Надежность и качество программных средств: Учебное пособие по курсу «Надежность, эргономика и качество АСОИУ»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)

Факультет кибернетики

Р.В. Тенякова, С.Ю. Цыкунова

НАДЕЖНОСТЬ и КАЧЕСТВО

ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ

Учебное пособие по курсу «Надежность, эргономика и качество АСОИУ»

Рекомендовано учебно-методическим объединением вузов

по университетскому политехническому образованию

 в качестве учебного пособия для студентов высших

 учебных заведений, обучающихся по направлениям 654600,

 552800 Информатика и вычислительная техника и

 654700 Информационные системы.

Обнинск 2004

УДК 004.4:004.052

Тенякова Р.В., Цыкунова С.Ю. Надежность и качество программных средств: Учебное пособие по курсу  «Надежность, эргономика и качество АСОИУ». – Обнинск: ИАТЭ, 2004. – с.80.

Посвящено вопросам оценки показателей качества и надежности программных средств и информационного обеспечения АСОИУ. В пособии представлены и описаны показатели качества программных средств в соответствии с существующими на сегодняшний день стандартами. Проанализированы основные методы и модели оценки качества и надежности программного обеспечения. В последней главе предложен подход к оценке качества информационного обеспечения АСОИУ.

Пособие предназначено для студентов специальностей 220200, 0719 и направления  552800.

Илл. 10, табл. 2, библиограф. 15 наим.

Рецензенты: д.т.н., проф. В.А. Острейковский,

д.т.н., проф. Ю.Г. Древс

Темплан 2004, поз.7

ã Обнинский государственный технический университет

атомной энергетики, 2004 г.

ã Р.В.Тенякова, С.Ю.Цыкунова 2004 г.

СОДЕРЖАНИЕ

I. ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АСОИУ   6

1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. 6

1.2 ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АСОИУ.. 9

1.3. НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО.. 10

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АСОИУ.. 10

2. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ  13

2.1. НОМЕНКЛАТУРА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА.. 13

2.2. ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ.. 20

2.3. ПОКАЗАТЕЛИ СОПРОВОЖДЕНИЯ. 23

2.4. ПОКАЗАТЕЛИ УДОБСТВА ПРИМЕНЕНИЯ. 25

2.5. ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ.. 28

2.6. ПОКАЗАТЕЛИ УНИВЕРСАЛЬНОСТИ.. 30

2.7. ПОКАЗАТЕЛИ КОРРЕКТНОСТИ.. 33

2.8. ВЫБОР НОМЕНКЛАТУРЫ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА.. 36

3. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ 39

    ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ  39

3.1. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ НАДЕЖНОСТИ.. 39

3.2. ОБЗОР И АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ.. 49

4. КАЧЕСТВО ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ   69

4.1. СОСТАВ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ. 69

4.2. ПОКАЗАТЕЛИ ЗАЩИЩЕННОСТИ.. 71

4.3. ПОКАЗАТЕЛИ СОПРОВОЖДАЕМОСТИ.. 72

4.4. ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ.. 74

4.5.ПОКАЗАТЕЛИ УДОБСТВА ПРИМЕНЕНИЯ. 75

4.6. ПОКАЗАТЕЛИ УНИВЕРСАЛЬНОСТИ.. 77

4.7. ПОКАЗАТЕЛИ КОРРЕКТНОСТИ.. 77

ЛИТЕРАТУРА   80

ВВЕДЕНИЕ

Проблема надежности и качества, возникшая много лет назад, заставила говорить о себе вновь в эпоху научно-технической революции в связи с появлением сверхсложных систем в информатике, энергетике, транспорте и других отраслях народного хозяйства. Причем это были не просто системы, которые характеризовались большим числом входящих в их состав элементов, сложными структурой и алгоритмами функционирования. Это были системы, пронизывающие всю инфраструктуру современного общества на государственном уровне, а это приводило не только к чисто структурному и функциональному их усложнению, но и к резкому повышению требований к надежности, живучести и безопасности функционирования.

Можно привести примеры многих современных технических систем, для которых решение проблемы надежности и качества в самом прямом смысле означает, быть или не быть данной системе. К ним можно отнести различные системы автоматики: региональные и отраслевые системы управления, включающие в свой состав большое число ЭВМ, системы управления воздушным сообщением для гражданской авиации, автоматизированные системы управления технологическими процессами, сеть центров управления и слежения за космическими объектами, сети и системы передачи данных.

Опыт создания и применения автоматических и автоматизированных систем обработки информации и управления (АСОИУ) в последние десятилетия выявил множество ситуаций, при которых сбои и отказы их функционирования были обусловлены дефектами комплексов программ и информационной базы систем, что приводило к большому ущербу. Вследствие ошибок в программном обеспечении автоматического управления погибло несколько отечественных, американских и французских спутников, происходили отказы и катастрофы в сложных административных, банковских и технологических информационных системах.

Быстрый рост сфер использования, сложности задач, решаемых комплексами программ в информационных системах (ИС), резко повысил требования к надежности их функционирования и безопасности применения, а, следовательно, и к качеству подготовки специалистов в области проектирования и разработки ИС, и, в частности, в области разработки программного и информационного обеспечения ИС.

Данное учебное пособие написано в соответствии с программой учебного курса, читаемого авторами на протяжении ряда лет в Обнинском государственном техническом университете атомной энергетики. Оно состоит из четырех глав. Задача первой главы – определить основные свойства автоматизированных систем обработки информации и управления, которые оказывают влияние на их качество и надежность, а также ввести основные определения и понятия, которые будут использоваться в дальнейшем при характеристике качества и надежности программных средств АСОИУ. Во второй главе представлены и описаны показатели качества программных средств в соответствии с существующими на сегодняшний день ГОСТами. Третья глава посвящена вопросам оценки надежности и качества программных средств. В ней рассмотрены основные факторы, определяющие надежность и качество функционирования программных средств, изложен подход к определению и взаимосвязи понятий дефект и отказ программных средств. Значительное внимание уделено описанию и анализу моделей оценки надежности и качества программных средств. В четвертой главе описаны характеристики качества информационного обеспечения АСОИУ.

Все изложение в учебном пособии строится, исходя из того, что теория по вопросам надежности и качества программного и информационного обеспечения АСОИУ находится в состоянии непрерывного развития. Действующие на данный момент положения, модели и методы развиваются и дополняются другими