[發(fā)明專利]一種基于混合測(cè)試的軟件可靠性評(píng)估方法及其裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110006751.0
• 申請(qǐng)日: 2011-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN102063375A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳玉美;王栓奇;陸民燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F11/36
• 分類號(hào): G06F11/36
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 官漢增

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軟件可靠性工程領(lǐng)域，尤其涉及軟件可靠性測(cè)試和評(píng)估領(lǐng)域，具體地說，是指一種基于混合測(cè)試的軟件可靠性評(píng)估方法及其裝置。

背景技術(shù)

軟件可靠性評(píng)估技術(shù)作為評(píng)價(jià)軟件質(zhì)量和可靠性的重要手段，正成為國(guó)內(nèi)外軟件可靠性工程的主要研究方向之一。為了滿足用戶對(duì)軟件可靠性要求、評(píng)估軟件可靠性水平及驗(yàn)證軟件產(chǎn)品是否達(dá)到可靠性要求，軟件可靠性測(cè)試是一種有效的途徑。它是隨機(jī)測(cè)試中的一種，其主要特征是按照用戶實(shí)際使用軟件的方式來測(cè)試軟件。它一方面繼承了軟件測(cè)試的思想，另一方面又有自身的特點(diǎn)，特別是在測(cè)試機(jī)理上與一般軟件測(cè)試是不同的。

當(dāng)前有兩種主要的傳統(tǒng)的軟件可靠性測(cè)試及評(píng)估方法，一種是Richard?C.Linger?1988年在其論文《A?case?study?in?cleanroom?software?engineering》中提出的“基于使用模型的統(tǒng)計(jì)測(cè)試方法”，其中使用模型包括馬爾可夫模型和形式化的語法，根據(jù)這些使用模型來產(chǎn)生測(cè)試用例(軟件所有可能輸入的一個(gè)子集)并評(píng)估和度量軟件可靠性；另外一種是AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室的John?D.Musa?1993年在其論文《Operational?profiles?in?software?reliability?engineering》提出的“基于操作剖面的可靠性測(cè)試方法”，其中操作剖面即用戶使用軟件的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，其構(gòu)造流程如圖1所示，首先確定操作模式和操作的發(fā)起者，然后選擇表格表示法或圖形表示法對(duì)每個(gè)操作發(fā)起者創(chuàng)建操作表，最后確定單個(gè)操作或?qū)傩灾档某霈F(xiàn)率，將總的發(fā)生概率分解到每個(gè)操作上，最后生成MUSA操作剖面，該方法是根據(jù)操作剖面抽樣隨機(jī)生成測(cè)試數(shù)據(jù)。上述兩種方法的基本思想都是基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本原理，即根據(jù)軟件實(shí)際使用情況的統(tǒng)計(jì)規(guī)律的描述，對(duì)軟件進(jìn)行隨機(jī)測(cè)試，利用測(cè)試結(jié)果進(jìn)行軟件可靠性評(píng)估。該特點(diǎn)決定了這一過程時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高、資源消耗大，因此如何加快軟件可靠性測(cè)試，及提高軟件可靠性評(píng)估的效率和準(zhǔn)確性，是亟待突破的技術(shù)難關(guān)。

另外目前大部分軟件在發(fā)布之前都會(huì)根據(jù)被測(cè)軟件的特點(diǎn)和其所要達(dá)到的要求或指標(biāo)(主要是與缺陷相關(guān)的要求或指標(biāo))進(jìn)行針對(duì)性測(cè)試，如針對(duì)覆蓋率要求的各種覆蓋率測(cè)試、針對(duì)功能實(shí)現(xiàn)的功能測(cè)試等等，它們?cè)诎l(fā)現(xiàn)軟件缺陷提高軟件質(zhì)量方面具有明顯的效果。但是針對(duì)性測(cè)試中的缺陷信息并沒有用于對(duì)軟件可靠性的評(píng)估中，軟件可靠性評(píng)估仍然是通過“從頭開始的”軟件可靠性測(cè)試和重新收集失效數(shù)據(jù)等方面來進(jìn)行。因此如何充分、綜合地利用這些已有的測(cè)試信息綜合到軟件可靠性評(píng)估過程中，并通過其實(shí)現(xiàn)裝置提高軟件可靠性評(píng)估的效率也已成為當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的軟件可靠性測(cè)試效率低的問題，提供了一種基于混合測(cè)試的軟件可靠性評(píng)估方法及其裝置，所述的方法是基于針對(duì)性測(cè)試與運(yùn)行測(cè)試相結(jié)合的混合兩階段可靠性加速測(cè)試方法，同時(shí)結(jié)合次序統(tǒng)計(jì)量理論，提出了基于混合測(cè)試的軟件可靠性次序統(tǒng)計(jì)量模型，充分利用針對(duì)性測(cè)試以及運(yùn)行測(cè)試的測(cè)試數(shù)據(jù)，并給出軟件可靠性評(píng)估，從而加速軟件可靠性測(cè)試過程，提高軟件可靠性測(cè)試效率。

本發(fā)明從軟件可靠性評(píng)估方法數(shù)據(jù)輸入的角度，對(duì)傳統(tǒng)軟件可靠性測(cè)試方法進(jìn)行了改進(jìn)，采用由針對(duì)性測(cè)試向運(yùn)行測(cè)試過渡的混合測(cè)試方法。這種混合測(cè)試方法中，充分利用了針對(duì)性測(cè)試中收集到的缺陷信息，通過面向缺陷的針對(duì)性測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的缺陷被不斷剔除，軟件的可靠性得到了增長(zhǎng)。當(dāng)針對(duì)性測(cè)試基本結(jié)束后，通常這個(gè)時(shí)候軟件可靠性還沒有達(dá)到規(guī)定的可靠性要求，因此還要繼續(xù)轉(zhuǎn)入軟件可靠性測(cè)試，直到滿足規(guī)定的可靠性要求。其中針對(duì)性測(cè)試采取的是基于覆蓋率的白盒測(cè)試，運(yùn)行測(cè)試為黑盒測(cè)試，所以本發(fā)明提供的這種混合測(cè)試從某種程度上來說可以看作是一種灰盒測(cè)試方法。

本發(fā)明提供的基于混合測(cè)試的軟件可靠性評(píng)估方法的原理為：

假設(shè)被測(cè)軟件中有n個(gè)缺陷，其缺陷失效率分別為φ₁，φ₂，...，φ_n，將缺陷失效率按照從小到大的順序排列，記為次序缺陷失效率：φ_1:n，φ_2:n，...，φ_n:n。假設(shè)混合測(cè)試過程中共發(fā)現(xiàn)k個(gè)缺陷，將這k個(gè)缺陷按照缺陷失效率從大到小的順序排列，并將排序好的缺陷失效率依次記為Ψ_i(i＝1，2，...，k)。根據(jù)測(cè)試的順序特性，可以認(rèn)為這k個(gè)缺陷是n個(gè)缺陷中失效率最大的前k個(gè)缺陷，因此有如下對(duì)應(yīng)關(guān)系：Ψ_i＝φ_(n+1-i):n。