免潜在的死循环的设计准则联合使用。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
握手标志置不上的可能
可靠的设计方法
– 浮点数 – 指针 – 动态内存分配 – 并行 – 递归 – 中断 – 继承 – 别名 – 默认输入的处理
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
软件查错设计
数据采集的多路冗余设计
关键数据的采集可采用多路冗余设计，即可以从 多个通讯口对同一数据进行采集，通过表决进行有 效数据的裁决。通常多采用奇数路的冗余设计，如3 路、5路等。
(1)开关量的裁决可采用多数票的裁决，如3取2、 5取3等。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
看门狗的设计
看门狗技术是控制运行时间的一种有效方法。看门狗实际上是
一种计时装置，当计时启动后看门狗在累计时间，当累计时间到了
规定值时触发到时中断（即狗叫），看门狗在不需要时可以关闭。
快查明，以限制错误的损害并降低排错的 难度。
• 负效应
– 所设置的“接收判据”不可能与预期的正
确结果完全吻合，导致错判 或漏判；
– 软件增加了冗余可能降低可靠性
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
被动式错误检测的实施方法
当然这必须与避免潜在的死循环的设计准则联合使用。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
握手标志置不上的可能
可靠的设计方法
软件质量度量指标及说明
软件质量度量指标及说明一、引言软件质量度量是软件工程领域中非常重要的一部分，它可以帮助开发团队评估和控制软件产品的质量，从而确保软件具有高可靠性、高效率和高安全性。
软件质量度量指标是评价软件质量的有效手段，它为开发团队提供了客观、可比较和可量化的数据，帮助他们更好地管理和改进软件质量。
本文将探讨软件质量度量指标及其说明，帮助读者更好地理解和运用这些指标。
二、软件质量度量指标及说明1. 可靠性指标可靠性指标是评价软件系统稳定性和可靠性的重要指标。
常用的可靠性指标包括故障率、平均无故障时间、可用性等。
故障率是指软件系统在一定时间内发生故障的频率，平均无故障时间是指软件系统连续运行的平均时间，可用性是指软件系统可正常运行的比例。
这些指标可以帮助开发团队评估软件系统的稳定性和可靠性，进而进行改进和优化。
2. 效率指标软件系统的效率指标是评价软件系统执行效率和资源利用率的重要指标。
常用的效率指标包括响应时间、吞吐量、资源利用率等。
响应时间是指软件系统对外部请求做出响应的时间，吞吐量是指软件系统单位时间内处理的任务数量，资源利用率是指软件系统对系统资源的利用程度。
这些指标可以帮助开发团队评估软件系统的执行效率和资源消耗情况，从而进行性能调优和提升。
3. 可维护性指标可维护性指标是评价软件系统易于维护和改进的重要指标。
常用的可维护性指标包括代码复杂度、代码可读性、代码可维护性等。
代码复杂度是指软件系统代码的复杂程度，代码可读性是指代码是否易于被他人理解，代码可维护性是指代码是否易于被修改和维护。
这些指标可以帮助开发团队评估软件系统的可维护性，指导其进行代码重构和优化，提高软件系统的可维护性和可扩展性。
4. 安全性指标软件系统的安全性指标是评价软件系统信息安全和数据保护能力的重要指标。
常用的安全性指标包括漏洞数量、安全事件响应时间、安全漏洞修复周期等。
漏洞数量是指软件系统存在的已知安全漏洞数量，安全事件响应时间是指软件系统对安全事件的响应速度，安全漏洞修复周期是指软件系统修复已知漏洞所需的平均时间。
软件工程概论参考课件5_8_软件可靠性PPT精品文档17页
• 按照IEEE的规定，术语“错误”的含 义是由开发人员造成的软件差错（bug ），而术语“故障”的含义是由错误引 起的软件的不正确行为。
2020/4/22
2. 软件的可用性
• 通常用户也很关注软件系统可以使用的 程度。一般说来，对于任何其故障是可 以修复的系统，都应该同时使用可靠性 和可用性衡量它的优劣程度。
• (1) 植入错误法 • 使用这种估计方法，在测试之前由专人
2020/4/22
• 假设人为地植入的错误数为Ns,经过一 段时间的测试之后发现ns个植入的错误 ，此外还发现了n个原有的错误。如果 可以认为测试方案发现植入错误和发现 原有错误的能力相同，则能够估计出程 序中原有错误的总数为
• N^=n/ns×Ns
2020/4/22
4. 估计错误总数的方法
