[發明專利]一種考慮軟件測試與運行環境差別的軟件成本模型建模方法

有效

• 申請號: 201310272368.9
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN103310073A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 高峰;孟斌;萬程程;陳嵩博;王坐山;趙小晴;于亞龍;吳田
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 祗志潔

技術領域

本發明涉及軟件成本模型研究領域，特別是考慮了軟件測試與運行環境之間的差別，提出了一種基于軟件測試與運行環境差別的軟件成本模型建模方法。

背景技術

為了使軟件達到一個安全穩定的可靠性等級，軟件在發布前要經過長時間的測試過程。但測試過程十分消耗時間和金錢。軟件測試時間越短，越有利于減少測試成本，但是同時會帶來軟件的不可靠性，增加維護成本；另一方面，軟件的測試時間越長，增加了軟件測試成本，同時軟件發布時間的推遲可能減少產品的市場占有率。所以，何時停止軟件測試、將軟件產品發入市場，是實際工程中需要考慮的重要問題。而軟件成本模型就是用來幫助軟件開發者控制成本和確定發布時間的有效工具。

軟件系統特別是嵌入式系統，在運行階段，與測試環境不同的硬件平臺、操作系統和不同的應用軟件的作用等，使得軟件運行環境和測試環境存在差異。

(1)由于運行環境中的測試十分消耗資源和時間，所以在軟件測試過程中，人們會采用多種測試方法和測試工具加速軟件的失效，來降低成本，提高效率。測試技術的使用，加速了軟件系統的失效過程，利用測試階段的失效數據來預測運行階段失效強度，會對運行階段失效強度的估計較悲觀。

(2)測試階段的故障檢測率，與測試方法和測試工具有關，隨時間是一個遞減的函數，而運行階段的故障檢測率與使用環境、操作人員習慣、軟件系統使用頻率等有關，變化存在不確定性。

(3)為了提高軟件發布時的可靠性，在測試階段對軟件的操作和出現的頻率，以及對指定應用的輸入都是為了發現軟件錯誤并修正而進行的，和運行階段用戶對軟件系統的操作有很大的不同。對軟件操作的差異必然導致測試階段的測試覆蓋率和測試速度高于運行階段。測試覆蓋率和測試速度的差異進一步說明了測試剖面和運行剖面的差異。

因此，軟件測試環境和運行環境之間存在著差異，這種差異會影響軟件成本模型的成本參數以及對軟件失效強度的估算，進而對軟件的成本估算及最優發布時間造成影響。

軟件成本模型是用來幫助軟件開發者控制成本和確定發布時間的有效工具。軟件成本模型一般包括測試階段的成本和運行階段的成本，其中測試階段的成本又分為測試成本和排錯成本。運行階段的成本也稱為維護成本，是指軟件發布后的發生失效的排錯成本。Okumoto和Goel等提出的經典軟件成本模型如下等式所示，

C_成本(T)＝c₁m(T)+c₂[m(T_L)-m(T)]+c₃T

其中，C_成本(T)是軟件總成本，T是軟件的發布時間，T_L是軟件的運行時間，m(T)為軟件故障累計失效數，c₁m(T)是測試階段排除故障的成本，c₂[m(T_L)-m(T)]是運行階段排除故障的成本，且c₂＞＞c₁。c₃是軟件在測試階段內單位時間的測試成本。c₁是指測試階段內修正單位軟件故障的費用，c₂是運行階段內修正單位軟件故障的費用。

從理論上來將，測試與運行環境的差異對軟件成本的影響主要體現在兩方面：

1、對測試階段成本的影響；

環境差異的變化主要體現在測試覆蓋率、測試速度和故障檢測率上，這些指標也能夠有效地反映測試質量。測試質量的高低會影響測試階段修正一個錯誤的費用c₁、單位時間的測試費用c₃等，進而對軟件測試階段的成本造成影響。

2、對軟件維護成本的影響；

由于運行環境中的測試十分消耗資源和時間，所以在軟件測試過程中，人們會采用多種測試方法和測試工具加速軟件的失效，來降低成本，提高效率。測試技術的使用，加速了軟件系統的失效過程，利用測試階段的失效數據來預測運行階段失效強度，會對運行階段失效強度的估計較悲觀，造成累積失效數m(T)的估計比實際情況中的大，進而影響軟件維護成本。

發明內容