题目：软件PHM基础理论研究

现在很多运载工具（航空器、航天器、汽车等）的硬件由ISHM（Integrated System Health Management）系统进行监控，这个系统能够识别并隔离已经发生的或即将发生的故障。根据这种诊断和预测技术，就可以采取相应的缓解措施。

当代社会依赖于软硬件密集型系统，其中的很多是关键性安全系统，比如飞行器、汽车、医疗设备、核设施等等。在这些系统中，软件的一个突如其来的问题可能导致灾难性的失效（可能造成生命财产的损失）。为了保证这些复杂系统的安全性，它们在软件设计周期对潜在的失效模型进行了重要的验证和确认过程。而随着软件复杂度的增加，传统的软件分析、验证和测试技术不能保证系统的完美无瑕。所以软件PHM（prognostic and health management）被作为传统质量保证方法的有效补充被提出。软件PHM的概念来源于被广泛应用于硬件系统的综合健康管理系统。主要思想就是被不间断地监控软件系统的健康状态，一旦探测到异常事件，则隔离故障源并采取合理的缓解措施。

综上，本文提出对软件PHM基础理论体系进行研究。首先探索硬件系统PHM的概念和方法论，同时通过调研总结国内外对于软件健康管理的探究，分析并形成软件PHM的概念框架，包括软件PHM的研究意义和概念内涵，并讨论软件PHM、软件可靠性和软件工程的联系；调研总结软件健康的评估方法，并从性能角度分析软件的健康。其次，介绍NASA中心的基于贝叶斯的软件健康管理的技术方法，通过这种软件健康管理方法收集各种系统信息判断软件失效的概率进而发现飞行器控制系统中的软件问题。然后提出一种基于失效数据的软件健康管理方法，根据失效类型的风险等级以及风险因子的各影响因素综合确定解决方案，指导相似软件的开发过程。最后，提出一种基于软件失效机理的软件健康管理方法，从软件缺陷的类型出发分析软件健康的机理，以衰老型缺陷带来的健康问题为研究对象进行详细的讨论和研究。