软件可靠性测试及其实践

软件可靠性测试是软件可靠性工程的一项重要工作内容 ,是满足软件可靠性要求、评价软件可靠性水平及验证软件产品是否达到可靠性要求的重要途径。本文探讨、研究了软件可靠性测试的基本概念 ,软件可靠性测试过程以及软件可靠性测试中的主要问题 ,还介绍了一个实际软件的可靠性测试工作。

软件可靠性参数研究

确定软件可靠性的定量要求是软件可靠性工程面临的首要工作内容 .本文讨论了软件可靠性定量要求的意义、特点、描述 ,对一般的软件可靠性参数进行了分析 ,提出了结合武器装备特点的软件可靠性参数 ,并给出了软件可靠性参数的选取及其指标确定应考虑的因素 .

软件可靠性增长测试的研究

研究、探讨了软件可靠性增长测试的基本概念及其实施过程中的若干问题，按照实际运行剖面选取测试用例、软件可靠性增长预计，以及正确收集故障数据的问题。

用产品现场数据估计可靠寿命置信区间的方法

在假设产品寿命服从二参数威布尔分布条件下，用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ仿真研究用现场数据估计产品可靠寿命置信区间的方法。在对现有３种区间估计法比较分析的基础上提出了一种新的方法，－平滑正态纠偏百分点法，仿真结果表明此法有较好的统计特性，具有一定的工程应用价值。

嵌入式软件可靠性仿真测试系统研究

研究嵌入式软件可靠性仿真测试方法和环境 .文中给出了仿真测试系统的体系结构 ,并结合该体系结构对嵌入式软件可靠性仿真测试的软硬件特性 ,软件可靠性仿真测试的方法、测试环境配置、关键技术及其可行的解决方案作了探讨 .特别地 。

基于S型测试工作量函数的软件可靠性增长模型

软件测试工作量随时间的变化情况对于软件可靠性增长曲线的形状具有显著影响,因此将测试工作量函数(TEF,Testing Effort Function)引入软件可靠性增长模型(SRGM,Software Reliability Growth Model)中以提高软件可靠性评估性能.分析了软件结构特征及学习因素对实际测试过程的综合影响,研究增长速率为先增后减的S型增长趋势的TEF,提出两种S型TEF,即延迟S型TEF与变形S型TEF,并提出考虑延迟S型TEF的SRGM(DSTEF-SRGM)以及变形S型TEF的SRGM(ISTEF-SRGM).在两组真实失效数据集上,进行了这两种SRGM与经典SRGM及其它考虑TEF的SRGM的对比研究.结果表明,ISTEF-SRGM的模型拟合效果最优,同时验证了该模型具有优越的软件可靠性评估性能及模型适应性.

基于UML实时扩展的嵌入式软件测试用例生成技术

将统一建模语言(unified modeling language,UML)和对象约束语言(object constraint language,OCL)引入嵌入式软件测试领域,首先提出了一种基于UML实时扩展的嵌入式软件测试建模过程。然后,给出了UML状态图和类图的实时扩展方法。最后,结合航空电子系统嵌入式软件测试用例生成过程,详细阐述了被测系统的静态和动态建模,提出了扩展的测试序列定义及其生成方法,最终将所生成测试用例采用扩展标记语言(extensible markup language,XML)格式存储。工程应用验证表明,上述方法可充分发挥UML作为工业标准的工具资源优势,提高嵌入式软件测试用例生成的准确性、有效性和自动化程度。

软件可靠性测试充分性问题的理论研究

在分析了软件可靠性测试充分性准则研究的重要意义的基础上 ,阐述了软件测试充分性准则的概念、分类以及软件可靠性测试充分性准则与整个软件测试充分性准则体系的关系 ,提出了其在软件可靠性测试中的一种实现方法 ,是借鉴已有的软件测试充分性方面的理论 ,对软件可靠性测试充分性问题进行的初步探索 .

基于灰色系统理论的软件可靠性综合评价框架

从系统工程的角度出发,提出一套完整的基于灰色系统理论的软件可靠性综合评价框架.首先,在ISO/IEC 9126软件质量模型的基础上,建立起软件可靠性综合评价体系,并利用灰关联分析方法计算每个度量元与软件可靠性之间的相关程度,由此确定度量元在评价体系中的权重值.在此基础上,提出基于灰色聚类的软件可靠性综合评价方法.初步的实验结果表明,基于灰色系统理论的软件可靠性综合评价框架具有方便实用、全寿命周期评价、数据来源广泛、且可准确反映当前软件可靠性指标水平等优点,适合于软件可靠性工程决策活动.

基于Logistic测试覆盖率函数的软件可靠性建模研究

软件测试覆盖率是测试充分性和测试效率的有效度量指标,其与软件可靠性以及缺陷覆盖情况之间有着一定的相关关系,并且结合测试覆盖率信息的软件可靠性模型的评估和预计效果将会得到有效改进.在实际测试过程中,由于软件结构特征及学习因素的综合影响,测试覆盖率可能会呈现出一种先增后减的趋势,Logistic函数恰好非常适合描述这类S形变化趋势,且结构简单,具有较好的灵活性与适应性.因此,针对基于Logistic函数的测试覆盖率函数以及软件可靠性建模等问题展开研究.首先提出基于Logistic函数的测试覆盖率函数;在该函数的基础上,提出基于Logistic测试覆盖函数的缺陷预计模型;然后,将NHPP可靠性模型的建模过程与Logistic测试覆盖函数相结合,提出一种新的考虑测试覆盖率的软件可靠性增长模型.实例验证结果表明:与若干已有的同类研究成果相比,提出的基于Logistic函数的测试覆盖率函数、缺陷预计模型以及软件可靠性增长模型有效地提高了函数或模型对数据的拟和精度,且具有较好的适用性.

