一种面向软件保障方案和保障要素的软件保障设计方法与流程

本发明涉及计算机技术领域。更具体地，涉及一种面向软件保障方案和保障要素的软件保障设计方法。

背景技术：

随着武器装备信息化、智能化和综合化水平的不断提高，装备技术先进性、功能综合化及软硬件集成度越来越高。作为现代武器装备的关键组成部分，软件在武器装备作战效能发挥中起着极其重要的作用。如何在研制阶段早期提高软件保障性已成为武器装备综合保障工程的迫切需求与研究难点。

软件保障性是软件的设计特性和计划的保障资源满足软件处于可用状态和执行任务能力要求的程度。同硬件产品类似，软件保障方案和保障要素是最重要的软件保障设计内容，应结合软件设计开发过程及早全面深入开展。

然而gjb/z3872《装备综合保障通用要求》，以及当前综合保障工程应用研究主要关注于装备硬件的保障设计与综合保障方案制定，所提综合保障方案相关保障任务、级别划分、保障资源等内容要求以及保障要素很难适用于软件保障设计过程。从而不能有效指导软件保障方案和软件保障要素设计，武器装备软件保障能力难以有效形成，严重制约着武器装备战备完好性和任务成功性的保持和提升。

因此，需要提供一种面向软件保障方案和保障要素的软件保障设计方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种面向软件保障方案和保障要素的软件保障设计方法，解决当前软件保障设计方法缺失，及其导致的软件保障方案和软件保障要素设计不系统、不深入的问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供了一种面向软件保障方案和保障要素的软件保障设计方法，包括：

构建软件保障方案框架；

设计软件保障剖面；

确定软件保障对象；

划分软件保障任务；

设计软件保障要素，包括分析影响软件使用与保障效能的特性与因素，在软件设计开发过程中同步开展保障要素设计，并与软件保障方案设计相互迭代。

优选地，所述构建软件保障方案框架进一步包括：根据组成要素和任务流程的顶层设计，结合软件使用研究及保障需求分析，涵盖软件保障剖面、软件保障对象、软件保障任务，构建软件保障方案框架。

优选地，软件保障方案框架包括软件保障剖面、软件保障对象和软件保障任务。

优选地，设计软件保障剖面进一步包括：根据软件的保障模式及保障体制，综合考虑软件的复杂性、重要性和规模等级要素以及执行软件保障任务的及时性、准确性、安全性和经济性约束，规划软件保障任务的执行级别、任务界面、保障权限及执行程序，设计软件保障剖面。

优选地，所述软件保障剖面包括软件保障级别、软件保障权限和软件保障策略。

优选地，所述软件保障对象包括软件设计程序、软件产品特性以及软件保障环境。

优选地，所述划分软件保障任务进一步包括：将软件保障任务划分为软件使用保障任务、软件维护保障任务以及软件更改保障任务。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明构建了一种全面考虑软件保障剖面、软件保障对象、软件保障任务的软件保障方案框架，弥补了当前软件保障方案的局限性和片面性；

(2)本发明创新提出了软件保障剖面概念，以软件保障任务执行级别的合理设计为目标导向，首次确定了软件保障级别、权限与策略，探索建立了软件保障剖面；

(3)本发明突破并优化了软件保障任务类型界定及其内涵，系统梳理了软件使用保障任务、软件维护保障任务以及软件更改保障任务等三类保障任务，并清晰界定了各类软件保障任务的内涵；

(4)本发明系统梳理了影响软件使用与保障效能的内在特性与外在因素，明确了软件保障要素及其设计内涵，为实现和提升软件保障性提供了设计导向；

(5)本发明是在充分借鉴武器装备保障性设计与分析相关概念内涵与技术方法的基础上进行归纳分析，具有很强的可操作性和较高的工程应用价值。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1示出本发明实施例提供的面向软件保障方案与保障要素的软件保障设计方法的流程图。

图2示出软件保障方案框架图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种面向软件保障方案和保障要素的软件保障设计方法，包括如下步骤：

s1、分析软件保障方案内涵，构建软件保障方案框架。具体包括：

着眼软件保障的功能架构、组成要素和任务流程的顶层设计，结合软件使用研究及保障需求分析，涵盖软件保障剖面、软件保障对象和软件保障任务等内容，构建软件保障方案框架。

软件保障方案是执行各类软件保障任务的总体描述，满足软件功能的保障要求并与软件设计方案与使用方案相协调。

本实施例在软件设计开发过程中，开展软件使用研究和比较分析，综合考虑软件的功能特点、规模等级和保障需求等因素，结合其可靠性、测试性、维护性、安全性等特性设计，构建软件保障方案框架。

如图2所示，软件保障方案框架主要包括软件保障剖面、软件保障对象、软件保障任务三个方面：

(1)软件保障剖面：软件保障级别、软件保障权限以及软件保障策略。

(2)软件保障对象：软件设计程序、软件产品特性、软件保障环境。

(3)软件保障任务：软件使用保障任务、软件维护保障任务以及软件更改保障任务。

s2、设计软件保障剖面。具体包括：

软件保障剖面是对软件保障任务的执行级别、任务界面、保障权限及执行程序的总体描述。

根据软件的保障模式及保障体制，综合考虑软件的复杂性、重要性和规模等级等要素以及执行软件保障任务的及时性、准确性、安全性和经济性等约束，系统规划和设计软件保障任务的执行级别、任务界面、保障权限及执行程序，设计合理的软件保障剖面，软件保障剖面涉及软件保障级别、软件保障权限和软件保障策略三方面：

