Возможны три причины отказа некоторого устройства: ошибка проектирования, производственный дефект и сбой. Ошибка проектирования – это дефект, который с самого начала присутствует в каждом экземпляре изделия. Производственный дефект – это ошибка, имеющаяся в одном или нескольких экземплярах изделия из-за того, что эти конкретные экземпляры изготовлены неверно. Сбои – это дефекты, первоначально не присутствующие в изделии, но возникающие в процессе его функционирования вследствие некоторых физических явлений.
На рис. 5.2 показано изменение со временем частоты отказов типичного устройства.
Рис. 5.2. Надежность аппаратуры
Можно проиллюстрировать кривую на примере среднего автомобиля. Вначале автомобиль ненадежен из-за ошибок проектирования и производственных дефектов (недозатяжка болтов, неправильная регулировка). Производственные дефекты обнаруживаются и ликвидируются, машина достигает своего пика надежности. После первоначального этапа (процесса приработки) наступает период относительного постоянства частоты поломок, во время которого детали выходят из строя случайным образом. По мере того, как заканчивается срок службы автомобиля, поломки перестают быть случайными и возникают с возрастающей частотой, – соответственно, надежность автомобиля уменьшается. Говоря о надежности аппаратуры, имеют в виду именно среднюю фазу, на которой надежность постоянна.
Надежность ПО существенно отличается от надежности аппаратуры. Компьютерная программа не изнашивается, т.е. последней фазы для нее не существует, однако и первая фаза («приработки» программы) тоже отсутствует: коррекция программы (независимо от причин, по которым она выполнялась) аналогична внесению изменений в конструкцию физического устройства, в результате чего получается новое устройство, с другим показателем надежности.