• 程序中潜藏的错误的数目是一个十分重 要的量，它既直接标志软件的可靠程度 ，又是计算软件平均无故障时间的重要 参数。显然，程序中的错误总数ET与 程序规模、类型、开发环境、开发方法 论、开发人员的技术水平和管理水平等 都有密切关系。下面介绍估计ET的两个 方法。
• ET——测试之前程序中错误总数； • IT——程序长度(机器指令总数)； • τ——测试(包括调试)时间； • End)——在0至τ期间发现的错误数； • Ec(τ)——在0至τ期间改正的错误数。
2020/4/22
2. 基本假定
• 根据经验数据，可以作出下述假定。 • (1) 在类似的程序中，单位长度里的错
• 平均无故障时间MTTF是系统按规格说 2020/4/22
5.8.2 估算平均无故障时间的方法
• 软件的平均无故障时间MTTF是一个重 要的质量指标，往往作为对软件的一项 要求，由用户提出来。
2020/4/22
2. 软件的可用性
• 通常用户也很关注软件系统可以使用的 程度。一般说来，对于任何其故障是可 以修复的系统，都应该同时使用可靠性 和可用性衡量它的优劣程度。
• (1) 植入错误法 • 使用这种估计方法，在测试之前由专人
2020/4/22
• 假设人为地植入的错误数为Ns,经过一 段时间的测试之后发现ns个植入的错误 ，此外还发现了n个原有的错误。如果 可以认为测试方案发现植入错误和发现 原有错误的能力相同，则能够估计出程 序中原有错误的总数为
• N^=n/ns×Ns
2020/4/22
4. 估计错误总数的方法
• 程序中潜藏的错误的数目是一个十分重 要的量，它既直接标志软件的可靠程度 ，又是计算软件平均无故障时间的重要 参数。显然，程序中的错误总数ET与 程序规模、类型、开发环境、开发方法 论、开发人员的技术水平和管理水平等 都有密切关系。下面介绍估计ET的两个 方法。
• ET——测试之前程序中错误总数； • IT——程序长度(机器指令总数)； • τ——测试(包括调试)时间； • End)——在0至τ期间发现的错误数； • Ec(τ)——在0至τ期间改正的错误数。
2020/4/22
2. 基本假定
• 根据经验数据，可以作出下述假定。 • (1) 在类似的程序中，单位长度里的错
• 平均无故障时间MTTF是系统按规格说 2020/4/22
5.8.2 估算平均无故障时间的方法
• 软件的平均无故障时间MTTF是一个重 要的质量指标，往往作为对软件的一项 要求，由用户提出来。
可靠性工程第二讲
它综合反应可靠性和维修性，反应了 可维修产品旳使用效率。
对许多军工产品，有效性是至关主要 旳指标（有效度、可用率）。
有效度（可利用度）
由可靠性和维修性两部分构成，指可维 修旳产品在要求旳条件下使用时，在某 时刻具有或维持其功能旳概率。
可维修产品有效度＝可靠度＋维修度
不可维修产品有效度＝可靠度
故障概率密度函数f(t)
f(t)
f(t)
故障发生台数
寿命 寿命旳直方图
o
t
t
寿命旳概率密度函数
故障概率密度函数f(t)
故障概率密度函数反应出产品在单位时
间间隔内发生失效或故障旳百分比或频
率
Δt
若用N表达开Δ始r投用产品数， 表达单
位时间间隔， 为单位时间间隔内发生
旳故障数，则 Δr / N Δr
对于低故障率产品常以10 －9 /h为故障率单 位，称之为Fit（Failure Unit）。
有时不用时间倒数，而用“次数”“转 数”“距离”等旳倒数更合适。
问题
故障率是概率值么？ 故障率有量纲么？ 故障率和合计故障密度之间有什么
关系？
人类健康曲线
产品故障旳浴盆曲线
大多数产品旳故障率随时间旳变化曲线形似 浴盆，称之为浴盆曲线。因为产品故障机理 旳不同，产品旳故障率随时间旳变化大致能 够分为三个阶段：
R (t ) 与F (t )旳性质如下表所示：
取值范围 单调性 对偶性
R (t )
F (t )
[0，1] [0，1]
非增函数 非减函数
1－ F (t ) 1－ R (t )
可靠度函数与累积故障分布函 数旳性质
由密度函数旳性质
可知：
R (t ) F (t ) f (t )之间旳关系如图：
对许多军工产品，有效性是至关主要 旳指标（有效度、可用率）。
有效度（可利用度）
由可靠性和维修性两部分构成，指可维 修旳产品在要求旳条件下使用时，在某 时刻具有或维持其功能旳概率。
可维修产品有效度＝可靠度＋维修度
不可维修产品有效度＝可靠度
故障概率密度函数f(t)
f(t)
f(t)
故障发生台数
寿命 寿命旳直方图
o
t
t
寿命旳概率密度函数
故障概率密度函数f(t)
故障概率密度函数反应出产品在单位时
间间隔内发生失效或故障旳百分比或频
率
Δt
