随着软件规模的不断扩大,软件出现故障的概率随之增大。软件故障已成为软件系统不可靠的主要来源。软件可靠性模型对于软件可靠性估测起着核心的作用。目前所提出的模型大多有着一定的应用条件和适用范围,不能适应复杂多变的应用环境的要求,在客观上为软件可靠性模型的应用提出了新的问题。此外,大多数软件故障是间歇的、随机的,所以软件可靠性模型在形式上通常是一个随机过程,这就使得在分析软件可靠性时,时间比定义动态操作的逻辑特性还要关键。随机Petri网是性能评价领域里一种有力的系统建模和分析工具,它着眼于系统中可能发生的各种状态变化以及变化之间的关系,不仅有助于定性地理解被建模系统的动态行为,还可以定量地计算各种性能指标,为系统结构和参数的选择提供依据。为此,本文针对构件化软件提出了一种基于随机Petri网的软件可靠性分析方法,并详细地给出了完整的实现方案。它符合尽可能在软件开发的上游阶段对软件进行可靠性评估的思想。通过实例分析可以看出,用该分析方法建立起的可靠性模型可以很好的描述软件系统的动态变化过程;尽可能多的考虑了影响软件可靠性的因素;有利于降低软件可靠性描述与分析的复杂度,提高评价和预测可靠性的精确度;所获得的结果为分析系统运行一定时间后的可靠性情况提供了有利的手段,也可以直接用于指导后期的开发过程。文章首先讨论了随机Petri网、软件可靠性技术与软件体系结构的概念、特点及它们之间的关系;随后从软件体系结构、对故障的产生与传播的表述等方面入手给出了具体的可靠性建模方法,并介绍了相应的可靠性分析方法;接着,针对随机Petri网应用中经常会遇到的状态空间爆炸问题给出了三种解决策略;最后,对论文工作进行了全面的总结,并对今后的研究工作做出了展望。