全電子計算機聯(lián)鎖軟件質量度量分析與研究.pdf

1、鐵路信號設備或系統(tǒng)的可靠性與安全性對保障列車的正常運行具有重要意義，在系統(tǒng)設計時必須遵循“故障—安全”原則。在鐵路信號系統(tǒng)中，計算機聯(lián)鎖已經(jīng)得到了廣泛的應用。安全是整個聯(lián)鎖系統(tǒng)設計的核心主題，鐵路標準要求聯(lián)鎖軟件的安全性等級必須達到SIL4。在聯(lián)鎖軟件開發(fā)過程中，對軟件的可靠性、可維護性等方面也不能忽略，從而保證整個軟件的質量。因此，對全電子計算機聯(lián)鎖軟件質量度量的研究至關重要。
　　本文以全電子計算機聯(lián)鎖軟件為研究對象，首先分析

2、了系統(tǒng)的結構以及功能特點。聯(lián)鎖系統(tǒng)屬于安全相關系統(tǒng)，其軟件要求保證其可靠性與安全性;論文同時提出了軟件質量的概念以及軟件質量度量模型，并說明了軟件測試、軟件度量、代碼重構等軟件質量保證手段。其次，論文介紹了幾種最具代表性的軟件度量方法:源代碼行度量方法、從程序結構角度提出的McCabe圈復雜性度量方法、從程序文本角度提出的Halstead軟件科學度量方法和基于信息流的Henry&Kafura方法。最后，通過分析這幾種典型的軟件度量方法，

3、發(fā)現(xiàn)這些方法并不能全面的度量整個軟件的質量。
　　為了解決度量的片面性問題，結合現(xiàn)有的軟件度量方法，本文提出了一種全面的軟件度量方法，其核心思想是對代碼長度、圈復雜度、軟件科學度量值以及信息流度量值進行綜合處理。該方法能夠實現(xiàn)從軟件的長度、結構、信息流等角度來綜合評價軟件質量。本文利用該方法對聯(lián)鎖軟件進行質量度量，以量化的形式表征軟件內(nèi)部質量水平。首先參照軟件內(nèi)部質量度量標準，選擇清晰性、可維護性、易測試性三個質量特性作為聯(lián)鎖軟件

4、質量評價標準。接著計算出每個質量特性相關度量元的值，建立了聯(lián)鎖軟件內(nèi)部質量評價的靜態(tài)度量模型。最后通過實例計算出了聯(lián)鎖軟件度量結果。通過以上度量分析，發(fā)現(xiàn)有些度量值低于指標的最小值，有些卻超過最大值，軟件的綜合質量比較低。
　　為了提高計算機聯(lián)鎖軟件質量水平，本文提出了一種質量度量引導優(yōu)化(QualityMetrics-DirectedOptimization，簡稱QMDO)的方法。QMDO方法的基本思想是:運用全面度量方法對聯(lián)鎖