SJ 30006-2018 军工软件质量度量 情报数据处理软件可靠性质量度量实施指南[电子].pdf
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1、中华人民共和国电子行业标准FL 0112 SJ 30006-2018 军工软件质量度量情报数据处理软件可靠性质量度量实施指南Military software quality measurement Guide for intelligence data-processing software reliability quality measurement 2018一01-18发布2018-05一01实施国家国防科技工业局发布SJ 30006-2018 目欠前言.IIIl 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.1 4 情报数据处理软件可靠性特点及度量要.1 4.1 情报数据处理软件可靠
2、性特点.一一二4.2 指标剪裁与确定.:中帽叩B.1 B.2 B.3 B.4 B.5 B.6.-.23.24 B.7 验证覆盖率.比.二.25B.8 服务时间率.26B.9 平均岩机时间满足度.26B.10 特殊条件运行时间满足度.27B.11 避免岩机率满足度.27B.12 避免失效率满足度.28B.13 抵御发生的误操作率.29B.14 冗余率.29B.15 易复原性.30B.四平均恢复时间满足度.31SJ 30006-2018 B.17 备份数据率.31B.四可重新启动性.32B.19 故障通告时间满足度.33参考文献.34II SJ 30006-2018 目IJ1=1 本指导性技术文件
3、的附录A和附录B为资料性附录。本指导性技术文件由工业和信息化部电子第四研究院提出。本指导性技术文件由国防科技工业标准化技术委员会、核工业标准化研究所、中国航天标准化研究所、中国航空综合技术研究所、中国船舶工业综合技术经济研究院、中国兵器工业标准化研究所、工业和信息化部电子第四研究院归口。本指导性技术文件起草单位:放副部白雪可明赶上海计算机软件技术开发中心、中国电子科技集团公司第二十八天科工集团第三研究院第III SJ 30006一2018军工软件质量度量情报数据处理软件可靠性质量度量实施指南1 范围本指导性技术文件规定了情报数据处理软件可靠性质量度量指标体系的剪裁、度量方法和测试方法的细化和示
4、例。本指导性技术文件适用于具有可靠性要求的情报数据处理软件的可靠性测试、质量度量和评价，4.1情报数据峙轼情报数据处理接影响到情报数据处理任务的成败。牛的条款。凡是注日期的 导性技术文件，然而，1义制等，点，并要求具有较高安全1主要求更高，也决定了其软件情报数据处理软件从宏观上可分为情报接收、情报分析和情报输出三个部分。情报数据处理软件的可靠性质量度量应涵盖这三部分。对于情报接收部分和情报输出部分需关注其抵御误操作的能力;对于情报分析部分则需保障其易恢复性。4.2 指标剪裁与确定依据SJ/Z21238.1-2016提出的软件可靠性度量指标体系，军工软件的可靠性特性分为成熟性、可用性、容错性和易
5、恢复性4个子特性以及17个度量指标。这些子特性和度量指标可根据实际的情报数据处理软件进行剪裁。情报数据处理软件可靠性质量度量的指标体系剪裁准则如下:a)度量指标应能最大限度体现情报数据处理软件在可靠性方面的质量需求:SJ 30006-2018 度量指标应在己有的情报数据处理软件中被证实具有可靠性度量的效用;c)度量指标在具体测试过程中应易于获取、易于实现。依据这一准则，本指导性技术文件给出的情报数据处理软件可靠性质量度量指标体系见图I。情报数据处理软件通常情况下在出所前应排除所有已发现的缺陷及故障，所以成熟性子特性中的各项度量指标均应予以保留。同时情报数据处理软件在各应用场景，尤其是战时情况下
6、，其可用性、容错性和易恢复性都是必须要加以考量的。因此本指导性技术文件不对SJ/Z21238.1-2016中可靠性指标体系进行剪裁。、，hu 故障通告时间满足度可重新启动性备份数据率平均恢复时间满足度易复原件冗余率抵御发生的误操作率避免失效率满足度避免窄机率满足度特殊条件运行时间满足度平均宿机时间满足度服务时间率验证覆盖率满足度缺陷密度满足度故障密度满足度平均故障问隔时间满足度缺陷排除率满足度软件可靠性的质量模型权重的确定依据所度量的软件不同，度量指标及子特性的权重可根据具体的软件应用场景，由用户和供应商来确定。各子特性内的度量指标权重之和应为1，各子特性的权重之和也应为1。权重值反映了该子特
