医疗器材软件可靠性预测系统的开发

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1、医疗器材软件可靠性预测系统的开发申请上海交通大学工程硕士学位论文医疗器材软件可靠性预测系统的开发学校代码：10248作者姓名：钱模学号：1080372059第一导师：邹恒明第二导师：庄峻学科专业：软件工程答辩日期：年月日上海交通大学软件学院年月医疗器材软件可靠性预测系统的开发ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeofEngineeringThedevelopmentofSoftwareReliabilityPr

2、edictionSysteminthemedicalfieldUniversityCode：10248Author：QianMoStudentID:1080372059Mentor1：ZouHengmingMentor2:ZhuangJunField：SoftwareEngineeringDateofOralDefense：SchoolofSoftwareShanghaiJiaotongUniversity医疗器材软件可靠性预测系统的开发上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是

3、本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日医疗器材软件可靠性预测系统的开发上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学

4、位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日医疗器材软件可靠性预测系统的开发医疗器材软件可靠性预测系统的开发摘要软件可靠性是指在规定的条件下和规定的时间内，软件不引起系统失效的概率。该概率是系统输入和系统使用的函数，也是软件中固有错误的函数。软件可靠性度量帮助软件开发者进行可靠性管理，监督测试过程并预测测试完

5、成期限，进行可靠性验证，从可靠性角度评估软件工程技术和理解软件可靠性行为（借助于软件可靠性模型）。在医疗器械这样一个对可靠性有明确高要求的领域，对医疗器械使用的软件的可靠性进行度量，将确保产品符合预期的质量，保障产品的安全性，降低因可靠性问题造成的生命财产损失。本文设计的软件可靠性预测系统正是实现了软件可靠性度量技术在医疗软件产品开发过程中的运用。对软件可靠性进行度量预测需要使用可靠性预测模型，可靠性模型本质上是一些描述软件失效与运行剖面的关系的数学方程，它描述了软件可靠性对时间和软件本身特性的一种依

6、赖关系，是软件可靠性定量分析的基础。而软件可靠性建模则是根据软件失效数据以统计方法计算出软件可靠性模型的参数估计值，然后带有估计参数的可靠性模型可以用来预测未来软件故障的发展规律，了解软件是否符合可靠性标准。本系统通过使用部分测试数据拟合可靠性模型参数，选取最典型的Littlewood-Verrall非随机过程模型，Goel-OkumotoNHPP非齐次Poission随机过程(NHPP)模型，Yamada-Osaki模型以及Jelinski-MorandaMarkov过程模型来分别描述医疗软件产品的

7、故障规律。经过对模型预测结果的比较可知没有一种经典可靠性模型能够精确描述医疗软件产品的可靠性特点。这是由于为了简化软件缺陷动态行为，使其满足某种数学描述，模型的建立一般都会带有一些基本假设。然而模型假设过于理想化，无法考虑软件产品本身的架构特点及运行方式,使得其与实际软件产品的软件失效发展规律相去甚远。本文跳出传统软件可靠性建模的束缚，对医疗软件产品的系统架构和开发模式进行分析。一方面模块化设计导致了软件失效突然变化点，使得软件失效无法像经典概率分布曲线一样平顺。另一方面无法保证每一个软件故障的修正都

8、不会引入新的问题。基于以上两点变化，本文运用时间序列分析中的指数平滑方法，将平滑系数自适应的双指数平滑模型作为传统软件可靠性模型的补偿模型。模型改进利用时间序列相邻观测值依赖性的本质特征弥补了原模型假设与医疗软件实际开发运行模式之间的差距，使得可靠性I医疗器材软件可靠性预测系统的开发模型能够快速适应医疗软件使用中失效数据的突然变化。同未优化的其他模型预测效果进行比较，显著提高模型的预测能力，初步验证了它在医疗软件产品可靠性预测中的积极效果。关键词软件可靠