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基于QFD和TRIZ的可信软件技术冲突解决方法pdf
来源:http://www.qhyuhua.com 责任编辑:ag88.com 更新日期:2018-10-11 22:03
本文档为《基于QFD和TRIZ的可信软件技术冲突解决方法pdf》,可适用于工程科技领域,主题内容包含航空学报Jan.252011Vol.32No.1128-136ActaAeronauticaetAstronauticaSinic符等。 *若权利人发

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  航空学报Jan.252011Vol.32No.1128-136ActaAeronauticaetAstronauticaSinicaISSN1000-6893CN11-1929/V收稿日期:2010-03-05退修日期:2010-04-21录用日期:2010-09-10网络出版时间:2010-11-110909网络出版地址:www.cnki.net/kcms/detail/11.1929.V.20101111.0909.002.htmlDOI:CNKI:11-1929/V.20101111.0909.002基金项目:国家自然科学基金(90718038)浙江省自然科学基金(Y7080086)浙江省社科规划课题(10CGGL20YBB)*通讯作者.Tel.:0571-88206856E-mail:zjuquality@yahoo.com.cn引用格式:王晓暾熊伟.基于QFD和TRIZ的可信软件技术冲突解决方法[J].航空学报201132(1):128-136.WangXiaotunXiongWei.SolutionoftechnicalcontradictionfordependablesoftwarebasedonQFDandTRIZ[J].ActaAeronauticaetAstronauticaSinica201132(1):128-136.http://hkxb.buaa.edu.cnhkxb@buaa.edu.cn文章编号:1000-6893(2011)01-0128-09基于QFD和TRIZ的可信软件技术冲突解决方法王晓暾熊伟*浙江大学管理学院浙江杭州310058摘要:为解决软件开发中的技术冲突及提高软件的可信性提出了基于质量功能展开(QFD)和发明性问题解决理论(TRIZ)的可信软件技术冲突解决方法。首先构建可信软件规划质量屋在软件开发过程中引入用户视角其次重点分析质量屋的技术特性自相关矩阵中呈负相关的技术特性尝试用TRIZ的发明创新原理予以解决获得多个可行的创新性解决方案在综合专家意见方面考虑了专家语言表达的模糊性、不确定性和多粒度多语义的情况用近年来最新发展的基于语言信息的决策理论来评估和选择最可行的解决方案最后通过在某航天嵌入式实时操作系统(ERTOS)软件开发过程中的实际应用说明了本文所提方法的适用性和有效性。关键词:软件可信性技术冲突质量功能展开发明性问题解决理论多粒度语言变量方案评价中图分类号:TP311.5文献标识码:A随着社会的进步和计算机技术的发展软件已经渗透到社会生活、经济和国防建设的方方面面人们也越来越依赖软件。相应地人们对软件的可信性也提出了更高的要求尤其是对于航天操作系统等安全关键软件[1-3]。软件的可信性已成为软件工程的重要研究方向和国际上致力于解决的重大问题[4-5]。软件需求工程的发展使人们认识到只有最终用户的直接参与并发挥主导作用才能真正解决问题空间与求解空间的一致性问题消除计算机技术人员和最终用户之间的鸿沟[6]。而作为用户导向的产品设计方法质量功能展开(QualityFunctionDeploymentQFD)是连接用户与技术人员的有效方法[7-9]。QFD是以用户需求为依据并通过质量屋(HouseofQualityHOQ)将用户需求转化为产品开发过程的一系列技术特性在开发初期就对产品的质量和适用性实施全方位保证的系统化方法。QFD应用于商业软件开发已有不少成功的案例[710-11]。QFD也可将软件的可信性需求逐步映射至软件开发的整个过程保证可信性需求在软件的开发过程中得到正确而一致地实现进而提高所开发软件的可信性因而也同样适用于可信软件的开发[12]。在当前的软件开发中一般应用的都是传统QFD对于QFD理论自身的一些缺陷考虑不足这可能导致结果的失线]。在传统QFD中虽然HOQ的屋顶考虑了技术特性之间的自相关关系但在具体应用中一般将这些信息作为一种定性的参考[14]或只在确定技术特性重要度时予以考虑[15]而传统QFD本身并未提供一套方法来解决设计中的技术冲突。技术特性自相关关系可分为3类[15]:负相关、正相关和不相关。负相关是指当试图提高系统的某个技术特性时引起系统另一个技术特性的恶化它正好对应发明性问王晓暾等:基于QFD和TRIZ的可信软件技术冲突解决方法129题解决理论(TheoryofInventiveProblemSol-vingTRIZ)[16-17]中技术冲突的定义。