目录

第1 章绪论......................... 1

1.1 软件可靠性研究与实践的意义.................. 1

1.2 复杂装备系统中软件可靠性技术应用趋势. 3

1.3 习题....................... 4

第2 章软件可靠性基本概念. 5

2.1 软件可靠性的度量指标............................ 5

2.1.1 软件可靠性的定义........................ 5

2.1.2 常见软件可靠性度量指标.............. 7

2.1.3 装备系统软件可靠性指标............ 10

2.2 软件可靠性建模方法............................. 11

2.2.1 软件可靠性建模思想.................. 11

2.2.2 软件可靠性建模过程.................. 12

2.2.3 软件可靠性建模基本问题............ 13

2.2.4 软件可靠性模型的概念及特点..... 13

2.3 影响软件可靠性的因素.......................... 14

2.4 软件失效数据........ 17

2.4.1 软件失效数据分类...................... 17

2.4.2 当前失效数据存在的不足与建议.. 19

2.5 软件可靠性模型分类............................. 20

2.6 习题..................... 21

第3 章软件可靠性分析的数学基础.................... 23

3.1 随机变量及其分布. 23

3.1.1 连续型随机变量及其分布............ 23

3.1.2 离散型随机变量及其分布............ 31

3.2 随机过程............... 34

3.2.1 马尔可夫过程................. 35

3.2.2 泊松过程........................ 42

3.3 参数估计方法............................ 45

3.3.1 最大似然估计................. 46

3.3.2 最大后验估计................. 47

3.3.3 贝叶斯估计..................... 48

3.3.4 最小二乘法..................... 49

3.4 习题.......... 52

第4 章软件失效机理与故障传播分析...... 54

4.1 软件失效机理分析..................... 54

4.2 软件故障传播分析..................... 58

4.2.1 基于程序内部的故障传播分析......................... 59

4.2.2 基于组件的故障传播分析. 66

4.2.3 网络化软件故障传播分析. 77

4.3 习题.......... 81

第5 章软件可靠性增长模型................... 83

5.1 经典软件可靠性增长模型........... 83

5.1.1 JM 模型......................... 84

5.1.2 GO 模型......................... 86

5.1.3 MO 模型........................ 88

5.1.4 Inflection S 形模型.......... 89

5.2 NHHP 类软件可靠性增长模型..... 90

5.2.1 软件可靠性增长模型建模过程......................... 90

5.2.2 影响SRGM 的关键参数因素分析..................... 92

5.2.3 统一的SRGM 框架模型... 93

5.3 习题.......... 96

第6 章数据驱动的软件可靠性模型......... 98

6.1 数据驱动的软件可靠性模型框架. 98

6.2 基于时间序列的软件可靠性模型 101

6.2.1 基于ARIMA 的可靠性模型............................ 101

6.2.2 基于灰色理论的可靠性模型........................... 104

6.3 基于智能算法的软件可靠性模型 106

6.3.1 基于BP 神经网络的软件可靠性模型............... 107

6.3.2 基于支持向量回归的软件可靠性模型.............. 111

6.4 软件可靠性组合模型................. 117

6.4.1 软件可靠性组合模型构建 117

6.4.2 基于时间序列分解与重构的软件可靠性混合模型............................ 119

6.5 习题......... 135

第7 章软件可靠性建模技术.................. 137

7.1 基于体系结构的软件可靠性建模分析......................... 137

7.1.1 基于马尔可夫链的组件化系统可靠性建模分析. 137

7.1.2 基于Petri 网的体系结构软件可靠性建模分析.. 144

7.2 面向服务的软件可靠性建模分析 161

7.2.1 面向服务架构的软件可靠性模型..................... 161

7.2.2 数据驱动的SOA 软件可靠性建模分析............. 165

7.3 网络化软件可靠性建模分析....... 170

7.4 云计算系统可靠性建模分析....... 173

7.4.1 云计算系统可靠性定义... 174

7.4.2 影响云计算系统可靠性的因素........................ 175

7.4.3 云计算系统的可靠性模型 178

7.4.4 云服务系统的可靠性模型 180

7.5 习题......... 182

第8 章软件可靠性分析技术.................. 184

8.1 软件故障树分析（SFTA）技术.. 184

8.1.1 故障树基本概念............. 184

8.1.2 故障树的构建与规范化... 187

8.1.3 基于故障树的可靠性分析 193

8.2 软件失效模式与影响分析.......... 202

8.2.1 软件失效的软划分.......... 203

8.2.2 软件SFMEA 分析方法... 205

8.2.3 实例分析....................... 211

8.3 习题......... 213

第9 章软件可靠性设计方法.................. 218

9.1 常规软件可靠性设计................. 218

9.1.1 软件避错设计................ 219

9.1.2 软件查错设计................ 226

9.1.3 软件纠错设计................ 232

9.1.4 软件容错设计................ 233

9.2 嵌入式软件可靠性设计.............. 242

9.2.1 嵌入式软件的特点和相关设计准则................. 242

9.2.2 嵌入式软件可靠性设计方法........................... 244

9.3 面向服务的软件可靠性设计....... 247

9.3.1 软件服务模式................ 247

9.3.2 面向服务的软件可靠性设计流程..................... 248

9.3.3 服务模式划分与可靠性设计........................... 249

9.3.4 面向服务的软件可靠性设计方法..................... 250

9.4 云计算系统可靠性设计.............. 257

9.4.1 云计算系统可靠性设计原则........................... 257

9.4.2 云计算系统可靠性设计方法........................... 257

9.5 习题......... 266

第10 章软件可靠性测试与验证技术...... 269

10.1 软件可靠性测试的基本概念与特点.......................... 269

10.1.1 软件可靠性测试的基本概念......................... 269

10.1.2 软件可靠性测试的特点 271

10.1.3 软件可靠性测试技术.... 272

10.1.4 软件可靠性测试的类型 273

10.1.5 软件可靠性增长测试方法............................ 274

10.1.6 两种软件可靠性增长测试方法比较............... 280

10.2 软件可靠性验证测试技术......... 281

10.2.1 固定期软件可靠性验证测试......................... 282

10.2.2 非固定期软件可靠性验证测试..................... 286

10.2.3 软件可靠性验证测试方法在装备软件中的应用............................. 288

10.3 习题........ 298

第11 章软件可靠性工程....................... 299

11.1 软件可靠性工程的定义和过程.. 299

11.2 软件可靠性工程的活动分析..... 300

11.2.1 软件可靠性工程过程与开发过程的关系........ 301

11.2.2 软件可靠性工程活动之间的联系.................. 302

11.3 数据驱动的软件可靠性工程过程模型....................... 304

11.3.1 软件可靠性工程过程中的工作流定义........... 304

11.3.2 软件可靠性工程过程模型的工作流元素定义. 304

11.3.3 数据驱动的软件可靠性工程过程模型........... 305

11.3.4 融入可靠性分析与设计的软件研制过程........ 307

11.4 军用软件质量与可靠性管理方法.............................. 307

11.4.1 软件开发全过程工程化管理......................... 307

11.4.2 分阶段的质量管理和控制............................ 309

11.5 习题........ 312

参考文献................. 313