Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Метрологическая экспертиза технической документации. Учебное пособие
.pdf
111
ду учебное пособие. Все станет на свои места, если сравнить задачи МЭ ПО, приведенные в начале этого пункта пособия, с задачами «метрологической аттестации» рекомендации МИ 2174.
Необходимо констатировать, что это разные задачи.
К сказанному следует добавить, что вопросам количественных характеристик ПО уделено большое внимание, например, в
публикациях Национальной физической лаборатории (NPL, Великобритания). Краткое изложение содержания этих публикаций
имеется в [9.1]. Рекомендации по оценке качества ПО и алгоритмов, используемых при обработке измерительной информации,
представлены в методиках МИ 2174–91 и МИ 2955–2010, а также
в упомянутых методиках [9.11, 9.12].
3.10.2. Рекомендуемый порядок проведения метрологиче-
ской экспертизы программного обеспечения
Порядок проведения МЭ ПО определяется стандартом организации, в котором, как уже отмечалось, должны быть отражены
все аспекты организации и порядка проведения МЭ.
Основанием для проведения МЭ ПО является требование
технического задания, а также решение разработчика (изготовителя) программного продукта.
Организация МЭ ПО возлагается на метрологические службы
ведомств и предприятий и регламентируется положениями Закона РФ № 103-ФЗ.
Метрологическая экспертиза ПО СИ в ряде случаев проводится на основании ведомственных документов там, где предъявляются повышенные требования к надежности и достоверности
функционирования автоматизированных СИ.
При организации МЭ ПО необходимо установить перечень
документов, представляемых на экспертизу, и на каких стадиях
разработки автоматизированных СИ она должна проводиться.
На МЭ ПО можно представить следующие документы:
техническое задание, содержащее требования к функциональным характеристикам, условиям эксплуатации, к составу и
параметрам технических средств и соответствующее требованиям ГОСТ 19.201–78 «ЕСПД. Техническое задание. Требования к
содержанию и оформлению»;
программы и методики испытаний (тестирования), содержащие требования к программе, к средствам испытаний, порядку
и методам испытаний и соответствующие требованиям
112
ГОСТ 19.301–79 «ЕСПД. Программа и методика испытаний. Требования к содержанию и оформлению»;
пояснительную записку, содержащую описание применяе-
мых математических методов, допущений и ограничений, связанных с выбранным математическим аппаратом, алгоритма
решения поставленной измерительной задачи и его обоснование
и соответствующую требованиям ГОСТ 19.404–79 «ЕСПД.
Пояснительная записка. Требования к содержанию и оформлению»;
руководство программиста, содержащее описание основных
характеристик и особенностей программы и указания по применению средств контроля правильности их выполнения и соответствующее требованиям ГОСТ 19.504–79 «ЕСПД. Руководство
программиста. Требования к содержанию и оформлению»;
руководство пользователя, если оно имеется.
Высказываются упреки в навязывании разработчикам и экс-
пертам устаревшей системы программной документации (ЕСПД),
разработанной еще в 70-е годы прошлого столетия и состоящей
из совокупности 29 стандартов, требования которых в большинстве случаев являются избыточными. По этому поводу необходимо сказать следующее.
Во-первых, никто никому ничего не навязывает. Все норма-
тивные документы, регламентирующие МЭ ПО, носят рекомендательный характер. Можно по-разному относиться с стандартам
ЕСПД, но в настоящее время это единственная отечественная
система, где сформулированы требования к программной документации. Другой системы у нас нет.
Во-вторых, и в ГОСТ Р 8.654 и в МИ 2955 имеются рекомен-
дации о том, что перечень документов по согласованию с заказчиком экспертизы может видоизменяться как в сторону его увеличения, так и уменьшения. Важным является то, чтобы этот перечень был достаточным для проведения качественной метрологической экспертизы.
В общих чертах МЭ ПО рекомендуется проводить в следую-
щем порядке.
Оценка требований технического задания
Основным содержанием МЭ технического задания на разра-
ботку (проектирование) программного продукта, содержащего
исходные данные для такой разработки (проектирования), явля-
113
ется проверка необходимости и достаточности исходных требований, заложенных в техническом задании:
для правильного и однозначного нормирования метрологических характеристик разрабатываемых автоматизированных СИ с
использованием программного продукта на этапе его разработки
(проектирования);
для разработки эффективных способов контроля ПО на последующих этапах его жизненного цикла (способы указанного
контроля приведены, например, в Рекомендации по метрологии
Р 50.2.077–2011 «ГСИ. Испытания средств измерений в целях утверждения типа. Проверка обеспечения защиты программного
обеспечения»).
