下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
功能安全是现代工程的一个重要方面，因为它涉及复杂系统的设计、实施和操作，旨在最大限度地降低发生危险和事故的风险。在当今时代背景下，随着技术的快速进步和人们对软件系统的依赖日益加深，软件功能安全已成为全球各个行业的重要关注点。
软件功能安全是指确保软件系统及其相关组件正确、安全地执行预期功能的系统过程。它包括识别、评估和降低与可能对人员、财产或环境造成损害的软件故障相关的风险。
软件功能安全的重要性从各个行业对软件系统的依赖程度不断增加就可以看出。2022年，全球软件市场规模达到1.3万亿美元，同比增长6.8%。这种大幅度增长是由人工智能（AI）、物联网（IoT）等先进技术和跨行业（包括农业、汽车、医疗保健和能源等）的自动化日益普及推动实现的。
随着软件系统变得越来越复杂和相互关联，软件故障可能导致的后果也逐渐加剧。现代软件系统的高度复杂性和广泛的互联互通不仅增大了故障的可能性，而且使这些故障的影响更为广泛和严重。例如，根据IT软件质量联盟（CISQ）的研究，仅在2020年，美国因软件质量不佳导致的经济损失就达到了2.08万亿美元，其中大部分损失源于软件操作失败，其经济影响高达1.56万亿美元。此外，软件开发项目失败的成本也显著增加，达到2600亿美元。这些惊人的数字凸显了软件功能安全在现代技术环境中的重要性，以及为什么组织和行业需要不断努力将由软件故障带来的经济和社会影响降至最低。
如此高额的经济损失表明，软件故障不仅仅是一个技术问题，更是一个具有重大经济和社会影响的全球性问题。因此，提高软件质量、采取功能安全措施、减少软件故障已成为全球各行各业的重要议题。
表明软件功能安全重要性的突出例子是2018年和2019年发生的波音737 MAX坠机事故，这两起事故归因于机动特性增强系统（MCAS）中的软件故障。这两起事故导致346人死亡，以及整个波音737 MAX机队停飞。随后的调查和监管审查表明，安全关键系统的设计与开发需要严格的软件功能安全流程。
在汽车行业，自动驾驶汽车的出现进一步强调了软件功能安全的重要性。Allied Market Research的一份报告预测，到2026年，全球自动驾驶汽车市场规模将达到5566.7亿美元，2019年至2026年的复合年增长率为39.47%。随着汽车越来越依赖软件系统进行导航、通信和控制，确保软件系统的功能安全对于防止发生事故和保护人的生命安全至关重要。
软件功能安全的未来发展可能会侧重于应对日益复杂和相互关联的系统所带来的挑战。这包括人工智能和机器学习算法的结合，这些算法在系统行为中引入了新的不确定性和不可预测性。此外，物联网设备的广泛应用，及其对云计算和边缘计算技术的日益依赖引发了人们对数据安全和隐私保护的担忧，使软件功能安全形势进一步复杂化。
应对这些挑战的一种方法是制定和实施稳健的安全标准与指南，如ISO 26262、GB/T38874等。这些安全标准与指南为软件系统相关风险的系统评估和管理提供了框架，有助于确保软件系统安全、可靠地执行预期功能。
软件功能安全的未来发展会越来越多地使用形式化方法和基于模型的设计技术。形式化方法涉及软件系统的数学表示和分析，允许对其安全属性进行严格的验证和确认。通过为安全关键软件的设计和开发提供更强大的基础，基于模型的设计技术有助于减小发生软件故障的可能性并降低其风险。
总之，各行各业对软件系统的依赖日益加深已将功能安全，更具体地说是软件功能安全，带到了工程关注的最前沿。通过了解与软件故障相关的潜在危险并努力制定和实施有效的安全措施，可以最大限度地降低与软件系统相关的风险并保护人员、财产和环境。