不难看出呈负相关关系的技术特性其本质就是产品开发中的技术冲突。因而可将QFD与TRIZ结合起来借用TRIZ的创新原理来解决问题。当前QFD与TRIZ相结合的研究多局限于概念框架的提出或理论探讨而缺少实际的案例佐证[1318]。此外在TRIZ的矛盾矩阵中每个空格都有0~4个创新原理所以技术人员通常会获得多个可行的概念设计方案或灵感。层次分析法(AnalyticHierarchyProcessAHP)是最常用的多准则决策方法可用于创新方案的选择[19]。然而产品开发的早期阶段包含着大量的不确定性决策者的评判往往是主观而模糊的[917]。为此文献[17]引入模糊AHP法来选择创新方案。然而模糊理论的应用又存在隶属函数的选择及解模糊化的问题也有丢失决策信息的可能[20-21]因而其结果在某些情况下可能是不准确的另一方面基于语言信息的决策理论因其能更简便有效地处理不确定信息而日益受到学者的关注[21-24]。因此本文拟用基于语言信息的决策理论在考虑多个可信性准则的条件下来评估和选择最可行的软件技术冲突解决方案。可信软件的开发过程中通常存在大量难以解决的技术冲突[25]包括传统QFD在内的现有方法并不能很好地处理这一问题。因此笔者提出了基于QFD和TRIZ的可信软件冲突解决方法:首先构建可信软件规划质量屋并重点探讨质量屋的技术特性自相关矩阵中呈负相关的技术特性尝试用TRIZ的发明创新原理予以解决可获得多个可行的创新性解决方案最后用基于语言信息的决策理论来选择最可行的解决方案。1语言信息决策理论预备知识1.1非平衡语言评估标度由于客观事物的复杂性以及人类思维的模糊性和不确定性在许多实际的决策问题中决策者难以用清晰数值给出评价而往往直接用语言信息的形式来反映其自身的偏好[21-24]。实际上直接用语言变量来表征产品开发中主观而不确定的信息既能合理地体现判断的模糊性又能最充分地利用决策信息[26]。在可信软件的开发过程尤其是需求挖掘、系统架构和方案评价等阶段存在大量的模糊和不确定性也同样可用语言变量来进行决策和处理。语言评估标度是用语言变量进行决策的基础。常见的两种标度的语言术语下标基本是对称而均匀分布的[21-24]形式较为单一且缺乏合理的理论依据已不能满足决策理论的发展和实际应用的需要。在现实生活中如群体协商、项目评价和新产品投资开发等过程中非平衡的语言信息经常出现[27]。文献[27]对平衡和非平衡语言评估标度进行对比研究发现在相同的相似度阈值条件下后者的群体一致性程度明显高于前者且后者在达成群体一致方面所需的迭代次数也更少因而也更实用。采用如下的以零为中心对称、且术语个数为奇数的非平衡语言评估标度[27]:S(k)={s(k)α}α=1-k23(2-k)24(3-k)…0…24(k-3)23(k-2)k-烍烌烎1(1)式中:S(k)为离散语言标度集s(k)α为语言术语s(k)1-k和s(k)k-1分别为决策者实际使用的语言术语的下限和上限k为正整数语言术语集的势为2k-1。S(k)满足下列条件:(1)若α>β则s(k)α>s(k)β。(2)存在负算子neg(s(k)α)=s(k)-α且neg(s(k)0)=s(k)0。为了便于计算和避免决策信息丢失在S(k)的基础上定义一个拓展的连续性语言标度集珚S(k)={s(k)α|α[-tt]}其中t(tk)是一个充分大的自然数。若s(k)αS(k)则称s(k)α为本原术语若s(k)α珚S(k)且s(k)αS(k)则称s(k)α为虚拟术语。虚拟术语一般仅出现在计算中。定义1对任意两个语言术语s(k)α1s(k)α2珚S(k)λ[01]其运算法则定义如下:(1)s(k)α1s(k)α2=s(k)α2s(k)α1=s(k)α1+α2。(2)λs(k)α1=s(k)λα1。定义2设映射珚Sn珚S则定义语言加权平均(LinguisticWeightedAveragingLWA)算子为130航空学报Jan.252011Vol.32No.1LWA(sα1sα2…sαn)=w1sα1w2sα2…wnsαn=sα-(2)式中:珔α=nj=1wjαjw=[w1w2…wn]T为sαi(i=12…n)的权重向量且wj[01]nj=1wj=1[23]n为平衡系数。定义3设映射珔Sn珔Sv=[v1v2…vn]T是位置权重向量且vj[01]nj=1vj=1则定义语言混合集成(LinguisticHybridAggregationLHA)算子为LHA(sα1sα2…sαn)=v1sβ1v2sβ2…vnsβn=sα^i(3)式中:sβj为语言加权数据组sα^i(sα^i=nwisαii=12…n)中第j大的元素。显见LHA算子不仅能反映数据本身的重要性而且体现了数据所在位置的重要性因而更综合、更全面[22]。1.2多粒度多语义信息的一致化由于可信软件系统的复杂性对由TRIZ演绎得出的软件技术冲突解决方案的评价和选择往往需要多位专家的群体参与是典型的群决策问题。