【航空标准化~~浅议航空武器装备软件测评质量评估方法】

航空工业综合所 今天

导语

航空武器装备软件多为嵌入式软件,具有特定运行环境,实时性强,而且多为高安全、高可靠性软件。作为武器装备的“神经中枢”,其地位和作用日益突出,软件质量已成为决定航空装备战斗力生成的关键因素。软件测评作为保证软件质量的重要手段,已成为航空武器装备软件研制和定型中的一个重要环节。

1分析影响软件测评质量的主要因素

结合航空武器装备软件(简称:航空软件)测评的特点,立足以往开展航空软件测评工作的基础,分析测试准入条件、测试技术、测试过程控制三个方面对航空软件测评质量的影响。

1.1测试准入条件对测评质量的影响

《航空军用软件定型测评进入条件评估标准》包括文档适用性、软件技术状态有效性、内部测试充分性和定型测评环境完备性四个方面的内容。文档适用性主要评估软件研制文档完整性,软件技术状态有效性主要评估软件技术状态已确定并纳入配置管理,内部测试充分性主要评估文档审查与代码审查充分性、单元测试充分性、配置项测试充分性、系统测试充分性,定型测评环境完备性主要评估配置项测试环境有效性、系统测试环境有效性、测试环境可用性。此外,测评人员是否符合要求也是测试准入条件的重要方面,测评人员的素质直接影响测评质量。

1.2测试技术对测评质量的影响

针对适航标准,结合航空软件测试流程,对航空软件单元测试、配置项测试、部件集成测试和系统测试的技术要求进行分析,从技术层面总结出影响软件测评质量的因素,主要集中在测试需求的确定、测试环境的准备、测试用例的设计三个方面。航空软件测试需求分析质量将直接影响被测软件的测试充分性。测试环境的准备是否有效,是否支持所有测试项的测试,以及与实装环境的差异,也会影响航空软件测评质量。测试用例设计是否合理,是否覆盖被测试软件需求,对软件测试有效性、充分性和测试效率均产生影响。

1.3测试过程控制对测评质量的影响

测试过程控制中的项目策划、项目监督、质量保证和配置管理,是影响航空软件测评质量的主要因素。项目策划贯穿于测评过程每个阶段,由项目负责人组织测评项目组进行阶段实施策划,拆分技术活动,编制和分配任务描述表。项目监督是在进行里程碑节点任务统计分析的同时,组织例会和内部评审,并与委托方、军代表、研制方沟通和评价项目的进展情况。质量保证是依据测评质量保证计划,评审软件测评活动,审核测评工作产品,验证其符合性,及时通报结果,跟踪不符合项的解决情况。配置管理是对整个测评项目生存周期内的被测件和测评项目的工作产品、测试工具和测试环境进行版本控制,维护其完整性。

2研究确定软件测评质量度量指标

一个良好成熟度的软件测评过程不仅是定性描述,而且是可量化的过程,选取可表针其质量状况的度量指标是关键。在分析影响航空软件测评质量主要因素的基础上,本着有效性和可实施性的原则,把测试准入条件、测试技术和测试过程控制三个方面,归纳总结为测评管理和测评技术两个维度,分析确定影响软件测评质量的可度量指标。

2.1测评管理过程

航空软件测评管理过程,主要是围绕持续改进测评项目的质量、提高生产率和降低成本三方面,开展软件测评全过程的监控和管理。管理是全过程的,度量是发生在项目实施过程中和结束后。通过加强航空软件测评过程管理和考核,一方面可作为测评项目承担单位的资产库内容,指导后续项目的执行;另一方面可以评估正在进行的测评项目的质量状况、跟踪阶段测评发现问题的解决情况、预测项目执行过程中存在的风险、调整优化工作进度和流程。把测试准入条件中规定的四个方面,以及测试过程控制中总结的四个因素,进行分析研究,归纳概括为测评实施前、实施中、实施后三个阶段的管理活动,可以分别用测评策划有效性、进度偏差、评审发现的问题跟踪这三个指标,作为测评管理过程质量度量指标。

