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GO法在软件可靠性分析中的应用 　　摘要：GO法是一种图形化的、以成功为导向的系统可靠性分析方法，该文介绍了GO法的基本概念及基本原理，应用GO法对学员选课系统进行可靠性分析，同时还给出采用FTA法分析的结果，通过对比两种结果来说明采用GO法进行软件系统可靠性分析的可行性。 　　关键词：GO法；可靠性分析 　　中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）34-8157-03 　　随着计算机技术的发展，软件被广泛应用于现代社会中，同时软件也越来越复杂，而软件一旦发生故障可能会导致灾难性后果，如经济损失，甚至人员伤亡等。因此，软件的可靠性已成为评估软件系统质量的重要指标。所谓的软件可靠性分析就是在软件设计过程中，对可能发生的失效进行分析，并采取必要的措施去避免引起失效的缺陷引入软件。目前用于软件可靠性分析的方法主要有软件失效模式和影响分析（软件FMEA）和软件故障树分析（软件FTA）。 　　FTA一种以故障为导向、自顶向下的系统可靠性分析方法，GO法是一种以成功为导向的系统可靠性分析技术，GO法与故障树都是图形化的系统可靠性分析方法，二者对系统进行可靠性分析的步骤相似，对大多数系统来说，GO法和故障树都能进行很好地模拟，只是侧重点不同。FTA已经用于对软件系统的可靠性分析中，而GO法还是主要用于实际工程系统的可靠性分析。该文根据软件系统的特点及GO法的基本原理，尝试将GO法应用于软件系统的可靠性分析中，并采用该方法对学员选课信息修改系统进行可靠性分析，用得到的结果与采用FTA方法分析的结果进行对比，来说明GO法分析结果的正确性。 　　1　GO法的基本原理 　　GO法是一种图形化的、以成功为导向的系统可靠性分析方法，它的基本思想是把系统原理图、流程图或工程图按一定规则直接翻译成GO图。GO图中的操作符用来代表单元功能或具体的部件如阀门、电阻等，或者是代表单元输入、输出信号之间的逻辑关系；操作符用信号流连接，信号流表示系统单元的输入和输出以及单元之间的关联，或者是代表逻辑的进程。GO图是由操作符和连接操作符的信号流组成，操作符与其输入、输出信号有一定的运算规则，利用GO图和GO操作符的运算规则进行GO运算，从而得到系统的各种可靠性指标。GO法定义了17种标准的操作符，用类型1～17表示，如图1所示，图中的文字表示操作符的名称，操作符内部的数字表示类型号，箭头S代表输入信号，箭头R代表输出信号。 　　GO法有以下的特点：　GO法直接从系统图建立GO图，GO图中的操作符直接表示系统中的部件的功能，操作符的输入、输出信号表示部件之间的关系和相互作用，因此，GO图是系统的直接模拟，GO图中的操作符和系统的部件几乎是一一对应的；GO法的定性分析可以分别确定系统成功和系统故障的事件集合；GO法可以描述系统和部件在各个时间点的状态和状态变化，可用于有时序的系统概率分析。 　　2　GO法在软件可靠性分析中的应用实例 　　软件的开发过程中，可以通过用系统流程图来描绘组成系统的每个部件，用数据流图来描绘数据在软件中流动和被处理的逻辑过程，，用程序流程图来描述程序处理过程。根据GO图的原理及特点，可以尝试从以上描述软件系统的图出发，用GO图的操作符表示软件系统的功能部件，用GO图的信号流表示系统控制流，从而构建出GO图。 　　2.1　系统定义和模块定义 　　该实例是某培训单位的学员选课信息修改系统。学员的个人选课信息都保存在“course”数据库中。学员输入正确的登录信息，通过系统安全验证后登录数据库，并修改个人的选课信息。当学员的个人选课信息被修改，数据库修改程序会批准相应的修改，并更新数据库中的数据。该系统的流程图如图2所示。该系统的模块定义如下：（1）登录模块：用来接收用户的登录信息；（2）验证模块：对用户输入的登录信息进行验证，验证通过才可以登录系统；（3）修改信息输入模块，用来接收修改信息；（4）数据库修改模块：修改数据库中的信息。 　　2.2　建立GO图 　　根据选课信息修改系统的系统流程及模块定义可知，登录界面用于接收登录信息的输入，是系统的输入，可用类型5操作符表示；系统验证模块有验证成功和失败两种状态，用类型1操作符表示；修改信息输入模块用于接收修改信息的输入，用类型5操作符表示；数据库修改模块本身有修改成功和失败两种状态，同时要输入修改信息后才能执行修改，因此用类型6操作符表示。选课信息修改系统对应的GO图如图3所示，图中操作符内部的数字分别表示操作符的类型及操作符的编号。 　　2.3　定性GO运算 　　建立GO图后，可根据操作符代表的部件特性，确定操作符的状态值及状态概率，该文只进行定性GO运算，因此未给出操作符的状态概率。选课信息修改系统操作符数据如表1所示