在这样的群决策中受限于经验和知识以及航天软件本身的复杂程度等主客观因素的影响各决策者所采用的语言粒度不尽相同因而有必要对由不同标度所表达的语言决策信息进行一致化。设珚S(k1)={s(k1)α|α[1-k1k1-1]}和珚S(k2)={s(k2)β|β[1-k2k2-1]}为任意两个给定的连续性非平衡语言标度集则定义它们间的转换函数[27]为F:S(k1)S(k2)(4)β=F(α)=αk2-1k1-1(5)F-1:S(k2)S(k1)(6)α=F-1(β)=βk1-1k2-1(7)利用式(4)~式(7)可将决策者给出的多粒度语言信息一致化。例如要将标度集S(5)转换为S(4)根据式(4)~式(7)可得β=F(α)=α4-15-1=34α则有s(5)2s(4)3/2其余可类似求得。在进行一致化处理时通常选择被使用频率最高的术语集为基本语言术语集通过转换函数将其余语言变量以基本语言术语来表示。2可信软件技术冲突解决方法作为用户驱动的产品设计方法QFD能使设计人员在产品设计过程中最大限度地满足用户需求。通过QFD的4阶段HOQ模型[8]可使产品的开发过程可视化并以结构化的方式向产品开发技术人员指明需要解决的问题。在可信软件的开发中就是指明软件开发过程中的技术冲突。然而传统的QFD方法只能满足顾客需求却无法向设计人员提供解决产品设计问题的具体方法。同时QFD理论对技术冲突和技术瓶颈也往往无能为力[13]。另一方面由Altshuller提出的TRIZ是从250多万份高水平专利中总结出的体现技术创新一般规律的理论体系[16]。TRIZ为产品设计人员提供了一套有效的问题解决工具给设计人员指出了方向性的解决思路。应用TRIZ能消减技术特性的负效应获得创新性的的产品概念方案提升现有的设计层次。因此TRIZ也是一种能完善和补充QFD理论的有利工具将二者相结合能为软件开发中技术冲突提供创新性解决方案。为此本文提出基于QFD和TRIZ的可信软件技术冲突消解模型如图1所示。该模型的详细应用过程如下面6个步骤所示:步骤1构建可信软件规划质量屋。首先构建用户需求-技术特性质量屋即可信软件规划HOQ。先将用户对于软件系统的可信性需求通过HOQ转化为软件开发过程中的技术特性继而重点探讨不同技术特性之间的自相关关系完成HOQ屋顶的技术特性自相关矩阵。步骤2收集和分析技术特性自相关矩阵中的技术冲突。在可信软件的开发设计过程中不同的设计参数之间往往存在“协同”或“冲突”的关系[25]。因此有必要对那些可能被削弱的技术特性进行冲突分析以寻找可行的解决方案。通过HOQ王晓暾等:基于QFD和TRIZ的可信软件技术冲突解决方法131图1基于QFD和TRIZ的可信软件技术冲突消解模型Fig.1TechnicalcontradictionsolvingmodelfordependablesoftwarebasedonQFDandTRIZ的自相关矩阵可收集呈负相关关系的技术特性对以供分析。步骤3构建TRIZ矛盾矩阵获得相关的创新原理。需注意的是自相关矩阵中呈负相关关系的技术特性对本身并不是以TRIZ的通用工程参数表达的而是待解决的实际问题。因此需要先将实际问题归结为TRIZ的标准问题即先将负相关的技术特性抽象归纳为TRIZ的通用工程参数继而以通用工程参数来表达软件开发中的技术矛盾。同时要分析实际问题中的冲突类型并将这些冲突进一步提炼为TRIZ定义的技术矛盾和物理矛盾[16]。对于技术矛盾的解决可先构建局部的TRIZ矛盾矩阵从中提炼出TRIZ推荐的发明原理而对于物理矛盾则要采用4类分离原理加以解决。需要注意的是在一定情况下物理矛盾经过分析后可能转化为技术矛盾而技术矛盾经过变换也可能转化为物理矛盾。步骤4依据创新原理演绎出技术冲突解决方案。结合可信软件开发的专业知识将TRIZ所推荐的创新原理演绎成实际的软件技术冲突解决方案。由于TRIZ的矛盾矩阵一般会推荐多个创新原理通过技术人员的演绎则可能获得多个可行的解决方案假设方案集为P=[P1P2…Pm]。步骤5根据软件可信性属性对解决方案进行语言评价。不失一般性设有专家Dk(k=12…t)对上述解决方案进行评价专家Dk的权重e=[e1e2…et]可由投票表决法[28]确定ek0tk=1ek=1。设可信性属性为Aj(j=12…n)d=[d1d2…dn]为可信属性的权重向量dj0nj=1dj=1dj可通过层次分析法(AnalyticalHierarchyProcessAHP)[19]求得。专家Dk在可信属性Aj下根据非平衡语言评估标度S对方案Pi(i=12…m)进行测度得到属性评价值r(k)ijS从而构成初始的语言群决策矩阵R=[Rij]mn其中Rij={r1ijr2ij…rtij}。考虑到各专家采用的语言信息粒度可能不同须先用式(4)~式(7)进行一致化处理将其转换到一个统一的语言标度集。步骤6进行数据处理得到解决方案的优先排序。为得到群意见可利用LWA算子(见式(2))将一致化后的语言群决策信息进行集成则得到最终的群语言决策矩阵R*=[rij]mn。继而用LHA算子(式(3))计算得到各方案Pi的综合评价值Ei。