CN104156312B - 一种评估软件可靠性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种评估软件可靠性的方法，包括计算软件中每个软件模块的缺陷率和使用率；根据获得的各软件模块的缺陷率和使用率，计算软件中每个软件模块的失效率；根据获得的各软件模块的失效率，计算软件的失效率；根据获得的软件的失效率和预先设置的软件的失效率与软件可靠性等级的对应关系，确定软件可靠性等级。通过本发明提供的技术方案，在紧急情况下，能够及时给出软件可靠性的评估结果，从而满足了紧急情况下快速评估软件的可靠性的需要。
Description
技术领域
本发明涉及软件测试技术，尤指一种评估软件可靠性的方法。
背景技术
如今，人们在生产和生活中处处都会使用各种各样的软件，软件质量的好坏直接关系到软件的使用效果和人们对软件的认可度，因此，用于有效保证软件质量的软件测试越来越得到重视，软件测试在整个软件开发周期中也占据了越来越多的时间。通常，测试人员根据预先制定的软件测试需求，对软件的功能、性能和可靠性进行测试。软件的可靠性指的是，软件产品在给定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，是衡量软件质量好坏和能否向市场发布的核心指标。
目前，软件测试中的评估软件可靠性的方法包括：首先对软件进行长时间(至少为7*24小时)的高性能和多功能的测试，然后，检查软件的主要功能和性能指标是否满足软件测试需求，如果检查的结果为满足，则说明软件可靠性高，可以向市场发布软件，否则说明软件存在缺陷，需要进一步完善后重新评估软件的可靠性。这种基于长时间的测试来评估可靠性的方法(下文简称为传统方法)，由于所需测试时间较长，在紧急情况(例如软件产品必须1天之后向市场发布)下，无法及时给出可靠性的评估结果，从而无法满足紧急情况下快速评估软件的可靠性的需要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种评估软件可靠性的方法，能够快速评估出软件的可靠性，从而能够满足紧急情况下快速评估软件的可靠性的需要。
为了达到本发明目的，本发明公开了一种评估软件可靠性的方法，包括如下步骤：
计算软件中每个软件模块的缺陷率和使用率；
根据获得的各软件模块的缺陷率和使用率，计算软件中每个软件模块的失效率；
根据获得的各软件模块的失效率，计算软件的失效率；
根据获得的软件的失效率和预先设置的软件的失效率与软件可靠性等级的对应关系，确定软件可靠性等级。
所述软件模块的失效率P的计算公式为：P＝P(A)*P(B)*k；其中，
k为软件模块的现有缺陷数量与预先设定的软件模块的最大缺陷数量的比值，P(A)为软件模块的缺陷率，P(B)为软件模块的使用率。
所述计算软件模块的缺陷率包括：
根据获取的软件模块的开发人员水平等级和预先设置的软件模块的开发人员水平等级与软件模块的开发人员水平参数的对应关系，确定软件模块的开发人员水平参数；
根据获得的软件模块的复杂度等级和预先设置的软件模块的复杂度等级与软件模块的复杂度参数的对应关系，确定软件模块的复杂度参数；
计算软件模块的复杂度参数和软件模块的开发人员水平参数的比值与软件模块的原始缺陷率的乘积，所得的积值对应的百分数为软件模块的缺陷率P(A)。
所述软件模块的原始缺陷率为0.5。
所述计算软件模块的使用率包括：
根据获得的软件中各软件模块按照核心度由高到低的排序结果、和软件中软件模块的数量n，计算软件模块的使用率P(B)；其中，P(B)的计算公式为P(B)＝(n+1-i)/(1+2+…+n)*100％，其中，i为软件模块在排序结果中的序号。
所述软件的失效率为软件中各软件模块的失效率的总和。
预先设置缩短测试时间的传统评估软件可靠性的方法的评估结果和本发明方法的评估结果的组合、与综合的评估结果的第一对应关系，其中，本发明方法的评估结果为所述软件可靠性等级；
该方法还包括，根据缩短测试时间的传统评估软件可靠性的方法的评估结果和本发明方法的评估结果、以及第一对应关系，确定综合的评估结果。
