鄒濤 肖嵐

摘 要：軟件的可靠性在科技發(fā)展的今天，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。由于軟件系統(tǒng)規(guī)模的不斷加大，其復(fù)雜性也就加大，而其可靠性就很難保證，進(jìn)而應(yīng)用本身對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性要求就越來(lái)越高。這是因?yàn)檐浖目煽啃栽谟?jì)算機(jī)系統(tǒng)中起著關(guān)鍵性的作用。軟件的可靠性不僅受到軟件程序的影響，而軟件設(shè)計(jì)中的問(wèn)題也對(duì)其可靠性產(chǎn)生很大的影響。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；軟件；可靠性

一、軟件的可靠性設(shè)計(jì)涵義分析

軟件在規(guī)定的條件與周期內(nèi)，執(zhí)行其要求功能的能力決定了其可靠性。在規(guī)定的條件與規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有引起系統(tǒng)的故障，沒(méi)有因?yàn)橄到y(tǒng)的設(shè)計(jì)而出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題，說(shuō)明軟件具有一定的可靠性。實(shí)際工作中，工作人員正確的系統(tǒng)輸入決定了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)，通過(guò)具有典型性的環(huán)境測(cè)試，對(duì)軟件的規(guī)范程序進(jìn)行測(cè)試。在具有代表性的環(huán)境中，對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，找出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)輸入出現(xiàn)的原因，進(jìn)而防止軟件出現(xiàn)類似問(wèn)題。

二、軟件故障與軟件可靠性關(guān)系分析

軟件其實(shí)是把一組離散輸入變成一組離散輸出的工具，它是由一組編碼語(yǔ)句組合而成的。其功能是通過(guò)一個(gè)表達(dá)式將結(jié)果存儲(chǔ)在單元中，對(duì)下一步的執(zhí)行進(jìn)行決定，同時(shí)進(jìn)行輸入與輸出的控制。軟件的可靠性貫穿于軟件的整個(gè)使用期。軟件的可靠性與概率統(tǒng)計(jì)的可靠性之間有密切的關(guān)系。通過(guò)衡量一些軟件質(zhì)量的可靠性參數(shù)對(duì)軟件的可靠性進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)系統(tǒng)的平均不工作間隔時(shí)間與平均不工作時(shí)間、軟件可靠度與偶然故障率、初期故障期與故障率等方面進(jìn)行測(cè)定，可以分析軟件的可靠性。

三、軟件的可靠性測(cè)試方案

不同的測(cè)試方案都能夠測(cè)試軟件的可靠性。輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行功能性的測(cè)試，期待值與對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)重合，說(shuō)明軟件具有可靠性。相關(guān)數(shù)據(jù)的輸入與功能數(shù)據(jù)不合，就應(yīng)實(shí)施措施。對(duì)功能需要（即對(duì)通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)對(duì)相關(guān)輸入進(jìn)行鑒別，分析其是否準(zhǔn)確。）、定義失效等級(jí)（即通過(guò)一定的系統(tǒng)軟件來(lái)分析失效的可能性。如果出現(xiàn)相關(guān)的故障數(shù)據(jù)，就會(huì)有相關(guān)的危害，根據(jù)數(shù)據(jù)及運(yùn)行方式的概率偏差進(jìn)行分析，確定是否需要更改相關(guān)的數(shù)據(jù)或某些功能。）及確定概率分布（即把概率分布信息輸入數(shù)據(jù)庫(kù)，并進(jìn)行整理與測(cè)試，）進(jìn)行分析。進(jìn)行分析后，建立有關(guān)的調(diào)查報(bào)告，根據(jù)問(wèn)題進(jìn)行測(cè)試，從而提高其可靠性。軟件質(zhì)量指標(biāo)體系中最重要的質(zhì)量指標(biāo)就是軟件可靠性，其決定了軟件的使用壽命。同時(shí)，人為的因素也不能避免，因此更加需要軟件的設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格設(shè)計(jì)。

四、軟件方便性和安全性分析

軟件的方便性與安全性是軟件的可靠性設(shè)計(jì)必須考慮的兩個(gè)問(wèn)題。軟件只具備方便性沒(méi)有安全性，無(wú)疑是舍棄了軟件的根本；只具有安全性沒(méi)有方便性，軟件就不能很好的推廣。因此軟件的方便性與安全性二者缺一不可。安全性是軟件設(shè)計(jì)的前提，在軟件具有安全性的前提下，如何提高軟件的方便性對(duì)設(shè)計(jì)人員是至關(guān)重要的。時(shí)代與實(shí)踐的發(fā)展，系統(tǒng)的安全性與用戶使用的方便性是一個(gè)變化的過(guò)程，軟件設(shè)計(jì)者只有把軟件的安全性做好，用戶在方便快捷的軟件使用中，就會(huì)有一種美的享受，這是軟件設(shè)計(jì)者最愿意看到的結(jié)果。

