新型武器装备软件保障性研究

新型武器装备软件保障性研究 2007年11月国防技术基础第11期 新型武器装备软件保障性研究 李扰力曹辉 (63961部队) 摘娶:软件是现代战争的灵魂,软件保障问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 已经成为装备保障发展过程中的重点与难点. 而软件保障性是软件的重要质量特性,也是武器装备系统的重要质量特性.本文介绍了美军软件 保障的原则和保障模式,分析了软件保障的特点和软件保障过程,针对国内军用传统软件维护模 型的局限性,提出了基于过程的软件保障模型,为提高软件维护保障提出了有效途径. 芙键词:软件保障软件架构软件质量 随着软件密集型武器系统在现代战争中地位 的加重及其本身作用的突显,武器系统中软件的 质量及其保障能力的高低已日益成为衡量武器系 统最重要的性能指标之一.软件保障问题已经成 为装备保障的重点和难点.软件保障不仅是新装 备形成战斗力的关键所在,更对装备部署后战备 完好性的保持与战斗力的再生起着突出作用.软 件保障技术含量高,难度大,费用突出.据统计, 典型武器系统软件系统生命周期费用的分配中, 软件保障约占软件全寿命周期费用的67%,这个 比例将会越来越大.因此,国外对装备中的软件 保障问题非常重视,美军从2O世纪8O年代就开始 大规模研究软件保障问题,而我军对软件保障问 题的研究还刚刚开始.因此,为提高我军新型武 器系统的作战效能,开展新型装备软件保障性研 究具有重要的军事意义. 1.软件保障的原则和特点 软件保障(SoftwareSupport)是指确保运 行的和配置的软件全面连续地保障装备的作战任 务进行的所有活动的总和.根据美军MIL— HDBK一347((软件保障手册,软件保障分为部 署前保障和部署后保障.习惯上,部署后软件保 障又称之为软件维护. (1)软件保障的原则 结合借鉴美军在软件保障方面的理论研究成 果与实践经验,参考((软件保障手册和MIL文 件中提出的软件保障内容,总结武器装备的软件 保障应遵循以下原则: ?建立独立的软件保障机构,实施软件保障 有利于建立 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 的过程,保障更加有效.因此,大 型组织(如军队,政府部门,大集团公司)都需 要建立自己独立的软件保障机构,作为实施软件 保障的主体. ?软件保障的成功很大程度上依赖于软件的 先天质量,尽管软件保障发生在装备部署后阶段, 在需求和设计阶段它必须被预先 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 ,初步决定 软件保障 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,同时在全寿命周期内,也必须预 算并不断从事软件保障工作. ?从保障管理角度来说,成功的采办是软件 保障成功的基础,只有在采办过程中利用现代采 办理论,统筹规划,提高软件可保障性,实现高 质量的软件移交,为部署后软件保障做好充分的 前期准备工作,才能在软件的全寿命周期中以较 小的代价保持并提高软件密集型装备的效能. (2)软件保障的特点 随着软件及软件密集系统的大量使用,软件 57 新型武器装备软件保障性研究 对现代军事斗争起着越来越重要的作用,甚至改 变了战争的形式与进程.同时,由于计算机软件 自身的特点,对传统的装备保障提出了新的挑战. 与硬件保障相比较,软件保障在包括装备采办方 式,保障模式,保障人员,保障工具和保障经费 等方面都有很大的不同. 软件在初次交付用户使用后几乎总是要修改, 以便提高系统性能,使软件能够兼容其他的系统 更改.而修改软件所必须付出的工作量则受软件 的开发过程,产品特性及其保障环境的影响.这 个工作量(称之为软件保障性)通常是影响系统 全寿命费用和对改变任务要求做出响应的一个决 定性因素.