基于构件的NHPP类软件可靠性增长模型的研究

随着基于构件的软件开发模式的迅速发展,传统的NHPP模型无法适应大型的基于软构件的新型软件开发模式.结合软件可靠性分析中的黑盒方法和白盒方法,提出一种基于构件的NHPP类软件可靠性增长模型,CBNHPP模型.该模型以可加模型为基础,实现了时间域模型和体系结构域模型的结合,克服了这两种技术无法同时考虑软件测试过程中的故障排除和软件体系结构的问题.由于同时考虑了更多因素,因此该模型具有更高的准确性.最后通过实验证明了CB-NHPP模型的有效性.     

一个NHPP类软件可靠性增长模型框架

NHPP类软件可靠性增长模型已经成为软件可靠性工程实践中非常成功的工具,从某些模型的一些共同特征出发,研究了NHPP类软件可靠性增长模型的有限通用框架,提出了一 个既考虑软件测试的不完美性、故障检测率随时间的变化,又考虑了故障改正效率随时间变化的NHPP类软件可靠性增长模型框架。一些已经存在的NHPP类软件可靠性增长模型型是这个框架的特例。     

一个考虑多种排错延迟的NHPP类软件可靠性增长模型

软件可靠性增长模型通常假设软件的测试环境与软件实际运行的现场环境相同,期望利用测试阶段获得的失效数据评估软件在现场运行时的失效行为。多数非齐次泊松过程类软件可靠性增长模型假设软件故障被发现后立即被排除,这点假设无论是在测试环境还是在现场环境下都很难实现。根据故障对测试过程的影响,故障的排错时间可被分为多种。提出了一个考虑多种排错延迟的软件可靠性增长模型,讨论了基于这个模型的故障排除效率函数,指出从用户角度出发讨论软件可靠性时必须考虑重复性故障。     

考虑不完美排错情况的NHPP 类软件可靠性增长模型

针对现有NHPP类软件可靠性增长模型对故障排错过程中不完美排错情况考虑不完全的现状,提出了一种新的软件可靠性增长模型.该模型全面考虑了不完美排错的两种情况:既考虑了排错过程中引入新错误的可能性,又考虑了不完全排错的情况,并且引入了一种故障排除率随时间变化的故障排除率函数,使模型更符合实际情况.利用公开发表的两组不同的软件失效数据对该模型进行验证的结果表明,与现有的对不完美排错情况考虑不完全的模型相比,该模型能够取得更好的拟合结果和预测效果.     

一种基于离散时间的NHPP软件可靠性增长模型

基于非齐次泊松过程的软件可靠性增长模型按时间域可分为连续时间模型和离散时间模型两类。现有的软件可靠性增长模型大多都是针对连续时间构造的,在一定程度上忽视了对离散时间模型的研究。利用概率生成函数构建两种基于离散时间的软件可靠性增长模型——基本模型和扩展模型,具有很大的实用性和必要性。构建的扩展模型以不完美排错情形作为基础,考虑到了由于故障排除而有可能引入新故障的问题,同时还考虑到了在软件排错过程中由于测试团队的熟练程度而引起的软件故障排除率的相对变化情况,这使得提出的模型更加符合实际。最后利用两组公开发表的     

考虑不完美排错情况的NHPP 类软件可靠性增长模型

针对现有NHPP 类软件可靠性增长模型对故障排错过程中不完美排错情况考虑不完全的现状,提出了一 种新的软件可靠性增长模型.该模型全面考虑了不完美排错的两种情况:既考虑了排错过程中引入新错误的可能性, 又考虑了不完全排错的情况,并且引入了一种故障排除率随时间变化的故障排除率函数,使模型更符合实际情况.利 用公开发表的两组不同的软件失效数据对该模型进行验证的结果表明,与现有的对不完美排错情况考虑不完全的 模型相比,该模型能够取得更好的拟合结果和预测效果.     

考虑测试工作量与覆盖率的软件可靠性模型

为了进一步提升现有非齐次泊松过程类软件可靠性增长模型的拟合与预计精度,首先,提出一个同时考虑测试工作量与测试覆盖率的NHPP类软件可靠性建模框架.在此基础上,将变形S型测试工作量函数(IS-TEF)以及Logistic测试覆盖率函数(LO-TCF)带入该建模框架,建立了一个新的软件可靠性增长模型,即IS-LO-SRGM.同时,还对利用该框架进行建模过程中的两个重要问题进行了描述与分析,即如何确定具体的TEF和TCF以及模型参数估计.然后,在两组真实的失效数据集上,利用该建模框架建立了最为合适的增长模型,即IS-LO-SRGM,并将该模型与8种经典NHPP模型进行对比.实例验证结果表明,所提出的IS-LO-SRGM模型具有最为优秀的拟合与预计性能,从而证明新建模框架的有效性和实用性.最后,对不完美排错情况进行了初步的讨论与建模分析.     

