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信息化社会对软件系统日益增长的需求与依赖,以及软件规模及复杂度的不断增加加剧了软件的“可信”问题。开发满足客户需求的可信软件是目前软件业的巨大挑战。软件过程技术的兴起为可信软件开发提供了一个新的视角和契机,保障和提高软件过程的可信性是交付可信软件产品至关重要的条件。而软件过程可信性保障及改进的前提是对过程可信性的评估,用以指导过程可信性的改进和提高。
过程可信证据是可信评估的基础,同时也是评估结果客观性的有力保障。而目前的研究缺乏针对软件过程可信证据模型及相应评估方法机制的完整分析和深入探讨。本文以软件过程可信证据模型及可信性评估方法作为研究内容,进行了深入的研究。
本文的主要研究内容包括:
(1)提出了一个基于可信软件方法学(TSM)和Dempster-Shafer(D-S)理论的软件过程可信证据模型。在前期研究成果的基础上,为保障过程可信性的客观评估,我们建立了对应TSM44条可信原则的量化过程可信证据。过程可信证据的建模通过度量指标选取、证据形成两个步骤来实现,并支持对不确定度量数据的建模。针对由不同过程度量数据支持、对应同一可信原则的过程可信证据,我们基于D-S理论提供了证据合成准则。
(2)提出了一个面向安全软件设计评审的过程可信证据实例化方法。本证据实例化方法是以安全软件设计评审过程作为应用场景,以评审结果(设计文档安全漏洞)作为主要证据构建对象,详细论述了安全设计评审的过程以支持安全评审过程证据的构建。评审检测出的漏洞及其它数据用以实现对评审过程可信证据的实例化。我们还以一个实际案例对本证据实例化方法进行了过程演示和验证。
(3)提出了一个基于过程可信证据的软件可信性评估方法。本方法在量化过程可信证据的支撑下,参考了TSM可信类别的判定方式,通过两个分级判定方法实现了对过程域可信度及组织级过程可信级别的量化评估。最终的可信性分级结果能够为软件组织提供过程可信性改进参考,帮助组织开发满足客户需求的可信软件产品。
(4)为验证本文提出的可信性评估方法,我们采用了一软件公司的两个实际软件项目进行了对比实验和分析。案例分析的结果表明了本文可信性评估方法的有效性以及对比CMMI评估方法的优越性。