- •1.Программное обеспечение
- •Виды программ
- •2.Стадии жизненного цикла программного обеспечения
- •2.1.Основные процессы жизненного цикла программного обеспечения
- •2.2.Вспомогательные процессы жизненного цикла программного обеспечения
- •2.3.Организационные процессы жизненного цикла программного обеспечения
- •3.Основные понятия и показатели надежности программных средств
- •3.1.Показатели качества и надежности программного обеспечения
- •3.2.Дестабилизирующие факторы и методы обеспечения надежности функционирования программных средств
- •3.2.1.Модель факторов, определяющих надежность программных средств
- •3.2.2.Методы обеспечения надежности программных средств
- •Предупреждение ошибок
- •Обнаружение ошибок
- •Исправление ошибок
- •Устойчивость к ошибкам
- •Обработка сбоев аппаратуры
- •3.3.Модели надежности программного обеспечения
- •3.3.1.Аналитические модели надежности
- •Динамические модели надежности Модель Шумана
- •Модель La Padula
- •Модель Джелинского – Моранды
- •Модель Шика – Волвертона
- •Модель Мусса
- •Модель переходных вероятностей
- •Статические модели надежности
- •Модель Миллса
- •Модель Липова
- •Простая интуитивная модель
- •Модель Коркорэна
- •Модель Нельсона
- •3.3.2.Эмпирические модели надежности
- •Модель сложности
- •Модель, определяющая время доводки программ
- •3.3.3.Особенности обеспечения надежности функционирования импортных программных средств
- •4.Оценка надежности комплексов аппаратно-программных средств с учетом характеристик программного и информационного обеспечения
- •4.1.Постановка задачи
- •4.2.Общая схема проектной оценки надежности программного комплекса
- •4.2.1.Расчет исходного числа дефектов
- •4.2.2.Расчет остаточного числа дефектов после автономной отладки
- •4.2.3.Расчет остаточного числа дефектов после комплексной отладки
- •4.2.4.Оценка вероятности проявления дефекта при однократном выполнении фсо
- •4.2.5.Оценка вероятности проявления дефектов при многократном выполнении фсо
- •4.2.6.Оценка характеристик потоков инициирующих событий
- •4.2.7.Оценка показателей надежности системы с учетом случайного потока инициирующих событий
- •4.3.Факторные модели
- •4.3.1.Модели распределения числа дефектов в алгоритмах и базах данных
- •4.3.2.Модели распределения дефектов в базах данных
- •4.3.3.Модели эффективности отладки
- •Условная вероятность обнаружения дефекта в км r-го ранга
- •Безусловная вероятность обнаружения дефекта
- •Среднее остаточное число дефектов
- •4.3.4.Модели потоков инициирующих событий
- •4.4.Проектная оценка надежности программного комплекса при выполнении фсо
- •4.4.1.Вероятность проявления дефекта при однократном выполнении фсо
- •4.4.2.Вероятность проявления дефекта при многократном выполнении фсо
- •4.4.3.Вероятность безотказной работы пк в режиме мкцп при случайном потоке инициирующих событий
- •4.4.4.Учет процедур парирования ошибок
- •4.5.Пример проектной оценки надежности программного комплекса
- •4.5.1.Краткое описание аппаратно-программного комплекса
- •4.5.2.Оценка исходного числа дефектов
- •Исходное число дефектов по секциям и алгоритмам
- •Исходное число дефектов в секциях ввода и вывода
- •4.5.3.Оценка числа дефектов фпо по подсистемам до автономной отладки
- •Состав подсистем фпо
- •Исходное число дефектов в подсистемах до автономной отладки
- •4.5.4.Оценка остаточного числа дефектов после автономной отладки
- •Среднее остаточное число дефектов в секциях после ао
- •Результаты автономной отладки (вариант 1)
- •Длина тестовой последовательности после m-й серии
- •Зависимость эффективности ао от трудоемкости
- •4.5.5.Оценка остаточного числа дефектов после комплексной отладки
- •Результаты комплексной отладки
- •Коэффициент полноты отладки км различных рангов
- •4.5.6.Оценка вероятности проявления дефекта при однократном и многократном выполнении фсо после ко
- •Распределение вероятностей проявления дефекта по км
- •Вероятность проявления дефекта при однократном выполнении фсо
- •Вероятность проявления дефектов при многократном выполнении фсо
