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(zhàn)斗力，本文通過研究軍用軟件維護的現(xiàn)狀，提出了軟件維護的重要性，并根據(jù)實際情況提出了軟件維護的具體方法。
【關(guān)鍵詞】軟件維護；軍用軟件；保障力
隨著社會信息化的迅猛發(fā)展，軍用裝備正在朝著軟件密集型裝備方向發(fā)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(xùn)練使用時間的增加，軟件故障已經(jīng)越來越多地暴露出對裝備性能、維護、恢復(fù)的制約[2]。軟件維護也越來越體現(xiàn)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(guī)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(chǎn)品已經(jīng)交付使用之后，為糾正錯誤、改進性能或其他屬性或使產(chǎn)品適應(yīng)改變了的環(huán)境而進行的修改活動。
按性質(zhì)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(fā)現(xiàn)在前期的測試中沒有揭露的軟件系統(tǒng)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(yīng)性維護
由于操作系統(tǒng)或編譯系統(tǒng)的升級，為了使軟件能適應(yīng)新的環(huán)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(yù)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(chǔ)而修改軟件的活動。
2 軟件維護的國內(nèi)現(xiàn)狀
隨著武器裝備復(fù)雜性的增長，出現(xiàn)了使用和保障費用高，戰(zhàn)備完好性差等問題。軟件維護逐漸引起各國軍方和工業(yè)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(shè)計，國內(nèi)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(nèi)企業(yè)的軟件開發(fā)大都采用“手工作坊”式的開發(fā)方式，由軟件開發(fā)設(shè)計人員自行設(shè)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(fā)過程進行有效的監(jiān)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(xiàn)故障后只能由開發(fā)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(tài)（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(fā)現(xiàn)設(shè)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(fā)時用的開發(fā)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(jīng)成為武器裝備中最重要的一部分[5]。但據(jù)目前統(tǒng)計，軟件可靠性整整比硬件低一個數(shù)量級。有的系統(tǒng)故障統(tǒng)計結(jié)果是軟件故障占系統(tǒng)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(jù)美軍統(tǒng)計：軟件即使在裝備研制過程中經(jīng)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(nèi)關(guān)于軟件維護經(jīng)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(jīng)費，軟件維護經(jīng)費更無從談起。而現(xiàn)在軟件使用階段的保障經(jīng)費已遠遠超過了軟件的購置經(jīng)費，并非一筆可有可無的經(jīng)費。只有軟件研制經(jīng)費，沒有軟件維護經(jīng)費，是嚴重的比例失調(diào)。缺乏經(jīng)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(chǎn)生的影響，比硬件維護對硬件可靠性產(chǎn)生的影響要大。主要表現(xiàn)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(fù)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(tǒng)產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)影響較大，而硬件維護對全系統(tǒng)產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)影響相對較小�？梢娷浖S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(tǒng)投入生產(chǎn)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(xù)時間最長的活動。通常大型軟件的維護成本是開發(fā)成本的4倍左右，軟件開發(fā)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(fā)揮軟件的作用，必須搞好軟件維護。例如，在沙漠風(fēng)暴作戰(zhàn)行動中，E-3空中預(yù)警飛機作為戰(zhàn)場保障的中介部分，起著跟蹤所有戰(zhàn)場空中目標并指揮攔截的作用，被譽為神眼。而在當時戰(zhàn)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(yù)警機的雷達軟件在96小時內(nèi)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(wù)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(gòu)體系。熟悉所維護軟件功能的主要方法是閱讀該軟件的設(shè)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(gòu)體系。熟悉軟件架構(gòu)體系就等于站在軟件維護的最高點。在面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計技術(shù)流行的今天，沒有理解軟件的架構(gòu)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(shù)狀態(tài)固，軟件的技術(shù)狀態(tài)也同時固化。當出現(xiàn)軟件質(zhì)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(zhì)量問題，原因是因為一旦軟件出現(xiàn)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(dǎo)致了軟件技術(shù)狀態(tài)的變更。 基于這種情況，如何既保證技術(shù)狀態(tài)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(yīng)從以下幾方面進行：
4.2.1 承制單位應(yīng)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(nèi)容包括：編號，日期，反映單位，反映人，聯(lián)系電話，問題描述，記錄員，軟件維護人員，單位領(lǐng)導(dǎo)，軟件更改單號等內(nèi)容。
4.2.2 軟件修改保持原有代碼的編碼規(guī)范
為了保證編碼規(guī)范的統(tǒng)一性，必須保持所維護的軟件的編碼規(guī)范。如果整個系統(tǒng)中沒有統(tǒng)一的編碼規(guī)范，那至少在模塊的層次上的編碼規(guī)范應(yīng)該是統(tǒng)一的，因為一般情況下都是一個人負責開發(fā)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(tǒng)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(yīng)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(tǒng)計所做的維護工作的工作量并做好后續(xù)的相關(guān)文檔更新是非常重要的。軟件維護人員到現(xiàn)場維護完成后，應(yīng)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(yīng)性維護，完善性維護，預(yù)防性維護；
難度系數(shù)：范圍0.1-1；
維護日期：開始到結(jié)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(tǒng)多層架構(gòu)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(yīng)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(xiàn)有系統(tǒng)的不合理性等；
影響的設(shè)計文檔：由程序員填寫。當對設(shè)計文檔資料有影響時填寫，須填寫對應(yīng)的設(shè)計文檔資料的名稱，具體內(nèi)容需另填設(shè)計（工藝）更改單。
解決程度：已解決，未完全解決，未解決。對于未完全解決，未解決的情況應(yīng)說明哪些問題還沒有解決，此處應(yīng)有反映單位的簽字和蓋章；
備注：其他未盡事宜。
4.3 軟件更改上報
軟件維護所涉及的軟件更改，應(yīng)每年向上級機關(guān)上報，上級機關(guān)應(yīng)對軟件更改是否執(zhí)行予以回復(fù)。
5 結(jié)束語
隨著軟件密集型裝備的增多，軟件的質(zhì)量問題已成影響裝備質(zhì)量的重要因素，軟件維護與保障方案的順利實施離不開領(lǐng)導(dǎo)的深入重視，離不開各部門、各行業(yè)的合作，離不開承制單位內(nèi)部的管理。只有我們充分認識其獨特之處，盡早重視和規(guī)劃，才能不斷提高我軍裝備整體的保障水平和戰(zhàn)斗力。
【參考文獻】
[1]劉棟，劉向宏，劉媛，蹇強，孟慶鑫.對大型復(fù)雜軍用軟件維護工作難點及對策的研究[J].標準科學(xué)，2015，2：19-24.
[2]常云麗，鄔欣明，鄭威.軍用軟件需求分析研究[J].火力與指揮控制，2013，1：126-128.
[3]高明賀.淺析計算機軟件維護[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用，2012，12：21-22.
[4]彭漢國，張淵博，雷波.淺析軟件維護[J].軟件工程師，2014，17（4）：61-62.
[5]石柱.軍用軟件能力成熟度模型及應(yīng)用[M].北京：中國標準出版社，2003.
[6]徐勇.軍用軟件管理中構(gòu)件化技術(shù)應(yīng)用研究[J].計算機與數(shù)字工程，2013，4，587-590.
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