本发明还包括一种评估软件可靠性的装置，包括缺缺陷率计算单元、使用率计算单元、失效率计算单元、总失效率计算单元和可靠性等级评估单元，其中，
缺陷率计算单元，用于计算软件中每个软件模块的缺陷率；
使用率计算单元，用于计算软件中每个软件模块的使用率；
失效率计算单元，用于根据来自缺陷率计算单元和使用率计算单元的各软件模块的缺陷率和使用率，计算软件中每个软件模块的失效率；
总失效率计算单元，用于根据来自失效率计算单元的各软件模块的失效率，计算软件的失效率；
可靠性等级评估单元，用于根据来自总失效率计算单元的软件的失效率和预先设置的软件的失效率与软件可靠性等级的对应关系，确定软件可靠性等级。
所述软件模块的失效率P的计算公式为：P＝P(A)*P(B)*k；其中，k为软件模块的现有缺陷数量与预先设定的软件模块的最大缺陷数量的比值，P(A)为软件模块的缺陷率，P(B)为软件模块的使用率；
软件的失效率为软件中各软件模块的失效率的总和。
所述缺陷率计算单元包括水平评估模块、复杂度等级评估模块和缺陷率计算模块，其中，
水平评估模块，用于根据获取的软件模块的开发人员水平等级和预先设置的软件模块的开发人员水平等级与软件模块的开发人员水平参数的对应关系，确定软件模块的开发人员水平参数；
复杂度等级评估模块，用于根据获得的软件模块的复杂度等级和预先设置的软件模块的复杂度等级与软件模块的复杂度参数的对应关系，确定软件模块的复杂度参数；
缺陷率计算模块，用于计算软件模块的复杂度参数和软件模块的开发人员水平参数的比值与软件模块的原始缺陷率的乘积，所得的积值对应的百分数为软件模块的缺陷率P(A)，其中，软件模块的原始缺陷率为0.5。
所述使用率计算模块具体用于，根据获得的软件中各软件模块按照核心度由高到低的排序结果、和软件中软件模块的数量n，计算软件模块的使用率P(B)；其中，P(B)的计算公式为P(B)＝(n+1-i)/(1+2+…+n)*100％，其中，i为软件模块在排序结果中的序号。
与现有技术相比，本发明的技术方案包括：计算软件中每个软件模块的缺陷率和使用率；根据获得的各软件模块的缺陷率和使用率，计算软件中每个软件模块的失效率；根据获得的各软件模块的失效率，计算软件的失效率；根据获得的软件的失效率和预先设置的软件的失效率与软件可靠性等级的对应关系，确定软件可靠性等级。。通过本发明的技术方案，能够快速评估出软件的可靠性，这样，在紧急情况下，能够及时给出软件可靠性的评估结果，从而满足了紧急情况下快速评估软件的可靠性的需要。
另外，在紧急情况下，本发明技术方案也可以与缩短测试时间的传统方法结合使用，综合这两种方法的评估结果给出综合的评估结果，这样相比于每个方法的评估结果，综合的评估结果的精确度更高，从而提高了紧急情况下评估软件的可靠性的精确度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明评估软件可靠性的方法的流程图；
图2为本发明计算软件模块的缺陷率的流程图；
图3为本发明评估软件可靠性的装置的组成结构示意图；
图4为本发明装置中缺缺陷率计算单元的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在执行本发明方法之前，为了得到本发明方法的输入信息，软件的总体架构人员需要通过分析和评估给出待评估软件的如下信息：
软件中各软件模块的开发人员水平等级，其中，软件模块的开发人员水平等级可以为高、中、或低。
软件中各软件模块的复杂度等级，其中，软件模块的复杂度等级可以为高、中、或低。
软件中各软件模块按照核心度由高到低的排序结果，例如，假设一个软件中有4个软件模块，分别为软件模块1、软件模块2、软件模块3和软件模块4，该软件的各软件模块按照核心度由高到低的排序结果为：软件模块3、软件模块4、软件模块1、软件模块2。通过这个排序结果可以看出，软件模块3的核心度最高，软件模块4的核心度次之，依此类推。并且规定，软件模块3的在排序结果中的序号为1，软件模块4的在排序结果中的序号为2，依此类推。
