Стандартом iso 9126 рекомендуется анализировать и учитывать надежность комплексов программ (субд) следующими характеристиками.

Восстанавливаемость — свойство БД в случае отказа возобновлять требуемый уровень качества информации и корректировать поврежденные данные. После отказа БД бывает неработоспособна в течение какого-то времени, продолжительность которого определяется восстанавливаемостью БД. Для этого необходимы вычислительные ресурсы и время на выявление неработоспособного состояния, диагностику причин отказа, а также на реализацию процессов восстановления. Основными показателями процесса восстановления данных являются его длительность и вероятностный характер. Восстанавливаемость характеризуется также полнотой восстановления нормального содержания.

Завершенность — способность БД не попадать в состояния отказов вследствие потерь, искажений, ошибок и дефектов в данных. На эту характеристику влияют потери работоспособности, которые могут быть обусловлены не полным тестовым покрытием при испытаниях компонентов и системы в целом, а также недостаточной завершенностью их тестирования и защищенностью от искажений.

Устойчивость к дефектам и ошибкам — свойство БД автоматически поддерживать заданный уровень качества данных в случаях проявления дефектов и ошибок или нарушения установленного интерфейса с внешней средой. Для этого в базу должна вводиться временная и информационная избыточность, реализующая оперативное обнаружение дефектов и ошибок информации, их идентификацию и автоматическое восстановление нормального функционирования. Относительная доля вычислительных ресурсов, используемых непосредственно для быстрой ликвидации последствий отказов и оперативного восстановления данных, отражается на повышении надежности и определяет значение устойчивости.

Эффективность использования ресурсов компьютера при реальном функционировании отражается временными характеристиками взаимодействия конечных пользователей и администраторов БД. Эти характеристики зависят от возможностей СУБД, а также от объема, структуры и показателей качества используемой информации. Для БД важнейшим ресурсом является память компьютера, занимаемая информацией, а также ее используемость. Эти показатели качества влияют на время реакции системы на разные виды запросов пользователей и на пропускную способность БД.

Надежность БД может основываться на применении теории методов надежности, которая позволяет получить ряд четких, хорошо измеряемых интегральных показателей. Надежная БД должна, прежде всего, обеспечивать низкую вероятность потери работоспособности. Быстрое реагирование на потерю или искажение данных и восстановление их достоверности и работоспособности за время меньшее, чем порог между сбоем и отказом, обеспечивает высокую надежность.

Практичность (применимость) – понятие, определяющее функциональную пригодность и полезность применения БД для определенных пользователей. Оценка практичности зависит не только от собственных характеристик БД, но также от организации и адекватности документирования процессов их эксплуатации:

• понятность зависит от качества документирования и субъективности впечатлений потенциальных пользователей; ее можно описать качественно четкостью функциональной концепции, полнотой описания, комплектностью и наглядностью представления в документации возможных функций и особенностей реализации данных;

• простота использования – возможность удобно и комфортно эксплуатировать базу данных и манипулировать данными; она соответствует управляемости, согласованности с ожиданиями и навыками пользователей, некоторые атрибуты этой характеристики можно оценить количественно, например, изменения трудозатрат и длительности соответствующих процессов подготовки и обучения квалифицированных пользователей;

• изучаемость – может определяться трудоемкостью и длительностью подготовки пользователя, качество изучаемости зависит от внутренних свойств и структуры самой БД, а также квалификации пользователей.

Сопровождаемость информации может отражаться удобством и эффективностью исправления, усовершенствования или адаптации структуры содержания описаний в зависимости от изменения во внешней среде применения. Обобщенно качество сопровождаемости БД можно оценить потребностью ресурсов для ее обеспечения и реализации. Возможные затраты ресурсов на развитие и совершенствование качества БД зависят не только от внутренних свойств данных, но также от запросов и потребностей пользователей, готовности заказчика и разработчика удовлетворить эти потребности. Можно выделить следующий набор характеристик сопровождаемости БД;

• анализируемость БД зависит от стройности архитектуры, унифицированности интерфейсов, полноты и корректности технологической и эксплуатационной документации;

• изменяемость состоит в приспособленности структуры и содержания данных к реализации специфицированных изменений и к управлению конфигурацией данных; изменяемость зависит не только от внутренних свойств БД, но также от организации и инструментальной оснащенности процессов сопровождения;

• тестируемость зависит от величины области влияния изменения, которые необходимо тестировать при модификациях структуры и содержания данных.

Характеристики изменяемости и тестируемости данных доступны для количественного оценивания по величине трудоемкости и длительности реализации этих функций при типовых операциях с данными при применении различных методов и средств автоматизации.