一种考虑缺陷关联的软件可靠性增长模型

非齐次泊松过程类软件可靠性增长模型(NHPP-SRGMs)是评价软件产品可靠性指标的有效工具,但大多数该类模型都未考虑软件缺陷关联这一测试过程中普遍存在的现象。该文在考虑软件缺陷关联关系的基础上对缺陷进行分类,提出一个改进的NHPP类软件可靠性增长模型。在一组失效数据上的实验分析表明,改进的模型具有较好的拟合效果和预测能力。     

考虑环境因素的软件可靠性增长模型

软件可靠性增长模型中由于测试阶段和实际运行阶段环境的不同导致了失效强度函数的判断偏差。在Musa执行时间模型中的经典模型M-O对数泊松执行时间模型基础上,提出考虑环境因素的对数泊松模型,该模型能较好的刻画失效强度函数变化规律,并给出参数估计公式。通过对失效数据集的实验,结果表明该模型具有较好的拟合效果。     

潜伏故障点不完美覆盖的软件可靠性增长模型

现有的基于测试覆盖率的非齐次泊松过程（NHPP）类软件可靠性增长模型绝大多数都没有考虑到潜伏故障点不完美覆盖的情况。提出了一种考虑潜伏故障点不完美覆盖的软件可靠性NHPP增长模型,称之为UPNHPP模型。在一组失效数据上的实验分析表明,对这组数据,UPNHPP模型与其他模型相比有更好的拟合效果。     

考虑发布后故障发现概率的软件费用模型

在基于G-O模型的软件可靠性增长模型中引入以时间为变量故障察觉率,并以此模型建立了一种新的软件费用模型。该费用模型考虑了软件发布后使用者对软件系统剩余故障的发现概率,并不是所有的剩余故障全部被发现这种情况,使模型更符合实际。以软件开发费用最小为最优化条件,讨论发布时间与费用的关系,并在文章最后用示例说明了发布时间随参数变化。     

Weibull分布引进故障的软件可靠性增长模型

软件调试是复杂过程,可能会受到很多种因素的影响,例如调试资源分配、调试工具的使用情况、调试技巧等.在软件调试过程中,当检测到的故障被去除时,新的故障可能会被引进.因此,研究故障引进的现象对建立高质量的软件可靠性增长模型具有重要意义.但是到目前为止,模拟故障引进过程仍是一个复杂和困难的问题.虽然有许多研究者开发了一些不完美调试的软件可靠性增长模型,但是一般都是假设故障内容（总数）函数为线性、指数分布或者是与故障去除的数量成正比.这个假设与实际的软件调试过程中故障引进情况并不完全一致.提出一种基于Weibull分布引进故障的软件可靠性增长模型,考虑故障内容（总数）函数服从Weibull分布,并用相关的实验验证了提出的模型的拟合和预测性能.在用两个故障数据集进行的模拟实验中,实验结果指出：提出的模型和其他模型相比,有更好的拟合和预测性能以及更好的鲁棒性.     

一种软件可靠性的随机测试模型研究

本文提出一种基于随机测试模型的软件可靠性测试方法、评判准则和测试策略,并利用蒙特卡罗方法进行了分析。通过实例证明了该模型在软件测试中的实用性和有效性,使用该模型可以提高软件测试的准确性和正确率、缩短软件测试的周期。     

考虑故障排除率和引入率的软件可靠性建模

软件测试中排错过程的故障排除率并不是100％的,并且由于检测到的尚未被排除的故障影响还会引入新的故障,即存在故障排除率和故障引入率,两者是具有不同的下降趋势的减函数.针对上述问题,提出一种新的非齐次泊松过程软件可靠性增长模型,考虑了随时间变化的故障排除率函数和故障引入率函数.利用一组公开发表的包含故障检测数和故障排除数的软件失效数据集进行仿真与验证,实验结果表明,改进模型具有更好的拟合效果和预测能力.     

故障检测率不规则变化的软件可靠性模型

传统的NHPP(non-homogeneous Poisson process)模型在实际的测试当中被证明是成功的.但是,由于传统的NHPP模型用的是理想的假设,例如,假设故障检测率是常数、平稳变化和规律变化,模型的性能在实际的测试环境中总是受到损害.因此,提出一个基于NHPP的软件可靠增长模型,并且考虑故障检测率的不规则变化情况,这种变化符合故障检测率在实际的软件测试过程中的变化.通过相关的实验验证了所提出的NHPP模型的拟合和预测能力.实验结果表明:在用实际的故障数据进行拟合和预测的过程中,所提出的模型与传统的NHPP模型相比,有更好的拟合和预测性能.同时,也给出了所提出模型相应的置信区间.