2.2测评技术过程

航空软件测评技术过程,主要包括测试需求分析、测试策划、测试设计与实现、测试执行、测试总结等环节开展的测评技术活动。测试需求分析针对被测软件测试需求的充分性以及测试类型选取的充分性进行评估。测试策划主要对测试组织设置的合理性、测试进度估计的有效性、测试环境构建的合理性,以及对测试需求的跟踪性等方面进行评估。测试用例设计与实现是软件测评开展的关键阶段,测试用例的有效性依赖于测试环境支持情况,测试用例充分性取决于用例对软件所有功能点的覆盖情况,测试用例设计效率依赖于测试团队人员能力水平等。测试执行主要是按照测试计划进行测试,测试执行的有效性依赖于测试用例缺陷的发现率、有效性和检错率等,测试执行的充分性取决于测试用例对需求的覆盖率、用例执行率、代码走查/审查力度的检错率等,测试执行的效率依赖于代码审查的效率、测试人员的工作效率等。测试总结是对测试工作和被测软件进行分析和评价,分类和总结测试结果及软件缺陷,报告软件测评过程和结果。

测评技术过程的质量可以从测试充分性、测试有效性、测试效率三个维度进行度量考核。测试充分性的度量可以分解为测试需求充分性、测试类型充分性、代码走查审查充分性、测试用例设计充分性、动态测试充分性等五个二级指标度量;测试有效性的度量可以分解为测试环境搭建有效性、测试用例实际有效性、测试执行有效性等三个二级指标度量;测试效率可以分解为测试用例设计效率、测试执行效率、测试项目效率等三个二级指标度量。

3构建航空软件测评质量评估模型及实例验证

3.1 航空装备软件测评质量评估模型

从航空软件测评管理过程和技术过程两个维度,分析影响测评质量的主要因素,总结提炼出二级度量指标,构建航空软件测评质量评估模型如下(如图1所示)。

图1 航空软件测评质量评估模型

3.2 实例验证

以一个实际的航空软件测评项目为实例,对软件测试项目管理的质量和测试过程充分性、有效性、效率的量化评估模型及其技术实现进行验证。由于软件配置项测试过程具有典型性并且测试类型齐全,另外航空软件多为嵌入式软件,故选取某型装备嵌入式软件配置项测试进行说明。

被测软件基本情况如下:被测软件类型为嵌入式软件、规模11009行、开发语言为C、开发平台为VC33(芯片的开发平台)、测试级别为配置项测试、使用的测试工具为Klockwork9.2。

在该实例测试工作完成后,采集实例测试过程基础数据。本次测试项目设计并执行测试用例数为790个,发现软件缺陷共83个(致命缺陷1个,严重缺陷4个,一般缺陷78个),动态测试发现缺陷数为64个,代码审查发现软件缺陷数为19个,测试总工时为582人时,需求涉及的测试类型为11种。

实例中的软件测评项目总体评价通过测评项目管理质量和测试充分性、测试有效性、测试效率四个方面进行评价,得到以下评价结论,见表1。测评项目管理质量等级为{差 一般 较好 好},对应分值为[0,0.5]、[0.5,0.8]、[0.8,0.9]、[0.9,1];测试充分性等级为{不充分、基本充分、较充分、充分},对应分值为[0,0.6]、[0.6,0.8]、[0.8,0.9]、[0.9,1];测试有效性等级为{无效、基本有效、较好、好},对应分值为[0,0.5]、[0.5,0.7]、[0.7,0.9]、[0.9,1];测试效率等级为{无效、低、中、高},对应分值为[0,0.3]、[0.3,0.6]、[0.6,0.8]、[0.8,1]。本测评项目质量评价最终得分为[0.35 0.35 0.2 0.1]*[0.98 0.81 0.54 0.64]=0.80。