五、軟件設(shè)計(jì)的可靠性測(cè)試分析

對(duì)軟件的結(jié)構(gòu)本身進(jìn)行測(cè)試，監(jiān)測(cè)其是否對(duì)輸入有回應(yīng)，如果出現(xiàn)漏洞就會(huì)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，就能保證軟件的高效運(yùn)行。通過(guò)對(duì)軟件的模糊測(cè)試，把相關(guān)數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)軟件的運(yùn)用是否允許混亂數(shù)據(jù)的進(jìn)入。混亂數(shù)據(jù)遭到排斥說(shuō)明運(yùn)行環(huán)境正常，反之，就說(shuō)明系統(tǒng)有失誤或系統(tǒng)運(yùn)行錯(cuò)誤。通過(guò)對(duì)軟件的屬性進(jìn)行測(cè)試，有針對(duì)性的對(duì)軟件的特殊安全屬性進(jìn)行測(cè)試，監(jiān)測(cè)軟件的質(zhì)量。

六、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響因素分析

1、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靠性與用戶設(shè)備的分析

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可與否，用戶的終端設(shè)備起著關(guān)鍵作用。用戶終端設(shè)備的交互能力直接影響著網(wǎng)絡(luò)的可靠性，交互能力高則可靠性就高。同時(shí)傳輸交換設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性也有至關(guān)重要的影響。計(jì)算機(jī)的布線系統(tǒng)也直接影響者計(jì)算機(jī)的可靠性，線路出現(xiàn)故障，用戶就不能正常工作，且對(duì)線路的排查十分困難，因此線路對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性影響至關(guān)重要。

2、網(wǎng)絡(luò)可靠性與網(wǎng)絡(luò)管理的關(guān)系分析

網(wǎng)絡(luò)管理對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響及帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)情況比較復(fù)雜。不僅涉及到管理的權(quán)限分配，而且也涉及到網(wǎng)絡(luò)安全制度的操作性。如果沒(méi)有健全及有效的管理制度，就不能在網(wǎng)絡(luò)受到攻擊時(shí)，進(jìn)行有效的管理與制止，就會(huì)直接影響網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

七、計(jì)算機(jī)軟件的可靠性設(shè)計(jì)方法分析

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因就是計(jì)算機(jī)軟件有缺陷與錯(cuò)誤。在計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)行的每一個(gè)階段，對(duì)計(jì)算機(jī)軟件中的缺陷與錯(cuò)誤進(jìn)行有效的排除，就能提高計(jì)算機(jī)的可靠性。

1、規(guī)格說(shuō)明與用戶要求要規(guī)范

規(guī)格說(shuō)明書是軟件運(yùn)行的依據(jù)，它對(duì)軟件程的要求及使用結(jié)構(gòu)、測(cè)試要求及程序語(yǔ)言都有規(guī)定。軟件規(guī)格說(shuō)明書是軟件開(kāi)發(fā)人員對(duì)軟件的程序進(jìn)行設(shè)計(jì)與調(diào)試、改進(jìn)與維護(hù)的主要依據(jù)。規(guī)格說(shuō)明書與用戶的要求不一致，設(shè)計(jì)的軟件也一定會(huì)與用戶需求之間有偏差，進(jìn)而導(dǎo)致軟件的可靠性降低。如果要提高軟件設(shè)計(jì)的可靠性，就必須與用戶之間進(jìn)行溝通與交流。

2、軟件的有效設(shè)計(jì)方法分析

軟件設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、采用的模型、使用的語(yǔ)言等，如果考慮不當(dāng)，就會(huì)影響軟件的可靠性。

把最抽象概括的系統(tǒng)功能要求，作為設(shè)計(jì)中的最高層次，依次設(shè)計(jì)出更加詳盡的子系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最高層次的要求，再對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行延伸分支，設(shè)計(jì)更細(xì)致的功能單一的下一個(gè)子系統(tǒng)，對(duì)最低的子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的程序語(yǔ)言編程。這種設(shè)計(jì)方法對(duì)復(fù)雜多級(jí)問(wèn)題處理，條理清晰，簡(jiǎn)單容易，大大提高了軟件的可靠性。

運(yùn)用程結(jié)構(gòu)序化設(shè)計(jì)方法，能夠?qū)?fù)雜的軟件程序進(jìn)行分解，然后對(duì)若干較小的程序模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣各個(gè)相對(duì)獨(dú)立的模塊就能提高信息隱蔽程度，就能提高軟件的可靠性。

八、結(jié)語(yǔ)

軟件的可靠性設(shè)計(jì)工程是處于正在發(fā)展的新工程學(xué)科，有許多的問(wèn)題等待研究。對(duì)軟件的測(cè)試工作進(jìn)行不斷的加強(qiáng)，就能產(chǎn)生良好的社會(huì)效益。（作者單位：南昌大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

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