图1为本发评估软件可靠性的方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤101：计算软件中每个软件模块的缺陷率和使用率。
图2为本发明计算软件模块的缺陷率的流程图，如图2所示，包括如下步骤：
步骤201：根据获取的软件模块的开发人员水平等级和预先设置的软件模块的开发人员水平等级与软件模块的开发人员水平参数的对应关系，确定软件模块的开发人员水平参数。其中，
软件模块的开发人员水平等级与软件模块的开发人员水平参数的对应关系可以为如下面的表1所示的对应关系。
| 软件模块的开发人员水平等级 | 软件模块的开发人员水平参数 |
| 高 | 0.8 |
| 中 | 0.5 |
| 低 | 0.2 |
表1
步骤202：根根据获得的软件模块的复杂度等级和预先设置的软件模块的复杂度等级与软件模块的复杂度参数的对应关系，确定软件模块的复杂度参数。其中，
软件模块的复杂度等级与软件模块的复杂度参数的对应关系可以为如下面的表2所示的对应关系。
| 软件模块的复杂度等级 | 软件模块的复杂度参数 |
| 高 | 0.8 |
| 中 | 0.5 |
| 低 | 0.2 |
表2
步骤203：计算软件模块的复杂度参数和软件模块的开发人员水平参数的比值与软件模块的原始缺陷率的乘积，所得的积值对应的百分数为软件模块的缺陷率P(A)。其中，
软件模块的原始缺陷率为，测试之前软件模块的缺陷率。由于可以合理地假设测试之前，软件模块出现缺陷和不出现缺陷的概率相等，因此软件模块的原始缺陷率可以为0.5。
从本步骤的计算中可以看出，软件模块的缺陷率P(A)与开发软件模块的复杂度等级成正比，与软件模块的开发人员水平等级成反比。
计算软件模块的使用率具体包括：
根据获得的软件中各软件模块按照核心度由高到低的排序结果、和软件中软件模块的数量n，计算软件模块的使用率P(B)。其中，软件模块的使用率P(B)的计算，如公式(1)所示。
P(B)＝(n+1-i)/(1+2+…+n)*100％ (1)
在公式(1)中，i为软件模块在排序结果中的序号。软件模块在排序结果中的序号i表示该软件模块在该软件中的核心度，序号i越小表示该模块的核心度越大，相应地P(B)也就越大。
步骤102：根据获得的各软件模块的缺陷率和使用率，计算软件中每个软件模块的失效率。其中，
软件模块的失效率P的计算如公式(2)所示，
P＝P(A)*P(B)*k (2)
在公式(2)中，k为软件模块的现有缺陷数量与预先设定的软件模块的最大缺陷数量的比值。其中，
由于使用传统的评估软件可靠性的方法对软件的可靠性进行测试之前，需要对软件的功能和性能进行测试，在此过程中，会发现软件模块对应的缺陷即软件模块的现有缺陷。软件模块的现有缺陷数量会随着软件测试的深入进行而增加，也会随着开发人员修复了软件的缺陷而减小，因此，在软件测试期间，软件模块的现有缺陷的数量是变化的。
软件模块的最大缺陷数量可以由软件测试总体架构人员和软件开发总体架构人员根据以往的测试和开发经验共同确定。例如，以软件模块的复杂度为高的模块为例，该类型的软件模块的最大缺陷数量可以为100、500、或1000。
公式(2)是根据贝叶斯理论并基于合理的假设进一步化简后再引入参量k而得到的。具体来讲，根据贝叶斯理论，软件模块的失效率P’＝P(B)*P(B|A)，其中P(B|A)为软件模块存在缺陷时被使用的概率，假设只要软件模块中存在缺陷就会被使用，则P(B|A)＝P(A)，因此进一步得到P’＝P(B)*P(A)。由于软件模块的失效率与软件模块的现有缺陷数量成正比，因此在计算软件的失效率时，引入含有软件模块的现有缺陷数量的参量k是合理的，而参量k中的软件模块的最大缺陷数量，对于特定的软件模块而言，可以看成常数，因此可以得到软件模块的失效率与参量k成正比。这样，进一步可以得到软件模块的失效率p＝p’*k＝P(A)*P(B)*k，即得到公式(2)。
步骤103：根据步骤101获得的每个软件模块的失效率，计算软件的失效率。其中，软件的失效率为软件中各软件模块的失效率的总和。