К исходным требованиям к ПО можно также отнести:
назначение ПО и сведения об его использовании в СИ, попадающих (или не попадающих) в сферу государственного регулирования в области обеспечения единства измерений;
сведения об измеряемых величинах и их характеристиках
(диапазоне значений, возможных изменениях в процессе измерения и т.п.);
перечень возможных источников погрешностей измерений и
нормы этих погрешностей;
условия измерений (с учетом различных аппаратных и системных программных средств).
МЭ технического задания должна обеспечить полноту, каче-
ство и своевременность проведения работ по контролю ПО, предусмотренных этим заданием.
Проверка комплектности документации, поступившей
на МЭ
При проверке комплектности рекомендуется:
определить состав передаточных документов, подтверждающих факт передачи документации на экспертизу (акта передачи,
ведомости эксплуатационных документов и т.п.);
установить наличие патентов, лицензий, заявлений-деклараций о безопасности продукции или услуг, сертификатов на составные части продукции и т.п.
Проверка полноты программной документации также включает в себя:
проведение экспертного анализа достаточности комплекта
документации;
114
проведение экспертного анализа структуры и полноты со-
держания документов.
При необходимости специалист или комиссия, проводящая
МЭ, может попросить разработчиков программной документации
представить дополнительные документы для проведения полноценной экспертизы.
Определение источников и видов погрешностей ПО
Как известно, в зависимости от назначения ПО может
быть автономным, встроенным, быть частью измерительной системы, всевозможных контроллеров и т.п. По этой причине процедуры оценивания источников и видов погрешностей при МЭ ПО
могут различаться. Методически достаточно полно вопросы
оценки качества автономного ПО изложены в МИ 2174–91 и МИ
2955–2010. Существуют определенные проблемы с оценкой качества встроенного ПО. Тем не менее в большинстве случаев они
могут быть также решены разработкой соответствующего опорного ПО, воспроизводящего основные функции тестируемого
программного продукта.
Что касается так называемого вычислительного компонента
измерительных систем, то имеется ГОСТ Р 8.596–2002, в котором
вопросы оценки качества этого компонента рассмотрены достаточно подробно и обстоятельно. Согласно этому документу ПО
измерительных каналов измерительных систем должно подлежать оценке (экспертизе, аттестации, сертификации), если оно
влияет на результаты и погрешности измерений. К сожалению,
убедиться в степени такого влияния можно только в процессе самой экспертизы (аттестации, сертификации). Во всяком случае,
если в результате экспериментальных исследований измерительной системы совместно с вычислительным компонентом было
установлено, что погрешность измерительного канала находится
в пределах допуска, то в большинстве случаев это является указанием на то, что ПО не оказывает влияния на метрологические
характеристики СИ.
Программное обеспечение может вносить вклад в методиче-
скую составляющую суммарной погрешности измерений и с этой
точки зрения этот вклад необходимо оценивать. Как правило,
большинство измерений проводится по методикам измерений, в
процессе аттестации которых методическая составляющая приписанной погрешности оценивается. Если в СИ используется ПО,
115
то его вклад в методическую составляющую погрешности зависит прежде всего от адекватности измерительной задаче выбранных алгоритмов сбора, обработки и представления измерительной информации. Именно это обстоятельство и должно быть
предметом исследования при аттестации методик измерений или
при проведении МЭ ПО.
К сказанному следует добавить, что в настоящее время пока
не ясны и требуют исследования вопросы, связанные с влиянием
на погрешность измерений используемой оргтехники. В частности, не ясны ответы на следующие вопросы:
как влияет на точность вычислений (в смысле оптимальности
такого влияния) разрядность используемого процессора;
как влияет на точность вычислительных процессов тактовая
частота или скорость прохождения информации по системной
шине;
в каком разряде существует наибольшая вероятность ошибки
при вычислениях с помощью конкретного алгоритма;
как влияют на точность реализации алгоритма программы
уже заложенные в систему аппаратного средства (компьютера)
математические и логические методы преобразований и т.д.
Ответы на эти вопросы следует искать совместно с разработчиками оргтехники и системных программных средств, которых
и следует привлекать к проведению МЭ ПО.
Оценивание методики испытаний ПО и тестовых
программ для контроля алгоритма (программы)
На этом этапе проводится проверка тестовых программ и исходных тестовых данных с учетом положений МИ 2955–2010 и
МИ 2174–91:
анализируется программа тестирования;
оценивается обоснованность выбора конкретных значений
исходных (опорных) данных;
оценивается обоснованность выбора диапазона изменения
параметров моделей исходных и опорных данных;
оценивается обоснованность назначения характеристик погрешностей исходных (опорных) данных.
