软件度量过程的研究与实施

软件度量过程是实施软件过程改进的基础.为了建立支持过程改进的软件度量过程,研究了几种与过程改进有关的度量标准、模型.然后提出一种基于实用软件度量的改进过程,并对过程的实施进行了说明.      

个体软件过程实验研究

为确定个体软件过程PSP(Personal Software Process)在软件开发中的实际应用效果,北京航空航天大学软件工程研究所在1997年进行了PSP的应用实验.本文首先简要介绍了PSP的原理和方法,然后给出PSP实验的结果数据,对该数据从差错率和生产效率2个方面进行了统计和分析.分析结果显示,PSP的应用对于提高软件开发效率、改善软件产品的质量有重要的意义.讨论了PSP应用过程中可能遇到的问题,指出了今后进一步的工作.     

个体软件过程实验研究

为确定个体软件过程ＰＳＰ（ＰｅｒｓｏｎａｌＳｏｆｔｗａｒｅＰｒｏｃｅｓ）在软件开发中的实际应用效果,北京航空航天大学软件工程研究所在１９９７年进行了ＰＳＰ的应用实验．本文首先简要介绍了ＰＳＰ的原理和方法,然后给出ＰＳＰ实验的结果数据,对该数据从差错率和生产效率２个方面进行了统计和分析．分析结果显示,ＰＳＰ的应用对于提高软件开发效率、改善软件产品的质量有重要的意义．讨论了ＰＳＰ应用过程中可能遇到的问题,指出了今后进一步的工作．     

基于程序行为累积分析的软件故障定位方法

软件出现失效后,如何根据软件运行时的输入以及运行行为来快速定位引发失效的故障是一个非常有价值的研究问题.提出了故障定位的锥状框架,并基于其将故障定位问题表示为一个分层细化的过程.在软件输入层,利用程序行为累积分析技术对软件的行为进行建模分析,得到了统计故障定位模型,从而解决了软件输入层的故障定位问题.为了检验故障定位模型的效果,选择了5个软件进行实验,对其中4个设计并植入故障,另外1个为真实软件,实验获得了平均0.803的定准率和平均0.697的定全率.在此基础上,如何应用程序行为累积分析技术在软件设计模块层解决故障定位问题得到了进一步的分析.      

面向对象的虚拟组织集成建模方法

提出了一种适应虚拟组织业务过程动态变化的虚拟组织集成建模方法(VOIM,Virtual Organization Integrated modeling),该方法集标准化面向对象的建模语言(UML,Unified Modeling Language)、功能建模集成化定义方法(IDEF0,Integration Definition for Function Modeling)和事件驱动过程链(EPC,Event-driven Process Chain)为一体,以弥补单一方法的不足,适合复杂系统特别是虚拟组织的建模,其中:IDEF0对虚拟组织的功能建模,EPC对功能视图进行细化,UML通过实体映射关系把虚拟组织模型的各个视图有机结合起来,有利于实现系统的模块化和模型的重用;同时对建模过程中UML到EPC之间的转换方法进行了研究.最后对模型进行了形式化描述,从而使VOIM具备严格定义的抽象语法和语义,为模型的验证和仿真提供了良好的基础.     

在MATLAB中模拟平稳随机过程

叙述了平稳随机过程理论的基本定义,以及运用实谱分解方法模拟平稳随机过程的原理.全面分析了在微型计算机上使用MATLAB软件模拟平稳随机过程的注意事项,包括:信号源的选取,仿真算法和相应参数的设置,由于功率谱密度的不同定义而需要进行相应的调整等3个方面.结合大气紊流和航空母舰在海上的随机运动的2个实例,给出了在MATLAB中模拟类似过程的方法,并对结果进行了检验.分析表明在MATLAB中能够较好地模拟平稳随机过程.      

企业信息系统领域的软件建筑模型

将软件建筑的基本概念以及研究成果引入到企业信息系统建设中,提出了企业信息系统领域的软件建筑模型.首先对软件工程方法学的发展做了简要评述,指出了软件建筑在软件过程中的重要性.随后提出了企业信息系统领域的基于软件建筑模型,包括软件建筑模型、参考需求、参考建筑等.描述了基于该模型的软件开发过程,讨论了若干相关研究工作.     

基于过程建模的项目进度计划方法

为了降低大型项目进度计划的复杂性,提出一种基于过程建模的项目进度计划方法.首先分析过程模型与项目进度计划之间的内在联系,给出VPML过程模型和甘特图的概念对应关系,为过程模型与项目进度计划的自动转换提供基本规则.特别针对大型项目中常见的"返工"现象,提出一种循环活动的线性化算法.该算法通过引入学习曲线的概念,模拟时间成本在重复工作中呈现出的学习效应,使时间进度的估算值更贴近真实情况.      

基于宏定义动态链接的模块化星载软件升级方法研究

提出了基于宏定义动态连接的软件模块化设计思路, 并针对某小卫星平台的体系结构, 对其星载软件进行了具体的模块化实现, 同时提出了一种在轨升级方案. 经实验验证分析, 所提出的模块化设计思路提高了星载软件在轨升级的效率和灵活性, 升级过程中对结构化模块信息上载和验证, 提高了升级方法的可靠性和安全性.      

