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基于社会软件工程的软件缺陷预测

张宇  
【摘要】:作为当前软件工程的研究热点,社会软件工程已取得了不少研究成果,并被应用于软件开发的多个方面,例如专家发现、缺陷分类、开发协同模式等。与此同时,软件缺陷预测在软件质量的提高和保证、平衡软件成本方面起着重要的作用。将两者结合,基于社会软件工程来进行缺陷预测具有良好的研究价值和应用价值。但相关研究刚刚起步,现有研究主要从传统社会网络分析方法提取特征进行缺陷预测,所采用的社会网络图的构建方式存在数据单一和关联性差的不足,同时缺乏对非结构化的交流信息的分析与研究。本文从开发者邮件列表和社会网络分析两个角度分别对社会软件工程中开发者的交流与协作进行探索,进而提取出新的缺陷预测特征:1)将缺陷跟踪信息与开发者邮件进行关联,从邮件的结构、正负面情感和主题三个方面设计相应的分析方法开展探索实验,根据探索发现提取出和代码潜在缺陷相关的邮件交流特征。2)改进现有社会网络图的构建方法,将软件仓库中多种数据源相结合,使得所构建的网络图包含文件依赖、开发者贡献和开发者协作等信息,通过探索实验,抽取出与缺陷较强的关联的度中心性、中介中心性等特征。然后对社会网络进行扩展,从开发者地位与影响、项目组织结构等角度研究,通过探索实验,抽取出核心开发者、工作组织流程等新特征。在此基础上,本文设计出多项社会软件工程新特征,包括邮件的内容结构特征、网络结构特征、情感特征与主题特征,和网络中心性特征、核心开发者特征和组织结构特征,实现基于新特征的缺陷预测,并采用eclipse开源项目进行了特征相关性实验和对比分析实验。实验结果表明,研究所提出的社会软件工程新特性与缺陷具有0.389~0.473的较高相关性;新特征的预测准确率为83.1%,覆盖率为81.2%,均优于现有社会化特征;同时在现有特征上加入社会化预测特征,能明显提高预测效果。


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