考虑测试效率的软件可靠性模型

论文摘要

随着计算机技术的发展,计算机软件在日常生活中扮演着日益重要的角色。软件质量是软件生存的重要保障,而软件可靠性是软件质量的重要衡量标准。在众多的软件可靠性模型之中,目前还没有普遍适用的软件可靠性模型。对同一软件,不同的假设对应于不同的可靠性模型,所建立的模型适用与否,与其假设是否贴近实际情况有直接的关系。因此,对软件可靠性模型的研究,主要集中在如何使所建立的模型尽可能地贴近实际情况。自从生灭过程模型提出以来,科学家们便建立了各种各样的模型来对软件的错误进行预测。到目前为止,已发表的模型数量已经超过百种,其中非齐次泊松过程(NHPP)模型占有相当大的比重。本文首先介绍了软件可靠性模型的研究意义和国内外研究现状,阐述了有关软件可靠性和软件可靠性模型的一些基本概念和理论,剖析了可靠性模型评价标准,并具体分析了几种典型的可靠性模型。接着,对已发表的非齐次泊松过程(NHPP)模型进行了深入的学习和研究,并使用更合理的假设对NHPP模型进行了修正。在测试过程中,投入的资源(人力,物力,财力等)、测试环境以及测试人员的努力程度对测试的结果有一定的影响,随着时间的推移,在软件测试上耗费的资源将会发生变化。本文认为,这种资源投入程度可以用测试效率来描述,并在考虑软件排错过程中新错误的引入和错误的不完全排除等情况的基础上,提出了一种考虑测试效率的可靠性模型。通过与已有模型进行仿真试验对比显示,新模型具有更好的拟合性能,具有很好的工程实践意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 论文主要结构
• 第二章 软件可靠性概述
• 2.1 软件可靠性
• 2.1.1 软件可靠性定义
• 2.1.2 软件可靠性定义的数学描述
• 2.1.3 软件可靠性影响因素分析
• 2.2 软件可靠性模型的组成及分类
• 2.2.1 软件可靠性模型的组成
• 2.2.2 软件可靠性模型的分类
• 2.3 建模方法和建模理论
• 2.3.1 建模方法
• 2.3.2 建模原理与建模过程
• 2.4 软件可靠性度量指标
• 2.5 小结
• 第三章 软件可靠性分析的数学基础
• 3.1 常用随机变量及其分布
• 3.1.1 常用离散型分布
• 3.1.2 常用连续型分布
• 3.1.3 常用随机过程
• 3.2 常用参数估计方法
• 3.2.1 最大似然法
• 3.2.2 最小二乘法
• 3.2.3 贝叶斯估计法
• 3.3 小结
• 第四章 经典软件可靠性模型
• 4.1 Jelinski-Moranda（J-M）模型
• 4.1.1 模型基本假设
• 4.1.2 模型基本公式
• 4.1.3 模型参数估计
• 4.2 Goel-Okumoto 非齐次泊松过程模型
• 4.2.1 模型基本假设
• 4.2.2 模型基本公式
• 4.2.3 模型参数估计
• 4.3 Musa 执行时间模型
• 4.3.1 模型基本假设
• 4.3.2 模型基本公式
• 4.3.3 模型参数估计
• 4.4 其他常用的软件可靠性模型
• 4.5 小结
• 第五章 考虑测试效率的软件可靠性模型
• 5.1 引言
• 5.2 基于测试覆盖的软件可靠性模型介绍
• 5.3 考虑测试效率的软件可靠性模型
• 5.3.1 模型的假设
• 5.3.2 模型的建立
• 5.3.3 模型的参数估计
• 5.4 实验数据与仿真
• 5.4.1 实验仿真平台简介
• 5.4.2 模型的拟合能力和预测能力的常用评价参数
• 5.4.3 数据分析及仿真实验
• 5.5 小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 论文小结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士研究生期间发表的论文