一、前言

隨著信息技術的發展，計量器具的開發、設計、制造和使用與計算機軟件的結合越來越緊密。如何恰當評估計算機軟件在量值溯源、檢驗檢測、校準和計量器具使用過程中對測量和計量數據的影響，保障計量器具的法制性成為計量科學研究的新課題。

歐盟于2004年推出了WELMEC 7.1 issue 2《計量器具軟件開發要求》和WELMEC 7.2 issue 1《計量器具軟件指南》等標準。而美國國家標準技術研究院(NIST)的ITL實驗室也專注于研究計算機技術及其對計量器具的影響。我國2007年頒布的JJF1182-2007《計量器具軟件測評指南》也為調整國內計量器具軟件和計量法制要求的關系奠定了技術基?

什么是計量器具軟件測評，其具體內容和方法是什么，我國應建立什么樣的測評體系等一系列問題成為開展測評工作必須研究的課題。本文在軟件測試定義的基礎上確定了計量器具軟件測評的概念，并在概要介紹測評內容、方法的基礎上，提出了建設我國計量器具軟件測評體系的一種模型。

二、計量器具軟件測評的定義

軟件測試是軟件開發過程中的一個重要階段，是軟件開發質量保證的重要環節。1979年，美國計算機軟件測試專家GLenford J.Myers認為:“軟件測試是為了發現錯誤而運行程序的過程”。隨著質量概念的深入，Bill Hetzel認為:“測試是以評價一個程序或者系統屬性為目標的任何一種活動。測試是對軟件質量的度量。”2007年提交的IEEE/ANSI～/cite{B5}標準草案中將軟件測試定義為:“(A)在規定條件下運行系統或構件的過程。觀察和記錄結果，并對系統或構件的某些方面給出評價。(B)進行(A)中的過程?！?/P>

根據軟件測試的定義，計量器具軟件測評可以定義為對內嵌于計量器具之中或運行于計量器具之外，驅動計量器具進行工作，或對測量結果的有效性和合法性具有潛在影響的相關軟件進行法制性測試和評價的計量行為。

計量器具軟件測評的定義表明:(1)測評的對象是計量器具軟件或對測量結果的有效性和合法性具有潛在影響的相關軟件；(2)測評具有法制性；(3)測評分為測試和評價；(4)測評是一種計量行為。這些特點使得計量器具軟件測評既有一般軟件測試的共性，也有一般軟件測試所不具有的特性。

三、計量器具軟件測評的內容

依據JJF1182-2007，計量器具軟件測評的內容主要包括:(1)是否滿足計量軟件特別標識的要求；(2)是否滿足保護測量數據和計量參數的存儲或傳遞的要求；(3)是否具有防欺騙性使用的要求；(4)是否具有獨立于外部設備的要求。

計量軟件特別標識是指與計量相關軟件或軟件模塊密切相關的可讀字符串。計量器具使用過程中可以進行檢查，并且要求可視，使得軟件測評人員、計量管理人員和用戶能夠確定其與獲批準型號的計量器具的一致性。

測量數據和計量參數的存儲或傳遞的要求包括算法和功能的可測性與正確性；計量數據自動和長期存儲的靈活性和法制性；數據傳輸的可靠性、安全性、一致性。

防欺騙性使用的要求包括預防用戶誤操作機制和防止軟件的非法修改、保護功能的非授權使用和非法功能的暗嵌。

獨立于外部設備的要求包括對硬件缺陷偵測的支持、硬件穩定性保護的支持、法制計量部分與非法制計量部分的接口和分離、軟件和硬件的接口和分離，以及維護升級等內容。

四、計量器具軟件測評方法

一般軟件測試分黑盒測評和白盒測評。

黑盒測評屬于結果型測試，測試人員通過輸入數據，將軟件輸出與預期結果進行對比，發現軟件中潛在的問題。一般考察軟件的功能和性能，主要針對系統的準確性、可操作性、邊緣性、覆蓋性、完整性和統一性進行測試，發現系統中存在的問題。黑盒測試的優點是方便快捷，不需要深入細節；缺點是對于程序中暗藏的后門、重要的法制性內容不能一目了然。