这个交互的过程,对传统的装备保障 模式提出了新的挑战. 软件保障性与其软件的维修性,适应性及可 修改性有关,还与软件生命周期过程,冗余计算 能力,维修性及计算机保障资源等有关.在理想 的情况下,软件的保障性评估可以直接度量更改 软件所需的努力,这和系统的维修性可以在使用 试验与评估中评估一样.同时软件保障性可进一 步分解成为对软件保障性各个要素的效能量度. 2.软件保障过程 (1)软件保障过程的划分 根据武器装备软件的全寿命特点,软件移交 是软件全寿命的标志点.软件移交是指”软件开 发领域中一系列受到控制并相互配合的活动从初 始软件开发部门到实施部署后软件保障部门的传 递”.本文以软件移交为软件保障过程的标准点, 将软件保障过程划分为三个阶段,分别是:移交 前软件保障,移交软件保障,移交后软件保障. 不同的软件保障阶段,软件保障的目标,任 务各不相同,软件保障机构的职责也不同,具体 任务规划见表1. (2)软件保障过程中的关键任务 ?软件移交前的软件保障关键任务 软件移交前阶段是我军传统软件维护方面比 表1软件保障机构在各个阶段的任务与目标 阶段主要任务目标 ?开发保障和移交计划,预先规划软件保障性; ?参加设计,技术和文档评审,参加测试,参加培训;开发可保障的软 移交前 ?软件质量评估,软件保障性评估,软件维修性评估,反馈指导软件件 开发过程. 全面执行软件移交计划和程序: ?移交软件产品;确保移交结束后 移交中?移交软件开发与保护环境;能有效的保障软 ?知识移交;件 ?保障培训. 控制软件配置管理,维护,纠正,完善,增强开发后的系统:确保部署后 的系 ?根据威胁,理论,战术,协同性的变化来维护系统效能;统能持续地维 持 移交后 ?纠正系统潜在的错误;其初始作战职能 ?提供升级的软件来反映系统效能的提高.和后续职能 58 国防技术基础 较欠缺的地方,本文将重点介绍,该阶段的关键 活动是软件保障规划和保障性评估. (a)早期软件保障规划 尽管软件保障发生在部署后阶段,在需求与 设计阶段,它必须被优先规划,美军F一22战机 的成功就是典型的案例.保障规划是对交付的系 统作出人力和物资方面的资源规划,以保障日后 的软件保障工作.l996年6月美军软件密集系 统成功的采编和管理指南指出:”早期的保障规 划是软件开发成功的收益决定因素,软件开发不 注意维护问题,最后将是一个很差的设计产品.” 软件保障规划包括3方面内容:保障方案,保障 计划和资源分析.具体内容有: 制定软件保障方案.软件保障方案是对软件 保障的总体初步构想,应在软件开发的早期制定. 主要 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 软件维护程度,交付后过程裁剪,全寿 命周期费用估算等. 制定软件保障计划.完成了软件维护方案后 就应该着手制定软件维护计划.对于军用软件,软 件保障计划是计算机资源全寿命管理规划的一部 分. 确定软件保障人力资源.保障人员是软件保 障费用的主要因素,必须进行估计.保障人员数 量的确定有许多模型,一类是参数模型;一类是 经验模型.目前广泛使用的是构造成本模型及其 派生模型. 确定软件保障环境.软件保障环境包括软件 保障机构的硬件环境和软件环境.软件工程中所 能采用的计算机辅助软件工程环境工具箱一般应 列入软件保障资源中,可以采用综合保障工程中 的综合保障分析方法来确定. (b)软件保障评估 在该阶段应结合软件工程,不断进行保障性 和维护性评估等各种量化评估活动,确保软件保 障性. ?软件保障性评估 软件保障是指对软件完成维护与改进,升级 或其他改变的能力.保障性评估集中于软件代码, 保障文档,计算机保障资源,生命周期过程计划. ?软件维护性评估 评估原理.软件维护性是指软件产品可以被 理解,修改和调试的容易程度的度量.软件维护 性评估的基础是软件评估,评估原理一般是把笼统 的软件质量分为具体可测量的软件特性指标.每 个质量因素都和明确的软件特性指标相联系,能 用恰当的方法与工具进行衡量.