Мобильность БД можно характеризовать длительностью и трудоемкостью их инсталляции, адаптации и замещаемости при переносе на другие платформы (аппаратные или операционные). Информация о процессах, происходящих во внешней среде, может иметь большие объемы и иметь большую трудоемкость первичного накопления, что требует тщательности хранения и регламентированного изменения. Сложность перехода, трудоемкость и длительность этой процедуры требуют серьезных работ по планированию и организации работ; одновременно должна быть обеспечена сохранность или повышение качества функционирования БД на новой платформе. Для оценки качества и определения требований к мобильности БД следует решать задачу сравнения достигаемого эффекта и затрат для методов переноса или повторной разработки компонентов и наполнения БД в конкретных условиях с учетом всех перечисленных факторов и затрат. Эти задачи значительно упрощаются при применении идеологии открытости систем, поддержанных комплексом международных стандартов, а также современных версий СУБД, ОС.

Особенности и трудоемкость перехода на новые платформы зависят от характеристик совместимости архитектур и содержания переносимой между платформами информации. Характеристики совместимости архитектур и содержания переносимой между платформами информации являются:

• форматная совместимость характеризуется степенью соответствия данных требованиям стандартов на форматы представления данных для документальных, фактографических, словарных и иных БД;

• лингвистическая совместимость определяется степенью использования в рассматриваемых БД единых лингвистических средств (классификаторов, рубрикаторов, словарей), формализованных соответствующими стандартами этих платформ;

• физическая совместимость заключается в степени соответствия кодировки информации одинаковым стандартам на машиночитаемые носители

Динамика функционирования компонентов БД определяется длительностью выполнения функций БД и ожидания результатов в средних и/или наихудших случаях, с учетом приоритетов задач. Она зависит от объема, структуры и скорости обработки данных, влияющих непосредственно на интервал времени завершения конкретного вычислительного процесса, и от пропускной способности, т.е. от числа заданий, которые можно реализовать на данном компьютере в заданном интервале времени.

Использование стандартизированных характеристик качества информации БД позволяет упорядочить выбор требований к ним и оценивание достигнутого качества.

Источники ошибок

Под ошибками понимается замена одних символов другими, пропуски (выпадения), добавления (вставки) и перестановки символов.

В зависимости от характера и степени влияния на конечные результаты обработки данных, а также исходя из причин и источников возникновения неточностей, допускаемых в процессе наблюдения, выделяют ошибки регистрации и ошибки репрезентативности (представительности).

Ошибки регистрации возникают вследствие неправильного установления фактов в процессе наблюдения или неправильной их записи. Эти ошибки подразделяются на случайные и систематические.

Случайные ошибки — это, как правило, ошибки регистрации, которые могут быть допущены недостаточной квалификацией оператора при заполнении форм ввода. Например, записывается цифра не в то поле или вместо возраста 28 лет записывается 38 лет.

Систематические ошибки могут быть преднамеренными и непреднамеренными. Преднамеренные ошибки получаются в результате того, что наблюдатель записывает не наблюденные, а предполагаемые данные. Нередки случаи преднамеренного искажения в отчетах сведений об объеме выпущенной продукции, об остатках дефицитного сырья, материалов и т.д. Непреднамеренные ошибки вызываются различными случайными причинами, чаще всего обусловленные, например, неправильно используемым методом и прибором измерений.

Ошибки репрезентативности возникают в результате того, что состав отобранной для обследования части единиц совокупности недостаточно полно отображает состав всей изучаемой совокупности, хотя регистрация сведений по каждой отобранной для обследования единице была проведена точно. Ошибки репрезентативности могут быть тоже случайными и систематическими.

Случайные ошибки репрезентативности — это отклонения, возникающие при не сплошном измерении из-за того, что совокупность отобранных единиц измерений неполно воспроизводит всю совокупность в целом. Величина случайной ошибки репрезентативности может быть оценена с помощью соответствующих математических методов. Например, на основе случайных измерений в пространстве проводится интерполяция в узлы сетки, при этом любое ошибочное измерение вносит ошибки на большую площадь.

Систематические ошибки репрезентативности — отклонения, возникающие вследствие нарушения принципов случайного отбора единиц изучаемой совокупности. Размеры систематической ошибки репрезентативности не поддаются количественной оценке. Вследствие имеющихся различий в используемых методах и технических характеристиках приборов, результаты измерений в разных странах существенно отличаются по точности, временным и пространственным масштабам измерений, а из-за разной надежности приборов и технологий первичной обработки данных наблюдений - по качеству массивов данных. Например, температура воды, измеренная со спутников в семидесятых, восьмидесятых и девяностых годах разными типами датчиков привела к завышению измеренных значений температуры в восьмидесятых годах.

Наиболее многочисленные ошибки происходят в процессе эксплуатации технологий обработки данных. При перенесении результатов наблюдений и ключевых характеристик с бумажных источников на технические носители к ошибкам первичных данных добавляются ошибки от неправильного занесения цифровых значений в соответствующие поля форматов. В результате появляются данные, не принадлежащие источнику, ошибочные значения координат места, перепутанная последовательность наблюдений, ошибки в значениях параметров.