吳宗卓

（陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710300）

計(jì)算機(jī)軟件的不可靠性分析

吳宗卓

（陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710300）

當(dāng)代社會(huì)的日益發(fā)展引發(fā)了人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)問(wèn)題的關(guān)注。分析現(xiàn)有狀況發(fā)現(xiàn)，以信息時(shí)代為背景的計(jì)算機(jī)軟件更新、安全以及系統(tǒng)性等問(wèn)題不斷凸顯。文章以計(jì)算機(jī)軟件特征為切入點(diǎn)，研究計(jì)算機(jī)軟件不可靠性的表現(xiàn)與影響因素，以期推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的整體與快速發(fā)展。

計(jì)算機(jī)；軟件研發(fā)；不可靠性

1 計(jì)算機(jī)軟件的特征

1.1 技術(shù)性

開(kāi)發(fā)人員在進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)之時(shí)為了對(duì)用戶的需求予以滿足，十分重視對(duì)Windows，Linux，Unix等系統(tǒng)的設(shè)置，這就涉及編輯器以及數(shù)據(jù)庫(kù)管理、驅(qū)動(dòng)與網(wǎng)絡(luò)連接等技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而決定軟件會(huì)呈現(xiàn)出怎樣的技術(shù)性特征。此外，計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)還需要有嚴(yán)密的組織作保證，并對(duì)組織內(nèi)的分工予以明確，這會(huì)引發(fā)人力、物力的大量投入以及延長(zhǎng)時(shí)間耗費(fèi)，所以，在對(duì)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行技術(shù)分析與判斷之時(shí)應(yīng)對(duì)此問(wèn)題予以高度的重視。

1.2 功能性

在對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行使用與操作之時(shí)，必然會(huì)用到計(jì)算機(jī)程序這一重要工具，其所體現(xiàn)的價(jià)值性不可忽視。與一般文字性創(chuàng)作相比，計(jì)算機(jī)程序所發(fā)揮的主要功能就是供計(jì)算機(jī)使用者使用，其功能性的充分體現(xiàn)以計(jì)算機(jī)程序的良好運(yùn)行為前提。一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)程序具有3個(gè)特征：執(zhí)行性、序列性以及相對(duì)目的性。其中，執(zhí)行性表明計(jì)算機(jī)程序是必然會(huì)被計(jì)算機(jī)等能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行處理的多種裝置設(shè)備予以執(zhí)行的；序列性表示計(jì)算機(jī)程序包含代碼化指令序列、符號(hào)化指令序列以及符號(hào)化語(yǔ)句序列等內(nèi)容在內(nèi)；相對(duì)目的性則要求計(jì)算機(jī)在運(yùn)行到一定階段之時(shí)必須取得相應(yīng)的預(yù)期效果。

1.3 相互滲透關(guān)系

計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)以對(duì)人類思維的模仿為目標(biāo)，這就使得計(jì)算機(jī)軟件的思想與形式都體現(xiàn)出了相互滲透關(guān)系的特征，要求開(kāi)發(fā)人員在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)之時(shí)對(duì)此給予高度的重視。例如，在進(jìn)行高考作文自動(dòng)評(píng)分系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)之時(shí)，應(yīng)合理地對(duì)計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)識(shí)別技術(shù)予以引入，使系統(tǒng)能夠自行判斷文章的工整性，檢測(cè)學(xué)生作文中出現(xiàn)的比喻、排比與擬人等修辭，并在進(jìn)行普通排比檢測(cè)之時(shí)以分號(hào)分隔、逗號(hào)分隔以及句號(hào)分隔等判定排比句的應(yīng)用效果，除此之外，系統(tǒng)還應(yīng)具備對(duì)作文結(jié)構(gòu)整齊度、文章氣勢(shì)等進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別的功能，以真正落實(shí)對(duì)高考作文評(píng)分效率的提升，借助對(duì)計(jì)算機(jī)軟件評(píng)分系統(tǒng)相互滲透關(guān)系的應(yīng)用，向評(píng)分結(jié)果的公平性與公正性提供保證。