星载软件无线电平台及其单粒子效应研究方法

结合国内外研究进展,介绍了软件无线电技术在星载设备中的应用,给出了一种星载软件无线电平台的结构.针对单粒子效应对星载软件无线电平台可靠性影响,提出了一种软件无线电平台对抗单粒子效应的设计与验证方法,并给出了针对该平台中FPGA和DSP的故障注入方法.这种抗单粒子效应的研究方法和故障注入方法代价低、设计灵活,在某卫星星载多用户扩频接收机的可靠性设计过程中得到了验证和实施,使低等级高性能器件在星载信号处理平台中的应用成为可能.      

引入缺陷的细粒度软件变更识别方法

软件开发过程中,缺陷通过变更引入软件系统。为提高缺陷发现效率,降低人工审查成本,提出一种引入缺陷细粒度变更自动化识别方法。该方法基于机器学习分类思想,将细粒度变更作为实例,从时间、地点、内容、意图以及人员5方面构造特征集;采用程序静态分析与自然语言语义分析相结合的方法挖掘软件历史库,自动化构建细粒度变更实例;使用软件历史中的细粒度变更实例训练分类器,从而识别新的细粒度变更是否引入了缺陷。在实际软件系统上运用成本有效性评估策略验证方法有效性。结果表明相比于文件和事务粒度的引入缺陷变更识别方法,该方法可显著降低人工审查成本。     

嵌入式软件测试开发环境的框架设计

采用软件设计上的复用思想,对嵌入式软件仿真测试环境进行框架的设计,可以使测试环境在不做大幅度修改的情况下适应不同的被测软件,节省设计的时间和费用.论述了由框架开发软件的过程,并把此过程应用于测试环境;对嵌入式软件仿真测试环境进行总体分析,确定了它的3个主要组成部分;归纳出作为测试环境重要组成部分的测试开发环境的基本功能,并使用专门针对框架开发的UML-F建模语言设计了一个框架;对已开发成功的测试开发环境框架,提出了具体的框架适配方案.本设计已在实际工程中得到了应用.     

面向可信的航空嵌入式软件开发方法框架

针对航空综合化软件的可信内涵,即可靠性、安全性和实时性,开展了开发方法的研究,提出了针对性的可信内涵模型和相应的开发过程模型,并设计了基于模型的需求分析、组件化设计以及系统配置综合的开发方法框架.在开发方法框架研究过程中,重点分析了航空综合化软件平台的特征,即因为物理资源的限制,软件任务之间存在复杂的交互、资源竞争和共享关系,并分析了这些特征对其可靠性、安全性和实时性的影响.     

软件可靠性参数研究

确定软件可靠性的定量要求是软件可靠性工程面临的首要工作内容.本文讨论了软件可靠性定量要求的意义、特点、描述,对一般的软件可靠性参数进行了分析,提出了结合武器装备特点的软件可靠性参数,并给出了软件可靠性参数的选取及其指标确定应考虑的因素.      

一种软件测试过程的博弈模型

为分析软件测试的动态过程及其中诸影响因素之间的关系,运用博弈理论,提出了一种新的软件测试过程建模分析方法.建立了一种软件测试过程的博弈模型,并在此基础上对测试过程中的各方决策条件和博弈均衡条件进行了讨论,其结论有助于理论分析和解决"测试策略选择"和"何时停止测试"等问题.由于考虑了参与软件测试活动的各方利益和可能行为,此方法较之软件测试控制论更能够对软件测试过程中所出现的情况进行解释.本模型可为软件测试规程设计提供理论依据,增强软件测试过程的可管理性.      

软件标准符合性测试

叙述了软件标准符合性测试方法，提供了断言类型判定，测试级别，测试套集，测试工具等关键技术的解决方案，对软件标准测试，软件质量保证均有一定的指导作用。     

基于扩展Petri网的除冰软件安全需求建模和验证

Petri网是形式化的系统建模方法,以严格的数学基础来保证系统的正确构建,但在支持复杂软件建模和自动化验证方面存在不足.扩展了Petri网的形式语义,区别定义了状态型和数值型库所,区别定义了变迁的激发和抑制状态,引入了无前置、一元和组合判断规则,同时根据形式化定义将模型自动转换为检验程序实施安全性验证.最后给出了以上方法在典型安全关键软件-除冰系统上的应用,过程和结果表明扩展的模型和方法增强了Petri网对复杂软件系统的建模能力,提高了软件的安全性,从模型到验证代码的自动转换解决了完善模型时人工修改相应代码的工作量和因此而引入人为错误的重复工作量的问题.     

Ada软件测试结果分析与可视化（TRAV）

论述了Ａｄａ软件测试结果分析系统的功能，它的方案设计以及界面风格，此系统是集成化的Ａｄａ软件测试与分析系统中的主要工具之一，它不仅能够帮助用户分析与测试软件系统，还能对软件系统的理解和维护提供有力的支持。