步骤104：根据获得的软件的失效率和预先设置的软件的失效率与软件可靠性等级的对应关系，确定软件可靠性等级。其中，
失效率与软件可靠性等级的对应关系可以为如下面的表3所示的对应关系。
| 软件的失效率 | 软件的可靠性等级 |
| 小于等于1％ | 高 |
| 大于1％ | 低 |
表3
进一步地，
预先设置缩短测试时间的传统评估软件可靠性的方法的评估结果和本发明方法的评估结果的组合、与综合的评估结果的第一对应关系。
本发明方法还包括，根据本发明方法的评估结果(以下简称本发明结果)和缩短测试时间的传统评估软件可靠性的方法即传统方法的评估结果(以下简称传统结果)、以及第一对应关系，确定综合的评估结果。
可以通过查找下面的表4的方式，确定综合的评估结果。
表4
如表4所示，当传统结果为高，而本发明结果为低时，综合的评估结果为中，表明由于测试时间缩短，传统方法的评估结果的可信度不高。表4中示出的其它情况，综合的评估结果与传统方法的评估结果相同，表明传统方法的评估结果的可信度较高。
图3为本发明评估软件可靠性的装置的组成结构示意图，如图3所述，包括缺缺陷率计算单元、使用率计算单元、失效率计算单元、总失效率计算单元和可靠性等级评估单元，其中，
缺陷率计算单元，用于计算软件中每个软件模块的缺陷率。
图4为缺缺陷率计算单元的组成结构示意图，如图4所示，包括水平评估模块、复杂度等级评估模块和缺陷率计算模块，其中，
水平评估模块，用于根据获取的软件模块的开发人员水平等级和预先设置的软件模块的开发人员水平等级与软件模块的开发人员水平参数的对应关系，确定软件模块的开发人员水平参数。
复杂度等级评估模块，用于根据获得的软件模块的复杂度等级和预先设置的软件模块的复杂度等级与软件模块的复杂度参数的对应关系，确定软件模块的复杂度参数。
缺陷率计算模块，用于计算软件模块的复杂度参数和软件模块的开发人员水平参数的比值与软件模块的原始缺陷率的乘积，所得的积值对应的百分数为软件模块的缺陷率P(A)，其中，软件模块的原始缺陷率为0.5。
使用率计算单元，用于计算软件中每个软件模块的缺陷率。
使用率计算单元具体用于，根据获得的软件中各软件模块按照核心度由高到低的排序结果、和软件中软件模块的数量n，计算软件模块的使用率P(B)；其中，P(B)的计算如公式(1)所示，其中，i为软件模块在排序结果中的序号。
失效率计算单元，用于根据来自缺陷率计算单元和使用率计算单元的各软件模块的缺陷率和使用率，计算软件中每个软件模块的失效率。其中，
软件模块的失效率P的计算如公式(2)所示，其中，k为软件模块的现有缺陷数量与预先设定的软件模块的最大缺陷数量的比值。
总失效率计算单元，用于根据来自失效率计算单元的各软件模块的失效率，计算软件的失效率。其中，
软件的失效率为软件中各软件模块的失效率的总和。
可靠性等级评估单元，用于根据来自总失效率计算单元的软件的失效率和预先设置的软件的失效率与软件可靠性等级的对应关系，确定软件可靠性等级。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (9)
1.一种评估软件可靠性的方法，其特征在于，该方法包括：
计算软件中每个软件模块的缺陷率和使用率；
根据获得的各软件模块的缺陷率和使用率，计算软件中每个软件模块的失效率；
根据获得的各软件模块的失效率，计算软件的失效率；
根据获得的软件的失效率和预先设置的软件的失效率与软件可靠性等级的对应关系，确定软件可靠性等级；其中，
所述计算软件模块的使用率包括：
根据获得的软件中各软件模块按照核心度由高到低的排序结果、和软件中软件模块的数量n，计算软件模块的使用率P(B)；其中，P(B)的计算公式为P(B)＝(n+1-i)/(1+2+…+n)*100％，其中，i为软件模块在排序结果中的序号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述软件模块的失效率P的计算公式为：P＝P(A)*P(B)*k；其中，
