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。     

多层缺陷关联效应对软件可靠性增长过程的影响

软件系统中的缺陷通常以非常复杂的方式互相关联,并最终导致系统失效。基于非齐次泊松过程的软件可靠性增长模型,是一种描述软件随机失效行为和测量软件可靠性增长过程的常见工具。为此,考虑到有关联作用的多层缺陷,提出一个基于非齐次泊松过程的软件可靠性增长模型来研究软件系统的可靠性增长过程,并通过现实数据集对模型的性能进行评估。研究表明,新模型抓住了多层缺陷的关联效应,很好地拟合了缺陷数据集,且优于传统模型。此外,对于同时考虑了可靠性要求和测试成本的软件发行策略,研究发现,如果测试团队忽略缺陷不同层之间的关联效应,会使软件包发行到市场的最佳时间提前,从而相应的增加整体成本。     

考虑软件不同失效过程偏差的软件可靠性模型

软件可靠性分析是根据软件失效数据等信息,通过合理建模来对软件可靠性进行预计和评价.现有的基于随机过程的可靠性模型一般采用均值过程来描述软件失效数据,然而,软件失效数据的模型化实质上应该是使其成为某个随机过程的一个样本轨迹.文中建立了考虑软件不同失效过程偏差的软件可靠性模型,用NHPP过程表示失效过程均值函数的变化趋势,ARMA过程表示实际失效过程对均值过程的偏差序列.在两组公开发表的真实数据集上对模型的实验表明,新模型较之一些广泛使用的NHPP软件可靠性模型在拟合能力及适用性上有明显的提高,并且保持了较好的预测能力.     

基于测试覆盖的嵌入式软件可靠性评估

为了提高软件可靠性的评估和预测精度,提出了一个基于测试覆盖的非齐次泊松过程类软件可靠性增长模型,通过将测试覆盖率信息考虑到软件可靠性模型中去,使模型能够更准确地描述软件的测试过程,并能避免由于测试的不充分性而导致的可靠性评估偏离软件的真实情况.提出了结合变点思想的基于测试覆盖的软件可靠性评估方法,该方法解决了工程实践中经常出现的测试过程中剖面发生变化而导致失效数据不服从同一分布的实际问题.最后,通过实例分析,验证了该方法的准确性和有效性.     

一个基于响铃形故障检测率函数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是评价软件产品可靠性指标的有效工具．影响软件可靠性增长模型评估和预测准确性的最重要的两个因素是软件中隐藏的初始故障数和故障检测率．一些非齐次泊松过程类模型假设故障检测率是不随测试时间变化的常量,有些模型假设故障检测率是增函数或减函数．这些假设或忽略了测试者的学习过程,或忽略了越迟被检测到的故障的概率就可能越低的特点．该文将测试者的学习过程和软件固有故障检测率的变化特征相结合,提出了一个铃形的故障检测率函数,建立了一个非齐次泊松过程类软件可靠性增长模型——Bbell—SRGM．在一组失效数据上的实验分析表明：对这组失效数据,Bbell—SRGM模型比G-O模型等的拟合效果更好．     

考虑测试效率的软件可靠性模型研究

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.目的是提高软件可靠性模型的拟合能力,使可靠性模型能更好地对软件将来的失效行为进行预测.经典非其次泊松过程模型的假设条件都忽略了不完全排错以及排错时引入错误的可能性,也没有考虑到在测试过程中资源投入等问题.笔者认为在测试过程中,投入的资源、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.同时,考虑到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,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.     

考虑测试环境和实际运行环境的软件可靠性增长模型

软件可靠性增长模型中测试阶段和操作运行阶段环境的不同导致了两个阶段故障检测率的不同.非齐次泊松过程类软件可靠性增长模型是评价软件产品可靠性指标的有效工具.在一些非齐次泊松过程类模型中,有些学者提出了常量的环境因子,用来描述测试环境和运行环境的差别.实际上,环境因子应该是随时间变化的变量.考虑了运行阶段和测试阶段环境的不同,根据实测数据得到了变化的环境因子,并且根据测试阶段的故障检测率和变化的环境因子,转化得到了操作运行阶段的故障检测率.考虑到故障的排除效率和故障引入率,从而建立了一个既考虑运行环境和测试环境差别,又考虑故障排除效率和故障引入率的非齐次泊松过程类软件可靠性增长模型（PTEO-SRGM）.在两组失效数据上的实验分析表明,对这组失效数据,PTEO-SRGM模型比G-O模型等模型的拟合效果和预测能力更好.     