通过定义源于用 户的软件质量测试因素,使软件的特性指标包含 于这些可测试因素当中,然后通过给每个特性指标 评分,累加后获得综合的质量因素分数.对分数 进行分析可发现软件存在问题的地方. ?软件移交中的软件保障关键任务 软件移交的主要目的是让保障机构获得必要 的资源,资料,知识,从而能成功执行经过审核 的部署后软件保障.软件保障机构实施综合保障 的能力和时间的保障费用依赖于移交阶段的成功 与否,甚至该阶段和软件开发是否成功也有一些 联系.具体移交的时候,各种与系统有关的资料, 文档,源码等都需要保障机构进行反复核查,验 收.另外,实践表明尽可能地提前安排软件开发 人员由开发者转为维护人员,并在移交的时候随 产品一起移交也是很有好处的. ?软件移交后的软件保障关键任务 软件保障机构在移交后阶段中心任务在于维 护移交的软件,不断实施3类维护,发布新的版 本.选取软件维护的具体过程是问题关键,本文 采用过程模型时参考IEEEl2l9软件维护标准 中的维护过程模型加以改进得到,见图l. 3.提高软件保障性的途径 美国从20世纪80年代中期就开始了软件保 障性的研究,如对软件保障性中软件维护性,美 国空军司令部作战测试与评估中心专门编制软 件维护性评估指南,到l997年也已经发布了第 3版.该指南详细给出了软件维护性评估的程序 与方法,对软件保障开展具有十分重要的意义. (1)注重软件采办中的保障性 由于软件保障的特殊性,因此为了提高软件 的可维修性,确保软件保障性,应当考虑软件的 全寿命使用过程,从软件的采办开始就注重其保 障性. 美国空军软件技术保障中心于20世纪80年 59 新型武器装备软件保障性研究 l纠正软件错误l分测重 l增强软件功能l—+批类分设实试新,一准—’与—_.-析—+—??与 —+部—?行 l发布新软件版本l鉴计现验署 别证 三类软件更改请求 图1软件部署后的保障过程 代开始编制软件密集系统采办与管理指南,到 l996年已经发布了第3版.该指南详细调查了美 军现有软件系统失败的原因,构建了软件采办的 环境,提出了软件采办中的工具与技术,强调了 软件工程对软件系统的主导作用,大力倡导使用 Ada进行军用软件开发,积极推广软件复用技术等 等. (2)开展软件架构分析 软件架构是软件最原始的产品,必然成为制 约后继开发和整个软件系统质量的关键.在软件 开发过程中,软件架构是软件各相关方联系的载 体,代表了系统设计早期一系列重要决策,一个 成熟的软件架构可以为今后开发类似的产品提供 参照.因此,在软件架构阶段,就开始对软件进 行质量分析和风险控制,最具费用效益. (3)在软件开发过程中注重知识的复用 软件开发过程的最终目标是生成满足项目需 求的产品.该过程涉及开发人员,开发方法与相 关工具.在开发过程中,开发方法是十分重要的 方面,它包括项目估计,计划与管理,需求分析, 设计,程序结构确定,算法设计,编码及测试与 维修.工具是对如何实现软件工程方法提供支持. 60 例如,高级语言,设计工具,测试环境与设备,计 算机辅助的软件工程(CASE),面向对象的软件 工程工具.最佳实践活动是对方法进行管理的一 组规程.为了达到最终的目的,生成满足项目需 求的产品,并在相同条件下实现最佳的保障性,必 须实现这些方法,工具与最佳实践规程的最佳结 合.这就是一个求最佳结合的过程,在此过程中 必须注重知识的复用.如美军通过对软件开发模 型与并行工程等的复用,实现管理思想在软件开 发中的复用,都取得了很好的效果. 参考文献: [1]GB/Y11457—1995软件工程术语[S]. [2]GJB437—1988军用软件开发规范[S]. [3]马绍民.综合保障工程[M].北京:国防工业出 版社,1995. [4]甘茂治.装备采办管理与技术[J].军械工程 学院,2001(8). (本文作者通讯地址:北京市朝阳区安定门外北苑1 号院第9研究室,邮编:100012) } 一 /_-?