13.2.2 軟件可靠性建模方法
可靠性模型通常由以下幾部分組成:
1、模型假設(shè)。模型是實際情況的簡化或規(guī)范化,總要包含若干假設(shè)。
2、性能度量。軟件可靠性模型的輸出量就是性能度量。
3、參數(shù)估計方法。
4、數(shù)據(jù)要求。
絕大多數(shù)模型包含三個共同假設(shè):
1、代表性假設(shè)。選取代表軟件實際的運行剖面。
2、獨立性假設(shè)。假設(shè)認(rèn)為軟件失效是獨立發(fā)生于不同時刻。
3、相同性假設(shè)。認(rèn)為所有軟件失效的后果(等級)相同,即建模過程只考慮軟件失效的具體發(fā)生時刻,不區(qū)分軟件的失效嚴(yán)重等級。
如果在進行預(yù)測時發(fā)現(xiàn)引入了新的錯誤,或修復(fù)行為使新的故障不斷發(fā)生,就應(yīng)該停止預(yù)測。否則,這樣的變化會因為增加問題的復(fù)雜程度而使模型的適用性降低。
好的軟件可靠性模型應(yīng)該具有如下重要特性:
1、基于可靠性的假設(shè)。
2、簡單。
3、計算一些有用的量。
4、給出未來失效行為的好的映射。
5、可廣泛使用。
13.2.3 軟件的可靠性模型分類
可靠性模型大致可分為如下10類:
1、種子方法模型。
利用捕獲一再捕獲抽樣技術(shù)估計程序中的錯誤數(shù),在程序中預(yù)先有意“播種”一些設(shè)定錯誤的“種子”,然后根據(jù)測試出的原始錯誤和發(fā)現(xiàn)的誘導(dǎo)錯誤比例,估計程序中殘留的錯誤數(shù)。
優(yōu)點是簡單易行,缺點是誘導(dǎo)錯誤的“種子”與實際的原始錯誤之間的類比性估量困難。
2、失效率類模型。
3、曲線擬合類模型。
用回歸分析的方法研究軟件 復(fù)雜性、缺陷數(shù)、失效率、失效間隔時間,包括參數(shù)方法和非參數(shù)方法兩種。
4、可靠性增長模型。
5、程序結(jié)構(gòu)分析模型。
通過對每一個節(jié)點可靠性、節(jié)點間轉(zhuǎn)換的可靠性和網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點間的轉(zhuǎn)換概率,得出該持續(xù)程序的整體可靠性。
6、輸入域分類模型。
7、執(zhí)行路徑分析方法模型。
8、非其次泊松過程模型。
NHPP,以軟件測試過程中單位時間的失效次數(shù)為獨立泊松隨機變量,來預(yù)測今后軟件的某使用時間點的積累失效次數(shù)。
9、馬兒可夫過程模型。
10、貝葉斯模型。
利用失效率的試驗前分布和當(dāng)前的測試失效信息,來評估軟件的可靠性。
當(dāng)軟件可靠性工程師對軟件的開發(fā)過程有充分的了解,軟件的繼承性比較好時具有良效果的可靠性分析模型。
時間域。
失效數(shù)類:失效數(shù)是有限的還是無限的。
失效數(shù)分布。
有限類:用時間表示的失效強度的函數(shù)形式。
無限類:用經(jīng)驗期望失效數(shù)表示的失效強度的函數(shù)形式。
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