若用N表达开Δ始r投用产品数， 表达单
位时间间隔， 为单位时间间隔内发生
旳故障数，则 Δr / N Δr
对于低故障率产品常以10 －9 /h为故障率单 位，称之为Fit（Failure Unit）。
有时不用时间倒数，而用“次数”“转 数”“距离”等旳倒数更合适。
问题
故障率是概率值么？ 故障率有量纲么？ 故障率和合计故障密度之间有什么
关系？
人类健康曲线
产品故障旳浴盆曲线
大多数产品旳故障率随时间旳变化曲线形似 浴盆，称之为浴盆曲线。因为产品故障机理 旳不同，产品旳故障率随时间旳变化大致能 够分为三个阶段：
R (t ) 与F (t )旳性质如下表所示：
取值范围 单调性 对偶性
R (t )
F (t )
[0，1] [0，1]
非增函数 非减函数
1－ F (t ) 1－ R (t )
可靠度函数与累积故障分布函 数旳性质
由密度函数旳性质
可知：
R (t ) F (t ) f (t )之间旳关系如图：
系统可靠性预计与指标分配幻灯片PPT
研制阶段 目标值
研制阶段 门限值
2021/5/25
设计 定型
生产 定型
批生产
可靠性设计
大量部署 和使用
23
可靠性参数值时序图
论证阶段
方案阶段
工程研制阶段
生产阶段
使用阶段
目标值
目标值 (协调)
预计值
目标值
门限值
门限值 (协调)
规定值 最低可接受值
研制结束 门限值
研制结束 最低可接受值
设计值 增长计划
2021/5/25
可靠性设计
9
可靠性设计准则
作用
可靠性设计准则是进行可靠性定性设计的重 要依据。 贯彻可靠性设计准则可以提高产品的固有可 靠性。 可靠性设计准则是把可靠性设计和性能设计 有机结合的有效方法。 可靠性设计准则是一个单位产品设计经验的 总结与升华。
2021/5/25
可靠性设计
10
可靠性设计准则
15
可靠性定量要求
分类
基本可靠性要求
基本可靠性反映了产品对维修人力费用和后勤保 障资源的需求。 确定基本可靠性指标时应统计产品的所有寿命单 位和所有的故障。
任务可靠性要求
任务可靠性是产品在规定的任务剖面中完成规定 功能的能力。 确定任务可靠性指标时仅考虑在任务期间那些影 响任务完成的故障(即致命性故障)。
2021/5/25
可靠性设计
6
可靠性定性要求
可靠性定性要求概念
用一种非量化的形式来设计、评价和保证产 品的可靠性，对数值无确切要求。 在定量化设计分析缺乏大量数据支持的情况 下，提出定性设计分析要求并加以实现更为 重要。
可靠性定性要求分类
定性设计要求 定性分析要求
可靠性工程基础知识 ppt课件
可靠性预测 受物理规律制约，相对容易
开发或升级后失效率随时间 单调下降 可靠性基本不受影响
无法由物理知识预测
冗余设计
故障处理的一般手段，适当 冗余可以提高可靠性，大量 冗余受共因因素影响
采用冗余设计应保证冗余软 件的高度独立性，否则无助 于可靠性提高
-12- ppt课件
12
基本概念（续）
测试期
稳定期
ppt课件
14
目录
一．基本概念 二．可靠性工程发展历史 三．可靠性分析方法 四．可靠性分配方法 五．结语
ppt课件
15
可靠性工程发展历史
开始萌芽期（20世纪30～40 年代） 可靠性概念初步形成，这一阶段的活动主要集中在德国和 美国。1943年美国成立了电子管研究委员会专门研究电子 管的可靠性问题。
➢ 质量管理更多考虑“今天质量”，可靠性侧重于考虑“明 天的质量”。质量概念没有考虑时间因素，控制的是产品 出厂时是否合格以及质保期内故障情况，对于质保期之后 发生故障不能保证，可靠性问题关注产品的寿命、疲劳、 老化。
➢ 质量管理和可靠性管理虽有侧重点或一些不同，但两者都
是提高产品质量的重要手段，都是不可缺少的。
➢难以平衡多个制约条件
➢如何从系统级分配到设备级
➢对于PSA模型中没有模化的 设备怎么办
➢分配结果有说服力
ppt课件
22
可靠性分析方法（续）
故障树分析法示例
ppt课件
23
可靠性分析方法（续）
GO法的一般分析流程为：
定义系统
首先定义系统来确定系统的功能和系统 所包含的部件并给出系统的结构图，之后确
确定边界
定系统边界，也就是确定系统的输入、输出 以及与其他系统的接口，而后确定成功准则，
开发或升级后失效率随时间 单调下降 可靠性基本不受影响
无法由物理知识预测
冗余设计
故障处理的一般手段，适当 冗余可以提高可靠性，大量 冗余受共因因素影响
采用冗余设计应保证冗余软 件的高度独立性，否则无助 于可靠性提高
-12- ppt课件
12
基本概念（续）
测试期
稳定期
ppt课件
14
目录
一．基本概念 二．可靠性工程发展历史 三．可靠性分析方法 四．可靠性分配方法 五．结语
ppt课件
