Методические указания по дисциплине Программная инженерия

Использование такой зависимости возможно при следующих допущениях:

1.Количество задач, решаемых при создании программного продукта, конечно.

2.Последовательность решения задач образует пуассоновский поток случайных событий с интенсивностью λ.

3.Количество исполнителей пропорционально числу решаемых задач (каждый исполнитель работает над своим модулем независимо от других исполнителей).

4.Зависимость вероятности правильного решения от времени выражается прямой пропорциональной зависимостью:

Для пуассоновского потока вероятность того, что в интервале [0.t] не произошло ни одного события, имеет показательное распределение.

T – момент времени, когда событие произошло, т.е. задача решена. Тогда по определению функции распределения:

Вероятность того, что событие произошло:

Скорость решения задачи (частота событий) – плотность распределения случайной величины (производная от функции распределения :

Пусть p – вероятность правильного решения задачи. Поток правильных решений получается из потока общих решений путем прореживания, т.е. из потока с вероятностью p изымаются правильные решения.

Прореженные потоки называются p-преобразованиями. Согласно свойствам пуассоновского потока p-преобразованный поток – пуассоновский поток с интенсивностью pλ. Для потока правильных решений выписывается соотношение:

(1)

=> скорость правильного решения:

(2)

Если вероятность правильного решения задачи p является функцией времени, то по определению функции распределения выражения (1) и (2) примут следующий вид:

11

Согласно допущению 4 P(t) = α·t =>

Пусть , тогда

И общие затраты

Ежегодные затраты выражаются как производная от общих затрат:

Исходят из того, что нужно рассчитать два параметра.

Методика дает оценочные характеристики параметров, которые по мере разработки программного продукта могут корректироваться.

Из опыта крупных компаний следует, что допущения 1-4 выполняются.

Оценка надежности программного обеспечения Кортеж программы

Факторы, влияющие на надежность ПО (кортежей):

1.Структура программы (т.е. ее исходный текст): максимально современный язык программирования с использованием методов структурного и объектноориентированного программирования, увеличение производительности.

2.Окружающая среда (оболочка) – операционная система, драйверы устройств, прикладные и системные программы.

3.Режим эксплуатации программы (правильное использование объемов данных).

4.Документация: точность и правильность составления.

12

Экономические характеристики показателей качества.

1.Затраты на исправление кортежа.

2.Убытки от ошибок кортежа.

Периоды эксплуатации кортежа.

1.Начальное освоение кортежа характеризуется относительно большой частотой появления ошибок из-за некорректной документации или работы программы.

2.Отладка кортежа – нормальный режим эксплуатации кортежа, характеризуется постепенным уменьшением ошибок.

3.Нормальная эксплуатация кортежа – характеризуется низкой или нулевой частотой появления ошибок.

4.Начальный износ кортежа (оборудования) – частота ошибок увеличивается, требуется корректировка документации или программы.

5.Полный отказ кортежа – требуется замена или новая установка программы.

Затем осуществляется переход на 1 этап.

Экономические оценки надежности программы

Факторы, обуславливающие моральное старение кортежа:

1.Появление новых задач, не предусмотренных в данном программном продукте.

2.Окончание работ, для которых была написана программа.

3.Появление новых стандартов или требований к входной или выходной информации.

4.Изменение требований к времени решения задач.

5.Введение новой ОС или оболочки.

6.Изменение базового языка программирования.

Условие перехода на новый кортеж:

Пусть Р1 – остаточная стоимость эксплуатации старого кортежа от данного момента времени до момента окончательного старения кортежа.

Р2 – стоимость начальной эксплуатации нового кортежа за тот же период времени. З2 – разовые затраты на освоение персоналом нового кортежа.

Э2 – экономия затрат за счет возможной автоматизации некоторых функций, которые в старой программе выполнялись вручную.

Условие эффективности перехода на новый кортеж:

13

Методы управления разработкой программ

Исполнители договариваются о методах взаимодействия друг с другом, о распределении ответственности за модули и о методах взаимодействия самих модулей.