软件缺陷模式的研究

软件缺陷是导致软件不可靠的根本原因,提高软件可靠性的关键在于减少软件缺陷,那么如何利用积累的缺陷数据提高软件可靠性?结合软件缺陷和模式的概念提出了软件缺陷模式的定义。通过分析积累的软件缺陷数据对缺陷模式的所属分类进行了划分,在此基础上进一步给出了软件需求分析、设计和编码各阶段的软件缺陷模式。最后阐述了在软件开发过程和测试过程中缺陷模式的应用,为如何利用缺陷数据来提高软件可靠性提供了思路。

嵌入式软件测试开发环境的框架设计

采用软件设计上的复用思想 ,对嵌入式软件仿真测试环境进行框架的设计 ,可以使测试环境在不做大幅度修改的情况下适应不同的被测软件 ,节省设计的时间和费用 .论述了由框架开发软件的过程 ,并把此过程应用于测试环境 ;对嵌入式软件仿真测试环境进行总体分析 ,确定了它的 3个主要组成部分 ;归纳出作为测试环境重要组成部分的测试开发环境的基本功能 ,并使用专门针对框架开发的UML F建模语言设计了一个框架 ;对已开发成功的测试开发环境框架 ,提出了具体的框架适配方案 .

面向软件可靠性测试数据生成的剖面构造技术

软件可靠性测试是软件可靠性工程中的一项重要工作内容,通过软件可靠性测试积累的软件失效数据可以为软件可靠性的评估、验证提供重要的度量依据。针对传统的基于操作剖面的可靠性测试方法对实时嵌入式软件的适用性差、测试难以实施的情况,在操作剖面的基础上提出了一种层次化网络体系结构的使用剖面的概念,并研究了构造使用剖面的系统方法,以及根据使用剖面生成用于实时嵌入式软件可靠性测试操作序列的方法。该方法适用于实时嵌入式软件,对其它非实时软件也具有参考价值。

带减函数的连续型软件可靠性验证方案

针对连续型安全关键软件可靠性验证测试(SRDT)所需测试时间较长的问题,在现有的基于贝叶斯理论的SRDT方案的基础上,提出结合先验信息的基于减函数法的连续型软件可靠性验证测试方案(CBSDF):首先选取连续型软件可靠性参数(如失效率)的典型减函数作为失效率的先验分布密度函数(先验分布);然后根据增长测试阶段后期的失效时间数据(先验信息)计算出先验分布超参数的估计值,进而给出相应的后验分布密度函数,在此基础上得到CBSDF的具体形式;最后,将两组真实失效数据集作为先验信息的来源,将CBSDF与已有的无先验信息(CBS1)与有先验信息(CBS2)的贝叶斯验证方案进行实例对比研究,计算结果表明:在SRDT方案参数相同时,相对于CBS1与CBS2,本论文提出的CBSDF可以更为显著地降低所需的验证测试时间,且更适用于高可靠的安全关键连续型软件。

软件可靠性加速测试与评估方法

为提高软件可靠性测试效率,提出了一种基于混合测试的软件可靠性加速测试方法,将针对性测试方法与软件可靠性测试方法相结合,并给出了相应的混合加速测试过程.利用次序统计量理论构建了基于混合测试过程的软件可靠性评估模型.以一个仿飞机外挂物管理系统为对象进行了实例应用,给出了具体测试过程并进行软件可靠性评估,结果表明该加速测试方法克服了软件可靠性测试中普遍存在的饱和效应问题,可以有效地加快测试过程,同时提出的软件可靠性评估模型表现了较好的拟合效果并能够给出较为准确的软件可靠性评估预计结果.

软件代码缺陷分类及其应用

分析现有软件缺陷分类方法,基于对航空型号软件实施代码审查的实际经验,提出较完善的代码缺陷分类,将其应用于某航空型号软件代码审查,发现的缺陷占全部测试所得的75%。给出可以覆盖该缺陷类型的新类型。检验结果表明,该代码缺陷分类可以有效指导代码审查。

基因表达式编程在软件可靠性建模中的应用

基因表达式编程是一种基于遗传算法和遗传编程的新型机器学习技术,其具有更为优秀的数据挖掘能力,已被成功应用于函数发现领域。提出一种基于基因表达式编程的非参软件可靠性建模方法,该方法将基因表达式编程算法中的若干关键步骤(如初始种群函数集、适应度函数、终止条件等)与软件可靠性建模的若干重要特征相融合,在失效数据集上进行训练,从而获得基于基因表达式编程算法的非参软件可靠性模型。在若干组真实失效数据集上,将所提出的模型与若干典型的基于人工神经网络以及遗传编程的非参软件可靠性模型进行对比实例研究。实例结果表明,基因表达式编程算法的非参软件可靠性模型具有更为显著的模型拟合与预计性能。

软件可靠性加速测试方法研究

文章介绍和分析了国内外有关软件可靠性加速测试的概念和特点,对国内外安全关键软件的可靠性加速测试方法和基于灰盒的软件可靠性加速测试方法的研究成果和进展进行了分析、总结和论述,探讨了软件可靠性加速测试中存在的问题和难点并对其发展前景进行了展望。

软件测试用例生成中的前置条件分析

在实践的基础上总结了测试用例生成中的前置条件,进行了分类和参数化,并将研究结果应用于测试用例自动生成工具,生成了软件可靠性测试用例。结果表明对前置条件的研究能够促进测试用例的自动化生成过程。

软件可靠性测试数据生成方法研究

阐述了构造非实时软件运行剖面的方法 ,以及根据运行剖面生成非实时软件可靠性测试数据的方法 ,并提出了构造实时软件运行剖面和生成实时软件可靠性测试数据的思路。最后给出实例 。