軟件系統可靠性分析基礎與實踐（微課版）
張德平
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商品描述
"本書緊扣復雜軟件系統可靠性（簡稱軟件可靠性）分析與應用新技術，從軟件可靠性的數學 基礎和基本概念出發，重點介紹軟件失效機理與故障傳播分析、軟件可靠性增長模型、數據驅動 的軟件可靠性模型以及軟件可靠性建模、可靠性分析、可靠性設計、可靠性測試與驗證、可靠性 工程等主題。全書共11 章，主要內容包括軟件可靠性基本概念、軟件可靠性分析的數學基礎、軟 件失效機理分析與故障傳播分析、軟件可靠性增長模型、數據驅動的軟件可靠性模型、軟件可靠 性建模技術、軟件可靠性分析技術、軟件可靠性設計方法、軟件可靠性測試與驗證技術、軟件可 靠性工程。 本書內容全面、系統，具有較強的工程適用性。本書適合作為計算機科學與技術、軟件工程、 數學與應用數學、統計學、系統工程、工業工程等專業本科生、研究生相關課程教材，也可供復 雜裝備、可靠性工程、軟件工程、統計、安全工程、軍用軟件等相關領域人員參考。 "
目錄大綱
目錄
第1 章緒論......................... 1
1.1 軟件可靠性研究與實踐的意義.................. 1
1.2 復雜裝備系統中軟件可靠性技術應用趨勢. 3
1.3 習題....................... 4
第2 章軟件可靠性基本概念. 5
2.1 軟件可靠性的度量指標............................ 5
2.1.1 軟件可靠性的定義........................ 5
2.1.2 常見軟件可靠性度量指標.............. 7
2.1.3 裝備系統軟件可靠性指標............ 10
2.2 軟件可靠性建模方法............................. 11
2.2.1 軟件可靠性建模思想.................. 11
2.2.2 軟件可靠性建模過程.................. 12
2.2.3 軟件可靠性建模基本問題............ 13
2.2.4 軟件可靠性模型的概念及特點..... 13
2.3 影響軟件可靠性的因素.......................... 14
2.4 軟件失效數據........ 17
2.4.1 軟件失效數據分類...................... 17
2.4.2 當前失效數據存在的不足與建議.. 19
2.5 軟件可靠性模型分類............................. 20
2.6 習題..................... 21
第3 章軟件可靠性分析的數學基礎.................... 23
3.1 隨機變量及其分布. 23
3.1.1 連續型隨機變量及其分布............ 23
3.1.2 離散型隨機變量及其分布............ 31
3.2 隨機過程............... 34
3.2.1 馬爾可夫過程................. 35
3.2.2 泊松過程........................ 42
3.3 參數估計方法............................ 45
3.3.1 最大似然估計................. 46
3.3.2 最大後驗估計................. 47
3.3.3 貝葉斯估計..................... 48
3.3.4 最小二乘法..................... 49
3.4 習題.......... 52
第4 章軟件失效機理與故障傳播分析...... 54
4.1 軟件失效機理分析..................... 54
4.2 軟件故障傳播分析..................... 58
4.2.1 基於程序內部的故障傳播分析......................... 59
4.2.2 基於組件的故障傳播分析. 66
4.2.3 網絡化軟件故障傳播分析. 77
4.3 習題.......... 81
第5 章軟件可靠性增長模型................... 83
5.1 經典軟件可靠性增長模型........... 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 類軟件可靠性增長模型..... 90
5.2.1 軟件可靠性增長模型建模過程......................... 90
5.2.2 影響SRGM 的關鍵參數因素分析..................... 92
5.2.3 統一的SRGM 框架模型... 93
5.3 習題.......... 96
第6 章數據驅動的軟件可靠性模型......... 98
6.1 數據驅動的軟件可靠性模型框架. 98
6.2 基於時間序列的軟件可靠性模型 101
6.2.1 基於ARIMA 的可靠性模型............................ 101
6.2.2 基於灰色理論的可靠性模型........................... 104
6.3 基於智能算法的軟件可靠性模型 106
6.3.1 基於BP 神經網絡的軟件可靠性模型............... 107
6.3.2 基於支持向量回歸的軟件可靠性模型.............. 111
6.4 軟件可靠性組合模型................. 117
6.4.1 軟件可靠性組合模型構建 117
6.4.2 基於時間序列分解與重構的軟件可靠性混合模型............................ 119
6.5 習題......... 135
