[发明专利]不完美排错SRGM决策方法、系统、介质、设备及应用

说明书

本发明属于软件测试技术领域，公开了一种不完美排错SRGM决策方法、系统、介质、设备及应用，包括：对实际测试过程与SRGM的研究本质一致性进行分析，建立分类视角下的SRGM归类集合；从矩阵分析的角度形式化描述SRGM评价与选择问题，获得加权标准化决策矩阵；建立基于明考斯基距离的双最优化排序方法，对模型的性能进行综合评价，给出SRGMs间的性能偏序关系；验证和阐释模型性能之间的排序，并进行参数敏感性分析。本发明通过在真实的失效数据集上进行实验和分析，检验所提出方法的有效性，为定量决策模型提供了有力支持。实验表明，本发明提出的双最优化排序方法MMIMMD可以较好地对模型进行多维度评估。

技术领域

本发明属于软件测试技术领域，尤其涉及一种不完美排错SRGM决策方法、系统、介质、设备及应用。

背景技术

目前，软件失效由软件中的故障所引发，软件中故障的数量以及被检测与修复的故障数量等均与软件可靠性紧密相关。为了定量化地提高软件系统的可靠性，软件可靠性增长模型SRGM(Software Reliability Growth Model)得到了深入的研究，考虑多种实际测试环境与运行因素的模型先后被提出。SRGM利用数学手段研究故障数量与可靠性之间的定量关系，其通常通过建立测试过程中故障的检测、修复、引入数量与测试时间和测试工作量之间的微分方程，来构造复杂的测试模型，通过求解得到t时刻累积检测到的故障数量m(t)来求得t时刻的软件可靠性。

以测试过程为例，测试人员按照预定的测试策略采用某种测试方法对软件中的故障进行检测、定位、识别、修复等操作，这其中包含多个环节，并且会受到多种动态随机因素的影响，从而会对可靠性的提高带来多重影响。由于研究人员对测试过程认知上的差异，基于对故障检测至修复过程的不同假设，目前所建立的可靠性模型有数百种，但至今并不存在一种模型能够适应全部研究中的实验场景，这为模型的性能的评价和决策带来了困难。

真实测试过程与SRGM本质的一致。整体上，软件测试过程可以分为故障检测过程FDP(Fault Detection Process)和故障改正过程FCP(Fault Correction Process)，FDP主要是通过测试发现软件内固有的缺陷所引起的故障，而FCP则是通过分析与调试修改排除故障的活动，二者并不相同但紧密相关。图5绘制了真实的软件测试过程。

由图5可以看出，真实的测试流程是执行测试策略、发现故障、分析原因、排错、检查，之后再执行测试策略的周期性过程。随着测试的不断执行，故障不断地被检测和修复，从而使得软件可靠性得以逐渐提升。以研究的视角来看，科研人员自然希望能够定量地评定该过程结束时系统的可靠性。为此，需要从数学定量分析的角度对测试过程进行建模，得到主要变量之间的数值关系，为可靠性的增长找到研究的突破口。

相比于完美排错，不完美排错是针对更加真实的测试过程的可靠性研究，不完美排错包含了多种测试过程中的实际因素。在不完美排错情况下，软件测试过程中选择可靠性模型来指导测试过程时应考虑实际测试环境的特点。当前研究中，由于各个模型所做的假设有所不同，所以可以得到多种类型的可靠性模型。因此，在选择可靠性模型时，首先需要选择出与实际工程特征相接近的可靠性模型作为预选集合。

对于给定的可靠性模型以及用户选择或输入的数据所决定的可靠性模型使用环境，采用相对合适的方法来决策出最优的SRGM，整体决策示意图如图6所示。其中第一个输入，即失效数据集表示真实的测试环境，是用于评测不同模型的验证数据；第二个输入，即SRGMs表示待评测的可靠性模型；第三个输入，即评价标准主要是模型在数据集上进行拟合与预测的指标值；第四个输入，即选择条件是工程实际的特征，可作为用以遴选可靠性模型预选集合的标准。