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定义

软件系统在应用或系统错误面前,在意外或错误使用的情况下维持软件系统的功能特征的基本能力

软件可靠性

软件产品在规定条件下和规定时间区间完成规定功能的能力

软硬件对比

  • 复杂性:软件复杂度高,大部分失效来自软件失效
  • 物理退化:硬件的失效主要物理退化导致,软件不存在物理退化
  • 唯一性:软件唯一的,硬件不可能完全一样
  • 版本更新周期:硬件较慢,软件较快

软件可靠性定量描述

可以基于使用条件、规定时间、系统输入、系统使用和软件缺陷等变量构建数学表达式

规定时间

自然时间、运行时间、执行时间。使用执行时间来度量软件的可靠性最准确

失效率

从软件运行开始,到某一时刻 t 为止,出现失效的概率用 F(t)表示

  • F(0)=0,软件初始是失效率为 0
  • F(t)在时间上递增
  • 失效率随时间增长不断趋近 1

可靠度

表示可靠性最直接的方式,是软件在规定条件下、规定时间内不发生失效的概率 R(t) = 1 -F(t)(失效概率)

失效强度

单位时间系统软件出现失效的概率

平均失效前时间(平均无故障时间)(MTTF)

从系统运行时刻(t=0)直到其发生故障所持续的时间,这一指标衡量了系统在故障前平均运行的时长 MTTF = 1 / 失效率

平均恢复时间(平均故障修复时间)(MTTR)

系统从故障发生到成功修复之间的平均时间

平均故障间隔时间(MTBF)

失效或维护中所需的平均时间,包括故障时间以及检测和维护设备时间 (MTBF = MTTF + MTTR) 实际应用中,一般 MTTR 很小,所以通常认为:MTBF ≈ MTTF

可靠性目标

通常由可靠度、故障强度和平均失效时间(MTTF)等指标表示

可靠性测试

广义

为了最终评价软件系统的可靠性而运用建模、统计、实验、分析和评价等一系列手段对软件系统实施的一种测试

狭义

为了获取可靠度数据,按预先确定的测试用例,在软件预期使用环境中,对软件实施的一种测试

目的

  • 发现软件在各方面的缺陷
  • 为软件的使用和维护提供可靠性数据
  • 确认软件可靠度是否达标