体系结构驱动的综合FTA和维度扩展的模糊FMEA安全性分析方法的研究

摘要

随着互联网时代对软件系统质量属性的综合化评估需求的提高，软件属性分析，比如安全性（Safety）、可靠性（Reliability）、正确性（Correctness）等，需要更综合化的研究和扩展。同时，对大规模复杂系统的语言层描述也面临着在软件体系结构相关属性及其分析方法上的扩展需求。作为软件系统的重要特性，安全性已有很多研究成果，比如故障树分析（Fault Tree Analysis，简称FTA）和失效模式及影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，简称FMEA）等。但现有的安全性分析方法在定性和定量方面都已不能满足当前大规模系统的复杂度需求。
　　基于以上考虑，本文从软件体系结构出发，针对软件系统的质量属性分析需求，重点关注安全性，提出一种软件体系结构驱动的系统安全性分析方法。1）通过将FTA与FMEA相结合，实现自顶向下，再自底向上的双向系统级综合安全性分析。2）对传统的FMEA方法进行人为因素（Human Factors）的维度扩展。3）采用模糊理论进行失效模式的评估与计算。通过将该系统安全性分析方法运用到某大型分布式指挥系统进行实例化分析，并与传统分析方法进行对比，凸显本文方法的意义和优势。4）将本文的系统安全性分析方法在Breeze/ADL上进行安全性扩展，实现对体系结构描述语言的支持。5）在Breeze工具上开发相应的安全性分析插件，验证所提出的安全性分析方法。

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第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 论文组织结构

第二章 相关技术研究

2.1 软件体系结构

2.2 安全性分析相关研究

2.3 本章小结

第三章 FTA和维度扩展的模糊FMEA结合的系统安全性分析

3.1 故障树分析（FTA）

3.2 维度扩展的模糊失效模式与影响分析

3.3 FTA与FMEA结合的系统安全性分析

3.4 案例：大型分布式指挥系统

3.5 本章小结

第四章 基于Breeze/ADL的安全性属性扩展及分析插件开发

4.1 基于Breeze/ADL的安全性属性扩展

4.2 基于Breeze/ADL的安全性分析插件

4.3 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 未来展望

附录 安全性属性及分析方法在Breeze.xsd的定义

参考文献

致谢

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