基于UML扩展的SFMEA方法研究

admin · 发表于 2023-10-18 12:19:00

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近年来，随着计算机软件在诸多领域的广泛应用，软件可靠性和安全性的重要性也日益突出。作为主要的软件可靠性和安全些分析方法之一，软件失效模式与影响分析（SFMEA）得到了越来越多的应用，对提高软件的可靠性和安全性发挥了重要作用。当前，统一建模语言（UML）已成为计算机软件界设计的事实标准，被业界许多企业采用。因此，对基于UML开发软件进行SFMEA方法研究具有实际意义。失效模式分析是SFMEA的关键，目前国内外针对基于UML开发软件失效模式的分析和获取存在缺少规范方法的有效指导和缺少辅助分析工具的支持的题目。失效影响分析是SFMEA中的重要环节，基于UML开发的软件使用UML视图模型来描述功能与设计，区别依据功能层次图进行影响分析的面向过程软件。因此，本文致力于研究以下内容：1) 总结了国内外相关研究成果和发展动态，阐述了SFMEA基本原理与分析过程，介绍了UML典型模型与UML扩展以及OCL特点与语法。2) 对基于UML开发软件进行失效模式分析，根据UML模型中是否附加OCL约束，失效模式分析分为两种情况：一是在无OCL约束时，提出了对象失效模式分析（Object-Failure Modes Analysis，即Object-FMA）方法；二是在有OCL约束时，提出基于变异的失效模式分析方法。在这两个方法指导下，给出类OCL描述的失效模式。这种类OCL描述对辅助工具的设计提供便利。3) 对基于UML开发软件进行失效影响分析，根据需求与设计中已有的UML模型图，讨论其间的关系以及建立影响分析的线索，作为影响分析的依据。接着对UML典型模型进行SFMEA。4) 研究了失效模式分析辅助工具的设计，包括XMI转换、XML解析以及词法分析等技术，以实现快速提取失效模式。5) 最后，构建一个基于UML建模的软件实例，运用本文的研究方法对实例进行了分析，给出了SFMEA分析结果，证明了本文提出方法的可行性。

基于UML扩展的SFMEA方法研究

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