РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

При оценке качества разрабатываемой инфомационной системы немаловажное значение имеет степень ее надежности. Известно немало случаев, когда внедрение новой автоматизированной исформационной системы в компанию  сопровождались большими потерями для нее. Основными причинами такого ущерба становились периодические сбои в программе, ошибки программирования и алгоритмизации задач и другие причины, возникшие по вине разработчика.

В связи с этим, программист обязан проводить оценку надежности создаваемого им программного продукта, прежде чем приступать к ее внедрению на объект.

Надежность информационной системы - способность программы безотказно выполнять заложенные в нее функции при заданных условиях в течение определенного периода времени с достаточно высокой точностью.

Существует 3 основные составляющие оценки надежности программных систем:

- безотказность – способность ИС выполнять заложенные в нее функции в любой период ее использования;

- защищенность – способность программы защищать хранимые в ней данные от несанкционированного доступа;

- работоспособность – способность программы корректно выполнять заложенные в нее задачи.

Безотказность программы зачастую зависит от качества аппаратно-технических средств, используемых заказчиком.

Защищенность разработанной системы обеспечивается получением доступа к хранимым данным после прохождения процедуры регистрации и авторизации путем ввода уникального логина и пароля.

Работоспособность созданной ИС достигается путем минимизации количества оставшихся в программе ошибок. Из множества факторов, влияющих на надежность ИС, данный фактор можно считать наиболее важным, в связи с чем перед нами стоит задача дать количественную оценку надежности разработанного программного продукта при помощи применения математических моделей и методов оценки ее надежности.

В настоящее время существует немало подобных моделей, но все они объединяются в три большие группы:

- непрерывные динамические модели оценки надежности (в таких моделях ошибки во время тестирования не исправляются);

- дискретные динамические модели оценки надежности (в таких моделях, в случае выявления дефектов, происходит поиск и устранение всех ошибок, вызвавших сбой);

-статические модели оценки надежности (в них не учитывается время появления ошибок).

Все эти модели могут быть использованы при оценке качества разрабатываемого ПО, но мы остановим выбор на дискретных динамических моделях, т.к. данные модели позволяют в процессе многократного тестирования программы выявить и устранить все ошибки, допущенные разработчиками. Программу можно будет считать завершенной и готовой к внедрению лишь в том случае, когда при очередном тестировании  количество обнаруженных в программе ошибок достигнет нуля.

Одной из дискретных динамических моделей оценки надежности программного продукта является модель Шумана.

Данная модель предполагает, что оценка надежности ИС проводится по результатам проведенного тестирования программы. Тестирование проводится в несколько этапов, для каждого из которых подбирается определенный набор тестовых данных. Выявленные в течение этапа тестирования ошибки регистрируются, но не исправляются. По завершении этапа исправляются все обнаруженные ошибки, корректируются тестовые наборы и проводится новый этап тестирования.

Пусть всего проводятся k этапов тестирования. Обозначим продолжительность каждого этапа через t1, …, tk , а число ошибок, обнаруженных на каждом этапе, через m1, …, mk.

Процесс тестирования разработанной программы с целью выявления и устранения ошибок был проведен в 4 этапа (k), продолжительностью (t) в 7, 5, 8 и 3 часа. При этом было обнаружено 3, 2, 2 и 0 ошибок (m) на каждом этапе, соответственно. Результаты проведенного тестирования представлены в таблице 00.

Таблица 00.

Результаты тестирования ИС

Определим общее время тестирования (T) равное T = t1 + … + tk = 7+5+8+3=23 часа.

Общее число обнаруженных и исправленных при тестировании ошибок (n) равно n = m1 + … + mk = 3+2+2+0=7 ошибок.

Проведем расчет количества ошибок, исправленных к началу (i + 1)-го этапа тестирования по формуле ni = m1 + … + mi с учетом того, что n0 = 0.

Тогда, n1 = 0; n2 = 3; n3 = 3+2= 5; n4= 3+2+2= 7.

Модель Шумана ПО на i-м этапе тестирования описывается функцией надежности

, (1.20)

где – интенсивность проявления ошибок, вычисляемая по формуле

, (1.20)

где N – первоначальное количество ошибок в ПО;

C – коэффициент пропорциональности, равный

. (1.21)

Для нахождения первоначального количества ошибок N используется уравнение

. (1.22)

Из данной зависимости методом подбора найдем, что первоначальное количество ошибок (N) равно 8.

Зная значение показателя N, можно вычислить коэффициент пропорциональности (C)

Интенсивность проявления ошибок тогда равна

.

Находим функцию надежности программного обеспечения

. (1.24)

Таким образом, разработанная информационная система может быть допущена к внедрению и эксплуатации на объектах, т.к. она удовлетворяет таким критериям оценки надежности программных продуктов, как безотказность, защищенность и работоспособность.

Список литературы:

1. Громов  Ю.Ю., Иванова О.Г., Мосягина Н.Г., Набатов К.А. Надежность информационных систем : учебное пособие / – Тамбов : Изд-во ГОУ ВПО ТГТУ, 2010. – 160 с.
2. Карповский Е.Я. Надежность программной продукции / Е.Я. Карповский, С.А. Чижов. – Киев : Изд-во Техника, 1990. – 160 с.
3. Майерс Г. Надежность программного обеспечения / Г. Майерс ; пер. с англ. Ю.Ю. Галимова ; под ред. В.Ш. Кауфмана. – М. : Мир, 1980. – 356 с.
4. Монахов Ю. М. Функциональная устойчивость информационных систем. ч.1. Надежность программного обеспечения: учеб. пособие – Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та, 2011. – 60 с.