По окончании предварительных проверочных работ осуществляются тестирование программного продукта (например, по
методике МИ 2955–2010) и сравнение результатов тестирования с
декларируемыми возможностями.
116
Оценивание обоснованности выбора источников измери-
тельной информации
К источникам измерительной информации можно отнести:
измерительную информацию, вводимую оператором в базу
данных ПЭВМ;
данные, получаемые с первичных измерительных преобразо-
вателей (датчиков) с помощью АЦП;
данные, получаемые с автоматизированных измерительных
систем и комплексов с АЦП;
данные со средств измерений с АЦП (в том числе и вирту-
альных).
В процессе МЭ обоснованности выбора источников измери-
тельной информации рекомендуется установить:
пределы погрешностей введенной измерительной информа-
ции;
наличие методов и средств поверки первичных измеритель-
ных преобразователей (датчиков), автоматизированных измерительных систем по ГОСТ 8.596–2002 и автоматизированных СИ;
соответствие погрешностей измерительной информации тре-
буемым значениям.
Установление правильности представления пользовате-
лю результатов измерений и их обработки
Результаты прямых измерений с многократными измерения-
ми должны быть обработаны и представлены в соответствии с
ГОСТ 8.207–76, результаты косвенных измерений — в соответствии с методикой МИ 1730–87, а метрологические характеристики
СИ — в соответствии с ГОСТ 8.009–84.
Проверка правильности терминологии, определений,
наименований величин и их единиц
Термины и определения, применяемые в документации на про-
граммную продукцию, должны соответствовать ГОСТ 15971–90
«Системы обработки информации. Термины и определения» и
РМГ 29–99 «ГСИ. Метрология. Термины и определения», а наименования и обозначения единиц физических величин — ГОСТ
8.417–2002 «ГСИ. Единицы величин».
117
Приложение
ПЕРЕЧЕНЬ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ,
РЕКОМЕНДУЕМЫХ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ
И ПРОВЕДЕНИИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ
ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
1. НД, регламентирующие вопросы организации
и проведения МЭ
1.1. ГОСТ Р 1.4–2004. Стандартизация в РФ. Стандарты ор-
ганизаций. Общие положения.
1.2. ГОСТ Р 1.5–2004. Стандартизация в РФ. Общие требова-
ния к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов.
1.3. ПМГ 92–2009. Метрологическая экспертиза проектов
межгосударственных и национальных стандартов.
1.4. ПР 50-732–93. ГСИ. Типовое положение о метрологиче-
ской службе государственных органов управления РФ и юридических лиц.
1.5. Р 50.2.008–2001. ГСИ. Методики количественного хими-
ческого анализа. Содержание и порядок проведения метрологической экспертизы.
1.6. РМГ 63–2003. ГСИ. Обеспечение эффективности из-
мерений при управлении технологическими процессами.
Метрологическая экспертиза технической документации.
1.7. РМГ 27–99. Порядок проведения и содержание работ при
проведении метрологической экспертизы технической документации на межгосударственные стандартные образцы.
2. НД, регламентирующие термины и определения
в области метрологии и метрологической экспертизы
2.1. ГОСТ 3.1109–82. ЕСТД. Термины и определения основ-
ных понятий.
2.2. ГОСТ 16504–81. СГИП. Испытания и контроль качества
продукции. Основные термины и определения.
2.3. РМГ 29–99. ГСИ. Метрология. Основные термины и оп-
ределения.
2.4. РМГ 83–2007. ГСИ. Шкалы измерений. Термины и опре-
деления.
118
3. НД, регламентирующие единицы величин
3.1. ПР 50.2.102–2009. Положение о единицах величин, до-
пускаемых к применению в Российской Федерации.
3.2. ГОСТ 8.417–2002. ГСИ. Единицы величин.
3.3. МИ 2630–2000. ГСИ. Метрология. Физические величины
и их единицы.
4. НД, регламентирующие требования к средствам измерений
4.1. ГОСТ 8.009–84. ГСИ. Нормируемые метрологические
характеристики средств измерений.
4.2. ГОСТ 8.256–77. ГСИ. Нормирование и определение ди-
намических характеристик аналоговых средств измерений. Основные положения.
4.3. ГОСТ 8.315–97. ГСИ. Стандартные образцы состава и
свойств веществ и материалов. Основные положения.
4.4. ГОСТ 8.395–80. ГСИ. Нормальные условия измерений
при поверке. Общие требования.
4.5. ГОСТ 8.401–80. ГСИ. Классы точности средств измере-
ний. Общие требования.
4.6. ГОСТ 8.508–84. ГСИ. Метрологические характеристики
средств измерений и точностные характеристики средств автоматизации ГСП.
4.7. ПР 50.2.006–94. ГСИ. Порядок проведения поверки средств
измерений.