白盒測評屬于過程型測試，測試人員通過閱讀或測試源代碼，將軟件的源代碼與預期開發目的進行對比，發現軟件在源代碼級別方面存在的問題。一般可以全面考察軟件的架構、功能和性能、主要針對隱含的算法錯誤、邏輯錯誤或后門進行檢查。其優點是軟件的所有細節都將被檢查到；缺點是需要深厚的專業知識、測試時間較長。

由于計量器具軟件測評是一種計量行為，所以JJF1182-2007特別指出，計量器具軟件測評是通過文檔分析和設計驗證、計量特性功能測試驗證、軟件特性功能測試驗證、數據流分析、代碼走查和軟件模塊測試等方法，測評計量相關軟件是否滿足要求。

JJF1182-2007中給出了不同測評內容對應的測評方法:計量軟件特別標識通過文檔分析和設計驗證、軟件特性功能測試驗證、代碼走查進行測評。

計量數據和計量參數的存儲或傳遞一般通過文檔分析和設計驗證、計量特性功能測試驗證、代碼走查和軟件模塊測試進行測評。

防欺騙性使用通過設計驗證、軟件特性功能測試驗證、數據流分析、代碼走查和軟件模塊測試進行測評。

獨立于外部設備的要求通過設計驗證、軟件特性功能測試驗證、數據流分析、代碼走查和軟件模塊測試進行測評。

但是在技術上，計量器具軟件的每一種測評方法都可以歸類到黑盒測評和白盒測評。

五、計量器具軟件測評體系

依據計量器具軟件測評的定義、內容和方法，可以建立如圖1所示的計量器具軟件測評體系。

圖1 計量器具軟件測評體系

該體系以組織制定計量器具軟件測評的相關實施細則為前提和基礎，依據《產品質量法》、《標準化法》、《計量器具軟件測評指南》等相關法律法規，參照國外先進經驗，針對我國計量器具軟件測評特點，建立健全計量器具軟件測評的相關實施細則，從制度上保障測評工作的公正、科學和規范。

通過實驗室建設與配備、測評體系建設、測評相關技術研發配備、技術交流和業務培訓等，建立和提升我國的計量器具軟件測評技術能力。

建立基于數據庫的測評數據支撐系統:將被測企業和產品信息、測評法定依據、測評模型、測評用例、測評方法、測評過程和記錄、測評結果都記錄于該支撐系統中。并隨著數據的積累，逐步提煉我國計量器具軟件測評的特點，推動測評工作由起步向成熟發展。

建立基于Web service的測評支撐平臺，提供測評過程中的數據交換接口平臺、應用整合接口平臺、門戶服務接口平臺等內容，建立測評過程的交流機制。

建立測評系統，包括內部測評系統、外部申請系統、監督與執法系統、公共服務與交流系統，為計量器具軟件測量工作走向信息化、公開化、規范化奠定基?

建立安全管理體系包括安全策略、安全管理和安全技術三個方面，實現對系統的所有信息資產進行安全的管理和安全的技術保護，同時通過多層次、多角度的安全管理和產品部署，覆蓋從物理環境、網絡層、系統層、數據庫層、應用層到組織管理信息安全的所有方面。

建立運行維護體系，制定統一有序的管理方法和操作步驟，提高系統管理的自動化水平和系統管理效率，加快問題的處理速度。

基于圖1的計量器具軟件測評體系是一個有機的整體，下層為上層的基礎，安全和維護貫穿整個體系，不但能夠很好地支撐我國計量器具軟件測評工作的開展，而且可以不斷提升我國計量器具軟件測評的水平。

六、結束語

計量器具軟件測評是計量工作面臨的新課題，國內目前正在開展計量器具軟件測評的研究。本文對計量器具軟件測評的定義、內容、方法和體系的分析，為我國計量器具軟件測評工作的準備、開展和建立計量器具軟件測評體系提供了一定的思路。