第7 章軟件可靠性建模技術.................. 137
7.1 基於體系結構的軟件可靠性建模分析......................... 137
7.1.1 基於馬爾可夫鏈的組件化系統可靠性建模分析. 137
7.1.2 基於Petri 網的體系結構軟件可靠性建模分析.. 144
7.2 面向服務的軟件可靠性建模分析 161
7.2.1 面向服務架構的軟件可靠性模型..................... 161
7.2.2 數據驅動的SOA 軟件可靠性建模分析............. 165
7.3 網絡化軟件可靠性建模分析....... 170
7.4 雲計算系統可靠性建模分析....... 173
7.4.1 雲計算系統可靠性定義... 174
7.4.2 影響雲計算系統可靠性的因素........................ 175
7.4.3 雲計算系統的可靠性模型 178
7.4.4 雲服務系統的可靠性模型 180
7.5 習題......... 182
第8 章軟件可靠性分析技術.................. 184
8.1 軟件故障樹分析（SFTA）技術.. 184
8.1.1 故障樹基本概念............. 184
8.1.2 故障樹的構建與規範化... 187
8.1.3 基於故障樹的可靠性分析 193
8.2 軟件失效模式與影響分析.......... 202
8.2.1 軟件失效的軟劃分.......... 203
8.2.2 軟件SFMEA 分析方法... 205
8.2.3 實例分析....................... 211
8.3 習題......... 213
第9 章軟件可靠性設計方法.................. 218
9.1 常規軟件可靠性設計................. 218
9.1.1 軟件避錯設計................ 219
9.1.2 軟件查錯設計................ 226
9.1.3 軟件糾錯設計................ 232
9.1.4 軟件容錯設計................ 233
9.2 嵌入式軟件可靠性設計.............. 242
9.2.1 嵌入式軟件的特點和相關設計準則................. 242
9.2.2 嵌入式軟件可靠性設計方法........................... 244
9.3 面向服務的軟件可靠性設計....... 247
9.3.1 軟件服務模式................ 247
9.3.2 面向服務的軟件可靠性設計流程..................... 248
9.3.3 服務模式劃分與可靠性設計........................... 249
9.3.4 面向服務的軟件可靠性設計方法..................... 250
9.4 雲計算系統可靠性設計.............. 257
9.4.1 雲計算系統可靠性設計原則........................... 257
9.4.2 雲計算系統可靠性設計方法........................... 257
9.5 習題......... 266
第10 章軟件可靠性測試與驗證技術...... 269
10.1 軟件可靠性測試的基本概念與特點.......................... 269
10.1.1 軟件可靠性測試的基本概念......................... 269
10.1.2 軟件可靠性測試的特點 271
10.1.3 軟件可靠性測試技術.... 272
10.1.4 軟件可靠性測試的類型 273
10.1.5 軟件可靠性增長測試方法............................ 274
10.1.6 兩種軟件可靠性增長測試方法比較............... 280
10.2 軟件可靠性驗證測試技術......... 281
10.2.1 固定期軟件可靠性驗證測試......................... 282
10.2.2 非固定期軟件可靠性驗證測試..................... 286
10.2.3 軟件可靠性驗證測試方法在裝備軟件中的應用............................. 288
10.3 習題........ 298
第11 章軟件可靠性工程....................... 299
11.1 軟件可靠性工程的定義和過程.. 299
11.2 軟件可靠性工程的活動分析..... 300
11.2.1 軟件可靠性工程過程與開發過程的關系........ 301
11.2.2 軟件可靠性工程活動之間的聯系.................. 302
11.3 數據驅動的軟件可靠性工程過程模型....................... 304
11.3.1 軟件可靠性工程過程中的工作流定義........... 304
11.3.2 軟件可靠性工程過程模型的工作流元素定義. 304
11.3.3 數據驅動的軟件可靠性工程過程模型........... 305
11.3.4 融入可靠性分析與設計的軟件研制過程........ 307
11.4 軍用軟件質量與可靠性管理方法.............................. 307
11.4.1 軟件開發全過程工程化管理......................... 307
11.4.2 分階段的質量管理和控制............................ 309
11.5 習題........ 312
參考文獻................. 313
