考慮測試與運行差別的NHPP類軟件可靠性增長模型研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著軟件產(chǎn)品與計算機一起滲透到各類軍用、民用設備中,軟件的質(zhì)量問題也引起了人們越來越廣泛的關注。軟件可靠性指標是軟件質(zhì)量屬性中最重要的內(nèi)容之一,它定量地描述了軟件開發(fā)和使用過程中出現(xiàn)的失效。軟件可靠性增長模型是評估和預測軟件可靠性的主要方法。非齊次泊松過程(non-homogeneous Poisson process,簡稱NHPP)類軟件可靠性增長模型是軟件可靠性增長模型中非常重要的一類,也是目前研究最多、應用較廣的一類模型,這類模型

2、一般假設軟件的測試環(huán)境與軟件的運行環(huán)境相同,即用軟件在測試條件下獲得的失效數(shù)據(jù)能夠預測軟件在運行時的可靠性。實際上軟件的測試剖面和運行剖面是不同的,即測試可靠性和運行可靠性是有區(qū)別的。為了提高軟件可靠性評估和預測的精度,本文從研究軟件運行剖面和測試剖面的差異入手,研究剖面的差異對軟件可靠性評估的影響。
  本文首先根據(jù)測試可靠性和運行可靠性的概念,重點討論了軟件測試剖面和運行剖面的差別,應用實測數(shù)據(jù)驗證得到軟件測試階段測試覆蓋率與

3、運行階段測試覆蓋率,從而以測試覆蓋率量化說明了測試剖面與運行剖面的差別。在此基礎上給出了考慮測試剖面與運行剖面差別的幾種運行階段失效率的形式,然后根據(jù)失效率遞減的和先增后減的變化趨勢,從理論上分析了測試可靠性與運行可靠性的差別,研究這兩種可靠度對軟件發(fā)布時間的影響。
  絕大多數(shù)軟件可靠性增長模型都假設軟件故障服從同一種分布。在實際情況中,軟件故障經(jīng)常受各種因素的影響,例如運行環(huán)境、測試方法和資源分配等,從而軟件故障不可能服從同一

4、分布,這就是移動點問題。移動點技術的實質(zhì)就是根據(jù)軟件的失效趨勢,對失效數(shù)據(jù)進行分段擬合。在測試剖面與運行剖面差別的基礎上,量化分析了軟件測試階段和運行階段的故障檢測率,建立了考慮測試剖面與運行剖面差別的基于移動點技術的軟件可靠性增長模型TO-SRGM。
  軟件的測試剖面是在軟件運行剖面的基礎上建立的,因而軟件的測試剖面與運行剖面又是存在聯(lián)系的。環(huán)境因子可以將測試階段與運行階段聯(lián)系起來。本文概括總結了文獻中提出的影響軟件發(fā)展各個階

5、段的環(huán)境因素,重點分析了測試與運行階段隨時間變化的環(huán)境因子。在NHPP類軟件可靠性增長模型框架基礎上,在移動點技術基礎上,建立了從測試階段到運行階段考慮變化環(huán)境因子的基于移動點技術的軟件可靠性增長模型框架。通過分析環(huán)境因子的具體形式和運行階段故障檢測率變化的形式以及故障排除效率,在統(tǒng)一的框架基礎上,分別建立了基于環(huán)境因子與移動點技術的軟件可靠性增長模型 TEO-SRGM、PTEO-SRGM。軟件的測試階段也存在移動點,將環(huán)境因子擴展到軟

6、件的測試階段,建立了測試階段基于移動點和環(huán)境因子的軟件可靠性增長模型CE-SRGM。
  絕大多數(shù)的軟件可靠性增長模型都假設故障之間是獨立的,實際上,在軟件的測試過程中,故障之間的相關性是普遍存在的。由于軟件的測試剖面與運行剖面存在著差別,在軟件的運行階段,絕大多數(shù)相關性故障已經(jīng)被排除,故障檢測率體現(xiàn)了故障本身具有的下降的趨勢。因此,這兩個階段故障檢測率是不同的。本文首先對軟件故障相關性用有向圖進行了形式化的分析,然后分析了隨時間

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