k为软件模块的现有缺陷数量与预先设定的软件模块的最大缺陷数量的比值，P(A)为软件模块的缺陷率，P(B)为软件模块的使用率。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述计算软件模块的缺陷率包括：
根据获取的软件模块的开发人员水平等级和预先设置的软件模块的开发人员水平等级与软件模块的开发人员水平参数的对应关系，确定软件模块的开发人员水平参数；
根据获得的软件模块的复杂度等级和预先设置的软件模块的复杂度等级与软件模块的复杂度参数的对应关系，确定软件模块的复杂度参数；
计算软件模块的复杂度参数和软件模块的开发人员水平参数的比值与软件模块的原始缺陷率的乘积，所得的积值对应的百分数为软件模块的缺陷率P(A)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述软件模块的原始缺陷率为0.5。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述软件的失效率为软件中各软件模块的失效率的总和。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先设置缩短测试时间的传统评估软件可靠性的方法的评估结果和本发明方法的评估结果的组合、与综合的评估结果的第一对应关系，其中，本发明方法的评估结果为所述软件可靠性等级；
该方法还包括，根据缩短测试时间的传统评估软件可靠性的方法的评估结果和本发明方法的评估结果、以及第一对应关系，确定综合的评估结果。
7.一种评估软件可靠性的装置，其特征在于，包括缺陷率计算单元、使用率计算单元、失效率计算单元、总失效率计算单元和可靠性等级评估单元，其中，
缺陷率计算单元，用于计算软件中每个软件模块的缺陷率；
使用率计算单元，用于计算软件中每个软件模块的使用率；
失效率计算单元，用于根据来自缺陷率计算单元和使用率计算单元的各软件模块的缺陷率和使用率，计算软件中每个软件模块的失效率；
总失效率计算单元，用于根据来自失效率计算单元的各软件模块的失效率，计算软件的失效率；
可靠性等级评估单元，用于根据来自总失效率计算单元的软件的失效率和预先设置的软件的失效率与软件可靠性等级的对应关系，确定软件可靠性等级；其中，
所述使用率计算模块具体用于，根据获得的软件中各软件模块按照核心度由高到低的排序结果、和软件中软件模块的数量n，计算软件模块的使用率P(B)；其中，P(B)的计算公式为P(B)＝(n+1-i)/(1+2+…+n)*100％，其中，i为软件模块在排序结果中的序号。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述软件模块的失效率P的计算公式为：P＝P(A)*P(B)*k；其中，k为软件模块的现有缺陷数量与预先设定的软件模块的最大缺陷数量的比值，P(A)为软件模块的缺陷率，P(B)为软件模块的使用率；
软件的失效率为软件中各软件模块的失效率的总和。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述缺陷率计算单元包括水平评估模块、复杂度等级评估模块和缺陷率计算模块，其中，
水平评估模块，用于根据获取的软件模块的开发人员水平等级和预先设置的软件模块的开发人员水平等级与软件模块的开发人员水平参数的对应关系，确定软件模块的开发人员水平参数；
复杂度等级评估模块，用于根据获得的软件模块的复杂度等级和预先设置的软件模块的复杂度等级与软件模块的复杂度参数的对应关系，确定软件模块的复杂度参数；
缺陷率计算模块，用于计算软件模块的复杂度参数和软件模块的开发人员水平参数的比值与软件模块的原始缺陷率的乘积，所得的积值对应的百分数为软件模块的缺陷率P(A)，其中，软件模块的原始缺陷率为0.5。
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
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