7、性或度量指标在度量中被重视的程度。示例:根据情报数据处理软件的实际情况，其可靠性度量中可用性和容错性较为重要，在具体评价其可靠性时直增加权重。而在具体度量指标值中，成熟性中的验证覆盖率、可用性中的平均右机时间满足度、容错性中的避免右机率和易恢复性中的易复原性、平均恢复时间满足度和备份数据率较为重要，在实际评价可靠性质量时应赋予较高的权重。在情报数据处理软件的可靠性质量评价过程中，可依据软件的需求方、用户或采用专家评审法得出各度量指标的权重。附录A中提供了一个权重系数分配的示例。图14.3 度量指标相关的测试与度量方法概述本章中各度量指标的值均可根据SJ/Z21238.2-2016相关章节中规定
8、的计算公式获得，其中度量元素值以度量记录表与测试用例套相结合的方式给出。度量记录表中的每条度量记录对应一个测试用例套，测试用例套由测试项所关联的若干个测试用例组成。2 5 5.1 SJ 30006-2018 注:测试用例套也称作测试用例集。在本指导性技术文件中，测试用例套编号由三部分组成，每部分之间使用一连接:一一-TS:测试用例套TestSuite的英文缩写:一一度量指标拼音缩写三位，例如:缺陷排除率满足度，可记为QXP;一一顺序号:每个度量指标中测试用例套的顺序号，编码格式为阿拉伯数字，从1开始编起。示例:测试用例套编号TS-QXP-l，表示度量指标缺陷排除率满足度的第一个测试用例套。在本
9、指导性技术文件中，测试用例套内的编号由两部分组成，每部分之间使用一连接:一一测试用例套编号:一一流水号:采用TC(测试用例TestCase的英文缩写与阿拉伯数字组合的形式，数字从1开始编起。5.2 成熟性5.2.2 缺陷排除率满足度、TS-QXP-l的第一个测试用例，即缺陷排件中E一般取值为0.6，如情况确定朋取值。缺陷排除率满足度指的是统计周期内已经被纠正了的缺陷占己知缺陷总数的比率所满足可靠性需求的程度。统计周期如无特殊要求指的是从软件全生存周期起始直至当前，但也可按软件某一版本变更、阶段、交付等方式进行统计，根据需要选择统计周期的起始点和终止点。SJ/Z 21238.2-2016中5.2
10、规定的缺陷排除率满足度(ID:KK-CS-O 1)计算公式为:式中:|早(0三A5:B)x=(1)1,(1-E)Bj 1一丁-3-(A B)3 SJ 30006一2018X一一缺陷排除率满足度:A一一实际缺陷排除率;B一一期望的缺陷排除率;E一一与B对应的度量指标值，宜取值0.60SJ/Z 21238.3-2016中5.1规定了缺陷排除率满足度对应的测试方法，测试时直通过对比不同版本间的缺陷记录来获取实际的缺陷排除率。缺陷排除率满足度的度量记录表如表1所示。表1中，期望的缺陷排除率可从软件研制任务书(SDTD)、软件需求规格说明(SRS)(参见参考文献3)中获取。度量记录表中的每一行为一个版本
11、，内容包含此版本发现的缺陷数、修复上一版本的缺陷数和缺陷排除率等。缺陷排除率应根据上一版本的发现缺陷数和此版本的修复缺陷数来计算。表1缺陷排除率满足度度量记录表期望的缺陷排除率版本号发现缺陷数修复缺陷数缺陷排除率测试用例套索引测试结论(阶段内部的版本号).版本2.TS-QXP-l 通过/不通过版本3.TS-QXP-2 通过/不通过.其中测试用例套索引TS-QXP寸的测试用例模板如表2所示。表2TS-QXP-1测试用例套测试用例套索引TS-QXP一1版本号.上一版本号.测试用例套内编号对应缺陷号缺陷等级修复情况TS-QXP-I-TCl 缺陷l严重/轻微/一般己修复/未修复TS-QXP-I-TC2
12、 缺陷2严重/轻微/一般己修复/未修复.总缺陷数.修复缺陷数.缺陷排除率.缺陷排除率由修复缺陷数除以总缺陷数得到。根据表1所示，获取给定的期望的缺陷排除率B，而实际的缺陷排除率A为多次版本缺陷排除率的平均值，则缺陷排除率满足度可根据公式(1)计算得到。5.2.3 平均故障间隔时间满足度平均故障间隔时间满足度衡量的是当可靠性需求中有平均故障问隔时间要求的时候，在满足软件的运行剖面前提下，软件在运行中故障的频率满足该可靠性需求的程度。4 SJ/Z 21238.2-2016中5.2规定的平均故障问隔时间满足度计算公式。D:KK-CS-02)为:式中:|年(O:S;A:S;B)x=LJ(2)1,(1-