运用MATLAB进行军用软件可靠性评估

军用软件的可靠性已成为影响武器装备系统质量的关键因素。介绍了非齐次泊松过程类软件可靠性增长模型的原理以及如何运用MATLAB绘制软件故障数据曲线、模型参数估计及分布拟合检验,进而建立可靠性增长模型,进行可靠性评估。     

P-NHPP量化缺陷注入在软件可靠性中的应用

为了获取更加全面的程序失效数据以提高软件可靠性评估的准确性,提出一种基于PNHPP的软件可靠性研究的故障注入机制。该机制在生成故障注入方案时应用构件化的软件体系结构,充分考虑故障数量分布、故障注入方案生成器等因素,实现了基于P-NHPP可靠性模型的设计,从而能够合理地反映程序真实的失效情况,并集成到自行设计的实验场景中进行验证。实验结果表明,基于P-NHPP量化缺陷注入的软件可靠性评估方法的有效性和合理性不亚于传统的方法,大大提高了软件开发的质量和效率。     

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。     

一种个体软件过程能力度量方法

个体软件过程(PSP)是由卡内基×梅隆大学软件工程研究所的Humphrey领导开发的.它是一种可用于控制、管理和改进个人工作方式的自我持续改进过程.随着工业界对软件过程改进需求的日益增长,PSP成为了软件组织为达成完全(从宏观到微观)量化过程管理研究中的一个热点课题.软件过程研究表明,高水平的个体软件过程能力是软件项目成功的关键,如何进行有效的个体软件过程能力度量是PSP中的一个核心问题.现有方法不能同时有效处理个体软件过程能力度量中的可变规模收益、多变量输入/输出以及决策者偏好问题.提出了一种综合了数据包络分析(DEA)和层次分析法(AHP)的个体软件过程能力评价方法——PSPADA,介绍了PSPADA的个体软件过程能力评价模型和核心算法(集成决策者偏好和估计规模收益).实验结果显示,PSPADA能够在考虑决策者偏好的同时,有效地进行多指标、规模收益可变的量化评估.     

Using a Reliability Growth Model to Control Software Inspection

After a software inspection the project manager has to decide whether he can pass a product on to the next software development stage or whether it still contains a substantial number of defects and should be reinspected to further improve its quality. While a substantial number of defects remaining in a product after inspection is a reasonable precondition to schedule a reinspection, it is also important to estimate whether the likely number of defects to be found with a reinspection will lower the defect density under the target threshold. In this work we propose a reliability growth model and two heuristic linear models for software inspection, which estimate the likely number of additional defects to be found during reinspection. We evaluate the accuracy of these models with time-stamped defect data from a large-scale controlled inspection experiment on reinspection. Main findings are: (a) The two best models estimated the defect detection capability for reinspection with good accuracy: over 80% of the estimates had an absolute relative error of under 10%; (b) The reinspection decision correctness based on the estimates of all investigated models, overall around 80% correct decisions, was much better than the trivial models to always or never reinspect; the latter is the default decision in practice.     