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可靠性工程发展历史
开始萌芽期（20世纪30～40 年代） 可靠性概念初步形成，这一阶段的活动主要集中在德国和 美国。1943年美国成立了电子管研究委员会专门研究电子 管的可靠性问题。
➢ 质量管理更多考虑“今天质量”，可靠性侧重于考虑“明 天的质量”。质量概念没有考虑时间因素，控制的是产品 出厂时是否合格以及质保期内故障情况，对于质保期之后 发生故障不能保证，可靠性问题关注产品的寿命、疲劳、 老化。
➢ 质量管理和可靠性管理虽有侧重点或一些不同，但两者都
是提高产品质量的重要手段，都是不可缺少的。
➢难以平衡多个制约条件
➢如何从系统级分配到设备级
➢对于PSA模型中没有模化的 设备怎么办
➢分配结果有说服力
ppt课件
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可靠性分析方法（续）
故障树分析法示例
ppt课件
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可靠性分析方法（续）
GO法的一般分析流程为：
定义系统
首先定义系统来确定系统的功能和系统 所包含的部件并给出系统的结构图，之后确
确定边界
定系统边界，也就是确定系统的输入、输出 以及与其他系统的接口，而后确定成功准则，
《可靠性参数》课件 (2)
基于可靠性参数的数据分析，可以制 定更合理的维修策略和决策，包括备 件管理、设备更换等。
可靠性参数的评估方法
1 参数估计方法
参数估计方法包括最大似然估计、贝叶斯估计等，可以从样本数据中对可靠性参数进行 估计。
2 参数分布模型
参数分布模型是将可靠性参数建模为概率分布函数的方法，包括指数分布、Weibull分布 等。
可靠性参数的计算方 法？
可靠性参数通常通过实验 和数据分析来计算，数据 可以来自可靠性试验、使 用情况统计等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
可靠性参数的分类
故障率参数
故障率是指单位时间或单位使 用次数内发生故障的概率。它 能够描述产品在实际使用时的 稳定性。
故障间隔时间参数
故障间隔时间是指两次故障之 间的时间间隔。它能够描述产 品寿命和可靠性维护策略的制 定。
维修时间参数
维修时间是指修复故障所需的 时间，包括排除故障、更换零 部件、重新调试等。
可靠性参数在工程中的应用
1
产品设计与开发
可靠性参数可用于指导产品设计和开
故障诊断与预防
2
发，包括可靠性分析、优化设计等。
可靠性参数能够帮助快速准确地发现
和修复故障，也可以通过预防性维修
和维护来延长产品寿命。
3
维修策略与决策
可靠性参数的实例分析
电子产品的可靠性参数分析
以手机为例，通过故障率和寿命分析，可以确定更换周期和售后服务方案等。
机械产品的可靠性参数分析
以汽车为例，通过故障间隔时间和维修时间分析，可以制定定期保养和更换部件的计划。
结论
可靠性参数是产品质量和可靠程度的重要指标，也是进行故障诊断和维修的基础。掌握可靠性参数的分 类、应用和评估方法，可以帮助您更好地应对产品开发和维护中的挑战。
相关主题
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Software Quality Specialists, Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Sysftware Quality Specialists, Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Systems
MTBF =
Software Quality Specialists, Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Systems
(T 2 (n
− T1 ) + 1)
指标—平均失效间隔时间
MTBF = MTTF + MTTR Mean Time To Repair (MTTR) 维修包括: 维修包括 确定并修正导致失效的缺陷 通过重新启动系统恢复系统服务 Mean Time To Restore (MTTR) Mean Time To Disruption (MTTD)
R (t ) = exp − ∫ λ (x )dx 0
t
指标—平均失效前时间
定义(MTTF — Mean Time To Failure) 定义 当前时间到下一次失效时间的均值 计算