最后根据综合评价值Ei对各方案Pi进行排序即可得到最佳的可信软件冲突解决方案。3实例研究某机构负责一项航天嵌入式实时操作系统132航空学报Jan.252011Vol.32No.1(EmbeddedRealTimeOperatingSystemsER-TOS)软件的开发工作为提升所开发软件的质量和可信性技术人员尝试用QFD和TRIZ来进行航天ERTOS软件开发。本文所提的基于QFD和TRIZ的可信软件冲突解决方法已成功地应用于该ERTOS软件系统的开发。限于篇幅这里仅给出其中的重要结果。3.1可信软件质量屋构建及技术冲突解决QFD团队在查阅可信软件相关文献及对软件用户进行访谈的基础上确定了质量屋中的主要用户需求(UserNeedsUNs)如图2所示。第图2航天可信软件规划质量屋(局部)Fig.2Astronauticdependablesoftwareplanninghouseofquality(partial)王晓暾等:基于QFD和TRIZ的可信软件技术冲突解决方法1331层次的可信性需求包括可靠性、安全性、实时性、完整性[29]及可维护性等。图2中左侧两列即为层次化的可信软件需求。根据QFD团队中软件技术人员的专家经验和知识确定了可信软件开发的技术特性(TechnicalCharacteristicsTCs)。在此基础上QFD团队构建了可信软件规划质量屋(局部)。软件开发中不可避免地存在着技术冲突QFD的技术特性自相关矩阵能较好地体现这些技术冲突见图2的屋顶自相关矩阵。对上述11对技术冲突进行分析要用TRIZ来解决技术冲突首先需将具体的技术参数抽象化为TRIZ的通用工程参数。例如在本案例中要增加(改善)“支持任务数量及优先级数量”就会使“任务切换时间”延长(恶化)。也即“支持任务数量及优先级数量”为待改善的技术特性可对应TRIZ的26号工程参数“物质或事物的数量”。而会恶化的技术特性“任务切换时间”则可抽象为“任务切换速度”进而对应9号工程参数“速度”。对照TRIZ的矛盾矩阵则可得到28、29、34和35共4条发明创新原理。类似地对于其余的技术冲突对也可得相应的发明创新原理。根据这些创新原理QFD团队的软件技术人员基于自身的经验和知识提出了5个软件技术冲突解决方案(P1P2P3P4P5)如表1所示。表1创新原理及解决方案Table1InventiveprinciplesandsolutionsInventiveprinciplePracticalsolution#34RejectingandregeneratingP1#28SystemreplacementP2#1SegmentationP3#10PrioractionP4#11BepreparedP5其中各方案的具体含义为P1:采用根据任务状态分组的方法当任务状态为挂起或阻塞时将其由就绪队列调整至相应状态的队列以降低就绪队列的规模。P2:利用位图结构代替线性表组织任务就绪队列使得就绪任务的搜索复杂度为O(1)操作。P3:将两个相对独立的功能操作拆分为两个CPU来分别承担提高系统的并行处理性能。P4:利用预先准备的空间预先映射优化方法实现用户与内核交互中数据传输的零拷贝。P5:利用多版本比对方法互相补偿提高系统的可靠性及自适应性。3.2可信软件技术冲突解决方案的语言评价不同的技术冲突解决方案对软件可信性的影响程度不同其本身的技术可行性、成本和开发周期等因素也各不相同。因此QFD团队需要根据多种条件进行评价和决策以确定解决方案实施的优先次序。为保证所开发的航天ERTOS软件的可信性以常见的软件可信性属性[29]作为专家的评价准则即A=[A1=可靠性A2=安全性A3=实时性A4=完整性A5=可维护性]。由于专家的偏好、对问题的理解程度以及知识背景等的差异不同专家往往使用不同粒度的语言评估标度来表达决策意见。常见的非平衡语言评估标度有S(3)={s(3)-2=很差s(3)-2/3=差s(3)0=一般s(3)2/3=好s(3)2=很好}S(4)={s(4)-3=很差s(4)-4/3=差s(4)-1/2=较差s(4)0=一般s(4)1/2=较好s(4)4/3好s(4)3=很好}S(5)={s(5)-4=极差s(5)-2=很差s(5)-1=差s(5)-2/5=稍差s(5)0=一般s(5)2/5=稍好s(5)1=好s(5)2=很好s(5)4=极好}。这里3位专家Dk(k=123)(其权重向量为e=[0.500.250.25])利用上述语言评估标度依5个可信性属性对由TRIZ演绎得到的5个方案进行评价。其中专家D1采用S(5)标度而专家D2和D3则采用S(4)标度。3位专家给出的语言评价信息构成初始的语言群决策矩阵R=[Rij]55如表2所示。针对上述多粒度的语言信息首先用式(4)~式(7)进行一致化处理。考虑到有两位专家都采用S(4)标度因此将S(4)作为统一标度集S则只需将专家D1的评价值进行转换:s(5)2s(4)3/2s(5)1s(4)3/4s(5)-2/5s(4)-3/10s(5)4s(4)3s(5)0s(4)0。