当前位置：文档之家 › 计算机软件论文：软件可靠性及其测试分析

计算机软件论文：软件可靠性及其测试分析

  • 格式：doc
  • 大小：165.00 KB
  • 文档页数：8

计算机软件论文：软件可靠性及其测试分析
摘要：系统分析了软件的可靠性以及目前软件可靠性测试的完整流程，重点介绍了软件可靠性评估的方法和步骤。

随着信息技术的发展，软件产品在社会生活的各个领域应用越来越广泛，其质量好坏所产生的潜在影响也越来越大。

关键词：软件可靠性；可靠性测试；可靠性评估
0引言
随着计算机和软件在各行业中应用的日益广泛和深入，软件故障正逐渐成为导致计算机系统失效和停机的主要因素。

一些重要领域，例如军用作战系统、民航指挥系统、银行支付系统等，一旦发生严重级别的软件失效，轻则造成经济损失，重则危及人们的生命安全，甚至国家安全。

因此，发展以发现软件可靠性缺陷为目的的可靠性测试技术迫在眉睫。

1软件可靠性的定义
在规定的条件下，在规定的时间内，软件不引起系统失效的概率，该概率是系统输入和系统使用的函数，也是软件中存在的缺陷函数。

系统输入将确定是否会遇到已存在的缺陷。

在规定的时间周期内，在所述条件下程序执行所要求的功能的能力。

2软件可靠性测试
软件可靠性测试是软件测试的一种形式，是针对软件的某个重要质量特性，使用一定的测试用例对软件可靠性进行测试的过程，其目的可归纳为三个方面：①发现软件系统在需求、设计、编码、测试、实施等方面的各种缺陷；②为软件的使用和维护提供可靠性数据；③确认软件是否达到可靠性的定量要求。

软件可靠性测试由可靠性目标的确定、运行剖面的开发、测试用例的设计、测试实施、测试结果的分析等主要活动组成，完整的可靠性测试过程如图1所示。

2.1定义运行剖面
要得到准确的软件可靠性估计必须像在现场真实使用一样对软件进行测试，运行剖面就是定量地刻画软件使用的方式。

软件运行剖面（欧空局）：对系统使用条件的定义，即系统的输入值用其按时间或者它们在可能输入范围内的出
现概率的分布来定义：运行剖面＝｛运行，发生的概率｝。

如X、Y为两个不相交的元素，发生的概率分别为0.8、0.2，则剖面为：｛X，0.8｝、｛Y，0.2｝。

以银行的ATM系统为例，剖面定义如图2所示。

2.2可靠性测试用例设计
一个典型的测试用例包括以下组成部分：①测试用例标识；②被测对象；③测试环境及条件；④测试输入；⑤操作步骤；⑥预期输出；⑦判断准则；⑧测试对象的特殊需求。

可靠性测试的主要目的是评估软件系统的可靠性，因此除了一般情况之外，还要着重考虑和可靠性密切相关的一些情况，如表1所示。

2.3可靠性测试的实施
可靠性测试的难点在于判断测试用例的运行成功与否。

在控制系统及其类似的软件中，失效通常由详细说明、CPU 时间或者时钟时间来客观定义。

而一般应用系统，失效的定义需要引入主观性因素，不仅取决于程序是否符合需求说明的要求，也取决于指定的性能是否能达到用户的期望。

软件的可靠性数据是可靠性评价的基础，应使用多台计算机同时运行软件，增加累计运行时间，来获得更多的可靠性数据。

用时间定义的软件可靠性数据主要有以下几类：①失效时间数据，发生一次失效所积累经历的时间；②失效间隔时间数据，两次失效的时间间隔；③分组时间内的失效数，某个时间段内发生的失效数；④分组时间累积失效数，到某个区间的累积失效数。