4.8. ПР 50.2.104–2009. ГСИ. Порядок проведения испытаний
стандартных образцов или средств измерений в целях утверждения типа.
4.9. ПР 50.2.105–2009. ГСИ. Порядок утверждения типа стандартных образцов или средств измерений.
4.10. ПР 50.2.106–2009. ГСИ. Порядок выдачи свидетельства
об утверждении типа стандартных образцов или средств измерений, установления и изменения срока действия указанных свидетельств и интервала между поверками средств измерений.
4.11. ПР 50.2.107–2009. ГСИ. Требования к знакам утверждения типа стандартных образцов или средств измерений и порядок
их нанесения.
4.12. РМГ 74–2004. ГСИ. Методы определения межповерочных и межкалибровочных интервалов средств измерений.
119
4.13. МИ 2314–2006. ГСИ. Кодификатор групп средств изме-
рений.
4.14. РД 50-98–86. МУ. Выбор универсальных средств изме-
рений линейных размеров до 500 мм (по применению ГОСТ
8.051–81).
4.15. РД 50-453–84. МУ. Характеристики погрешности средств
измерений в реальных условиях эксплуатации. Методы расчета.
4.16. ГОСТ Р 8.596–2002. ГСИ. Метрологическое обеспече-
ние измерительных систем. Основные положения.
4.17. МИ 2439–97. ГСИ. Метрологические характеристики
измерительных систем. Номенклатура. Принципы регламентации, определения и контроля.
4.18. МИ 2440–97. ГСИ. Методы экспериментального опре-
деления и контроля характеристик погрешностей измерительных
каналов измерительных систем и измерительных комплексов.
4.19. ГОСТ Р 8.654–2009. ГСИ. Требования к программному
обеспечению средств измерений. Основные положения.
4.20. МИ 2891–2004. ГСИ. Общие требования к программно-
му обеспечению средств измерений.
4.21. МИ 2955–2010. ГСИ. Типовая методика аттестации про-
граммного обеспечения средств измерений и порядок ее проведения.
4.22. ГОСТ Р 8.674–2009. ГСИ. Общие требования к средст-
вам измерений и техническим системам и устройствам с измерительными функциями.
4.23. ГОСТ Р.8.678–2009. ГСИ. Формы оценки соответствия
технических систем и устройств с измерительными функциями
установленным требованиям.
5. НД, регламентирующие требования
к методикам (методам) измерений
5.1. ГОСТ Р 8.563–2009. ГСИ. Методики (методы) измере-
ний.
5.2. ГОСТ 8.050–73. ГСИ. Нормальные условия выполнения
линейных и угловых измерений.
5.3. ГОСТ 8.556–91. ГСИ. Методики определения состава и
свойств проб вод. Общие требования к разработке.
5.4. МИ 1967–89. ГСИ. Выбор методов и средств измерений
при разработке методик выполнения измерений.
120
5.5. МИ 2091–90. ГСИ. Измерения физических величин. Об-
щие требования.
5.6. МИ 2177–91. ГСИ. Измерения и измерительный кон-
троль. Сведения о погрешностях измерений в конструкторской и
технологической документации.
5.7. МИ 2222–92. ГСИ. Виды измерений. Классификация.
5.8. МИ 3369–2010. ГСИ. Построение, изложение, оформле-
ние и содержание документов на методики (методы) измерений.
6. НД, регламентирующие требования к характеристикам
погрешности измерений
6.1. ГОСТ 8.051–81. ГСИ. Погрешности, допускаемые при
измерении линейных размеров до 500 мм.
6.2. ГОСТ 8.549–86. ГСИ. Погрешности, допускаемые при
измерении линейных размеров до 500 мм с неуказанными допусками.
6.3. ГОСТ 8.207–76. ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.
6.4. МИ 1317–2004. ГСИ. Результаты измерений и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы
использования при испытаниях образцов продукции и контроле
их параметров.
6.5. Р 50.2.038–2004. ГСИ. Измерения прямые однократные.
Оценивание погрешностей и неопределенностей результатов измерений.
6.6. МИ 2083–90. ГСИ. Измерения косвенные. Определение
результатов измерений и оценивание их погрешностей.
6.7. МИ 2246–93. ГСИ. Погрешности измерений. Обозначения.
6.8. РМГ 62–2003. ГСИ. Обеспечение эффективности изме-
рений при управлении технологическими процессами. Оценивание погрешности измерений при ограниченной исходной информации (взамен МИ 2232–2000).
6.9. РМГ 64–2003. ГСИ. Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами. Методы и
способы повышения точности измерений (взамен МИ 2301–2000).
6.10. МИ 2335–2003. ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]