关于软件评估的可靠性模型假设

来源：爱玩科技网

第20卷第1期　　　　　　　　　　西北民族学院学报(自然科学版)Vol.20,No.11999年3月　　　　　JournalofNorthwestMinoritiesUniversity(NaturalScience)　　　Jan.,1999

关于软件评估的可靠性模型假设

王文康

(西北民院数学系,甘肃兰州730030)

摘要:对软件评估的可靠性模型假设进行了彻底详细的分析。揭示了软件评估的可靠性模型假设在软件可靠性模型中的重要性。最后讨论了软件可靠性模型假设在实际中的局限性。

关　键　词:软件可靠性;模型假设;局限性中图分类号:TP30218　　　文献标识码:A

1　引言

　　软件产品的可靠性评估是对软件产品的质量评估和度量的一个重要方面1搞好软件产品的可靠性评估的关键是建立一个好的软件可靠性模型1一个好的软件可靠性模型应有一系列重要的性质:(1)对于将来的故障行为能给出好的预测;(2)对有用的量能进行计算;(3)简单明了;(4)具有广泛的应用;(5)它在合理的,与实际情况完全吻合的或十分接近的假设基础上作用1在这一系列重要的性质中,最后一条尤为重要1

对于每一个软件可靠性模型,都必须以某些假设作为基础,这些假设是软件可靠性模型建立的主要依据,也是模型在理论上如何进行处理的先决条件,由此可见,模型的成功与否,与模型所取的假设有着很大的关系12　软件评估的可靠性模型假设

　　通过对数种软件评估的可靠性模型假设进行分析研究,归纳总结出模型的假设有以下几个方面的内容:2.1　关于软件中初始错误数N。的描述,主要有以下几点:

(1)软件中的初始错误数N。为固定不变的常数;(2)软件中的初始错误数N。=N(t),是随机变量;(3)软件中的初始错误数N。与故障率入(t)成正比12.2　关于软件中故障发生率入(t)的描述,主要有以下几点:

(1)软件中的故障发生率与软件中的剩余错误数Nr(t)成正比;

(2)软件中的故障发生率服从Γ———分布;

收稿日期:1998-02-23

作者简介:王文康(19-),女(藏),甘肃甘南人,西北民族学院数学系讲师1

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(3)软件中的故障发生率服从泊松分布;

(4)软件中的故障发生率正比于以前i-1个故障间隔时间及半个第i个故障间隔时间的ti∑(ti-1+);

(5)软件中的故障发生率为分段的常数;

(6)相连接的时间区间内的故障发生率以几何形式递减;(7)每个错误具有相同的故障发生率1

2.3　关于软件故障间隔时间方面的描述,主要有以下几点:

(1)软件故障间隔时间服从指数分布;

(2)软件故障间隔时间构成一列随机变量;(3)软件故障间隔时间构成一列模糊变量1

2.4　关于软件剩余错误数方面的描述,主要有以下几点:

(1)软件剩余错误数正比于最后一次测试;(2)软件剩余错误数服从Poisson分布1

2.5　关于软件其他出错行为的描述,主要有以下几点:

(1)软件故障的发生彼此;

(2)软件错误的检测率在固定的期间内是恒定的;(3)软件错误彼此。

2.6　关于软件排错方面的描述,主要的有下列内容:

(1)一次排除一个错误;

(2)错误一旦被查出即完全排除;(3)排除错误后,不引入新的错误;(4)错误一旦被查出,立即排除;(5)错误一旦被查出,不立即排除;

(6)错误一旦被查出,可以允许排错时至多引入一个错误;(7)错误一旦被查出,可以是不完全排错;

(8)每次查出、改正或引入的错误个数可以大于1个;

(9)软件中的错误分为容易查出和改正的以及不容易查出和改正的两大类;(10)某些软件错误在其他的软件错误被排除之前,是不可能被查出的;(11)错误改正率为p(0≤p≤1)),不完全改正率为q,则p+q=1;

总和

λ(t)(N0-1)(12)软件错误的出现/改正率为λ(k,t)=pλ(t)(N0-k);错误的引入率为r(k,t)=r

(13)排除错误的时间忽略不计1

2.7　关于错误测试方面的描述,主要的有下列内容:

(1)测试环境与软件的使用运行环境完全一致;(2)测试的输入数据与条件完全随机选取;(3)测试的输入空间“覆盖”软件将来的使用空间;(4)软件测试运行方式与预计的实际运行剖面相同12.8　关于软件程序方面的内容,主要有下列几点:

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(1)程序被认为是集合上的一个可计算函数的一个规范;(2)程序是良好结构化的1

现已在各种文献上发表的软件可靠性模型有几十种,与每个模型相应的假设又有几条甚至几十条1因而模型假设举不胜举,在此只能列出一些主要的有代表性的模型假设来对模型假设加以分类而进行研究1

