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《合肥工业大学》 2001年
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软件可靠性和软件最优发布问题的研究

胡仁胜  
【摘要】:本文的研究涵盖与软件可靠性有关的软件可靠性模型、软件的开发成本、软件最优发 布问题和面向可靠性评价的软件测试方面的研究。本文的研究工作可以分为两大部分:第 一部分是关干软件可靠性工程的研究,主要研究了软件可靠性模型、生存期内软件的可靠 性工程以及面向软件可靠性评价的测试;第二部分是关于软件最优发布问题的研究,主要 研究了软件的开发成本、软件最优发布问题的基本模型和扩展模型。具体的研究工作与创 新如下: 1.在对现有的软件可靠性模型进行比较的基础上,提出了一个实时控制软件系统的可靠 性模型。这个模型针对实时控制系统的可靠性特点,考虑了各个方面对系统整体可靠 性的影响,使用了基于NHPP的软件可靠性增长模型、软─硬件综合系统以及半马尔 可夫链的过程来描述实时控制系统的可靠性结构。和同类型的软件可靠性模型相比, 该模型能够更为准确和客观地反映实时软件系统、高复杂度软─硬件系统和高可靠性 系统的可靠性行为。 2.从不同的角度研究了软件开发活动中的成本模型。通过借鉴硬件开发中过程模型的研 究成果,提出了一种采用Gamma函数的转换方式来表达软件开发中关于资源分配的过 程的Rayleigh模型。由于软件开发中的过程成本函数一般具有比较复杂的数学形式, 采用统计理论中常用的Gamma函数形式可以使得这种模型在数学上更为容易处理。作 为进一步确定软件的开发成本的依据,我们结合非协同竞争游戏中的优胜原则和MCL 价格模型,提出了一个基于AHP分析方式的同类软件产品的市场价格模型。这个模型 可以通过竞争对手的情况制定自己的产品价格并从该产品的市场表现中计算出可能的 销售量。 3.对基于软件可靠性增长模型的软件最优发布问题做出了分析和对比,讨论了它们对于 模型参数的敏感性,并研究了受软件开发成本和可靠性目标双重标准所限制情况下的 软件最优发布问题。我们提出和着重研究了结合实际软件开发过程的Goel-Okumoto模 型的扩展形式。作为对模型的应用,我们结合基于软件可靠性增长模型和软件开发成 本函数的两种控制方法,提出了一个具有质量保证期的商品化软件的最优发布原则。 4.提出了一个结构化软件的可靠性模型。我们在此模型中用各个软件元素的故障率来表 示软件总体的故障。利用该模型和面向软件元素开发的成本函数,提出了一个多模块 软件系统的最优发布原则。和目前大部分多模块软件最优发布原则相比,这个模型具 有结构严谨,数学形式简单和易于便用的特点。 5.分析了测试过程和软件可靠性评价之间的关系。我们针对目前常用的调试测试和运行 测试两种测试方法对软件最终发布可靠性的贡献方面做了多方面的对比研究。研究结 果发现了对于不同的软件和测试剖面中所要求的测试手段和面向可靠性评价的最优测 试策略。作为测试的工程应用,对于常用的运行测试,我们提出了一个基于Bpesian 方法的自战的停止测试原则。
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