面向全生命周期的可信软件测度模型和过程改进工具研究

Trusted software processes and trusted software products were sdudied respectively in previous literatures, however, pure trusted software process studies ignore the ultimate objective of trusted software research, i.e. trusted software products, and purely focusing on trusted attributes of softwares have little effect on software process improvement. Based on software life cycle, combinging trusted process with trusted software, from the three dimensions, i.e., software process entity, process behavior, and process product, trusted process measure model; integrating most of the attributes of trusted software,from the three dimensions, i.e., software behavior, software ability, and user behavior, trusted software measure model will be constructed; some innovative classification methods and technologies of trusted process and products will be proposed; software process risk analysis model will be constructed based on trusted process and trusted software through exploring the reflective relationship between trusted software process and trusted software product, applying nonlinear software trusting measurement method and technology to identify process risk factors of trusted software; software process improvement model driven by trusted software will be proposed to realize reasonable process improvement. The project will provide more operational methods and tools for trusted software development in order to enhance software trusting level, and enrich and develop domestic software project managemet theory system and application.

以往研究将软件过程可信和软件产品可信分开研究，单纯软件过程可信研究，忽略可信软件研究的最终目标软件产品可信；单一软件可信属性研究，考虑因素不全，对软件过程改进指导效果有限。课题面向软件全生命周期，将过程可信和软件可信有机结合，从软件过程实体、过程行为和过程产品三维视角，建立软件过程可信测度模型；综合软件多个可信属性，从软件行为、软件能力、用户行为三维视角，建立软件可信测度模型；提出一种新的软件过程和软件产品可信分级方法和技术；通过对软件过程可信与软件(产品)可信映射关系研究，建立基于过程可信和软件可信的软件过程风险分析模型，提出一类非线性软件可信测度方法与技术，识别影响软件可信的过程风险因素；提出一种新的软件可信驱动的软件过程改进模型，使过程改进有据可依。课题为可信软件开发提供操作性较强的方法和工具，达到增强软件可信水平，丰富和发展我国软件项目管理理论知识体系和应用实践的目的。

随着大型互联网软件应用进一步普及，用户对可信软件关注度越来越高。软件的不可信成为社会发展不安定因素之一，尤其是应用于银行、航空航天、大型交易平台、核电、医疗卫生以及国防等领域的软件，发生故障，将引发灾难性后果。1996年阿丽亚娜火箭由于惯性参考系统崩溃，经济损失达6亿美元；2002年美国报告表明：“因软件故障引发的损失达595亿美元/年”；2006年中国银联软件系统故障，大约6万台ATM机及34万余用户受影响；2010年美国为数百架波音777客机更新控制系统，防止飞机低速滑出跑道。2018年各类平台发生数据泄露，给人类社会的健康发展带来隐患。因此，研究可信软件成为学术界和产业界的重要课题之一。. 主要研究内容包括：建立软件过程可信测度模型、软件过程可信分级模型；建立软件可信测度模型、软件可信分级模型；建立软件过程可信和软件产品可信映射关系模型、基于过程可信的软件可信测度模型，以及基于过程可信和软件可信的过程风险分析模型；建立可信软件过程改进模型、动态软件过程可信测度模型等。. 重要结果包括：（1）应用多源、不确定的可信证据融合理论，建立基于改进证据理论的过程可信测度模型。（2）从软件实体可信、产品可信、行为可信三个维度定义软件过程可信，从安全性、容错性、可靠性、实时性等方面定义软件可信，并分析两者之间的映射关系。（3）根据ISO/IEC25010软件质量标准，建立了基于改进投影寻踪技术(Projection Pursuit)的可信软件测度模型。（4）从软件生命周期视角分析开发过程风险因素，构建面向产品可信的过程可信的风险分析模型；为规避软件过程风险，提出软件可信驱动的过程改进模型。（5）分析不同生命周期模型的软件过程阶段，定义了软件过程的风险管理模型（SP-IAPMM），构建了动态软件过程可信测度模型. 课题的科学意义是从软件项目全生命周期的视角构建可信软件过程，达到提高软件可信水平和软件项目成功率的目的。