軟件可靠性設(shè)計與分析-資料下載頁
2025-01-06 17:30本頁面
【正文】 對比判斷是否存在危險的軟件失效。 – 建立變量映射關(guān)系 ? 軟件模塊使用哪些變量、變量類型、輸入變量來源 – 建立軟件線索 ? 變量經(jīng)過一系列處理到系統(tǒng)輸出變量之間的映射關(guān)系 – 確定軟件失效模式 ? 變量及算法的失效模式 – 失效影響分析 ? 由模塊追溯到系統(tǒng)影響 軟件故障樹分析 （ SFTA） Software Fault Tree Analysis 軟件故障樹分析 （ SFTA） ? 軟件故障樹分析（ SFTA）是一種 自頂向下 的軟件可靠性分析方法，即從軟件系統(tǒng)不希望發(fā)生的事件（ 頂事件）， 特別是對人員和設(shè)備的安全及可靠性產(chǎn)生重大影響的事件開始，向下逐步追查導(dǎo)致頂事件發(fā)生的原因，直至基本事件（ 底事件 ），從而確定軟件故障原因的各種可能組合方式和（或）發(fā)生概率。 SFTA步驟 ? 軟件故障樹的建立 ? 軟件故障樹的定性分析 ? 軟件故障樹的定量分析 軟件故障樹的建立 ? 建立軟件故障樹通常采用演繹法 : – 首先選擇要分析的頂事件（即不希望發(fā)生的故障事件）作為故障樹的 “ 根 ” ； – 然后分析導(dǎo)致頂事件發(fā)生的直接原因（包括所有事件或條件），并用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T與頂事件相連，作為故障樹的 “ 節(jié) ” ； – 按照這個方法逐步深入，一直追溯到導(dǎo)致頂事件發(fā)生的全部原因（底層的基本事件）為止。這些底層的基本事件稱為底事件，構(gòu)成故障樹的 “ 葉 ” 。 故障樹符號 (部分 ) 與門 ： 只有所有輸入事件都發(fā)生時才能導(dǎo)致輸出事件發(fā)生 。 OutABOutAB或門： 輸入事件中至少有一個發(fā)生時 ， 就能導(dǎo)致輸出事件發(fā)生 。 頂事件或中間事件 ：表示需進(jìn)一步分析的事件 。 頂事件 是不希望發(fā)生的系統(tǒng)不可靠或不安全事件 。 中間事件 是故障樹中除底事件和頂事件之外的所有事件 。 X1 W1基本事件： 即底事件 ，對于故障樹中的基本事件不必作更深入的分析 未展開事件 ：由于發(fā)生概率較小 ， 或由于信息不足 ， 不能作更深層的分析的事件 。 InOut 入三角形： 表示樹的部分分支在另外地方繪制 ， 用以簡化故障樹； 出三角形： 表示該樹是在另外部分繪制的一顆故障樹的子樹 ， 用以簡化故障樹 。 A T M 系 統(tǒng)硬 件 部 分軟 件 部 分A T M 操 作 系 統(tǒng)A T M 操 作 系 統(tǒng)備 份取 款 操 作 層 數(shù) 據(jù) 庫密 碼 核 對 模 塊 取 款 操 作 模 塊故障樹分析示例 ATM系統(tǒng)結(jié)構(gòu) A T M 軟 件 系統(tǒng) 故 障數(shù) 據(jù) 記 錄 錯誤數(shù) 據(jù) 錄入 錯 誤數(shù) 據(jù) 更改 錯 誤未 取 得 指定 數(shù) 額未 取 得M o n e y取 得 所 剩余 額指 定 金額 = 余額編 碼 錯誤指 定 金額 余 額邏 輯 錯誤取 款 操 作錯 誤輸 入 密碼 正 確取 款 數(shù) 額錯 誤退 出 或 過多 詢 問未 詢 問 詢 問 過 多輸 入 密碼 不 對初 始C h i o c e 0輸 入 密碼 不 對初 始C h i o c e過 大軟件故障樹定性分析 ? 目的 – 軟件故障樹分析最重要的意義在于，根據(jù)分析的結(jié)果找出關(guān)鍵性的事故發(fā)生的原因，指導(dǎo)軟件可靠性、安全性設(shè)計以及軟件測試，從而提高軟件的可靠性和安全性。 ? 方法 – 識別所有最小割集，并對最小割集進(jìn)行定性比較，對最小割集及底事件的重要性進(jìn)行排序。 軟件故障樹定性分析 ? 割集 ：能引起頂事件發(fā)生的基本事件集合。 ? 最小割集 ：不包含任何冗余因素的割集。如果去掉最小割集中的任何事件或條件，它就不再成為割集。 – 階數(shù)越小的最小割集越重要； – 低階最小割集所包含的底事件比高階最小割集中的底事件重要； – 在不同最小割集中重復(fù)出現(xiàn)次數(shù)越多的底事件越重要。 最終事件故障1 故障2G1A1 A2 A1 A3G2 G3最小割集： {A1} {A2,A3} 下行法 最終事件故障1 故障2G1A1 A2 A1 A3G2 G3步驟 1 2 3 4 F1 F2 A1F2 A1A1 A1 A2F2 A1A3 A1A3 A2A1 A1A2 A2A3 A2A3 最小割集： {A1} {A2,A3} 上行法 最終事件故障1 故障2G1A1 A2 A1 A3G2 G3F1＝ A1 ＋ A2 F2＝ A1 ＋ A3 G1＝ F1F2=(A1 ＋ A2)(A1 ＋ A3) = A1+A1A3 +A1A2 + A2A3 最小割集： {A1} {A2,A3} 軟件故障樹定量分析 ? 目的 – 軟件故障樹定量分析的目的是計算或估計軟件故障頂事件發(fā)生的概率。 ? 方法 – 如果每一個底事件的發(fā)生概率是已知的，可根據(jù)軟件故障樹的邏輯關(guān)系，計算頂事件的發(fā)生概率。 ? 軟件故障樹分析的 重點在于定性分析 ，而非定量分析。 SFMEA與 SFTA的區(qū)別與聯(lián)系 SFMEA SFTA 區(qū)別 分析方法 由系統(tǒng)的最低分析層次 ， 分析潛在的失效模式及原因 ，自底向上分析對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響 ， 即 由因到果 。 是一種自頂向下的分析方法，從系統(tǒng)不希望發(fā)生的事件（頂事件）開始，向下逐步追查導(dǎo)致頂事件發(fā)生的原因，直到基本事件（底事件），即 由果到因 。 分析級別 SFMEA分析的最低級別可以是實現(xiàn)一定功能的 模塊 。 最低分析級別可以是程序的 語句 。 分析對象 SFMEA用于分析系統(tǒng)和子系統(tǒng)所有可能的失效模式和原因。 SFTA只分析頂層的故障事件。 聯(lián)系 將 SFMEA和 SFTA相綜合，是一種有效的軟件可靠性分析方法。 小結(jié) ? 軟件可靠性設(shè)計和分析是軟件可靠性工程的重要內(nèi)容； ? 軟件可靠性設(shè)計包括避錯設(shè)計、查錯設(shè)計、改錯設(shè)計和容錯設(shè)計； ? 軟件可靠性分析包括軟件失效模式和影響分析、軟件故障樹分析、軟件 Petri網(wǎng)分析和軟件潛藏分析。
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1