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基于损失量的软件可信度量方案研究

作　者: 黄雅芳
导　师: 罗平
学　校: 清华大学
专　业: 软件工程
关键词: 软件可信损失量 G-O模型复合泊松过程短板效应
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着软件危机的出现和危害加剧，软件可信工程成为了国内外的研究热点。本文对当前的可信研究与可信属性相关的度量模型开展了深入的研究，解决了可信研究领域的两类主要问题：一是，可信作为新的概念，缺乏一种统一和规范的定义与范围划定；二是，当前软件可信缺乏完整的度量模型和标准的度量过程。为实现软件可信的统一定义与范围划定，本文提出了损失量的概念作为定义的基础，指出损失量是由于软件存在不可信问题，而造成的额外费用或成本。损失量在文中作为重要的概念，是能够运用到软件对比、制定项目、财务计划中的有效度量标度，具有实际的软件工程意义。基于损失量，给出强化的软件可信定义，以及其三个可信属性：身份可信、准则可信和能力可信，并给出数学表达。在给出的可信定义与属性划分的基础上，结合人类的可信机制，本文提出了一个软件可信度量的整体框架。在该框架中，损失量被用作度量的统一指标，实现了基于损失量的软件可信整体度量，其中包括身份可信度量方法、准则可信度量方法与能力可信度量方法。通过这些度量方法，可计算由于软件可信属性问题造成的损失量，并最终得到软件整体可信向量表示。在身份可信度量中，结合当前成熟的软件代码检测工具及其原理，计算由于身份不可信造成的损失量。在准则可信度量中，使用基于属性划分的度量模型，引入短板累加效应与人工阈值等，将模型逐步优化，最终提出了准则可信的度量方法与标准化度量流程。在能力可信度量中，为度量基于损失量的安全性，即强安全性，以及基于损失量的可靠性，即强可靠性，本文提出了基于复合泊松过程的度量方法。该方法将强可靠性与强安全性中的失效与漏洞问题，统一处理为泊松过程，使用G-O模型作为基础模型，并利用复合泊松过程的性质，将失效、漏洞的出现次数与损失量有效结合起来。此外，结合漏洞出现的特性，对时间轴进行变换，加入时间间隔相关度参数，提出了进一步优化的强安全性度量模型。此外，本文不仅提出了软件整体可信度量框架及其相应属性的度量方法，而且结合示例给出了度量的标准流程，最后依据数据实验，证明了各度量方法的正确性和有效性。最终，在证明各个属性度量方法具有高效性的基础上，为软件可信性的整体度量提供了标准的度量过程以及极有意义的损失量度量指标。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第1章引言  9-14
  1.1 研究背景与意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
    1.2.1 软件可信定义研究现状  10
    1.2.2 软件可信度量属性研究现状  10-11
    1.2.3 软件可信度量方法研究现状  11-12
  1.3 论文结构  12-14
第2章基于损失量的软件可信度量框架  14-19
  2.1 软件可信性  14
  2.2 基于损失量的软件可信性  14-17
    2.2.1 损失量  14-15
    2.2.2 基于损失量的软件可信性  15-17
  2.3 软件可信度量框架  17-18
  2.4 本章小结  18-19
第3章基于复合泊松过程的能力可信度量方法  19-34
  3.1 可靠性与安全性  19-24
    3.1.1 相关研究  19-21
    3.1.2 度量过程  21-24
  3.2 G-O 模型  24-26
    3.2.1 模型假设  24-25
    3.2.2 参数估计  25-26
  3.3 基于复合泊松过程的强可靠性度量模型  26-27
    3.3.1 复合泊松过程  26-27
    3.3.2 强可靠性  27
  3.4 改进的基于复合泊松过程的强安全性度量模型  27-31
    3.4.1 安全性度量中存在的问题及其改进思路  28-29
    3.4.2 参数估计  29-30
    3.4.3 强安全性  30-31
  3.5 能力可信值及模型结果分析  31-32
    3.5.1 能力可信值  31
    3.5.2 模型结果分析  31-32
  3.6 能力可信度量方法小结  32-33
  3.7 本章小结  33-34
第4章多短板的准则可信度量方法  34-43
  4.1 可信准则集及准则度量方法  34-36
    4.1.1 建立可信准则集  34-35
    4.1.2 准则度量方法  35-36
  4.2 多短板的准则可信度量模型  36-40
    4.2.1 基于属性划分方法的基本模型  36-38
    4.2.2 模型改进一  38
    4.2.3 模型改进二  38-39
    4.2.4 多短板的应用  39-40
  4.3 确定损失量  40-41
  4.4 准则可信度量方法小结  41-42
  4.5 本章小结  42-43
第5章基于软件代码同源检测的身份可信度量方法  43-47
  5.1 代码同源检测  43-44
  5.2 身份可信度量模型  44-45
    5.2.1 示例分析  44-45
    5.2.2 度量方法  45
  5.3 身份可信度量方法小结  45-46
  5.4 本章小结  46-47
第6章度量方法实例验证及结果分析  47-68
  6.1 能力可信度量模型实例验证  47-62
    6.1.1 强可靠性度量方法实例验证  47-57
    6.1.2 强安全性度量方法实例验证  57-62
  6.2 准则可信度量模型实例验证  62-66
    6.2.1 建立可信准则集示例  62-64
    6.2.2 多短板的准则度量方法实例验证  64-66
  6.3 身份可信度量模型实例说明  66-67
  6.4 本章小结  67-68
第7章总结和展望  68-70
  7.1 总结  68-69
  7.2 展望  69-70
参考文献  70-72
致谢  72-74
附录  74-76
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  76

基于损失量的软件可信度量方案研究

内容摘要

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