[發明專利]一種軟件可信性量化評估與設計方法

在審

• 申請號: 201610080383.7
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN107038111A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 陳儀香;馬煜婧;李巖;王保華
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙)31257
• 代理人: 董紅曼

技術領域

本發明屬于軟件可信性領域，尤其涉及一種軟件可信性量化評估與設計方法。

背景技術

在航天控制軟件等軟件設計領域，因其領域特殊性，對軟件本身的可信性要求非常高。軟件可信性是評價軟件運行是否符合預期、是否具有抵御外界環境干擾的能力以及能力大小的綜合指標，其中涉及到軟件的諸多屬性。如何對軟件可信性進行量化評估是評判軟件可信性首要解決的問題，而軟件可信性設計從根本上提高了軟件可信性，避免了出現不可信軟件。

現有關于軟件可信性的研究多是對于軟件可信性相關屬性的研究。《可信軟件基礎研究》重大研究計劃中指出正確性、可靠性、安全性、時效性、完整性、可用性、可預測性、生存性等屬性構成了軟件可信性，需要考慮這些屬性的綜合度量空間。《基于多維屬性的軟件可信性度量模型》的研究中，將影響軟件可信性的屬性分為關鍵屬性和非關鍵屬性，其中關鍵屬性包括功能性、可維護性、可靠性、可生存性、可控性，每個關鍵屬性又通過一些子屬性來刻畫，如安全性是可生存性的一個子屬性；非關鍵屬性由用戶根據自己需要來選取。根據軟件可信性的不同屬性，從不同的角度建立軟件可信性度量模型來反映軟件自身的可信性。

但是，在實際可信性設計過程中，如果采用軟件可信度分配方法給軟件可信子屬性分配可信度并不合理。因為設計人員并不能根據精確的數值為可信子屬性制定對應的可信性要求，這種分配方法對可信子屬性不具有可操作性。為了克服現有技術中的上述缺陷，本發明提出了一種軟件可信性量化評估與設計方法。本發明采用軟件屬性可信度分配方法，為可信子屬性分配子屬性可信等級。

發明內容

本發明提出了一種軟件可信性量化評估與設計方法，包括如下步驟：

可信性量化需求步驟：根據軟件的領域特性對軟件進行可信性需求分析，獲得可信性量化分析結果；所述可信性需求包括軟件屬性、軟件子屬性定義，每個子屬性對應的度量元定義，可信度級別；

軟件可信性量化總體設計步驟：根據所述可信性量化分析結果建立可信度分配模型，確定軟件可信度分配方法、軟件屬性可信度分配方法；

軟件可信性量化實現步驟：根據所述可信度分配模型和分配規則，分配軟件可信度、軟件屬性可信度，及確定各個軟件子屬性的可信等級；

軟件可信性量化評估步驟：對已有軟件可信度、軟件屬性可信度、軟件子屬性可信等級進行分析和評估。

本發明提出的所述軟件可信性量化評估與設計方法中，所述可信度分配模型以如下式(1)表示：

式(1中)，y_[i,j]表示第i個可信屬性的第j個可信子屬性的可信度，α_[i,j]表示第i個可信屬性的第j個可信子屬性的權重值，m_i表示第i個可信屬性相關的可信子屬性的個數，t表示第i個可信屬性需要達到的最低可信度，表示第i個可信屬性相關的可信子屬性需要達到的最低可信度，表示可信子屬性約束的通用表達，是與第i個可信屬性相關的不同可信子屬性可以有不同的子屬性可信等級約束。

本發明提出的所述軟件可信性量化評估與設計方法中，所述軟件可信性量化總體設計步驟中，進一步建立可信等級模型，根據軟件可信屬性可信度以及可信子屬性的權重，按照可信等級模型，最終得到每一個可信子屬性的可信度和可信性實現指南。

本發明提出的所述軟件可信性量化評估與設計方法中，所述可信等級模型用于體現可信子屬性可信度與可信等級的對應關系：其中，

當軟件子屬性可信等級達到A，子屬性可信度為1.0；

當軟件子屬性可信等級達到B，子屬性可信度為0.95；

當軟件子屬性可信等級達到C，子屬性可信度為0.85；

當軟件子屬性可信等級達到D，子屬性可信度為0.70；

當軟件子屬性可信等級達到E，子屬性可信度為0.45。

本發明提出的所述軟件可信性量化評估與設計方法中，所述軟件可信性量化總體設計步驟包括如下步驟：

步驟2a：根據可信性量化需求分析的結果，得到軟件的可信屬性、可信子屬性、可信屬性權重、可信子屬性權重、軟件整體可信性量化的要求；

步驟2b：確定軟件的可信度分配模型、軟件可信度分配方法、可信等級模型及屬性可信度分配方法；

步驟2c：根據軟件可信度分配方法將規定的軟件可信度自頂向下、從整體到局部逐步分配到軟件各個可信屬性，確定可信屬性的可信度；