此外，要在测试过程中如实、规范地记录这些数据，以便为得到客观的可靠性评价奠定基础。

2.4软件可靠性评估
软件可靠性的评估过程包括三个阶段的内容：选择可靠性模型、收集可靠性数据、可靠性评估和预测。

2.4.1软件可靠性模型
软件可靠性模型的基本组成有：模型假设、性能度量、参数估计方法和数据要求。

下面以广义指数模型为例进行详细介绍。

广义指数模型，是GB／T 15532－2008《计算机软件测试规范》推荐的四种软件可靠性模型之一，它将几个众所周知的模型表归纳为一个形式，用一组公式来表示有指数危险的若干模型，以简化建模过程。

它的主要概念是，失效发生率正比于软件中残留的故障数，在两次失效之间失效率保持恒定，且每个故障被排除之后失效率降低相同的量，可以用来预测：①经过给定的时间将发生的失效数；②软件生存期内发生失效的最大数；③在给定时间之后将发生失效的最大数；④在给定时间以前所纠正的故障数；⑤纠正给定数目故障所需的时间。

（1）模型假设
广义指数模型的基本假设是：①失效率正比于程序当前含有的故障数；②所有失效发生概率相等且相互独立；③每个失效的严重性级别相同；④软件的运行方式与预期的使用
方式相似；⑤引起失效的故障都被立即纠正且不引入新的故障。

（2）函数表达式
从简单的软件危险函数开始，即
Z（x）＝K［E0－Ec（x）］（1）
其中：x是测定项目进展的时间或资源变量；E0是程序中引起失效的初始故障数；Ec是花费x单位的时间或工作量，够发现并纠正的故障数；K是比例常数：每个资源单位或者间单位，每个残留故障所引起的失效数。

则残留故障数Er可以表示为：
Er＝Z（x）／K=［E0－Ec（x）］（2）（3）
参数估计采用矩量法，在两个不同的x值处将均值匹配。

设总运行为n，成功运行数为r，失效前时间序列为t1、t2、…、tn－r，无运行时间序列为T1、T2、…、Tr，得到：Z（x）＝失效（x）时间（x）＝n－rH（3）其中：H＝n－ri＝1Σti ＋ri＝1ΣTi（4）取两个不同的时刻：Z（x1）＝n1－r1H1＝K［E0－Ec（x1）］（5）Z（x2）＝n2－r2H2＝K［E0－Ec（x2）］（6）联立（5）、（6）方程式求解，得到参数估计量：E赞0＝Ec（x1）－Z（x1）Z（x2）Ec（x2）1－Z（x1）Z（x2）＝Z（x2）Ec（x1）－Z（x1）Ec（x2）Z（x2）－Z（x1）（7）K赞＝Z（x1）E赞0－Ec（x1）＝Z（x2）－Z（x1）Ec（x1）
－Ec（x2）（8）
受到建模计算等的限制，各个模型或多或少存在一定的缺。

比如广义指数模型，它不考虑每个失效可能依赖于其他失、假设故障纠正过程中不引入新的故障等，这些在实际软件统中是很难做到的。

因此，在选择、设计使用模型的时候我们该考虑多方面的因素，既要做合理的假设，也要避免严重不符合实际的情况。

2.4.2可靠性数据的收集
可靠性数据主要是指软件失效数据，是软件可靠性评价的基础，主要是在软件测试、实施阶段收集的，在软件工程的需求、设计和开发阶段的可靠性活动，也会产生影响较大的其他可靠性数据。

可靠性数据的收集工作必须贯穿于整个软件生命周期。

受软件开发过程中的复杂性以及潜在因素的影响，可靠性数据的收集工作往往比较困难。

首先，需要及早确定所采用的可靠性模型，以确定需要收集的可靠性数据，并明确定义一些术语和记录规范，如时间、失效、失效严重度等。

同时，还要制定可实施性较强的可靠性数据收集计划，抽取部分开发人员、质量保证人员、测试人员、用户业务人员参加。

2.4.3软件可靠性的评估和预测
软件可靠性评估和预测以软件可靠性模型分析为主，同
时作为可靠性模型的补充、完善和修正，也要在模型之外运用一些统计技术和手段对可靠性数据进行分析。

