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第1章 绪论1

1.1软件可靠性重要性1

1.2软件可靠性发展历程4

1.3软件可靠性基本概念6

1.3.1软件可靠性定义6

1.3.2软件失效机理7

1.3.3软件失效的随机性8

1.4获得可靠软件的途径8

1.4.1软件缺陷预防8

1.4.2软件缺陷检测与消除10

1.4.3软件缺陷遏制12

1.5软件可靠性工程及其过程12

1.5.1软件可靠性工程内涵12

1.5.2软件可靠性工程模型13

1.5.3软件可靠性工程过程15

1.6一些相关概念20

1.6.1软件质量与软件可靠性20

1.6.2软件工程、软件质量工程、软件可靠性工程22

1.6.3可信性和软件可靠性23

1.6.4软件可靠性和软件安全性24

1.6.5软件可靠性与硬件可靠性24

参考文献25

第2章 软件可靠性定量要求27

2.1概述27

2.2软件可靠性参数及其选取29

2.2.1一般的软件可靠性参数29

2.2.2结合武器装备特点的软件可靠性参数33

2.2.3软件可靠性参数的选取33

2.3软件可靠性指标确定的依据34

2.3.1软件可靠性指标确定原则34

2.3.2全生存周期费用优化法确定软件可靠性指标35

2.4软件可靠性要求确定过程36

2.4.1定义失效、失效严重等级36

2.4.2选择软件可靠性参数、确定指标要求37

2.4.3定义软件的使用条件37

2.4.4明确软件可靠性验证要求38

2.5面向过程评价和改进的软件可靠性度量38

2.5.1缺陷密度（defect density）38

2.5.2故障密度（fault density）39

2.5.3需求依从性（requirements compliance）40

2.5.4需求追踪性（requirements traceability ）41

2.5.5风险因子回归模型（Risk factor regression model）42

2.5.6测试覆盖指数（test coverage index）43

2.6注意事项43

参考文献44

第3章 软件可靠性分配与预计45

3.1概述45

3.1.1软件可靠性分配定义46

3.1.2软件可靠性分配目的46

3.1.3软件可靠性分配原则46

3.2快速分配法47

3.2.1相似程序法47

3.2.2相似模块法49

3.3等值分配法49

3.3.1顺序执行软件等值分配法49

3.3.2并行执行软件等值分配法50

3.4基于运行关键度分配法50

3.5基于复杂度分配法51

3.6基于操作剖面的分配法53

3.7基于失效率的分配法55

3.8软件可靠性分配方法的选择56

3.8.1比较与选择57

3.8.2注意事项59

3.9测试之前的软件可靠性早期预计59

3.9.1雷利模型60

3.9.2雷利模型的应用62

3.9.3小结64

参考文献64

第4章 软件可靠性设计66

4.1概述66

4.2软件避错设计67

4.2.1软件避错设计原理68

4.2.2抽象与逐步求精71

4.2.3模块独立与信息隐藏73

4.2.4健壮性设计75

4.2.5形式化方法76

4.3软件容错设计78

4.3.1容错技术79

4.3.2故障检测80

4.3.3故障处理85

4.3.4信息容错88

4.3.5时间容错89

4.3.6结构容错90

4.4软件可靠性设计准则98

4.4.1贯彻软件可靠性设计准则的意义98

4.4.2软件需求分析阶段的可靠性设计准则示例98

4.4.3软件设计阶段的可靠性设计准则示例104

4.4.4软件实现阶段的可靠性设计准则示例116

4.4.5软件可靠性设计准则的制定流程125

4.4.6“软件可靠性设计准则”文档的主要内容126

4.4.7软件可靠性设计准则的实施126

4.5注意事项128

参考文献129

第5章 软件可靠性分析130

5.1概述130

5.2软件失效模式及影响分析130

5.2.1概述130

5.2.2软件失效模式、失效影响及其严酷度131

5.2.3软件FMEA分析步骤135

5.2.4软件危害性分析141

5.2.5软件FMEA实施注意事项142

5.2.6软件FMEA示例143

5.3软件故障树分析152

5.3.1概述152

5.3.2软件故障树的建立153

5.3.3软件故障树的定性分析156