4 总结提升航空软件测评质量的建议

4.1 建立航空软件测评项目资产库

航空武器装备软件第三方测评、鉴定测评、定型测评,积累了大量的测评项目数据和历史资料,在对这些数据进行整理、归类、分析的基础上,建立航空软件测评项目资产库。一方面可以为项目决策提供依据,对项目的规模、进度、成本的评估提供参考;也可以与类似项目进行数据比对,借鉴、引用、复用资产库中的项目资源,为项目的持续改进提供帮助。另一方面为了探查软件测评发现的深层次的设计问题,提高软件质量管理能力,将大量数据进行深度挖掘,整合历史数据,加工转化成知识库,达到软件质量管理数据资产化、知识化目的,从而进行影响域分析、编制预示性的质量规则、实现通知报警、趋势分析以及决策管理,将从一定程度上预防软件问题的发生,减少修复软件缺陷的成本,进而提高航空软件产品质量。资产库的建立可以为测评任务分包提供依据,为监督测评项目进展提供手段,为测评单位交流共享测评经验提供平台。

4.2 规范航空软件测评机构管理

当前,软件测评机构在技术能力、管理水平等方面良莠不齐,给主管部门和决策机关评价、选择测评机构带来不少困难。为了规范软件测评机构管理,提升软件测评质量,应建立完善机制,加强对软件测评机构的评价。督促测评机构建立质量管理体系,并按要求开展软件第三方测评。测评机构应依据GJB2725A《测试实验室和校准实验室通用要求》,建立并规范软件测评全过程。研究提出软件测评能力成熟度模型,对软件测评机构进行评价和审查。通过对软件测评情况进行跟踪问效,尤其是在航空装备交付部队使用后,收集因软件造成的技术质量问题,统计分析因测评质量不过关引起的比例,及时反馈软件测评机构,建立软件测评质量信息闭环沟通机制。一方面,有利于软件测评机构及时知悉测评软件的实用质量,不断迭代改进软件测评工作;另一方面,也有利于主管机关了解掌握测评机构的工作质量,为科学评价管理测评机构提供有力支撑。

4.3 加强航空软件测评质量监督

当前,软件质量监督已上升为军代表质量监督工作的重要内容,但软件测评质量监督,军代表参与不够,是个质量监督的“盲区”。作为军代表,加强航空软件测评质量监督,应在以下三方面下功夫。一是明确软件测评质量监督职责。在测评过程各阶段,明确审查文件的类别和评审内容,并提出合理建议;参与软件定型(鉴定)测评,监督研制单位的软件配置管理和缺陷修复、归零工作,把关回归测试质量;协调测评机构与研制方、总体单位等各方在测评进度、测评资源等方面的问题,保证测评项目顺利实施。二是严格把控软件测评条件准入。按照航定〔2012〕4号《航空军用软件定型测评进入条件评估标准》,开展软件测评前的审查把关,确认测评条件、测评环境建立,督促研制单位按程序开展软件自测试、内部评审和提交审查。三是加强军方监督方的内部沟通。军方决策机关、研究院,驻研制方、测评方、总体单位军代表,相互之间应建立测评信息沟通机制,可以参照GJB3889《大型复杂装备军事代表质量监督体系工作要求》,建立软件测评质量监督管理体系,加强航空装备软件测评工作的沟通和协调,合力提升软件测评质量。

4.4 构建航空软件测评管理体系

国内目前还没有建立基于DO-178B系列标准的航空软件测评实施规范,因此在分析借鉴适航标准中对软件验证要求的基础上,建立适合我国航空武器装备现状的软件管理体系,将有利于航空软件测评质量的提升。从软件测评技术的角度,重点关注软件的功能验证,主要包括基于需求的功能测试和分析,性能和可靠性测试,代码的结构覆盖率分析。与之相对应的是审查、分析和测试三种技术,以及静态审查和分析、单元测试、集成测试、系统测试、确认测试等五个测试级别。参考DO-178B中测试目标要求与软件测试的对应关系,可以建立符合DO-178B的软件开发与软件验证关系,规范指导软件测试工作。从软件测评过程的角度,重点关注测试需求分析、测试策划、测试设计与实现、测试执行和测试总结等五个阶段。结合适航标准,可以建立五个测评阶段与测评文档之间的映射关系,细化明确测评过程,规范指导测评工作。从以上两个角度,制定软件测评技术和过程实施方案,规范构建软件测评管理体系,全面提升航空软件测评质量。