3结束语
软件可靠性是软件质量指标体系中极为重要的质量指标之一，软件可靠性指标的高低直接决定了软件是否能稳定、可靠地工作。

软件系统和软件测试过程高度复杂，影响软件可靠性行为的因素有许多。

基于数学模型的软件可靠性测试也不是万能的，目前不可能将软件系统中存在的错误都排除。

但是，经过可靠性测试的软件系统可以大大降低因软件失效而造成的损失。

参考文献：
［1］柳纯录.软件评测师教程［M］.北京：清华大学出版社，2005.
［2］蔡开元.软件可靠性工程基础［M］.北京：清华大学出版社，1995.
［3］徐忍佐.软件可靠性模型及应用［M］.北京：清华大学出版社，1994.
［4］郑人杰.计算机软件测试技术［M］.北京：清华大学出版社，1992.。

合集下载

软件可靠性测试探析

软件可靠性测试探析


析． 验证 软 件可靠 性 的定 量要求 是 否得 到满 足 ； 估 计 、 ③ 预测 软
件可 靠性 水平 ： 过 对软件 可靠 性测 试 中观 测到 的失效 数据 进 通 行分 析 ， 以评 估 当前 软 件可 靠 性 的水 平 、 可 预测 未来 可 能达 到 的水平 ． 而为开 发管 理提 供决 策依 据 。 从 软件 可靠 性 测试 不 同于硬 件 的可靠 性测 试 。 它强调 按软 件
使 用功 能考 虑重 要输 入变 量值 、相 关输 入变 量 的可能 组合 ， 特 别 是不 合 法输 入 域 的 覆盖 ， 考察 软 件 的容 错 性 ， 使 用环 境 的 对 覆 盖 比一 般 的软 件测 试要 求更 高 。
件可靠 性进 行定 量描述 则是 软件 可靠 性测 试 所要做 的工作 。
产品 的依赖 性也越 来越 大． 随之 而 来的就 是计 算机 软件 系统的 失效给 社会 带 来的影 响也 越 来越 大。因此 作 为衡 量软
件 质量 的软件 可 靠性越 来越 受到人 们 的 关注 。 如何 对软件 可靠性 进行 定量 评估 成 为人 们研 究的重要 课题 。 对软 件 可
靠性测 试进行 了探 讨 ， 测试概 念 、 从 测试 步骤 等 方面进 行 了论述 。 关键 词 ： 软件 ： 可靠性 ： 测试 中图分类 号 ：Ｐ ９ ．６ Ｔ ３ ３０ 文献 标识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：６ ２ ７ ０ （０ ８ １— ０ ３ ０ １ ７ — ８ ０ ２０ ） １０ ２ — ２
的 要 求 ：通 过 对 软 件 可 靠 性 测 试 中 观 测 到 的 失 效 情 况 进 行 分
事件 ： 在 医疗设 备 方 面 ， ① 上世 纪 ９ ０年代 中期 ， 国 Ｔ ｅａ ５ 美 ｈｒ ２ ｃ
软件安全性与可信性的评估与保障技术

软件安全性与可信性的评估与保障技术

软件安全性与可信性的评估与保障技术随着互联网技术的飞速发展，计算机软件在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。