13、E)Bj II一丁;-(A B)X一一平均故障问隔时间满足度;A一一平均故障间隔时间;B一一软件的可靠性需求中要求的故障间隔时间最小值;E一一与B对应的度量指标值，直取值0.6。SJ 30006-2018 SJ/Z 21238.3一20165.2规定了平均故障间隔时间满足度对应的测试方法，实际运行时间在测试阶段进行统计时，可以统计在按使用情景设计不同比例的任务进行测试后的测试运行时间。在运行维护阶段进行统计时可以统计软件在实际运行中的时间。测试时可事先约定计算平均故障系统运行的起始时间和终止时间，同时记录故障，可在规定的时间间隔节点进行统计。平均故障间隔的度量记录表如表3所示。表3中，期望的平
14、均故障间隔可运行的起始时间和、故障数记录。其间隔时间点1时间点2不例:TS-GZS-I-TCl TS-GZS-I-TC2 故障总数平均故障间隔时间)、软件需求规格说明(SRS)(参，分别填入计算平均故障系统运行时间通过通过根据表3所示，获取给定的期望的平均故障间隔.而实际的平均故障间隔时间A为多次平均间隔时间的平均值，则平均故障间隔满足度可根据公式(2)计算得到。5.2.4 故障密度满足度故障密度满足度衡量的是当可靠性需求中有故障密度要求的时候，软件代码所发现的每千行故障密度满足可靠性需求的程度。SJ/Z 21238.2一2016中5.2规定故障密度满足度(ID:KK-CS-03)计算公式为:
15、5 SJ 30006-2018 式中:X一一故障密度满足度;A一一实际故障密度:B 期望的故障密度:11-(I-E)A.-x=J B 1 EB l A3(OA豆B).(3)(AB)E一一与B对应的度量指标值，直取值0.6。SJ/Z 21238.3-2016中5.3规定了故障密度满足度对应的测试方法，测试时宜根据各个功能模块设计测试用例套，检查模块中的故障数。故障密度的度量记录表如表5所示。故障指的是软件运行过程中出现的不希望或不可接收的内部状态。软件中检测到的故障数量总值可按照6.2.4所提供的方法，从软件的实际运行记录中进行收集。软件代码的规模，一般用可执行代码行数来衡量，这里指的是除掉空行
16、和注释行以外的代码行数，从软件测试记录中可得到该数据。表5中，期望的故障密度可从软件研制任务书(SDTD)、软件需求规格说明(SRS)(参见参考文献3)中获取。测试时，应先确定起始时间和终止时间，分别填入计算故障的起始时间和计算故障的终止时间。度量记录表中的每一行是一个模块的故障密度，包含模块的规模(以代码行计)、故障数和平均故障密度。平均故障密度可用故障数除以软件规模得到。表5故障密度满足度度量记录表期望的故障密度.计算故障的起始时间.计算故障的终止时间.软件规模(以代码行计)故障数平均故障密度测试用例套索引测试结论.TS-GZM-l 通过/不通过.TS-GZM-2 通过/不通过.针对每个模
17、块，可设计不同场景的测试用例。其中测试用例套索引TS-GZM-1的测试用例模板如表6所示。表6TS-GZM-1测试用例套测试用例套索引TS-GZM-l 模块模块1测试用例套内编号场景是否存在故障故障编号TS-GZM-I-TCl 场景1是/否.TS-GZM-I-TC2 场景2是/否.故障总数.根据表5所示，获取给定的期望的故障密度B，而实际的故障密度A为多个功能模块故障密度的最小值，则故障密度满足度可根据公式(3)计算得到。6 SJ 30006-2018 5.2.5 缺陷密度满足度缺陷密度满足度衡量的是当可靠性需求中有缺陷密度要求的时候，软件代码所发现的每千行缺陷密度满足可靠性需求的程度。SJ/
18、Z 21238.2-2016中5.2规定的缺陷密度满足度。D:阳一CS-04)计算公式为:1,(l-E)A 11一一一一一(0三A三B)|.(4)x=B)式中:X一一缺陷密度满足度;SJ/Z 21238.3 功能模块设计测，测试时直根据各个、数据、程序)中的提供的方法，从表7中，考文献3J缺陷数和SRS)(参见参(以代码行计)、块一1-2-3模一块一块一块模一模一模测试结论通过/不通过通过/不通过索引TS-QXM-1的测试用例模板如表8所示。表8TS-QXM-1测试用例套测试用例套索引TS-QXM-l 模块模块1测试用例套内编号场景测试方法执行结果是否存在缺陷缺陷编号TS-QXM-I-TCl
19、场景lI曰V1!口之l.TS-QXM-l一TC2场景2是/否.缺陷总数.7 SJ 30006-2018 根据表7所示，获取给定的期望的缺陷密度B，而实际的缺陷密度A为各个功能模块缺陷密度的最小值，则缺陷密度满足度可根据公式(4)计算得到。5.2.6 验证覆盖率验证覆盖率是指验证/测试工作的覆盖程度。SJ/Z 21238.2-2016中5.2规定的验证覆盖率CID:KK-CS-05)计算公式为:X=EAlB(5)式中:X一一验证覆盖率:A一一执行的验证任务总数量:B 按照覆盖要求需执行的验证任务总数量;E一一与正时应的度量指标值，宜取值0.6。SJ/Z 21238.3-2016 5.5规定了平均
