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1、软件质量保证和管理 - Ch.7 软件可靠性度量和测试,Silver Zhang,第6章 回顾,6.1 测量基础 测量原理、标准、度量过程及原则 6.2 软件度量 软件周期度量活动、项目度量、软件规模度量、代码行度量法、功能点分析法、对象点度量法 6.3 软件质量的度量方法 分类、模型、基于时间的缺陷到达模式、PRT、Rayleigh模型 6.4 软件产品的质量度量 6.5 软件过程质量度量 6.6 软件质量度量的执行,第 7章 软件可靠性度量和测试,7.1 软件可靠性 7.2 可靠性模型及其评价标准 7.3 软件可靠性测试和评估,7.1 软件可靠性,7.1.1 软件失效的过程与类别 7.1.
2、2 可靠性定义,7.1 软件可靠性,硬件系统故障率与可靠性,7.1 软件可靠性,软件系统故障率与可靠性,7.1.1 软件失效过程与类别,软件不能完成规定的功能即“软件失效”（failure）或称“软件故障”。如果软件存在缺陷，它将永远的潜伏在软件中，直到它被发现并得到正确修正。反过来如果软件在一定的环境下运行正确，它也将继续保持这种正确性，除非环境发生变化。,软件失效过程,7.1.1 软件失效过程与类别,系统失效，主要是指由于软件故障的发生而导致系统死机、系统无法启动、系统挂起及系统运行完全失去应有运行轨迹等。比如：计算器无法正确的计算了或只要执行计算系统就出错等。 局部失效，主要是指系统当中
3、的某一个或几个模块的功能失效，但并不影响其它模块的正常使用。比如：一个基于网络的分布式软件，由于网络连接模块的功能失效使得系统无法与服务器进行数据同步，但由于该系统支持离线工作，一旦网络连接故障排除便可与服务器进行数据同步，这种情形我们可以视之为软件系统的局部失效。,软件失效类别,7.1.2 可靠性定义,规定的时间 “运行时间”包括软件系统运行后工作与挂起（开启但空闲）的累计时间。 规定的环境条件 环境条件指软件的运行环境。,可靠性是产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，对其无故障的概率度量称为可靠度。,7.2 可靠性模型及评价标准,7.2.1 可靠性模型 7.2.2 可靠性模型
4、评价标准 7.2.3 可靠性增长模型和指数模型,7.2.1 可靠性模型,软件可靠性模型是用来指导我们对软件可靠性进行评估和预测的。正确的选择与运用可靠性模型对于指导软件可靠性设计与测试至关重要。错误的或不恰当的选择不适合的可靠性模型将会带来错误的预测值,从而错误地指导软件过程。,模型分类 动态模型和静态模型 模型建立 确定预测参数 、数据搜集与分析 、模型选择 、模型测试与评价 、模型的确定,7.2.1 可靠性模型,单元划分建模的影响示例,每天产品缺陷数,7.2.1 可靠性模型,单元划分建模的影响示例,对应的趋势图,7.2.1 可靠性模型,单元划分建模的影响示例,每两天产品缺陷数,7.2.1
5、可靠性模型,单元划分建模的影响示例,对应的缺陷数变化趋势图,7.2.2 可靠性模型评价标准,基于合理的假设 预测的有效性 模型实现的可操作性 预测的及时性 预测的覆盖率,7.2.3 可靠性增长模型和指数模型,可靠性增长模型,时间间隔模型 故障数目模型,指数模型,指数模型是Weibull系列（见表6-8 连续分布数学模型）的一个特例，其形状参数为1。适合于单一衰减速为渐进的统计过程。其累积分布函数CDF和概率分布函数PDF为： CDF: F(t) = 1-e-(t/c) = 1-et PDF : f(t) = (1/c) e-(t/c),7.2.3 可靠性增长模型和指数模型,指数模型密度分布,7
6、.2.3 可靠性增长模型和指数模型,指数模型累计分布,7. 软件可靠性测试和评估,7.3.1 影响软件可靠性的因素 7.3.2 系统运行剖面与可靠性关系 7.3.3 可靠性测试 7.3.4 可靠性测试结果分析与评估,7.3.1 影响软件可靠性的因素,软件规模,软件规模越大，复杂度自然会增加，隐藏在软件当中的潜在问题可能就会更多，所以软件的规模是影响软件可靠性重要因素之一,运行剖面,运行剖面越多，潜伏在软件当中遗漏的考虑不周全的问题可能就越多,开发方法,开发人员素质,可靠性设计,软件可靠性不完全是通过测试去发现的，也不完全是增强编码能力可以达到的，对软件的项目的前期进行可靠性设计也非常重要,结构
7、化、面向对向、形式化,开发的支持环境,开发过程中的各阶段的模拟真实使用环境的拟合程度,7.3.2 系统的运行剖面与可靠性的关系,软件的运行剖面是用来描述软件的实际可能发生的操作路径的集合。运行剖面是否能代表、刻画软件的实际使用取决于可靠性工程人员对软件的系统模式、功能、任务需求及相应的输入的分析，也取决于他们对用户使用这些系统模式、功能、任务的概率的了解。运行剖面构造的质量将对测试、分析的结果是否可信产生最直接影响。,7.3.3 可靠性测试,可靠性测试活动 构造运行剖面 选取测试用例 准备测试环境 测试执行 数据收集 数据分析 失效纠正,7.3.3 可靠性测试,可靠性增长测试 软件可靠性增长测
8、试是为了满足用户对软件的可靠性要求、提高软件可靠性水平而对软件进行的测试。是为了满足软件的可靠性指标要求，对软件进行测试可靠性分析修改再测试再分析再修改的循环过程。 可靠性验证测试 软件可靠性验证测试是为了验证在给定的统计置信度下，软件当前的可靠性水平是否满足用户的要求而进行的测试，即用户在接收软件时，确定它是否满足软件规格说明书中规定的可靠性指标。,7.3.4 可靠性测试结果分析和评估,推测错误的产生频度,估算错误产生频度的一种方法是估算平均失效等待时间MTTF（Mean Time To Failure）。MTTF估算公式（Shooman模型）:,故障累积曲线与故障检出曲线,7.3.4 可靠性测试结果分析和评估,估算软件中故障总数ET(Error Total)的方法,利用Shooman模型估算程序中原来错误总量ET 利用植入故障法估算程序中原有故障总数ET 捕获再捕获抽样法 Hyman分别测试法,作业,第7章 1、3,Q & A,