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。     

一种软件缺陷模式自定制方法

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。基于缺陷模式的代码分析技术根据预先设定好的缺陷模式对待测代码进行缺陷分析,这种缺陷分析具有使用简单、查找速度快等优点,是近年来静态代码分析技术中发展比较迅速的新技术。但是目前基于这种分析技术的大多数工具并没有为用户提供足够易用、高效的扩展方式以扩充其缺陷检测能力。本文出了一种支持用户定制语法相关缺陷模式的测试方法及系统,该方法能够让用户根据实际情况需要对缺陷模式进行定制,目的是检测程序代码中是否包含语法相关的缺陷。     

基于拟似然估计方法的软件失效预测模型

软件缺陷预测是软件可靠性研究的一个重要方向。由于影响软件失效的因素有很多,相互之间关联关系复杂,在分析建模中常用联合分布函数来描述,而实际应用中难以确定,直接影响软件失效预测。基于拟似然估计提出一种软件失效预测方法,通过主成分分析筛选影响软件失效的主要影响因素,建立多因素软件失效预测模型,利用这些影响因素的数字特征(均值函数和方差函数)以及采用拟似然估计方法估计出模型参数,进而对软件失效进行预测分析。基于两个真实数据集Eclipse JDT和Eclipse PDE,与经典Logistic回归和Probit回归预测模型进行实验对比分析,结果表明采用拟似然估计对软件缺陷预测具有可行性,且预测精度均优于这两种经典回归预测模型。     

Enhancing and measuring the predictive capabilities of testing-effort dependent software reliability models

Software testing is necessary to accomplish highly reliable software systems. If the project manager can conduct well-planned testing activities, the consumption of related testing-resources will be cost-effective. Over the past 30 years, many software reliability growth models (SRGMs) have been proposed to estimate the reliability growth of software, and they are mostly applicable to the late stages of testing in software development. Thus far, it appears that most SRGMs do not take possible changes of testing-effort consumption rates into consideration. However, in some cases, the policies of testing-resource allocation could be changed or adjusted. Thus, in this paper, we will incorporate the important concept of multiple change-points into Weibull-type testing-effort functions. The applicability and performance of the proposed models are demonstrated through two real data sets. Experimental results show that the proposed models give a fairly accurate prediction capability. Finally, based on the proposed SRGM, constructive rules are developed for determining optimal software release times.     

软件可靠性的度量方法

好的软件必须具有较高的可靠性．本文绘出了几个可靠性模型，论述了如何用这些模型来测定软件的可靠性以及如何解决在实际应用中所遇到的问题．     

软件缺陷预测技术研究进展

随着软件规模的扩大和复杂度的不断提高,软件的质量问题成为关注的焦点,软件缺陷是软件质量的对立面,威胁着软件质量,如何在软件开发的早期挖掘出缺陷模块成为一个亟需解决的问题.软件缺陷预测通过挖掘软件历史仓库,设计出与缺陷相关的内在度量元,然后借助机器学习等方法来提前发现与锁定缺陷模块,从而合理地分配有限的资源.因此,软件缺陷预测是软件质量保证的重要途径之一,近年来已成为软件工程中一个非常重要的研究课题.汇总近8年（2010年~2017年）国内外的缺陷预测技术的研究成果,并以缺陷预测的形式为主线进行分析,首先介绍了软件缺陷预测模型的框架;然后从软件缺陷数据集、构建模型的方法及评价指标这3个方面对已有的研究工作进行分类归纳和比较;最后探讨了软件缺陷预测的未来可能的研究方向、机遇和挑战.     

A mathematical modeling framework for software reliability testing†

Software reliability testing refers to various software testing activities that are driven to achieve a quantitative reliability goal given a priori or lead to a quantitative reliability assessment for the software under test. In this paper we develop a modeling framework for the software reliability testing process, comprising a simplifying model and a generalized model. In both models the software testing action selection process and the defect removal mechanism are explicitly described. Both the discrete-time domain and the continuous-time domain are involved. The generalized model is more accurate or realistic than the simplifying model since the former avoids the assumption that defects are equally detectable and the assumption that defects are removed upon being detected. However simulation examples show that the simplifying model really captures some of essential features of the software testing process after a short initial testing stage. The modeling framework is practically realistic, mathematically rigorous, and quantitatively precise. It demonstrates that the relationship between software testing and delivered software reliability, which was poor understood, can well be formulated and quantified. Rigorous examinations show that several common assumptions adopted in software reliability modeling, including the independence assumption, the exponentiality assumption, and the NHPP assumption, are theoretically false in general. This paper sets a good starting point to further formalize and quantify the software testing process and its relation to delivered software reliability.