从以上各类中的模型假设来看,有很多假设是与软件开发实际不相符合的13　软件评估的可靠性模型假设的局限性

　　软件可靠性的模型假设与软件开发实际不相符合这一性质,就是软件评估的可靠性模型假设的局限性1以下通过两条实例讨论模型假设的局限性1

有这样一条假设:排错不引入新的错误1此假设与软件开发实际不相符合,表现出了软件的可靠性模型假设的局限性1

许多现存模型(特别是那些早期的软件可靠性模型),考虑到排错引入新的错误会使问题复杂化,于是假设排错不引入新的错误1这样做的结果虽然使理论上的处理简单明了,但与实际情况相距太远1软件的开发靠人完成,且排错问题由人工完成,人类行为的不可预测性无论在开发还是排错一个软件,同样要表现出来1事实上,由于排错时的某些处置失当,往往会产生许多副作用,引入一些始料不及的新错误是十分自然的1这也正好解释了我们在对软件中出现的错误进行观察记录时,为什么经常会大幅度地振荡的原因1引入新的错误,另一方面的原因还在于软件产品各模块(指结构化的软件产品而言)间的逻辑关系错综复杂,互为因果,故而使得局部的某些改动甚至可能产生牵涉全局性的许多问题1

不同软件产品的开发过程,由于参加者不同,他们各自的训练、业务经历、程序设计风格都不相同,因此通过他们各自的大脑思维所产生出来的“逻辑产品”个性多于共性,这是一种必然现象,也正是软件工程所面临的一大难题1

再有这样一个假设:软件的故障率为常数1此假设与软件开发实际也不太相符合,局限性很大,根据实际的观察,不同错误的发生率因人而异,变化也很大1那些将所有错误处理成具有相同出现率的模型是十分不现实的1理论上也已经证明,这样做的结果,必然会产生乐观的估计偏差1另一方面,对具体错误不加区分,我们实际观察到的结果,也显示出故障率不可能为常数1一般而言,在系统测试的初期,错误是多发性的,而且可能有大幅度的振荡1究其原因,在于测试初期,软件产品未经过充分排错,且在测试开始设计测试用例时的原则,就是要通过它们使错误多暴露,暴露得越充分越好1在系统测试的后期,软件产品经过了较充分的排错以后,故障率自然也就随之下降了1在系统测试的初期和后期,故障率不一样,也就是说在系统的测试过程中故障率不为常数1

模型假设的局限性太多,势必影响到它们的应用范围,目前,软件工程界对于软件可靠性模型的诸多疑虑,也多半来自于此,它的突破,也就会消除软件工程界的疑虑,使软件可靠性理论得到更广泛的应用,从而,必然反过来促进软件可靠性理论的发展14　结束语

　　本文通过分析软件评估的可靠性模型的假设,规纳总结了软件评估的可靠性模型假设的

(转第53页)

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有效种子,因此谁能率先大规模栽种杂交酸模,谁就抓住了机遇,获得了种子市场的主动权1

综上所述,利用杂交酸模植物开发利用和改良盐碱、风沙土及生荒地是切实可行的,种植技术方法简便、周期短、生长快、效益高、可操作性强1这对增添新的植物蛋白资源,有着特殊的意义1不但可以改善生态环境,改变我国盐渍土地区荒芜贫困的面貌,而且对发展节粮型农业,解决我国21世纪的粮食问题可闯出一条新路1这一植物的产业化开发,带来的生态、社会和经济效益是巨大的1难怪专家们一致认为“:该植物具有耐盐碱、耐旱、耐涝、抗寒、速生、高产等生物学特性,其粗蛋白是‘牧草王’之称的紫花苜蓿的两倍多,植物中富含氨基酸和多种维生素,还可以成为人类新的营养来源1作物生长时根系等有机质大量残留在土壤里,如在全国推广,有望将盐碱地逐步改造成可耕地1”

Mongrelrumex-anewplantspeciesworthytobedevelopedandpopularizedwidely

NIUFeng,YANGXian-xiao,MAYi,LIXiang-cheng

(AnimalScience,Department,NorthwestMinoritiesUniversity,Lanzhou730030,China)

Abstract:Thisarticalreviwesakindofnewplant-Mongrelrumex,whichcangrowverywellinsaline-alkalisoil,drylandandbattlefield.Itisakindofperennialplantfullofprotein.ThenthearticalintroducesrumexpatientialL.Last,itsummarizesthefutureofthisplantfordevelop2ingandcomprehensiveutilization.

Keywords:newspecies;mongrelrumex;rumexpatientiaL;developmentalutilization.(接第47页)

内容1最后讨论了模型假设的局限性1如何改进模型假设的局限性是软件可靠性今后理论研究的重大课题之一1

模型假设是软件可靠性模型的重要组成部分之一,是软件可靠性模型建立的主要依据,它决定了模型的成功与否1参考文献:

[1]Z.JELINSKIandP.B.MORANDA,SoftwareReliabilityResearch,InStatisticalComputerPerformanceEvalu2

ationEd.Freiberger,w.,AcademicPress,NewYork.1972,465—484.

[2]MUSAJ.D..ATheoryofsoftwareReliabilityandItsApplication,IEEETrans.softwareEngineering.1975,

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[3]B.LITTLEWOODandJ.L.VERRALL.ABayesianReliabilityGrowthModelforComputerSoftware,Ap2

pliedStatistics.1973,(22):332-346.

Onassumptionofsoftwarereliabilitymodel

WANGWen-kang

(MathematicsDepartment,MorthwestMinoritiesuniversity,Lanzhou730030,China)

Abstract:Inthispaper,assumptionsofsoftwarereliabilitymodelarestudieddetailly.Theimpor2tanceofassumptionsinsoftwarereliabilitymodelisgiven.Thelimitationsofsoftwarereliabilitymodelisdiscussed.

Keywords:softwarereliability;assumption;limitation

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