故障檢測與修正過程的NHPP類軟件可靠性增長模型研究.pdf

1、隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，軟件系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用在社會的各個領(lǐng)域中，軟件質(zhì)量問題也引起了人們越來越廣泛的關(guān)注。軟件可靠性是軟件質(zhì)量的一個重要屬性，軟件可靠性增長模型（Software Reliability Growth Models，SRGMs）是采用統(tǒng)計學(xué)方法評估軟件可靠性的主要工具。非齊次泊松過程（Non-Homogeneous Poisson Process，NHPP）類軟件可靠性增長模型是應(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。軟件測試主要包括故障檢測和故障修正兩個過程，然而大多數(shù)的NHPP類軟件可靠性增長模型是針對故障檢測過程建立的，通過假設(shè)檢測到的故障能夠立即被修正，省略了故障的修正過程。實(shí)際上，故障修正過程通常滯后于故障檢測過程，一些已檢測到的故障甚至需要很長一段時間才能被修正。此外，故障修正過程也是提高軟件可靠性的重要環(huán)節(jié)，與故障檢測過程密切相關(guān)，在軟件可靠性建模中不應(yīng)該簡單的省略掉故障修正過程。本文深入地研究了故障檢測

3、過程與故障修正過程之間修正延遲的變化情況，建立了故障檢測與修正過程的軟件可靠性增長模型，并在這些模型的基礎(chǔ)上討論了軟件最優(yōu)發(fā)布問題。
　　由于故障檢測過程和故障修正過程可以直接通過時間延遲聯(lián)系起來，現(xiàn)有的故障檢測與修正過程的軟件可靠性增長模型大多是從時間角度建立的。然而在這些模型中使用的時間延遲函數(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)有的時間延遲函數(shù)形式，系統(tǒng)地分

4、析了時間延遲的變化過程，歸納總結(jié)出三種具有代表性的時間延遲類型，提出了一個比較通用的時間延遲函數(shù)，并在此基礎(chǔ)上建立了故障檢測與修正過程的軟件可靠性增長模型BTD-SRGM，該模型不僅能夠在不同時間延遲變化情況的實(shí)際測試數(shù)據(jù)上都有較好的擬合結(jié)果和預(yù)測能力，而且能夠比較準(zhǔn)確的估算時間延遲變化情況。
　　與測定故障的修正時間相比，故障數(shù)量是更容易測定的數(shù)據(jù)。因此，從故障數(shù)量的角度對修正延遲進(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、上對故障檢測過程與故障修正過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。通過實(shí)驗(yàn)分析比較得出殘余未修正故障數(shù)的函數(shù)形式，建立了故障檢測與修正過程的軟件可靠性增長模型BCL-SRGM，該模型不僅在故障檢測過程和故障修正過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。
　　故障的不完全排錯現(xiàn)象是使故障檢測過程與故障修正過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的軟件可靠性增長模型

6、中的一個重要參數(shù)，通過分析發(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過程與故障修正過程之間的關(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與修正過程的軟件可靠性增長模型RDC-SRGM。測試人員使用該模型不僅能夠?qū)收蠙z測過程和故障修正過程進(jìn)行可靠性分析，還能根據(jù)該模型估計出的故障排除效率均值來掌握測試的實(shí)際情況。
　　在傳統(tǒng)的軟件成本模型中由于沒有考慮故障的修正延遲，不能得出