然后用LWA算子(见式(2))将一致化后的语言决策信息进行集成可得最终的群语言决策矩阵R*=[rij]55(见表3)。134航空学报Jan.252011Vol.32No.1表23位专家给出的语言评价信息Table2LinguisticevaluationinformationgivenbythreeexpertsPracticalsolutionA1A2A3A4A5P1s(5)0s(4)0s(4)0s(5)0s(4)-1/2s(4)0s(5)1s(4)-3s(4)-1/2s(5)0s(4)4/3s(4)0s(5)0s(4)-4/3s(4)-1/2P2s(5)1s(4)0s(4)0s(5)0s(4)-4/3s(4)0s(5)2s(4)4/3s(4)4/3s(5)0s(4)4/3s(4)4/3s(5)0s(4)3s(4)3P3s(5)1s(4)0s(4)0s(5)0s(4)0s(4)0s(5)0s(4)4/3s(4)1/2s(5)0s(4)-1/2s(4)4/3s(5)0s(4)-1/2s(4)1/2P4s(5)1s(4)-4/3s(4)0s(5)0s(4)0s(4)0s(5)4s(4)4/3s(4)4/3s(5)0s(4)0s(4)4/3s(5)-2/5s(4)1/2s(4)0P5s(5)2s(4)3s(4)3s(5)2s(4)4/3s(4)3s(5)-2/5s(4)-4/3s(4)0s(5)1s(4)4/3s(4)0s(5)-2/5s(4)-1/2s(4)1/2表3群语言决策矩阵Table3LinguisticgroupdecisionmatrixPracticalsolutionA1A2A3A4A5P1s(4)0s(4)-0.125s(4)0.500s(4)0.333s(4)-0.458P2s(4)0.375s(4)-0.333s(4)1.417s(4)0.667s(4)1.500P3s(4)0.375s(4)0s(4)0.458s(4)0.208s(4)0P4s(4)0.042s(4)0s(4)2.167s(4)0.333s(4)-0.025P5s(4)2.250s(4)1.833s(4)-0.483s(4)0.708s(4)-0.150由AHP法[19]求得可信性属性Aj(j=12345)的属性权重向量d=[d1=0.500d2=0.166d3=0.203d4=0.063d5=0.068]。以方案P1为例先计算语言加权数据:sα^1=50.500s(4)0=s(4)0sα^2=50.166s(5)-0.125=s(5)-0.104sα^3=50.203s(4)0.5=s(4)0.508sα^4=50.063s(4)0.333=s(4)0.105sα^5=50.068s(5)-0.458=s(5)-0.156。对sα^i(i=12345)从大到小重排可得:sβ1=sα^3=s(4)0.508sβ2=sα^4=s(4)0.105sβ3=sα^1=s(4)0sβ4=sα^2=s(5)-0.104sβ5=sα^5=s(4)-0.156。设LHA算子的位置权重向量为v=[0.150.200.300.200.15]T利用式(3)对方案P1的评价值进行集结得到P1的群体综合评价值E1=s(4)0.053。同理可得E2=s(5)0.557E3=s(4)0.254E4=s(4)0.381E5=s(5)1.131。根据群体综合评价值Ei(i=12345)对可信软件技术冲突解决方案Pi进行排序得P5P2P4P3P1其中:“”表示“优于”。可见在可靠性、安全性、实时性、完整性和可维护性等可信性属性条件下软件技术冲突解决方案P5最佳。从各个可信性属性的权重也可看出用户对航天ERTOS软件的可靠性、实时性和安全性要求更高而这3个属性也是软件可信性最重要的特征方案评价的结果也反映了这一倾向。通过多版本比对的方法实现互相补偿可有效解决航天软件的“自主性”与“可预期性”之间的矛盾既提高系统的可靠性同时也增强系统的自适应性。4结论所提出的基于QFD和TRIZ的可信软件技术冲突解决方法可以系统化地识别技术冲突分析技术矛盾提出解决方案评价和优选最可行的方案。在用TRIZ的创新原理解决技术冲突时往往可演绎得到多个可行的备选方案考虑到专家评价语言的模糊性、不确定性和多粒度多语义的情况用近年来最新发展的基于语言信息的决策理论来评估和选择最可行的解决方案。以某航天嵌入式实时操作系统软件的开发实例验证了本文所提方法的可行性和有效性。凯时娱乐手机版油性皮肤夏天用乳液好还是霜,本文提出的基于QFD和TRIZ的可信软件技术冲突解决方法为航天高可信软件的开发提供了新的思路有助于技术人员识别和解决可信软件开发中的关键技术冲突对保证安全关键应用领域中软件系统的可信性具有重要意义。致谢感谢浙江大学计算机科学与技术学院蔡铭副教授对本研究给予的大力支持、帮助和指导。参考文献[1]陈火旺王戟董威.高可信软件工程技术[J].电子学报200331(12A):1933-1938.ChenHuowangWangJiDongWei.Highconfidencesoft-wareengineeringtechnologies[J].ActaElectronicaSini-ca200331(12A):1933-1938.