然而，随之而来的就是软件安全性与可信性的问题。

由于软件开发工程师的技能、知识、经验等差异，因此，软件往往存在漏洞和缺陷，这些漏洞可以被攻击者利用，造成严重的后果，如财产损失、隐私泄露、社会影响等。

因此，软件安全性和可信性的评估和保障技术是非常必要的。

1. 软件安全性评估技术软件安全性评估技术是指通过一系列的测试、分析和评估来确定给定软件系统的安全特性和安全问题。

软件安全性评估技术主要分为静态安全性分析和动态安全性分析两种方法。

静态安全性分析是指在不运行程序的情况下，对程序代码进行分析，以检测程序的安全隐患。

静态安全性分析技术包括数据流分析、控制流分析、符号执行等方法。

例如，漏洞扫描工具可以使用静态安全性分析技术扫描代码区域来查找常见的漏洞类型。

动态安全性分析是指在程序运行时，收集运行信息来检测程序的安全隐患。

例如，若网络应用程序存在 SQL 注入漏洞，可以通过输入特殊的数据进行测试，从而验证系统中是否存在该漏洞。

漏洞扫描工具可以使用动态安全性分析技术来模拟恶意攻击者的行为，从而找出系统中的漏洞。

此外，还可以通过代码审查等技术，找到和修复安全弱点，以及在程序设计时就考虑到安全因素，从而减少程序漏洞的发生。

2. 软件可信性评估技术软件可信性是指用户对程序在特定环境下的正确性、可靠性、安全性、控制性和适应性等的信任程度。

软件可信性评估技术主要分为可信度测量、风险评估和认证。

可信度测量是指对系统某些性能指标的字面或者实质性测量，以评估系统可信度。

可信度测量需要明确的指标和测量方法，例如获得可靠的日志数据、配合系统测试等。

风险评估是指通过评估系统中的风险和消除风险来评估系统的可信度。

风险评估基于风险管理原则，对系统中可能发生的风险进行排序，并采取针对性的措施来降低风险。

认证是评估一种方法或系统是否能够达到安全、可靠和可用的预期效果的过程。

软件测试毕业论文题目

软件测试毕业论文题目

软件测试毕业论文题目软件测试毕业论文题目引言：在当今数字化时代，软件已经渗透到我们生活的方方面面，它们为我们提供了便利和效率。

然而，软件的质量和稳定性一直是人们关注的焦点。

软件测试作为一种重要的质量保证手段，对于确保软件的可靠性和稳定性至关重要。

因此，本文将探讨软件测试的相关问题，并提出一些可能的毕业论文题目。

1. 软件测试方法的比较与分析1.1 黑盒测试和白盒测试的优缺点比较1.2 手工测试与自动化测试的效率对比1.3 基于规则的测试和基于模型的测试的差异1.4 不同测试方法在不同软件开发阶段的应用2. 软件测试策略的研究与应用2.1 面向对象软件测试策略的设计和实现2.2 敏捷开发中的测试策略选择与应用2.3 基于用户需求的测试策略研究2.4 大规模软件系统的测试策略研究3. 软件测试自动化工具的评估与比较3.1 市面上常用的软件测试自动化工具的功能和特点分析3.2 不同自动化工具在不同测试场景下的适用性评估3.3 自动化测试工具的性能和稳定性比较3.4 自动化测试工具的可扩展性和定制化研究4. 软件测试与软件质量管理的关系研究4.1 软件测试在软件质量管理中的角色和作用4.2 软件测试与软件质量度量指标的关联性研究4.3 软件测试对软件质量改进的效果评估4.4 软件测试与软件质量管理的协同机制研究5. 软件测试在物联网和人工智能领域的应用研究5.1 物联网环境下的软件测试挑战和解决方案5.2 人工智能算法在软件测试中的应用研究5.3 软件测试与物联网、人工智能的融合研究5.4 基于云计算的软件测试方法和工具研究结论：软件测试作为确保软件质量的重要环节，其研究和应用具有重要意义。

本文提出了一些可能的软件测试毕业论文题目，包括测试方法的比较与分析、测试策略的研究与应用、测试自动化工具的评估与比较、软件测试与软件质量管理的关系研究以及软件测试在物联网和人工智能领域的应用研究。