Software Quality Specialists, Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Systems
指标—故障密度
Software Quality Specialists, Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Systems
定义(Fault Density) 定义 每可交付的源代码行的故障个数 计算 Fd = F / KSLOC 作用 预计剩余故障数是否达到预期要求 确定已经完成的测试是否充分
软件可靠性指标分配方法
常见的软件可靠性指标
指标—几种常见的指标
初始故障数 剩余故障数 故障密度 可靠度 失效概率 失效强度(Failure Intensity) 失效强度 失效率(Failure Rate) 失效率 平均失效前时间 平均失效间隔时间
Software Quality Specialists, Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Systems
Software Quality Specialists, Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Systems
Software Quality Specialists, Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Systems
MTTF MTTF Availabili ty = = MTTF + MTTR MTBF
指标—可用性
定义(Availability) 定义 需要时软件可用的概率 计算
分配—原则和因素
基于功能进行分配 选定指标 考虑因素
系统总的可靠性指标 总的任务时间 CSCI数量 数量 的拓扑结构/操作剖面 关键等级/复 各CSCI的拓扑结构 操作剖面 关键等级 复 的拓扑结构 操作剖面/关键等级 杂度/使用率 杂度 使用率
Software Quality Specialists, Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Systems
分配—并行执行分配法
步骤 确定整个软件系统的可靠性需求(λ 确定整个软件系统的可靠性需求 s) 确定整个软件系统的CSCI数量 数量(N) 确定整个软件系统的 数量 对于每个CSCI，分配可靠性需求 i)： 对于每个 ， 分配可靠性需求(λ ：
指标—剩余故障数
定义(Residual Fault Count) 定义 经测试和故障排除后， 经测试和故障排除后 ， 尚残留在软 件中的故障数 计算 通常， 通常 ， 根据测试的故障数据和可靠 性模型来进行估计的， 性模型来进行估计的，这是一种较为 直观的度量方式 作用 提供了软件完整性的指示
Software Quality Specialists, Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Systems
指标—初始故障数
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测试开始时， 测试开始时，软件中故障的个数 通过程序度量或可靠性模型对这一度量 进行估计
应用 度量软件可靠性和可用性
MTTF =
∑
k =1
N
tk N
指标—平均失效前时间
举例 SF1: 180, 675, 315, 212, 278, 503, 431 SF2: 477, 1048, 685, 396 SF3: 894, 1422 MTTFSF1 = 2594/7 = 370.57 MTTFSF2 = 2606/4 = 651.5 MTTFSF3 = 2316/2 = 1158
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指标—失效概率
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分配—常用方法
顺序执行分配法 并行执行分配法 操作剖面分配法 复杂度因子分配法 重要度分配法
指标—可靠度
R(t) 指在t＝ 时系统正常的条件下 时系统正常的条件下， 指在 ＝0时系统正常的条件下，系统在 时间区间[0,t]内能正常运行的概率。 内能正常运行的概率。 时间区间 内能正常运行的概率 该指标是关于软件失效行为的概率描述， 该指标是关于软件失效行为的概率描述， 是软件可靠性的基本定义。 是软件可靠性的基本定义。
