故障檢測(cè)與修正過(guò)程的NHPP類軟件可靠性增長(zhǎng)模型研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，軟件系統(tǒng)越來(lái)越多的應(yīng)用在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域中，軟件質(zhì)量問(wèn)題也引起了人們?cè)絹?lái)越廣泛的關(guān)注。軟件可靠性是軟件質(zhì)量的一個(gè)重要屬性，軟件可靠性增長(zhǎng)模型（Software Reliability Growth Models，SRGMs）是采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法評(píng)估軟件可靠性的主要工具。非齊次泊松過(guò)程（Non-Homogeneous Poisson Process，NHPP）類軟件可靠性增長(zhǎng)模型是應(yīng)用最廣泛的一類模型，并且已經(jīng)成為軟件

2、可靠性工程實(shí)踐中非常重要的工具。軟件測(cè)試主要包括故障檢測(cè)和故障修正兩個(gè)過(guò)程，然而大多數(shù)的NHPP類軟件可靠性增長(zhǎng)模型是針對(duì)故障檢測(cè)過(guò)程建立的，通過(guò)假設(shè)檢測(cè)到的故障能夠立即被修正，省略了故障的修正過(guò)程。實(shí)際上，故障修正過(guò)程通常滯后于故障檢測(cè)過(guò)程，一些已檢測(cè)到的故障甚至需要很長(zhǎng)一段時(shí)間才能被修正。此外，故障修正過(guò)程也是提高軟件可靠性的重要環(huán)節(jié)，與故障檢測(cè)過(guò)程密切相關(guān)，在軟件可靠性建模中不應(yīng)該簡(jiǎn)單的省略掉故障修正過(guò)程。本文深入地研究了故障檢測(cè)

3、過(guò)程與故障修正過(guò)程之間修正延遲的變化情況，建立了故障檢測(cè)與修正過(guò)程的軟件可靠性增長(zhǎng)模型，并在這些模型的基礎(chǔ)上討論了軟件最優(yōu)發(fā)布問(wèn)題。
　　由于故障檢測(cè)過(guò)程和故障修正過(guò)程可以直接通過(guò)時(shí)間延遲聯(lián)系起來(lái)，現(xiàn)有的故障檢測(cè)與修正過(guò)程的軟件可靠性增長(zhǎng)模型大多是從時(shí)間角度建立的。然而在這些模型中使用的時(shí)間延遲函數(shù)大都是研究者根據(jù)自身的研究經(jīng)驗(yàn)假設(shè)得出，函數(shù)形式多種多樣，測(cè)試者很難選擇適合的模型使用。本文首先討論了現(xiàn)有的時(shí)間延遲函數(shù)形式，系統(tǒng)地分

4、析了時(shí)間延遲的變化過(guò)程，歸納總結(jié)出三種具有代表性的時(shí)間延遲類型，提出了一個(gè)比較通用的時(shí)間延遲函數(shù)，并在此基礎(chǔ)上建立了故障檢測(cè)與修正過(guò)程的軟件可靠性增長(zhǎng)模型BTD-SRGM，該模型不僅能夠在不同時(shí)間延遲變化情況的實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)上都有較好的擬合結(jié)果和預(yù)測(cè)能力，而且能夠比較準(zhǔn)確的估算時(shí)間延遲變化情況。
　　與測(cè)定故障的修正時(shí)間相比，故障數(shù)量是更容易測(cè)定的數(shù)據(jù)。因此，從故障數(shù)量的角度對(duì)修正延遲進(jìn)行研究更加實(shí)際。殘余未修正故障數(shù)能夠從故障數(shù)量

5、上對(duì)故障檢測(cè)過(guò)程與故障修正過(guò)程之間的修正延遲進(jìn)行描述，而且具有的“先增后減”的變化趨勢(shì)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析比較得出殘余未修正故障數(shù)的函數(shù)形式，建立了故障檢測(cè)與修正過(guò)程的軟件可靠性增長(zhǎng)模型BCL-SRGM，該模型不僅在故障檢測(cè)過(guò)程和故障修正過(guò)程上都有較好的表現(xiàn)，還能夠更準(zhǔn)確的刻畫修正延遲的變化情況。
　　故障的不完全排錯(cuò)現(xiàn)象是使故障檢測(cè)過(guò)程與故障修正過(guò)程需要在軟件可靠性建模中分開的主要原因，故障排除效率是考慮不完全排錯(cuò)的軟件可靠性增長(zhǎng)模型

6、中的一個(gè)重要參數(shù)，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)故障排除效率能夠較好的從故障數(shù)量的角度反映故障檢測(cè)過(guò)程與故障修正過(guò)程之間的關(guān)系。在實(shí)際數(shù)據(jù)上的進(jìn)一步比較得出羅吉函數(shù)能夠正確地表示故障排除效率，由此建立了故障檢測(cè)與修正過(guò)程的軟件可靠性增長(zhǎng)模型RDC-SRGM。測(cè)試人員使用該模型不僅能夠?qū)收蠙z測(cè)過(guò)程和故障修正過(guò)程進(jìn)行可靠性分析，還能根據(jù)該模型估計(jì)出的故障排除效率均值來(lái)掌握測(cè)試的實(shí)際情況。
　　在傳統(tǒng)的軟件成本模型中由于沒(méi)有考慮故障的修正延遲，不能得出