(inChinese)[2]刘克单志广王戟等.“可行软件基础研究”重大研究计划综述[J].中国科学基金200822(3):145-151.王晓暾等:基于QFD和TRIZ的可信软件技术冲突解决方法135LiuKeShanZhiguangWangJietal.Overviewonmajorresearchplanoftrustworthysoftware[J].BulletinofNa-tionalNaturalScienceFoundationofChina200822(3):145-151.(inChinese)[3]BoleatCColasGAstriumEetal.Overviewofsofter-rorsissuesinaerospacesystems[C]11thIEEEInterna-tionalOn-LineTestingSymposium.Toulouse:IEEE2005:299-302.[4]LittlewoodBStringiniL.Softwarereliabilityanddepend-ability:aroadmap[C]ProceedingsoftheConferenceontheFutureofSoftwareEngineering.Limerick:ACM2000:175-188.[5]AvizienisALaprieJCRandellBetal.Basicconceptsandtaxonomyofdependableandsecurecomputing[J].IEEETransactionsonDependableandSecureComputing20041(1):11-33.[6]SaiedianHDaleR.Requirementsengineering:makingtheconnectionbetweenthesoftwaredeveloperandcus-tomer[J].InformationandSoftwareTechnology200042(6):419-428.[7]ChanLKWuML.Qualityfunctiondeployment:aliter-aturereview[J].EuropeanJournalofOperationalRe-search2002143(3):463-497.[8]HouserJRClousingD.Thehouseofquality[J].Har-vardBusinessReview198866(3):63-73.[9]马健唐晓青李军.质量功能配置软件工具中的模糊处理[J].航空学报199718(9):698-702.MaJianTangXiaoqingLiJun.Fuzzyprocessinqualityfunctiondeploymentsystem[J].ActaAeronauticaetAs-tronauticaSinica199718(9):698-702.(inChinese)[10]HaagSRajaMKSchkadeLL.Qualityfunctionde-ploymentusageinsoftwaredevelopment[J].Communica-tionsoftheACM199639(1):41-49.[11]HerzwurmSSchockertG.TheleadingedgeinQFDforsoftwareandelectronicbusiness[J].InternationalJournalofQuality&ReliabilityManagement200320(1):36-55.[12]熊伟王晓暾.基于质量功能展开的可信软件需求映射方法[J].浙江大学学报:工学版201044(5):881-886.XiongWeiWangXiaotun.MethodformappingsoftwaredependabilityrequirementsbasedonQFD[J].JournalofZhejiangUniversity:EngineeringScience201044(5):881-886.(inChinese)[13]石贵龙佘元冠.基于QFD、TRIZ和田口方法的问题解决理论研究[J].系统工程与电子技术200830(5):851-857.ShiGuilongSheYuanguan.Studyonproblem-solvingtheorybasedonQFDTRIZandTaguchimethods[J].SystemsEngineeringandElectronics200830(5):851-857.(inChinese)[14]爦enCGBarallIH.Fuzzyqualityfunctiondeploymentbasedmethodologyforacquiringenterprisesoftwareselec-tionrequirements[J].ExpertSystemswithApplications201037(4):3415-3426.