希望这些题目能够为软件测试领域的研究者提供一些启示和思路，推动软件测试的发展与创新。

浅谈计算机软件可靠性设计分析

浅谈计算机软件可靠性设计分析

国 国 内软 件 应 用 过 程 中 ， 可靠 性 问题 的 出现 ， 软 件 开 发商 必 须 要 不 断的对软件的可靠 性进 行措施性 的提高 ， 以达到整个行业的 目的 ， 管理 安 全 的风 险包 括 很 多 ， 其 中有 权 限 分 配不 明显 和 安全 管 理 同 时 ， 也 让 整 个 软 件 设 计 行业 继 续 稳 定 、 高速 的 发 展 。 制 度 不健 全 以及 混 乱 的管 理 还 有 缺 乏可 操 作 性等 等 。 在 网络 受 到攻 参 考 文 献 击 以及破坏时 ， 如不能对其进行有效 的制止和管理 ， 就会造成 巨大 ［ １ ］ 杨振 宇． 浅析计算机软件可靠性设计［ Ｊ ］ ． 中国新技术新产 品， ２ ０ １ １ 的灾 害 以及 损 失 。 因此 ， 我们 要 重 视 网 络 的 管 理 。 （ １２ ） ．
靠性 至关重要 。 ３ ． ２网 络 的 管 理
的测试要求等都是以规格说明书作为重要依据 。 在对软件程序进行 设计 和改进 以及调试维护时 ， 软件开发设计人员都要根据规格说 明 书进行具体的操作。 如 果 规 格 说 明 书 和 用 户 的 要 求 有差 异 ， 就 可 能 导致设计偏离客户需要 ， 造成软件 的可靠性 出现 问题 。 因此 ， 在软件 开发设计前 ， 与用户进行 良好的沟通以及对用户的要求， 进行 最大 限度 的满足 ， 都能减少软件缺 陷的产生 ， 从而提高软件 的可靠性 。 ４ ． ２对软 件进 行有 效 的设 计 在软 件 的 设计 过 程 中， 我 们 要考 虑 到 模 型和 语 言 以及 数 据 结 构 等 很 多 问题 ， 对 这 些 问题 进 行 设 计 时 ， 我 们 也 要 考 虑 到 方法 是否 得 当， 如 果 方法 不 当 ， 即使严 格 按 照 规 格说 明 ， 也 会在 可 靠 性 上 出 现 问 题， 因此 ， 在软件设计 时， 合理 有 效 的 方 法 显 得 至 关重 要 。 （ １ ） “ 由顶到底 ” 设计法 ： 此设计发 ， 指 的是定系统功 能为最高 点， 再依 次来对部分功能 等子 系统进行设计 ， 并使这些子功能满足 系统功能。 这样整个设计就呈现出一个树状 ， 使得 功能更加的细致， 设计 时语言 的运用也简单化 了。 设计过程得到 了分解 ， 解决 了复杂 多级 的问题 ， 条理 更加清晰 ， 也容 易实现 ， 出现问题 时， 也能迅速 的 更正 ， 极大 的提升 了软 件的可靠性 。 （ ２ ） 对程序进行结 构化设计 ： 在程序设计过程 中， 采用结构 化可 以将复杂的程序分解成简单 的组合 ， 从而逐步突破 ， 再进行设 计。 此 种方 法 在 结构 上 相 对 简 单 ， 模 块 相对 比较 独 立 ， 也 比较 隐 蔽 。 在 软件 的调试和编译过程 中， 工作量会减少， 也提高了效率 ， 在对软件检查 和修 改时， 也会大幅度减少缺陷。 因此， 在软件设计过程 中采用结构 化设计 ， 能大 幅度 的提升软件的可靠性 。 ４ ． ３软 件 编 码 软件 编码 错 误 的产 生 ， 往往 是 软 件在 开 发 设 计过 程 中存在 缺陷 的重 要 因素 。 因为 分支 程 序 需 要 大量 的结 构语 句 来 进 行 编 写 ， 因此 ， 即使程序在结构设计上非常 良好 ， 编码错误问题 的产生也是很常见 的。 这就要 求， 我们的程序设计人员， 在设计时 ， 要非常仔细认真 ， 减 少和杜绝编码的错去， 同时， 还要 最大 限度 的对软件 缺陷的产生 以 及消除进行严格的检查 ， 确保软件 的可靠性。