Если число исполнителей N, то число интерфейсов, которые они разрабатывают (интерфейс – взаимодействие между исполнителями), определяется по формуле:

, т.е. оценим число исполнителей, необходимых для написания комплекса программ, объемом 50 000 строк кода за 2 года (прикладная программа).

Определим число исполнителей:

250 строк кода уходит в год на разговоры.

Число интерфейсов увеличивается пропорционально числу исполнителей.

Чем больше N интерфейсов, тем меньше производительность труда исполнителей.

Статистические данные оценки производительности программистов:

Управляющие 600 программы (программы ОС)

Системные 2000 программы (компиляторы)

Прикладные 5000÷6000 программы

5)Надежность (безопасность) определяет АПО, которые способствуют предохранению несанкционированного доступа независимо от того, случайный он или намеренный.

2.Надежность:

1)Завершенность (обдуманность) определяет АПО, которые предполагают, как часто будут появляться повреждения в ПО.

2)Допустимые недостатки (повреждения) определяет АПО, которые способствуют эксплуатации без специфичных изменений.

3)Восстановление определяет АПО, которые помогают поддерживать уровень характеристик и немедленно обретать нужные данные в случае программных дефектов.

3.Практичность:

1)Способность предполагать определяет АПО, которые служат пользователю при попытке узнать логическую концепцию и помогают ее применять.

2)Способность узнавать определяет АПО, необходимые пользователю для применения знаний.

3)Способность эксплуатировать определяет АПО, которые служат пользователю для непосредственной работы и контроля работы.

4.Эффективность:

1)Режим работы определяет АПО, которые влияют на время работы и скорость выполнения функций.

2)Потребляемые ресурсы определяет АПО, которые служат для определения количества используемых ресурсов и длительности такого использования для выполнения функций.

5.Ремонтопригодность:

1)Возможность анализа определяет АПО, которые необходимы для диагностики недостатков или причин, или необходимых изменений в дальнейшем.

2)Возможность внесения изменений определяет АПО, которые служат для внесения изменений, удаления дефектов и изменения среды.

3)Прочность (устойчивость) определяет АПО, направленные на преодоление

внезапной опасности от внесения изменений.

4) Возможность выдержать испытание определяет АПО, нужные для подтверждения изменения программного продукта.

6.Портативность (приспособляемость):

1)Возможность к адаптации определяет АПО, которые нужны для адаптации в других средах без применения других действий или средств, чем те, которые предусмотрены для этой цели в программном продукте.

2)Возможность установке определяет АПО, предназначенные для установления ПО в определенной среде.

3)Возможность согласования определяет АПО, которые делают это ПО стандартным или согласующимся.

4)Заменяемость определяет АПО, которые могут использовать в других местах программного продукта в среде самого себя (этого же программного продукта).

16

Детализация характеристики ремонтопригодности

иее подхарактеристики (метрика)

1.Возможность анализа – анализируется:

Количество циклов в программном продукте.

Количество утверждений.

Комментарии к коэффициентам.

Необходимость проверки.

2.Возможность внесения изменений:

Количество шагов.

Количество групп уровней.

Среднее число утверждений.

Количество изменений.

3.Прочность (устойчивость):

Количество параметров ссылок.

Количество глобальных изменений.

Количество параметров изменений.

Количество требований.

4.Возможность выдержать испытания:

Количество нециклических путей.

Количество групп уровней.

Количество циклов.

Количество путей вызовов.

Все метрики зависят от используемого языка программирования и его конструкции.

Все характеристики качества основываются на трех принципах:

1.Принцип использования программного продукта – пересмотр программного продукта.

2.Перемещение программного продукта.

3.Эксплуатация программного продукта.

Три типа моделей качества:

1.Факторы (определение) описывают внешний вид программного продукта с точки зрения пользователя.

2.Критерии (построение) описывают внутренний вид программы с точки зрения разработчика.

3.Метрики (контроль) определяются и используются для обеспечения шкалы и метода измерения.

17