2 計(jì)算機(jī)軟件的不可靠性表現(xiàn)及其影響因素

2.1 計(jì)算機(jī)軟件的不可靠性表現(xiàn)

第一，由于計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)主要是通過(guò)編程人員完成的，它是由人類通過(guò)自身的思維與創(chuàng)造而得來(lái)的成果，這就決定軟件在具體的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)作過(guò)程中會(huì)存在或多或少的程序員疏忽狀況，致使軟件在使用之時(shí)不可避免出現(xiàn)一些漏洞。這些只有使用人員在對(duì)軟件進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用時(shí)才能發(fā)現(xiàn)，因此，提高計(jì)算機(jī)軟件的可靠性尤為重要。軟件技術(shù)在本質(zhì)上更加突出人類思維的特征，其以對(duì)計(jì)算機(jī)用戶的多樣化需求的滿足為主要目的。在對(duì)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行研發(fā)之時(shí)，各個(gè)環(huán)節(jié)都必須引起足夠的重視，具有潛伏性特征的漏洞若不能夠被及時(shí)地檢測(cè)出來(lái)，勢(shì)必會(huì)引發(fā)一定程度的負(fù)面影響，計(jì)算機(jī)軟件的技術(shù)水平亟待提高。

第二，不同的技術(shù)需要有不同的維護(hù)方式，對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件而言，其所采用的維護(hù)手段以防護(hù)性技術(shù)為主，在對(duì)故障進(jìn)行診斷之時(shí)會(huì)利用到斷開(kāi)失效設(shè)備的方法，若要將其功效充分地恢復(fù)并發(fā)揮出來(lái)，既可以有選擇性地選用恢復(fù)性的手段，又可以借助新的技術(shù)對(duì)損壞的部件予以替換。然而，對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件而言，其損壞并不能借助以上方式進(jìn)行維護(hù)，只能通過(guò)重新設(shè)計(jì)軟件的方式對(duì)其予以解決。

第三，現(xiàn)階段，與較為成熟的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)檢測(cè)工作相比，軟件技術(shù)的可靠性檢驗(yàn)尚未建立起對(duì)應(yīng)的體系，兩者在檢驗(yàn)方式上的差距比較明顯。此外，軟件技術(shù)還欠缺專業(yè)的理論做指導(dǎo)，在目前的國(guó)際環(huán)境下，計(jì)算機(jī)硬件的開(kāi)發(fā)技術(shù)已日益成熟，但其軟件的開(kāi)發(fā)市場(chǎng)仍舊處于一個(gè)完善與提高的階段。

2.2 計(jì)算機(jī)軟件不可靠性的影響因素

第一，軟件差錯(cuò)。軟件的可靠性主要指的是軟件在使用過(guò)程中所體現(xiàn)的安全性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及流暢性等性質(zhì)。計(jì)算機(jī)軟件之所以沒(méi)有較強(qiáng)的可靠性，原因在于軟件中的差錯(cuò)會(huì)在使用過(guò)程中引發(fā)各種軟件故障，這一差錯(cuò)是在工作人員對(duì)軟件進(jìn)行研發(fā)之時(shí)潛在的人為錯(cuò)誤。軟件差錯(cuò)有五個(gè)層面的表現(xiàn)：（1）需求分析定義錯(cuò)誤，指軟件研發(fā)人員沒(méi)有透徹地理解用戶的需求，對(duì)用戶的真實(shí)意圖把握不得當(dāng)，致使自己與用戶在理解需求的過(guò)程中出現(xiàn)偏差，進(jìn)而引發(fā)軟件差錯(cuò)；（2）編碼錯(cuò)誤，例如變量初始化或語(yǔ)法出現(xiàn)錯(cuò)誤等，這種錯(cuò)誤應(yīng)歸屬于技術(shù)類的行列；（3）設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，例如計(jì)劃或計(jì)算錯(cuò)誤，這一類錯(cuò)誤的出現(xiàn)原因在于軟件開(kāi)發(fā)人員欠缺對(duì)特殊情況的充分預(yù)料與考慮等；（4）測(cè)試錯(cuò)誤，例如數(shù)據(jù)準(zhǔn)備或測(cè)試用例錯(cuò)誤等；（5）文檔錯(cuò)誤，例如文檔不完整或相關(guān)的內(nèi)容與版本出現(xiàn)不一致?tīng)顩r等。