[15]WassermanGS.OnhowtoprioritizedesignrequirementsduringtheQFDplanningprocess[J].IIETransactions199325(3):59-65.[16]檀润华.发明问题解决理论[M].北京:科学出版社2004.TanRunhua.Theoryofinventiveproblemsolving[M].Beijing:SciencePress2004.(inChinese)[17]LiTSHuangHH.ApplyingTRIZandfuzzyAHPtodevelopinnovativedesignforautomatedmanufacturingsystems[J].ExpertSystemswithApplications200936(4):8302-8312.[18]马怀宇孟明辰.基于TRIZ/QFD/FA的产品概念设计过程模型[J].清华大学学报:自然科学版200141(11):56-59.MaHuaiyuMengMingchen.Modeloftheconceptualde-signprocessbasedonTRIZ/QFD/FA[J].JournalofTsinghuaUniversity:Science&Technology200141(11):56-59.(inChinese)[19]YangWWuQMChenYQetal.Researchoninven-tiveproblemsolvingprocessmodelbasedonAHP/TRIZ[C]InternationalTechnologyandInnovationConfer-ence(ITIC2006).Hangzhou:IEEE2006:2285-2290.[20]李延来唐加福姚建明等.质量屋构建的研究进展[J].机械工程学报200945(2):280-293.LiYanlaiTangJiafuYaoJianmingetal.Progressofresearchesonbuildinghouseofquality[J].ChineseJour-nalofMechanicalEngineering200945(2):280-293.(inChinese)[21]WangSY.Constructingthecompletelinguistic-basedandgap-orientedqualityfunctiondeployment[J].ExpertSys-temswithApplications201037(2):908-912.[22]XuZS.Anoteonlinguistichybridarithmeticaveragingoperatoringroupdecisionmakingwithlinguisticinforma-tion[J].GroupDecisionandNegotiation200615(6):581-591.[23]XuZS.Ongeneralizedinducedlinguisticaggregationop-erators[J].InternationalJournalofGeneralSystems200635(1):17-28.[24]HerreraFMartínezL.A2-tuplefuzzylinguisticrepre-sentationmodelforcomputingwithwords[J].IEEETransactionsonFuzzySystems20008(6):746-752.[25]JayaswalBKPattonPC.Designfortrustworthysoft-ware[M].NewJersey:PersonEducationInc2006.[26]ZadehLA.Theconceptofalinguisticvariableanditsap-plicationtoapproximatereasoning(PartⅠ)[J].Informa-tionSciences197588(3):199-249.书书书136航空学报Jan.252011Vol.32No.1[27]XuZS.Aninteractiveapproachtomultipleattributegroupdecisionmakingwithmultigranularuncertainlin-guisticinformation[J].GroupDecisionandNegotiation200918(2):119-145.[28]BodilySE.Adelegationprocessforcombiningindividualutilityfunctions[J].ManagementScience197925(10):1035-1041.[29]沈玉龙崔西宁马建峰等.