丛书序

自18世纪中叶以来，人类先后经历了三次工业革命：第一次工业革命开创了“蒸汽时代”，标志着人类文明由农耕文明向工业文明的过渡；第二次工业革命开创了“电气时代”，使电力、钢铁、铁路、化工、汽车等重工业兴起；第三次工业革命开创了“信息时代”，使全球信息和资源交流变得更为迅速，工业化与信息化深度融合。三次工业革命的演进和积累使人类发展进入了繁荣的时代。

中国在前两次工业革命中发展迟缓，在第三次工业革命期间奋起直追，特别是最近十多年来，神州天宫、深海蛟龙、太湖之光、中国天眼、华龙一号、纵横高铁等成就举世瞩目，中华民族踏上了伟大复兴的道路，制造强国、网络强国加快推进数字中国建设。当前，制造业面临重大的变革，工业软件、工业互联网、CPS为工业装备的设计、生产、运维提供了新的平台和方法，软件已成为各行业智能化、互联化的关键。随着软件的规模越发庞大、结构日趋复杂，软件会存在问题或缺陷，这些问题或缺陷甚至可能导致产品失效，引发事故。美国“爱国者”导弹失效和“阿丽亚娜”火箭爆炸、我国“7.23甬温线事故”等均是由嵌入式软件的安全性缺陷导致的。软件的安全性、可信性成为业内广泛关注的焦点，软件安全性分析、设计、验证、维护等关键基础技术变得更加重要。

在这个问题的研究上，西方发达国家比我国先走了一步。1995年，麻省理工学院研究团队针对嵌入式软件安全性发起了“MIT Safety Project”项目。依托此项目，该团队发表了大量关于软件安全性分析、安全需求管理、安全性设计和验证的论文、著作，为嵌入式软件安全性研究奠定了较好的理论基础。在此之后，该领域的研究在国际上得到了广泛关注。2001年，国际电工委员会（International Electrotechnical Commission，IEC）发布了首个产品安全性标准——IEC 61508《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》。该标准从研发过程管理、安全保障技术等多个方面对安全相关产品（含软件）提出了要求，得到了国际上知名检测认证机构（TUV、SGS、UL、CSA等）、领军企业（波音、空客、GE、ABB、宝马等）的广泛支持，在世界范围内产生了较大影响力。

经过十多年的发展，以该标准为基础，结合各领域知识背景，已形成了适用于航空、核电、轨道交通、工业仪表、医疗电子、电驱设备、智能家电等领域的产品安全技术标准，涉及国计民生各重点行业。虽然标准体系逐渐完善，但是功能安全相关标准仍比较松散，针对具体检测的技术、方法、工具仍十分缺乏。因此，本丛书对软件功能安全标准进行了梳理，围绕功能安全技术，对软件功能安全标准的相关条款进行了详细解析，并以轨道交通、汽车电子、智能家电等作为典型案例，讨论了其现状、功能与信息案例要点，应用及存在的难点和注意事项等，希望能帮助读者理解和掌握标准条款的内涵，推动标准技术的正确应用，引导读者充分理解软件功能安全标准，有效实施软件保证活动。

本丛书由工业和信息化部电子第五研究所组织编写，有20多位工作在软件安全性、软件质量、软件测试评估一线，具有丰富经验的专家和技术人员参与了丛书的编写工作。本丛书具有系统性、实用性和前瞻性，有助于读者全面、系统地了解和掌握软件功能安全技术的全貌。尽管对于书中一些具体概念的提法和技术细节可能存在不同的看法，但是，一方面学术需要争论，另一方面学术争论也会通过具体实践逐步走向共识。相信本丛书能促进轨道行业、汽车电子、智能家电等领域产品软件质量的提升并取得国际认证，助力我国智能制造的高质量发展。