5结束语

依托国内软件测评中心积累的大量软件测评项目历史数据和测评项目实施案例,在研究软件测评通用过程模型和测试技术基础上,结合航空软件嵌入式、实时性、高安全性等特点,研究了影响软件测评质量的因素,建立了航空武器装备软件测评质量的度量指标体系和量化评估模型,评价了软件测试的充分性、有效性、效率和测评项目管理质量,提出了提升软件测评质量的途径和方法,最终达到提高航空武器装备软件测评质量的目标。对规范提升软件测评单位的测评工作质量、加强军方对软件测评质量的监督管理,都具有很好的理论引导和应用价值。

稿件来源:《航空标准化与质量》期刊

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【#美国疫情# 】【#死亡超8.4万# 】美国养老院新冠死亡超8.4万 这本可以避免?
【侨报网综合讯】美国新冠肺炎疫情形势再度变的严峻,免疫力低、基础病多的老人再次陷入危险之中。在堪萨斯州的一家私人养老院,62名老人在两周内全部感染新冠,目前已有10名老人和12名工作人员死亡。而在全美的养老院里,新冠死亡病例已超8.4万例。现在除了加强防护,只能如官方所预计的那样,寄希望于明年1月全美老年人接种疫苗。
两周内62名老人全部感染
综合《纽约时报》、美联社报道,10月7日,堪萨斯州诺顿县(Norton County)的“安德比之家”(Andbe Home)养老院有1名老人检测出新冠病毒阳性,接下来的两周内,疫情在此全面暴发,诺顿县卫生部门26日晚报告说,居住在此的62名老人全部染疫,目前已有10名老人和12名工作人员死亡。
“我痛心地宣布,我们的养老院全面暴发疫情。”安德比之家的管理员在脸书(Facebook)上写道,“现在,养老院禁止访客进入,每一名老人都在自己的房间里隔离。”
美国3月暴发疫情以来,人烟稀少的大平原农村和中北部各州曾将新冠病毒视为遥远的威胁,但如今,这些地区成了新一波疫情的重灾区。
安德比之家所在的诺顿县地广人稀,仅有5400名常住人口。自今年3月以来,该县共报告了340起感染病例,但其中300例是在最近一个月发现的。先是位于诺顿的州立监狱报告100多例感染,之后的一次集中感染就是安德比之家养老院。据约翰·霍普金斯大学的数据,在截至25日的两周内,诺顿县是全美每10万居民中染疫病例最多的县。
死亡并非不可避免
对于60岁以上有基础疾病的老人来说,新冠病毒更为致命。统计数据显示,美国养老院老人和护工的感染数字已超54万例,其中死亡人数超过8.4万例。在15个州,养老院老人和护工的死亡比例至少占当地死亡总数的一半。
9月初,《纽约时报》发表题为“6.8万例死亡人数中有多少本可以避免”的文章称,6.8万人在养老院中因新冠死亡“没有道理”。一个多月后,这个数字攀升到了8.4万例,占美国死亡总数的38%。
报道称,西雅图的一家养老院是美国疫情最先暴发的地方之一。所有养老院都得到过警告:老人是这场疫情的弱势群体。但是,绝大多数养老院没有迅速采取强力的防疫措施。
一项正在进行的研究表明,养老院疫情暴发的主要来源不是感染的老人,而是无症状的护理人员,他们将外界的病毒带进了养老院这个封闭的空间。假如护理人员能够进行检测,养老院能加强管理,也许可以避免许多死亡。但疫情暴发以来,养老院始终都没享有优先检测的权利。
而且,养老院采用的防护用品质量良莠不齐。《纽约时报》建议,防止新冠病毒在美国养老院中蔓延的最有效方法之一,就是政府主导防护用品的供应链,确保数量与质量。
另外,在养老院的8.4名死亡病例中,护理人员所占的比例不容忽视。护工人员短缺是目前非常严峻的一个现实,很多养老院放低了招聘护理人员的要求,护工们在接受短暂的培训之后就开始上岗,而且可能同时打着几份工。仓促上岗的护工可能不懂得如何妥善照顾老人,也不知道怎样更好地保护自己,这无疑会将养老院置于更加危险的境地。
10月20日,美国医疗保健协会和全国老人护理中心代表全美1.4万多家养老院发布了一份报告,警告新一波疫情之下,美国养老院的大面积感染可能面临另一个高峰。
政府数十亿美元援助落入私人口袋
美国约70%的养老院是由包括私人投资公司在内的营利性公司在运营。联邦政府最近的一份问责报告显示,几乎有一半的养老院违反疫情控制标准,没有妥善隔离已被感染的病人。报告还指出,大约43%的养老院没有制定应急计划,这导致他们在疫情暴发时束手无策。

