軟件可靠性（軟件 Reliability）指的是軟件產品在特定條件下和指定時間內完成預期功能的能力。這種能力不僅受到軟件自身缺陷和誤差的影響，還與系統輸入和使用情況相關。
定義
軟件可靠性這一概念由美國IEEE計算機學會在1983年進行了明確定義，并隨后被美國標準化研究所采納為國家標準。1989年，中國也接受了這一定義作為國家標準。該定義包含兩個層面的意義：一是指在特定條件下，在指定時間段內，軟件不會導致系統失效的概率；二是指在指定時間段內，軟件能夠在所述條件下執行所需功能的能力。這個概率取決于系統輸入以及軟件中存在的故障，后者又決定了系統輸入是否會觸發已經存在于軟件中的故障。
影響因素
軟件可靠性涉及軟件能否滿足既定功能的要求。當軟件未能達到預期效果時，通常是由軟件中的錯誤引起的。這些錯誤可能是軟件開發各個階段中人為失誤的結果，包括需求分析定義錯誤、設計錯誤、編碼錯誤、測試錯誤和文檔錯誤。為了盡可能早地發現并解決這些問題，應盡早識別和糾正錯誤，以防止它們在整個開發流程中擴散。此外，軟件可靠性的另一重要影響因素是健壯性，即軟件對非法輸入的容忍程度。因此，提升軟件可靠性本質上就是減少錯誤并增強健壯性。
差異比較
軟件可靠性與硬件可靠性相比，具有顯著的區別。首先，硬件存在老化和損耗的現象，其失效通常是由于物理故障而導致的，表現為浴盆曲線現象；而軟件不存在此類物理變化，雖然可能存在陳舊過時的問題，但并不遵循浴盆曲線規律。其次，硬件可靠性的決定因素主要是時間，而軟件可靠性的決定因素則是與輸入數據相關的軟件錯誤，更多地依賴于人的因素。第三，硬件可以通過維修或替換失效組件的方式來恢復功能，而軟件只能通過重新設計來解決問題。第四，對于硬件可以采取預防性維護技術來預防故障，而軟件則無法采用類似的技術。第五，針對軟件和硬件的不同特點，可靠性測試和技術的發展路徑也有所不同。第六，盡管冗余技術可用于提高硬件可靠性，但對于相同的軟件來說，冗余并不能提高其可靠性。第七，硬件可靠性評估的方法已經標準化，并形成了完善的理論體系，而軟件可靠性驗證方法尚未建立完備的理論基礎。第八，硬件可靠性已經有成熟的市場，而軟件市場的成熟度相對較低。第九，軟件錯誤往往是永久的并且可重現的，而某些瞬態的硬件錯誤可能會被誤認為是軟件錯誤。總的來說，軟件可靠性相對于硬件可靠性更加難以保障，即使是在航空航天等關鍵領域的軟件系統，其可靠性仍然低于硬件可靠性一個數量級。
問題挑戰
隨著軟件系統規模日益龐大和復雜，確保其可靠性變得愈發困難。特別是在航空、航天等領域，軟件可靠性至關重要。在銀行業務等服務行業中，軟件可靠性直接影響企業的聲譽和發展競爭力。然而，很多軟件項目的開發過程中并未明確提出可靠性要求，這使得開發商傾向于關注其他方面，如速度、結果準確性及用戶體驗，而忽視了可靠性。最終，這些軟件在投入使用后暴露出大量的可靠性問題，增加了維護難度和工作量，甚至可能導致軟件無法實際使用的情況。
參考資料 >
系統性談談軟件可靠性——第4講:軟件可靠性測試.CSDN博客.2024-11-01
軟件可靠性與安全性設計與實現知識梳理(軟件可靠性與安全性高級技術研討會心得).博客園.2024-11-01