20、故障间隔时间满足度验证覆盖率的测试方法，测试时宣根据各个功能模块设计测试用例套，针对各个模块中所需执行的验证任务设计测试用例。验证服务率的度量记录表如表9所示。表9中的每一行表示一个模块的验证覆盖率，包含模块名称、需执行验证任务数、执行的验证任务数和覆盖率等。这里的任务指的是软件运行某个功能流程而完成的某项任务。其中，需执行验证任务数可从软件测试报告(STR)(参见参考文献3)、运行记录中获取，覆盖率可由执行的验证任务数除以需执行验证任务数获取。表9验证服务覆盖率记录表模块需执行验证任务数执行的验证任务数覆盖率测试用例套索引测试结论模块1.TS-YZF-l 通过/不通过模块2.TS-YZF-2
21、 通过/不通过模块3.TS一YZF-3通过/不通过.其中测试用例套索引TS-YZF-2的测试用例模板如表10所示。表10TS-YZF-1测试用例套测试用例套索引TS-YZF一1测试用例套内编号功能点是否己验证TS-YZF-I-TCl 功能1是/否TS-YZF-l一TC2功能2是/否.执行的验证任务数.根据表9所示，获取给定的需要验证的功能点数B，取值为各个模块功能点数之和，而执行验证的功能点数A为各个模块执行验证的任务数，则验证覆盖率可根据公式(5)计算得到。5.3 可用性5.3.1 概述可用性指系统、产品或组件在需要时能够运行和可访问的程度(SJ/Z21238.1-2016中5.2.1)。8
22、 SJ 30006-2018 5.3.2 服务时间率服务时间率指软件实际提供的服务时间与需提供的服务时间之比。在测试阶段和使用维护阶段进行数据获取，一般的情报数据处理软件的服务时间从测试记录或监控数据进行计算获得。SJ/Z 21238.2-2016中5.3规定的服务时间率(ID:KK-KY-01)计算公式为:式中:X一一服务时间率;A一一实际提供的服动服务、运时间率要时间。业务业务1业务2测试用例套索引起始时刻测试用例套内编号TS-FWS-l-TCl TS-FWS-l一TC2.|早(0豆AB)X=ip3un-HH-HH-HH-UH-huh-(6)1,(1-E)B l 1一丁;-(A B)表12
23、所示。表12TS-FWS-1测试用例套TS-FWS-l.终止时刻功能点功能1功能2.通过/不通过通过/不通过.(SRS)(参见选择依据、活指该模块服务服务实际运行测试结论通过/不通过通过/不通过通过/不通过通过/不通过.结论9 SJ 30006-2018 根据表11所示，获取给定的期望的服务时间B，而实际的提供的服务时间A为各功能模块服务时间的最小值，贝。服务时间率可根据公式(6)计算得到。5.3.3 平均岩机时间满足度平均岩机时间满足度指一定运行周期内的软件无法提供服务的平均时间满足要求的程度。在测试阶段和使用维护阶段进行数据获取，一般的情报数据处理软件岩机时间从测试记录或监控数据进行计算获
24、得。SJ/Z 21238.2-2016中5.3规定的平均岩机时间满足度CID:KK-KY-02)计算公式为:1,(l-E)A 11一一一一(0豆A:S;B)X=lm3H.(7)际(AB)式中:X一一平均岩机时间满足度:A一一实际平均者机时间，如未发生岩机，则X=I;B 期望的岩机时间;E一一与历才应的度量指标值，宜取值0.60SJ/Z 21238.3-2016中6.2规定了平均右机时间满足度对应的测试方法，测试时宜根据各个场景设计测试用例套，同时不间断地运行场景对应的各项服务。平均岩机时间的度量记录表如表13所示。表13表中每一行是每个要求运行场景的右机次数记录，包含运行场景、期望值、运行时间
25、和岩机次数等。其中，运行场景是测试时，软件所运行的场景;期望值可从软件研制任务书(SDTD)、软件需求规格说明(SRS)(参见参考文献3J)中获取:运行时间是软件实际运行时间;看机次数是在此运行时间内，发生岩机的次数。表13平均告机时间满足度度量记录表运行场景期望值若机时间告机次数测试用例套索引测试结论场景l.TS-DS一l通过/不通过场景2.TS-DS-2 通过/不通过场景3.TS-DS-3 通过/不通过.其中测试用例套索引TS-DJS-l的测试用例模板如表14所示。表14TS-DJS-1测试用例套测试用例套索引TS一DJS-l测试用例套内编号服务者机发生时刻岩机恢复时刻岩机时间TS-DJS
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