软件可靠性测试与评估方法的改进

论文摘要

软件测试是保证软件质量的重要手段,软件可靠性是软件质量的重要度量。两者之间有着密切的内在联系。软件测试提高软件的可靠性;软件可靠性的评估可以为软件测试提供合理的终止信号。相对于硬件可靠性稳步上升的趋势,软件的质量保证显得很困难。软件的可靠性研究也很不成熟,远远落后于硬件的可靠性研究。关于软件可靠性的研究还有很多的工作。本文首先介绍了软件测试的理论与方法,介绍了软件错误在软件测试工作中的重要地位与软件测试的模型。接着对可靠性与软件可靠性研究的理论做了介绍,详细介绍了几种重要的软件可靠性模型。最后对传统工程可靠性研究分析了其取得成功的原因。在此基础上分析了软件可靠性研究的特点,阐述了导致软件可靠性研究困难的四个原因。并针对其中的两个提出了改进的方法,并将其应用到软件可靠性模型的改进之上。在对一个物流管理系统的可靠性评估工作中,验证了可靠性模型改进的有效性。本文主要的工作有以下几点:1)分析了软件可靠性研究特有的四个难点:软件开发面临的问题领域的不确定性;软件开发中实现机制的人为性与多样性;软件开发缺乏标准化的设计;可靠性研究中对软件错误的独立关系认识不清。2)提出了关于软件错误的随机性软件错误与非随机性软件错误的分类方法;在软件失效模式的PIE模型的基础上,对随机性软件错误之间的相互独立性给出了一个有意义的判别方法。3)应用软件错误独立性的判别方法,对软件可靠性模型进行了改进。以J-M模型、G-O模型、Nelson模型为例,对物流管理系统进行了可靠性评估,实验的数据结果验证了可靠性模型改进的有效性,并且得出G-O模型更加适用于应用软件错误独立性的判别方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题的背景与意义
• 1.2 国内外的研究历史与现状
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 论文的组织
• 2 软件测试与可靠性概述
• 2.1 软件测试的性质
• 2.2 软件测试的原则
• 2.3 软件测试的充分性准则
• 2.4 软件测试的方法
• 2.4.1 静态测试与动态测试
• 2.4.2 黑盒测试方法
• 2.4.3 白盒测试法
• 2.4.4 黑盒测试与白盒测试的比较
• 2.4.5 数据流测试技术
• 2.4.6 符号执行的测试方法
• 2.4.7 程序插装
• 2.5 传统的可靠性研究
• 2.5.1 可靠性的度量
• 2.5.2 可靠性的分析与预测
• 2.5.3 可靠性数据分析的目的和任务
• 2.6 本章小结
• 3 软件可靠性模型研究
• 3.1 软件的可靠性研究
• 3.1.1 软件可靠性的特点
• 3.1.2 软件可靠性的特征量
• 3.1.3 软件失效数据与失效模式
• 3.2 软件可靠性模型
• 3.2.1 JELINSKI-MORANDA 模型
• 3.2.2 GOEL-OKUMOTO 模型
• 3.2.3 Nelson 模型
• 3.2.4 Seeding 模型及Hyman 改进
• 3.2.5 软件可靠性模型的局限性
• 3.2.6 本章小结
• 4 软件可靠性评估方法的改进
• 4.1 传统可靠性工程的特点分析
• 4.2 软件可靠性工程的特性分析
• 4.3 软件错误的分类
• 4.4 软件错误的独立性
• 4.5 软件可靠性模型评估方法的改进
• 4.6 本章小结
• 5 案例应用与验证
• 5.1 案例背景
• 5.2 应用与验证
• 5.2.1 J-M 模型验证
• 5.2.2 G-O 模型验证
• 5.2.3 Nelson 模型验证
• 5.2.4 三类模型比较
• 5.3 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 下一步工作
• 参考文献
• 致谢
• 作者攻读学位期间发表的论文