《纽约时报》报道指出,疫情暴发以来,养老院行业已获得政府数十亿美元的紧急援助。但经营者没有将这些援助用在改善管理、护理患者上,大部分钱流向了个人口袋。
纽约非盈利性新闻机构ProPublica调查发现,一些养老院的运营公司甚至和新冠病毒感染者达成协议,来骗取政府的援助。还有一些私人养老院骗取医疗保险,索要回扣。
与此同时,政府给予养老机构更多的优惠政策:降低罚款和税收,放宽对护理人员的培训要求。为了让养老院不因诉讼重压而倒闭,白宫制定了相应的法规,保证从2019年到2024年,养老院完全免于不当死亡和不当行为的诉讼,其中就包括与新冠有关的诉讼。
寄希望于明年1月老人全面接种疫苗
根据约翰·霍普金斯大学的统计数据显示,截至10月26日17时24分,美国新冠肺炎累计确诊病例超过869万例,死亡病例超22.5万例。过去24小时内新增确诊超6.2万例,新增死亡病例391例。
在10月19至25日这一周内,美国新增超48万例确诊,是单周新增病例数最多的一周。10月23日、24日单日新增病例均超8万例,打破疫情暴发以来纪录。
美国国立卫生研究院过敏及传染性疾病研究所所长福奇(Anthony Fauci)指出,他期望全美单日新增确诊病例在1万例左右,但事与愿违,“我们一直没有看到疫情数据下降到良好的基准线以下。数据一直在上升并且不断波动,直到现在我们已经达到了前所未有的最高纪录,这确实非常危险”。
美国卫生与公众服务部长亚历克斯·阿扎(Alex Azar)表示,预计今年底可提供一到两种新冠肺炎疫苗为美国最脆弱的人群接种,“到明年1月底,预计我们将有足够的疫苗给所有老年人、医护人员和急救人员接种。明年3月底至4月初,所有想接种疫苗的美国人都能接种”。

产品特点:

本品是强芯国际集团联合中国水稻研究院结合中国南、北水稻各个生长阶段的生理需求特点,研发而成的水稻专用营养增产调节剂,富含氨基酸、活性硅、锌、螯合锌、硼、海藻酸、稀土、并配以生根酶、活肽抗逆因子、活力素螯合而成。在苗期返青分蘖期喷施,可使秧苗形成强大根系发达下扎、须根增多、客杈多、缓苗快、返青期缩短、叶色浓绿,有效克服育秧、抛秧、插秧后因大雨浸渍、缺素、除草剂残留引起的僵苗、黄苗、黑苗、烂根等症状活性硅可预防治疗茎秆软化,有效防止水稻因根系弱小引起的倒伏现象。在水稻孕穗期、花期灌浆期喷施,可提高水稻的花粉量、防炸花、提高授粉率、成穗率、光合作用增强,干物质积累快、促灌浆、籽粒饱满、蛋白质含量高、品质好,活肽抗逆因子可提高水稻对纹枯病、条纹病、稻瘟病、锈病、白叶病、稻曲病等病害的抵抗力,增产增收30%以上。


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