軍用軟件維護方法探析論文

時間：2021-06-12 12:54:02 論文我要投稿

軍用軟件維護方法探析論文

　　【摘要】為了提高我軍保障力和戰斗力，本文通過研究軍用軟件維護的現狀，提出了軟件維護的重要性，并根據實際情況提出了軟件維護的具體方法。

軍用軟件維護方法探析論文

　　【關鍵詞】軟件維護；軍用軟件；保障力

　　隨著社會信息化的迅猛發展，軍用裝備正在朝著軟件密集型裝備方向發展，部隊使用的武器裝備中軟件的成分日益增加[1]。隨著裝備投入、訓練使用時間的增加，軟件故障已經越來越多地暴露出對裝備性能、維護、恢復的制約[2]。軟件維護也越來越體現出其重要性，國外對裝備中軟件保障問題非常重視[3]。美國從20世紀80年代已開始大規模研究軟件保障問題，而我國軟件保障研究才開始起步[4]。

　　1 軟件維護定義

　　軟件維護，是指軟件產品已經交付使用之后，為糾正錯誤、改進性能或其他屬性或使產品適應改變了的環境而進行的修改活動。

　　按性質不同，一般將軟件維護劃分為如下四類：

　　1.1 糾錯性維護

　　用戶在使用軟件時仍會發現在前期的測試中沒有揭露的軟件系統中的潛在錯誤，診斷和改正這些錯誤的過程稱為糾錯性維護。

　　1.2 適應性維護

　　由于操作系統或編譯系統的升級，為了使軟件能適應新的環境而引起的程序修改活動。

　　1.3 完善性維護

　　在軟件的使用過程中，為了滿足用戶新的需求而增加或擴充軟件功能的活動。

　　1.4 預防性維護

　　為了提高軟件的可維護性和可靠性，為未來的進一步改進打下基礎而修改軟件的活動。

　　2 軟件維護的國內現狀

　　隨著武器裝備復雜性的增長，出現了使用和保障費用高，戰備完好性差等問題。軟件維護逐漸引起各國軍方和工業界的普遍注意，不同程度地開展了軟件維護、保障性分析及設計，國內目前處于起步階段。

　　2.1 可維護性差

　　在裝備的研制過程中，國內企業的軟件開發大都采用“手工作坊”式的開發方式，由軟件開發設計人員自行設計、自行編碼、自行測試、自行包維護，甚至完全由一個人完成。

　　近幾年剛剛有所改觀。山于無法對軟件開發過程進行有效的監督與管理，軟件的可理解性、可測試性、可修改性差，使得軟件出現故障后只能由開發者自行維護，其它人員難以介入。軟件人員“跳槽”后對軟件維護影響極大，甚至可以使軟件維護工作處于癱瘓狀態（軟件無人能讀懂，無人能維護）。

　　在軟件需要進行維護的`時候，才發現設計的時候不重視可維護性，存在軟件代碼無注釋、軟件文檔與代碼小符、開發時用的開發工具無處查找、某些模塊無源碼等問題。

　　2.2 可靠性低

　　計算機軟件已經成為武器裝備中最重要的一部分[5]。但據目前統計，軟件可靠性整整比硬件低一個數量級。有的系統故障統計結果是軟件故障占系統故障的60%～70%。軟件盡管與硬件小同，在使用過程中沒有磨損，沒有消耗，但軟件是有生命的，在使用過程中更需要維護，需要保障。

　　2.3 軟件維護的力度小夠

　　鑒于軟件的自身特點，任何軟件都難以做得盡善盡美。據美軍統計：軟件即使在裝備研制過程中經過了嚴格的工程化及測試后仍會有多達15%的缺陷遺留在軟件之中未被暴露。

　　美軍1997年的軟件保障費用高達200億美元，每行代碼的年維護費用為110美元，為裝備正常使用提供了保證。

　　目前國內關于軟件維護經費如何處理處于一個非常時期，軍品審定價時完全不考慮軟件經費，軟件維護經費更無從談起。而現在軟件使用階段的保障經費已遠遠超過了軟件的購置經費，并非一筆可有可無的經費。只有軟件研制經費，沒有軟件維護經費，是嚴重的比例失調。缺乏經費己成為嚴重制約軟件保障的因素，這對于開展軟件維護工作十分不利。

　　3 軟件維護的重要性

　　軟件維護對軟件可靠性產生的影響，比硬件維護對硬件可靠性產生的影響要大。主要表現在兩個方面，一是通過正確的糾錯性維護可以使軟件可靠性不斷地提高，失效率不斷下降。而硬件進行維護后，可靠性一般不會提高（多為恢復到某一定值），失效率也不會下降。另一方面，軟件維護對軟件全系統產生的關聯影響較大，而硬件維護對全系統產生的關聯影響相對較小。可見軟件維護性對于軟件而言，是一個比硬件維護性更重要的屬性，而且軟件維護性與軟件可靠性相一致。