第二，尚未構(gòu)建起一個(gè)對(duì)軟件技術(shù)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的有效機(jī)制。20世紀(jì)90年代末，國(guó)家針對(duì)軍用計(jì)算機(jī)軟件制定了一些開(kāi)發(fā)與技術(shù)等方面的規(guī)范，這些規(guī)范在軟件的質(zhì)量測(cè)試、評(píng)價(jià)修改以及技術(shù)改良等方面存在欠缺，沒(méi)有構(gòu)建起與硬件開(kāi)發(fā)相類似的完善且系統(tǒng)性的“三檢體制”，完全以軟件的自我開(kāi)發(fā)為中心，過(guò)于強(qiáng)調(diào)只涉及軟件開(kāi)發(fā)人員的自我設(shè)計(jì)、自我編制以及自我測(cè)試等工作。不僅如此，針對(duì)軟件技術(shù)的開(kāi)發(fā)與配置，國(guó)家也沒(méi)有進(jìn)行嚴(yán)格的軟件配置體制的構(gòu)建，這使得整個(gè)軟件的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)作環(huán)節(jié)都面臨著技術(shù)管理欠缺的難題，技術(shù)人員也因規(guī)范體制的不健全而隨意制定自己的設(shè)計(jì)內(nèi)容，設(shè)計(jì)工作往往文實(shí)不符，使得軟件在開(kāi)發(fā)階段頻繁地出現(xiàn)錯(cuò)誤。由此可知，對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件而言，其自身的開(kāi)發(fā)模式也存在著不容忽視的問(wèn)題，無(wú)法對(duì)軟件質(zhì)量及其可靠性提供切實(shí)的保證。

3 解決計(jì)算機(jī)軟件不可靠性的途徑

3.1 避免軟件差錯(cuò)，提高工作人員專業(yè)素養(yǎng)

針對(duì)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的潛在人為錯(cuò)誤所導(dǎo)致的軟件差錯(cuò)，應(yīng)有針對(duì)性地加強(qiáng)軟件工作人員的專業(yè)文化素養(yǎng)，使其以對(duì)計(jì)算機(jī)軟件及其可靠性定義的理解與分析為基礎(chǔ)，真正地把握用戶所提出來(lái)的多樣化需求，并加強(qiáng)對(duì)變量初始化、語(yǔ)法等各種技術(shù)錯(cuò)誤的重視。此外，從事計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)與維護(hù)的工作人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)計(jì)算與計(jì)劃等的注意，在軟件的開(kāi)發(fā)與試運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行豐富的思考，以技術(shù)的實(shí)際情況為依據(jù)進(jìn)行切實(shí)的分析，直到軟件的最終版本、內(nèi)容以及文檔體現(xiàn)出高度的一致性。

3.2 建構(gòu)軟件技術(shù)檢測(cè)體系

為了營(yíng)造計(jì)算機(jī)軟件的良好應(yīng)用環(huán)境，政府部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)軟件技術(shù)監(jiān)測(cè)體系制定工作的重視，在體系完善的過(guò)程中明確軟件錯(cuò)誤檢測(cè)、軟件錯(cuò)誤定位以及軟件錯(cuò)誤關(guān)閉等標(biāo)準(zhǔn)，借助于驗(yàn)證以及確認(rèn)等工作對(duì)軟件應(yīng)用過(guò)程中存在的各項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行有效的處理。除此之外，還需以體系的構(gòu)建為基礎(chǔ)引入軟件回歸、功能、易用性、兼容性、安全性、內(nèi)存泄漏以及信息流等多項(xiàng)測(cè)試內(nèi)容，高效化軟件測(cè)試的流程，在體系內(nèi)部設(shè)置單元測(cè)試、結(jié)成測(cè)試以及系統(tǒng)測(cè)試等功能，對(duì)軟件的不可靠性進(jìn)行最佳判斷。例如，在設(shè)計(jì)高考作文自動(dòng)評(píng)分系統(tǒng)之時(shí)構(gòu)建Trie樹(shù)，對(duì)檢索步驟（根節(jié)點(diǎn)搜索→對(duì)關(guān)鍵詞的第一個(gè)字符進(jìn)行查找→選擇對(duì)應(yīng)子樹(shù)→轉(zhuǎn)為子樹(shù)查找→查找不成功→對(duì)第2個(gè)步驟予以重復(fù)）予以嚴(yán)格地遵循。附加性地，還要對(duì)皮爾遜相關(guān)系數(shù)、平局誤差、全局準(zhǔn)確率以及召回率等概念進(jìn)行引入，以實(shí)現(xiàn)軟件的最佳檢索功能。