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dF(t ) dR (t ) f (t ) = =− dt dt
指标—失效率
定义 λ(t) ，又称风险函数 又称风险函数(hazard function) 失效数与测试用例或操作事件总数 的比 例如： 例如： 20次失效 次失效/KSLOC 次失效 0.1次失效 次失效/CPU小时 次失效 小时
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指标—失效率
数学定义是软件在t时刻没有发生失效的条件 数学定义是软件在 时刻没有发生失效的条件 时刻后， 下，在t时刻后，单位时间内发生失效的概率。 时刻后 单位时间内发生失效的概率。 的条件概率密度， 失效率是失效概率 F(t)的条件概率密度，又 的条件概率密度 称条件失效强度。 称条件失效强度。
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λi = λS
分配—并行执行分配法
前提 软件的各个CSCI是并行执行 ， 但这 是并行执行， 软件的各个 是并行执行 些 CSCI代表了整个软件的一连串的 代表了整个软件的一连串的 功能， 任何一个CSCI的执行不依赖 功能 ， 任何一个 的执行不依赖 于前面CSCI的执行结果 于前面 的执行结果 任何一个CSCI失效意味着整个软件 任何一个 失效意味着整个软件 系统失效 使用失效率指标
软件可靠性工程
第二部分
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指标与分配
提要
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F(t) 是失效时间少于或等于t的概率 的概率。 是失效时间少于或等于 的概率。 根据其定义可知它和可靠度R(t)之间存 根据其定义可知它和可靠度 之间存 在如下联系： 在如下联系： F(t)＝1 - R(t) ＝
指标—失效强度
f(t) 是失效概率的密度函数， 如果F(t)是可微分 是失效概率的密度函数 ， 如果 是可微分 失效强度f(t)是 关于时间的一阶导数。 的，失效强度 是F(t)关于时间的一阶导数。 关于时间的一阶导数
MTBF =
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(T 2 (n
− T1 ) + 1)
指标—平均失效间隔时间
MTBF = MTTF + MTTR Mean Time To Repair (MTTR) 维修包括: 维修包括 确定并修正导致失效的缺陷 通过重新启动系统恢复系统服务 Mean Time To Restore (MTTR) Mean Time To Disruption (MTTD)
R (t ) = exp − ∫ λ (x )dx 0
t
指标—平均失效前时间
定义(MTTF — Mean Time To Failure) 定义 当前时间到下一次失效时间的均值 计算
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指标—故障密度
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定义(Fault Density) 定义 每可交付的源代码行的故障个数 计算 Fd = F / KSLOC 作用 预计剩余故障数是否达到预期要求 确定已经完成的测试是否充分
软件可靠性指标分配方法
常见的软件可靠性指标
指标—几种常见的指标
初始故障数 剩余故障数 故障密度 可靠度 失效概率 失效强度(Failure Intensity) 失效强度 失效率(Failure Rate) 失效率 平均失效前时间 平均失效间隔时间
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MTTF MTTF Availabili ty = = MTTF + MTTR MTBF
指标—可用性
定义(Availability) 定义 需要时软件可用的概率 计算
分配—原则和因素
基于功能进行分配 选定指标 考虑因素
系统总的可靠性指标 总的任务时间 CSCI数量 数量 的拓扑结构/操作剖面 关键等级/复 各CSCI的拓扑结构 操作剖面 关键等级 复 的拓扑结构 操作剖面/关键等级 杂度/使用率 杂度 使用率
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分配—并行执行分配法