(1)软件保障级别，对应硬件产品的修理级别，定义软件保障任务的执行级别，一般分为现场使用级、中间保障级、高等保障级、软件供应商或开发商，如表1所示。

表1软件保障级别

(2)软件保障权限，在软件保障方案中清晰地界定用户与供应商的职责范围，并将涉及软件使用和保障的职责分配至相关主体，软件保障主体及权限如表2所示。

表2软件保障主体及权限

(3)软件保障策略，基于界定的软件保障级别和软件保障权限，设计一种软件保障策略程序，描述不同保障等级的不同资源如何协同工作及其涉及的程序方法，从而确保软件保障任务能够及时、准确、合理地执行。

s3、确定软件保障对象。具体包括：

结合软件生命周期过程，从软件设计程序、软件产品特性、软件保障环境三个方面系统梳理分析各个工程阶段软件保障活动的实施对象，为软件保障设计提供对象依据。

软件保障对象是指软件生命周期过程保障活动的实施对象。

应结合软件生命周期过程，细化分析各个工程阶段软件保障活动的实施对象，为软件保障设计提供对象依据，主要包括软件设计程序、软件产品特性以及软件保障环境。

(1)软件设计程序，主要涉及软件的需求分析、标准依据、过程管控等实现过程的保障设计与约束，对相关实现过程应明确提出输入、输出、控制和资源等程序结果要求：

a)是否有程序的书面说明文档(如流程图、描述、需求说明、责任)？

b)是否使用现行的标准来说明相关程序？

c)是否有可测量的性能控制参数，性能控制的测量标准？

d)是否定义和记录输入、输出、流程、需求以及控制机制？

(2)软件产品特性，在软件产品设计中尽早考虑软件产品特性的协同融合设计，典型的软件产品特性方面包括如下内容：

a)模型性；

b)易改性和可扩展性；

c)简洁性和易用性；

d)稳定性和一致性；

e)以处理速度为核心的性能；

f)测试性。

(3)软件保障环境，软件保障环境是影响软件保障效能的重要因素，人力和人员、硬件设备质量、计算机运行环境、工作空间都将影响软件保障效能。作为首要考虑的人力和人员因素主要有：

a)所需的技能水平和工程经验；

b)所需的人员数量；

c)预期的人力和人员调整和变动。

s4、划分软件保障任务。具体包括：

明确细化各类软件保障任务内涵，结合软件保障级别与软件保障权限划分，从软件使用保障任务、软件维护保障任务以及软件更改保障任务三个方面划分软件相关的维修保障任务类型。

应结合软件保障级别与软件保障权限划分，考虑软件保障任务类型，将软件相关的维修保障任务划分为软件使用保障任务、软件维护保障任务以及软件更改保障任务：

(1)软件使用保障任务

软件使用保障任务与软件/系统的日常使用相关，进一步细分为以下三类任务：

a)获取新功能或能力的任务，如表3所示，在安装和加载软件/数据中比较特殊的是嵌入式软件或固件，通常需要特殊的工具和保障设备将新的软件代码或新数据移植到嵌入式软件的存储设备上，因此应在嵌入式软件或固件安装或加载任务的mta(维修工作分析)中清楚标识此类需求；

b)防止故障发生的系统恢复任务，如表4所示，所有与系统恢复相关的任务通常不包含任何软件更改活动，但是系统恢复可能需要升级后的软件包，并且问题报告是软件修改需求的起点，即使恢复任务完成，仍需修改软件来纠正问题以防止故障的再次发生；

c)软件技术状态控制任务，如表5所示，主要是软件交付和软件使用过程技术状态控制。

表3获取新功能或能力的任务

表4防止故障发生的系统恢复任务

表5软件技术状态控制任务

(2)软件维护保障任务

软件维护保障任务主要指为保证软件正确安装、稳定运行以最佳发挥性能而采取技术支持工作，如表6所示，软件维护保障任务介于软件使用保障和软件更改保障任务之间。

表6软件维护保障任务

(3)软件更改保障任务

软件更改保障任务主要指软件产品交付后，对于所发现的问题、预测或暴露的缺陷、变化的应用环境与需求而进行的软件修改修正或版本升级工作，如表7所示，软件更改保障任务包括软件更改活动本身(如编码、更改执行、测试)以及相关的任务(如问题定位和技术状态控制)。根据软件更改的触发条件，软件更改类型可分为以下三类：

a)修复性更改，通常软件更改最关键的原因是故障的发生，在全寿命周期中出现的任何故障都是无法接受的，此类故障通常导致软件的修复性更改；

b)适应性更改，此类更改通常比修复性更改行为更易预见和策划，然而在现代复杂产品系统中，预测软件在未来很长一段时间内的适应性需求愈加困难；

c)完善性更改，通常是提高软件的用户友好性或是增加功能，主要通过软件升级来实现。具体而言，在一段时间内收集用户需求，并在新版本的软件包中实现升级。

表7软件更改保障任务

s5、软件保障要素设计：系统分析影响软件使用与保障效能的特性与因素。明确其设计内涵，在此基础上，在软件设计开发过程中同步开展保障要素设计，并与软件保障方案设计相互迭代，协同提升软件保障效能。

软件保障要素是软件产品自身或外部环境所具有的影响软件使用与保障效能的特性与因素。

软件开发过程必须充分考虑软件保障要素，可能涉及软件自身的属性，或是软件的使用和保障环境，在此基础上结合软件开发过程进行软件保障要素设计，如表8所示。

表8软件保障要素

本实施例在武器装备综合保障工程相关技术方法和工程应用的基础上，研究构建软件保障方案框架，系统梳理软件保障方案内容，综合分析软件保障要素，着眼全面研究制定软件保障方案并深入融合软件保障要素设计，提供一种系统科学、现实可行的软件保障设计方法。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。