5.3.4软件故障树的定量分析158

5.3.5软件FTA实施注意事项159

5.3.6软件FTA示例159

5.4其他分析方法163

5.4.1软件FMEA与FTA综合分析163

5.4.2事件树分析168

5.4.3 Petri网分析173

参考文献179

第6章 软件可靠性测试180

6.1概述180

6.2软件可靠性增长测试182

6.2.1概述182

6.2.2软件可靠性增长测试过程182

6.2.3软件可靠性增长测试的注意事项185

6.3软件可靠性验证测试185

6.3.1概述185

6.3.2软件可靠性验证测试的流程187

6.3.3软件可靠性验证统计测试方案188

6.3.4软件可靠性验证测试的注意事项195

6.4软件可靠性摸底测试196

6.4.1概述196

6.4.2软件可靠性摸底测试过程197

6.4.3软件可靠性摸底测试的注意事项198

6.5软件可靠性测试中的关键技术198

6.5.1操作剖面的构造198

6.5.2软件可靠性测试数据生成211

6.5.3软件可靠性失效数据的收集和处理216

6.5.4软件可靠性测试环境217

6.6软件可靠性测试示例218

6.6.1软件可靠性验证测试策划阶段218

6.6.2测试设计与实现阶段218

6.6.3测试执行阶段222

6.6.4测试总结阶段223

参考文献233

第7章 软件可靠性评估225

7.1概述225

7.2软件可靠性评估模型226

7.2.1模型概述226

7.2.2典型模型的介绍231

7.2.3模型的比较和选择244

7.2.4模型的局限性247

7.3增长测试中的软件可靠性评估/预计248

7.3.1定义失效249

7.3.2构造软件系统的操作剖面和选取测试数据进行测试250

7.3.3收集软件失效数据250

7.3.4对失效数据进行趋势分析252

7.3.5选择软件可靠性模型252

7.3.6参数估计254

7.3.7模型验证254

7.3.8评估/预计分析254

7.3.9注意事项256

7.3.10示例257

7.4摸底测试中的软件可靠性评估/预计261

7.4.1摸底测试的特点261

7.4.2过程说明261

7.4.3注意事项261

7.5稳定使用阶段的软件可靠性评估261

7.5.1稳定使用阶段的软件可靠性模型262

7.5.2参数估计262

7.5.3评估/预计结果262

7.5.4注意事项263

7.5.5示例263

参考文献265

第8章 软件可靠性管理268

8.1软件生存周期各阶段软件可靠性工程活动268

8.1.1需求阶段的软件可靠性工程活动268

8.1.2设计和实现阶段的软件可靠性工程活动268

8.1.3测试阶段的软件可靠性工程活动269

8.1.4交付后和使用维护阶段的软件可靠性工程活动269

8.2软件可靠性评审270

8.2.1系统需求评审中的软件可靠性评审270

8.2.2软件需求分析评审中的软件可靠性评审270

8.2.3软件验证与确认计划评审中的软件可靠性评审270

8.2.4软件概要设计评审中的软件可靠性评审271

8.2.5软件详细设计评审中的软件可靠性评审271

8.2.6软件实现评审中的软件可靠性评审272

8.2.7软件集成测试评审中的软件可靠性评审272

8.2.8软件确认测试评审中的软件可靠性评审272

8.2.9系统集成测试评审中的软件可靠性评审273

8.3软件失效报告分析及纠正措施系统273

8.3.1 SFRACAS的作用273

8.3.2软件问题报告273

8.3.3软件问题影响分析274

8.3.4软件纠正措施274

8.3.5软件失效报告、分析和纠正措施系统报告275

8.4 SAE软件可靠性大纲管理框架275

8.4.1软件可靠性大纲276

8.4.2软件可靠性计划的作用276

8.4.3软件可靠性举证277

8.4.4软件可靠性大纲在合同中的使用280

参考文献281

附录A Keene的开发过程预计模型（DPPM）282

A.1概述282

A.2基于开发过程的软件可靠性早期预计283

参考文献284

附录B SWEEP软件缺陷早期预计285

B.1概述285

B.2 SWEEP的相关假设286

B.3 SWEEP方法286

B.4 SWEEP的数学模型288

附录C 失效数据的趋势分析297

C.1概述297

C.2图形法297

C.3拉普拉斯法299

C.4分析趋势与选择模型300