步骤 确定整个软件系统的可靠性需求(λ 确定整个软件系统的可靠性需求 s) 确定整个软件系统的CSCI数量 数量(N) 确定整个软件系统的 数量 对于每个CSCI，分配可靠性需求 i)： 对于每个 ， 分配可靠性需求(λ ：
指标—剩余故障数
定义(Residual Fault Count) 定义 经测试和故障排除后， 经测试和故障排除后 ， 尚残留在软 件中的故障数 计算 通常， 通常 ， 根据测试的故障数据和可靠 性模型来进行估计的， 性模型来进行估计的，这是一种较为 直观的度量方式 作用 提供了软件完整性的指示
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指标—初始故障数
Software Quality Specialists, Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Systems
测试开始时， 测试开始时，软件中故障的个数 通过程序度量或可靠性模型对这一度量 进行估计
应用 度量软件可靠性和可用性
MTTF =
∑
k =1
N
tk N
指标—平均失效前时间
举例 SF1: 180, 675, 315, 212, 278, 503, 431 SF2: 477, 1048, 685, 396 SF3: 894, 1422 MTTFSF1 = 2594/7 = 370.57 MTTFSF2 = 2606/4 = 651.5 MTTFSF3 = 2316/2 = 1158
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指标—失效概率
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分配—常用方法
顺序执行分配法 并行执行分配法 操作剖面分配法 复杂度因子分配法 重要度分配法
指标—可靠度
R(t) 指在t＝ 时系统正常的条件下 时系统正常的条件下， 指在 ＝0时系统正常的条件下，系统在 时间区间[0,t]内能正常运行的概率。 内能正常运行的概率。 时间区间 内能正常运行的概率 该指标是关于软件失效行为的概率描述， 该指标是关于软件失效行为的概率描述， 是软件可靠性的基本定义。 是软件可靠性的基本定义。
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dF(t ) dR (t ) f (t ) = =− dt dt
指标—失效率
定义 λ(t) ，又称风险函数 又称风险函数(hazard function) 失效数与测试用例或操作事件总数 的比 例如： 例如： 20次失效 次失效/KSLOC 次失效 0.1次失效 次失效/CPU小时 次失效 小时
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指标—失效率
数学定义是软件在t时刻没有发生失效的条件 数学定义是软件在 时刻没有发生失效的条件 时刻后， 下，在t时刻后，单位时间内发生失效的概率。 时刻后 单位时间内发生失效的概率。 的条件概率密度， 失效率是失效概率 F(t)的条件概率密度，又 的条件概率密度 称条件失效强度。 称条件失效强度。
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λi = λS
分配—并行执行分配法
前提 软件的各个CSCI是并行执行 ， 但这 是并行执行， 软件的各个 是并行执行 些 CSCI代表了整个软件的一连串的 代表了整个软件的一连串的 功能， 任何一个CSCI的执行不依赖 功能 ， 任何一个 的执行不依赖 于前面CSCI的执行结果 于前面 的执行结果 任何一个CSCI失效意味着整个软件 任何一个 失效意味着整个软件 系统失效 使用失效率指标
软件可靠性工程
第二部分
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指标与分配
提要
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F(t) 是失效时间少于或等于t的概率 的概率。 是失效时间少于或等于 的概率。 根据其定义可知它和可靠度R(t)之间存 根据其定义可知它和可靠度 之间存 在如下联系： 在如下联系： F(t)＝1 - R(t) ＝
指标—失效强度
f(t) 是失效概率的密度函数， 如果F(t)是可微分 是失效概率的密度函数 ， 如果 是可微分 失效强度f(t)是 关于时间的一阶导数。 的，失效强度 是F(t)关于时间的一阶导数。 关于时间的一阶导数