hzhiwei 发表于 2019-6-13 14:16:26

软件可靠性分析、评估系统

本帖最后由 hzhiwei 于 2019-6-13 14:26 编辑

        随着产品技术的发展及数字化技术的应用,软件在产品中所占的比重越来越大,其规模和复杂性急剧增加,对产品的可靠性、安全性工作提出了严峻的考验。为保证软件可靠性,需要对软件进行可靠性测试和评估工作,从而尽早发现并改进软件中影响产品质量的缺陷,有效提高软件可靠性。为保障软件安全性,需要对软件进行安全性分析与验证工作。

        目前,随着GJB Z 161-2012 军用软件可靠性评估指南、GJB 900A-2012 装备安全性工作通用要求、GJB 102A-2012军用软件安全性设计指南、ARP4761与民用机载系统安全性评估流程及DO-178B/C机载系统合格审定过程中的软件考虑等标准的颁布实施。美国在70年代研制F/A-18飞机期间首次引入软件安全性技术。在研制F-22和F-35飞机时,则明确要求按照MIL-STD-882和DO-178B开展机载软件安全性工作。在民机领域,波音和空客均严格按照ARP-4761及DO-178B/C标准开展了软件安全性分析与验证,并作为适航审定的核心要素。在高铁、核工业、汽车、医疗等领域,同样要求按照IEC 61508、EN50128、IEC60880、IEC 61513、ISO 14971等标准,对构建高安全性软件做出严格规定。

        从上述可以看出,当前世界各国对于软件产品的可靠性评估、安全性分析验证工作都提高了一个新的高度,都提出了具体的要求。

        国内的广州宝顺研发了软件可靠性与安全性分析系统PoSREL,这是一个模型驱动的软件可靠性与安全性分析系统,可以用于软件产品的可靠性分析、可靠性增长评估、安全性分析与验证、可靠性测试以及基于模型的故障分析等工作。该系统提供符合GJB900A、GJB 102A、GJB438B、ARP-4761及DO-178B/C等标准要求的集成化、完全模型驱动的软件安全性、可靠性分析环境,具备软件产品各阶段的可靠性分析、评估能力,具备软件产品的可靠性增长评估能力,具备基于模型开展FMEA等故障识别与分析能力。同时,该系统提供丰富的软件通用失效模式数据库、危险数据库等。
软件组成:

        该软件包含软件需求潜在缺陷分析模块、失效模式及影响分析模块、软件危险分析模块、软件可靠性评估模块、趋势分析模块、预测及精度分析模块,以及相应的软件通用失效模式数据库、危险数据库等基础数据库。

软件主要功能:
        (1)可建立软件产品模型,构建软件各功能模块、构件之间的输入输出、故障传递关系、逻辑关系、状态关系等特征模型;
        (2)可对软件需求模型中潜在的安全缺陷进行挖掘分析;
        (3)可实现软件不同层次、不同类型故障的影响分析,包括独立功能失效及影响分析、组合功能失效及影响分析、状态失效分析、路径迁移分析、基于分析规则的自动检查分析等,可实现单一或者组合失效的仿真。
        (4)可实现软件可靠性评估,实现软件测试数据的分布拟合及分析,输出软件失效数据趋势分析结果、失效强度、给定时间时的可靠度、达到可靠度目标值的运行时间、可靠度曲线、失效强度曲线等。
        (5)支持Geometric Model (GEO), Jelinski-Moranda (JM), Littlewood-Verralllinear (LVL), Musa Basic (MB), Musa Logarithmic (ML)等软件可靠性评估模型,支持NHPP软件可靠性增长模型评估,适用的分布包括Weibull (WB), S-shaped(S), Log-logistic (LogL)等。
        (6)可以进行趋势及预测精度分析,包括支持拉普拉斯趋势分析、Y图、U图、似然比(PLR)、相对误差分析等等多种趋势及精度分析手段。
        (7)可自动生成符合标准要求的软件安全性可靠性分析报告以及软件失效风险分析报告,自动生成软件的失效事故场景及分析结果。
        (8)通用失效模式数据库包含外部输入与输出接口故障模式数据、功能处理故障模式数据等,危险数据库包括物理特性、人为因素、环境特性等类别的危险数据。


趋势分析(Laplace检验)

拟合分析

U图

分析结果汇总

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