3.3 組織并完善軟件開(kāi)發(fā)各環(huán)節(jié)的評(píng)審工作

為了對(duì)軟件開(kāi)發(fā)不同環(huán)節(jié)與各項(xiàng)要求相符的工作予以保證，使軟件的開(kāi)發(fā)工作真正地按照流程化所規(guī)定的順序予以開(kāi)展，預(yù)防跨越階段等現(xiàn)象的發(fā)生，需要在軟件開(kāi)發(fā)的每個(gè)階段展開(kāi)及時(shí)的軟件評(píng)審活動(dòng)，對(duì)不同階段的對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)予以明確。軟件評(píng)審組的工作人員應(yīng)將總體人員、設(shè)計(jì)師、管理者以及質(zhì)量保證師等同時(shí)囊括在內(nèi)，最為重要的，各階段的評(píng)審工作需要由不同領(lǐng)域的專家共同組成，不能出現(xiàn)評(píng)審專家單一化的現(xiàn)象。對(duì)于評(píng)審組人員而言，其主要?jiǎng)幼魇菍?duì)開(kāi)發(fā)人員所提交的軟件文檔進(jìn)行審核，判斷其是否對(duì)上一環(huán)節(jié)軟件文檔的標(biāo)準(zhǔn)與要求予以執(zhí)行。在評(píng)審工作結(jié)束以后，評(píng)審組人員需要以書(shū)面的形式提出相應(yīng)的評(píng)審意見(jiàn)與解決方案，以此為依據(jù)，交由軟件質(zhì)量保證師予以處理。在計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，上述內(nèi)容都是避免其出現(xiàn)不可靠性現(xiàn)象所不可或缺的評(píng)審工作，對(duì)于軟件產(chǎn)品今后的安全可靠性而言，發(fā)揮著尤為重要的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，計(jì)算機(jī)軟件存在著多種不可靠性問(wèn)題，對(duì)其應(yīng)用的穩(wěn)定與安全性產(chǎn)生了負(fù)面影響。基于此，為了對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的良好空間予以拓展，應(yīng)避免軟件差錯(cuò)、建構(gòu)軟件技術(shù)檢測(cè)體系、組織軟件開(kāi)發(fā)各環(huán)節(jié)的評(píng)審等各項(xiàng)工作，以達(dá)到軟件應(yīng)用的最佳狀態(tài)，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到進(jìn)一步的發(fā)展。

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[2]熊浪，婁必偉.計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)中不可靠性的分析與判斷[J].無(wú)線互聯(lián)科技，2016（15）：56-57.

[3]張才華，馮法池，任軍.計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的不可靠性分析[J].煤炭技術(shù)，2013（3）：210-212.

Analysis on unreliability of computer software

Wu Zongzhuo
（Shaanxi Institute of Technology, Xi’an 710300, China）

With the continuous development of the contemporary society, network construction problems gradually caused human’s attention. It is found through analysis of existing conditions, problems of software updating, security and system are becoming more and more serious under the background of information age. The paper starts with characteristics of computer software, makes an analysis on its presentation performance and influence factor of unreliability, aiming at promoting overall and rapid development of computer technology.

computer; development and research of software; unreliability

吳宗卓（1987— ），男，山東德州，助教；研究方向：計(jì)算機(jī)軟件與理論。