前言

党的二十大报告提出要加快武器装备现代化，更加凸显了武器装备在现

代战争中的重要地位，对于全面开创武器装备建设新局面、确保如期实现建

军一百年奋斗目标具有重大现实意义。软件作为军用装备的重要组成部分，

在功能实现上具有关键作用。但由于我国软件研制能力水平不高，软件可靠

性已成为制约武器装备发展和发挥效能的瓶颈。

随着人工智能、大数据等技术的广泛应用，装备软件的规模和复杂度不

断增加，软件边界日渐模糊化，其可靠性越来越难以保证，软件可靠性问题

也越来越突出，也给现有的软件可靠性理论和方法带来了新的挑战。一方面，

需求的不断增加使得软件规模和设计的复杂性急剧提高，导致软件高可靠性

面临挑战；另一方面，随着应用领域的拓展，与其交互的外在环境愈加复杂

和恶劣，而对软件乃至整个系统的可靠性要求却越来越高。同时，与硬件可

靠性技术的飞速发展相比，软件可靠性技术的发展相对滞后，这种发展的不

均衡性导致软件可靠性成为影响整个系统可靠性进一步提高的瓶颈。

在军用、航空航天等应用领域，一些大型装备设备的控制核心功能大都

由软件完成。可想而知，如果这些软件失效，将对生活、生产带来很大的不

便或造成重大财产损失，特别是其中某些关键操作或功能失效，会给国家利

益和人民生命财产造成巨大的损失。因此，从20 世纪80 年代开始，学术界和

工业界就开始对软件可靠性进行研究和应用，在软件可靠性早期预计、分析、

设计、测试、评估等多方面提出了一系列理论和方法以保障软件可靠性。深

入研究软件可靠性工程，特别是针对复杂软件可靠性工程，对于整个军用装

备领域具有十分重要的意义。

目前大多数软件可靠性工程相关图书无法满足基于人工智能、大数据、

面向服务等新技术的复杂软件产品可靠性分析与建模的需要，特别是复杂装

备软件可靠性分析的需要。本书紧扣复杂软件可靠性分析与应用新技术，从

软件可靠性数学基础和可靠性基本概念出发，重点介绍软件失效机理与故障

传播分析、软件可靠性增长模型、数据驱动的软件可靠性模型以及软件可靠

性建模、可靠性分析、可靠性设计、可靠性测试与验证、可靠性工程等主题。

本书适合作为计算机科学与技术、软件工程、数学与应用数学、统计学、系统工程、工

业工程等专业的本科生、研究生一学期的软件可靠性分析课程教材，也可供复杂装备、可

靠性工程、软件工程、统计、安全工程、军用软件等相关领域的工作者与研究者参考。

编者

2025 年2 月