- •Вероятность проявления дефектов бд до отладки
- •Условная вероятность проявления дефектов бд после автономной отладки
- •Безусловная вероятность проявления дефектов бд после автономной отладки
- •Условная вероятность проявления дефектов бд после комплексной отладки
- •Безусловная вероятность проявления дефектов бд после комплексной отладки
- •Вероятность отказа фпо и ио при однократном выполнении фсо
- •4.5.7.Поток инициирующих событий
- •4.5.8.Вероятность безотказной работы пк
- •Интенсивность отказов подсистем
- •Показатели надежности подсистем
- •Показатели надежности подсистем с учетом парирования ошибок в ио
- •4.6.Оценка надежности программного комплекса по результатам отладки и нормальной эксплуатации
- •Экспоненциальная модель Шумана
- •Экспоненциальная модель Джелинского−Моранды
- •Геометрическая модель Моранды
- •Модель Шика−Волвертона
- •Модель Липова
- •Модель Мусы−Гамильтона
- •Вейбулловская модель (модель Сукерта)
- •Модель Уолла−Фергюссоиа (степенная модель)
- •Структурная модель Нельсона
- •Структурная модель роста надежности
- •Гиперболическая модель роста надежности
- •5.Литература
Безусловная вероятность проявления дефектов бд после автономной отладки
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АУ |
ДУ |
АУ |
ДУ |
АУ |
ДУ |
АУ |
ДУ |
1 |
0,0059 |
0,0059 |
0,0117 |
0,0117 |
0,0232 |
0,0232 |
0,0458 |
0,0458 |
5 |
0,0285 |
0,0287 |
0,0553 |
0,0562 |
0,1043 |
0,1075 |
0,1867 |
0,1977 |
10 |
0,0551 |
0,0560 |
0,1035 |
0,1071 |
0,1843 |
0,1964 |
0,2989 |
0,3347 |
100 |
0,3331 |
0,3841 |
0,4444 |
0,5555 |
0,5062 |
0,6916 |
0,5196 |
0,7565 |
1000 |
0,5200 |
0,7638 |
0,5201 |
0,7700 |
0,5201 |
0,7700 |
0,5201 |
0,7700 |
Таблица 4.20
Условная вероятность проявления дефектов бд после комплексной отладки
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АУ |
ДУ |
АУ |
ДУ |
АУ |
ДУ |
АУ |
ДУ |
1 |
0,0083 |
0,0042 |
0,0041 |
0,0022 |
0,0021 |
0,0232 |
0,0010 |
0,0005 |
5 |
0,0411 |
0,0220 |
0,0206 |
0,0107 |
0,0115 |
0,0059 |
0,0057 |
0,0030 |
10 |
0,0800 |
0,0425 |
0,0411 |
0,0219 |
0,0206 |
0,0107 |
0,0115 |
0,0059 |
100 |
0,5613 |
0,5465 |
0,3379 |
0,1926 |
0,1878 |
0,1020 |
0,0983 |
0,0527 |
1000 |
0,9996 |
0,9830 |
0,9826 |
0,8731 |
0,8695 |
0,6490 |
0,6419 |
0,4117 |
Таблица 4.21
Безусловная вероятность проявления дефектов бд после комплексной отладки
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АУ |
ДУ |
АУ |
ДУ |
АУ |
ДУ |
АУ |
ДУ |
1 |
0,0006 |
0,0006 |
2,9 •10-4 |
2,9 •10-4 |
1,5•10-4 |
1,5•10-4 |
7,3•10-5 |
7,3•10-5 |
10 |
0,0057 |
0,0058 |
2,9•10-3 |
0,0030 |
0,0015 |
0,0015 |
0,0008 |
0,0008 |
100 |
0,0397 |
0,0473 |
0,0239 |
0,0263 |
0,0133 |
0,0139 |
0,0070 |
0,0072 |
1000 |
0,0707 |
0,1342 |
0,0695 |
0,1192 |
0,0615 |
0,0886 |
0,0454 |
0,0562 |
Из данных, приведенных в табл. 4.17, видно,
что в начале АО первый дефект уверенно
обнаруживается уже после первых 10−15
тестов БД. После АО вероятность проявления
дефекта снижается, но остается довольно
высокой (см. табл. 4.19). Вероятность того,
что после АО в БД не останется ни одного
дефекта, оценивается величиной
при выполнении АУ и
при выполнении ДУ или ОП.
После комплексной отладки, то есть в
начале эксплуатации, вероятность отказа
ИО при однократном выполнении ФСО
оказывается существенно больше (см.
табл. 4.21), чем вероятность отказа ФПО
(см. табл. 4.15), − почти на два порядка.
При многократном выполнении ФСО в число
обращений М включают только
независимые обращения. Фактически могут
наблюдаться многократные обращения к
одному и тому же фрагменту данных, и
тогда вероятность проявления дефектов
не меняется при увеличении числа
обращений. Чтобы учесть этот фактор,
введем поправочный коэффициент
,
равный доле независимых обращений. Для
данной системы принимается
.
Суммарная вероятность отказа ФПО и ИО при однократном выполнении ФСО после комплексной отладки, рассчитанная по схеме независимых событий, приведена в табл. 4.22.
Вероятность отказа существенно зависит
от объема
,
используемого при однократном обращении
фрагмента БД.
Таблица 4.22