　　軟件與硬件不同，在使用過程中沒有磨損、沒有消耗。但軟件是有生命的，在使用過程中是需要維護、需要保障的。軟件維護是軟件生命周期的最后一個階段，處于系統投入生產性運行以后的時期。軟件維護是軟件生命周期中耗費最多，延續時間最長的活動。通常大型軟件的維護成本是開發成本的4倍左右，軟件開發組織中60%以上的人力用于軟件維護。要想延長軟件生命，充分發揮軟件的作用，必須搞好軟件維護。例如，在沙漠風暴作戰行動中，E-3空中預警飛機作為戰場保障的中介部分，起著跟蹤所有戰場空中目標并指揮攔截的作用，被譽為神眼。而在當時戰場上電磁信號太多造成擁塞，以致E-3的能力大打折扣，不得不對E-3雷達中的許多軟件進行修改。為此，專門派出軟件保障組直接進行軟件維修，使E-3預警機的雷達軟件在96小時內得到修正后完成飛行檢測并投入使用。

　　4 如何做好軟件維護

　　4.1 軟件維護準備工作

　　當接到軟件維護任務時，第一步需要做的準備工作為熟悉所維護的軟件功能、軟件架構體系。熟悉所維護軟件功能的主要方法是閱讀該軟件的設計文檔或軟件使用維護說明書[6]。

　　熟悉軟件功能的同時，我們還需要熟悉軟件的架構體系。熟悉軟件架構體系就等于站在軟件維護的最高點。在面向對象分析與設計技術流行的今天，沒有理解軟件的架構體系，要去維護軟件是很困難的。

　　4.2 如何收集并解決軟件問題

　　裝備定型后，技術狀態固，軟件的技術狀態也同時固化。當出現軟件質量問題時，大部分承制單位都以能不改就不改，必須改再說的思想去解決軟件質量問題，原因是因為一旦軟件出現問題，大部分都需要修改源代碼，哪怕幾個字符的修改都需要重新編譯并生成新的版本，導致了軟件技術狀態的變更。基于這種情況，如何既保證技術狀態的管理又能有效解決部隊的軟件問題是值得我們深思的。我個人認為應從以下幾方面進行：

　　4.2.1 承制單位應建立軟件維護部門

　　軟件維護部門隸屬于售后部門，與部隊建立一種簡單而有效的機制。對部隊反映的軟件問題予以登記，“軟件維護登記表”內容包括：編號，日期，反映單位，反映人，聯系電話，問題描述，記錄員，軟件維護人員，單位領導，軟件更改單號等內容。

　　4.2.2 軟件修改保持原有代碼的編碼規范

　　為了保證編碼規范的統一性，必須保持所維護的軟件的編碼規范。如果整個系統中沒有統一的編碼規范，那至少在模塊的層次上的編碼規范應該是統一的，因為一般情況下都是一個人負責開發一個模塊。

　　4.2.3 軟件修改后進行測試

　　為確保對軟件的修改并沒有破壞它的核心功能，好的做法用一個測試用例來重新測試，這樣就可以知道當你修改其他部分時有沒有再引入bug。有時，可能只是對代碼做了一點修改，并要把它提交到源代碼控制系統中，但是運行整個的回歸測試卻會花費很長的時間。這種情況下，我們可以取出回歸測試集的一個子集進行一次“冒煙測試”，即只覆蓋了回歸測試集中的一部分測試用例的測試。每次修改后都應進行“冒煙測試”。

　　4.2.4 保留修改記錄

　　如何清楚記錄軟件維護過程，正確統計所做的維護工作的工作量并做好后續的相關文檔更新是非常重要的。軟件維護人員到現場維護完成后，應填寫“軟件維護記錄單”，其包括

　　軟件維護類別：糾錯性維護，適應性維護，完善性維護，預防性維護；

　　難度系數：范圍0.1-1；

　　維護日期：開始到結束的日期；

　　完成工時：最小單位為1小時；

　　完成人：完成該軟件維護的程序員；

　　反映單位：具體的單位名稱和地址；

　　問題描述：對反映問題的具體描述；

　　解決措施：描述解決問題的步驟和方法，盡量描述到需要修改系統多層架構中哪一層的哪個方法；

　　軟件更改單號：若存在軟件更改的情況，則填寫對應的軟件更改的編號；

　　程序員建議：該解決方案有什么要注意或不能滿足的地方，現有系統的不合理性等；