综合化航空电子系统可信软件技术[J].航空学报200930(5):938-945.ShenYulongCuiXiningMaJianfengetal.Trustsoft-waretechnologyinintegratedavionicssystems[J].ActaAeronauticaetAstronauticaSinica200930(5):938-945.(inChinese)王晓暾(1984-)男博士研究生。主要研究方向:质量工程与管理产品研发管理。E-mail:wangxt84@gmail.com熊伟(1963-)男博士教授博士生导师主要研究方向:质量管理与质量工程、软件质量保证。E-mail:zjuquality@yahoo.com.cnSolutionofTechnicalContradictionforDependableSoftwareBasedonQFDandTRIZWANGXiaotunXIONGWei*SchoolofManagementZhejiangUniversityHangzhou310058ChinaAbstract:Inordertoimprovesoftwaredependabilityamethodisproposedforsolvingtechnicalcontradictionsindependa-blesoftwaredevelopmentbasedonqualityfunctiondeployment(QFD)andtheRussiantheoryofinventiveproblemsolving(TRIZ).Firstadependablesoftwareplanninghouseofquality(HOQ)isbuilttointroducethevoiceofcustomersintothesoftwaredevelopmentprocess.Thenthetechnicalcharacteristicpairswhoserelationshipsarenegativeinthetechnicalcor-relationmatrixarefoundoutandanalyzedindetail.TheinventiveprinciplesofTRIZareappliedtosolvethetechnicalcon-tradictionsandseveralfeasiblesolutionsorinspirationscouldbeacquired.Consideringthevaguenessanduncertaintyofex-pertjudgmentandthecaseofmulti-granularityandmulti-semanticsinanexpert’slinguisticstatementthelinguisticinfor-mationdecision-makingtheorydevelopedinrecentyearsisintroducedtoevaluateandselectthebestfeasiblealternative.Finallyareal-worldcaseofastronauticsofanembeddedrealtimeoperatingsystem(ERTOS)softwaredevelopmentispro-videdtodemonstratethevalidityandapplicabilityoftheproposedmethod.Keywords:softwaredependabilitytechnicalcontradictionqualityfunctiondeploymentTRIZmulti-granularitylinguisticvariablealternativeevaluationReceived:2010-03-05Revised:2010-04-21Accepted:2010-09-10Publishedonline:2010-11-110909URL:www.cnki.net/kcms/detail/11.1929.V.20101111.0909.002.htmlDOI:CNKI:11-1929/V.20101111.0909.002Foundationitems:NationalNaturalScienceFoundationofChina(90718038)ZhejiangProvincialNaturalScienceFoundationofChina(Y7080086)ZhejiangProvincialSocialSciencePlanningProjectofChina(10CGGL20YBB)*Correspondingauthor.Tel.:0571-88206856E-mail:zjuquality@yahoo.com.cn

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