一种新的软件可靠性增长模型

在软件测试阶段,由于加速测试的影响,用软件可靠性增长模型测得的运行阶段可靠性很难真实反映实际运行时的可靠性.因此,修正了软件测试环境与运行环境相同的假设,针对测试阶段排错过程的延迟性,提出在测试阶段要把软件检错过程和排错过程结合起来建模.通过采用不同的故障检错率函数减少了测试与运行环境的差别,并结合移动点技术,提出了一个新的考虑测试环境和运行环境不同的可靠性增长模型(TDO-SRGM).在两个公开发表的数据集上进行的拟合试验和预测试验证明,该模型具有很好的拟合效果和预测能力.     

考虑多种真实情况的软件可靠性增长模型

进行软件可靠性评估主要通过构建软件可靠性模型实现。软件可靠性模型通常给出被检出的故障可以立即被排除,并且不会有新的故障被引入的假设,这与实际的检错过程是不相符的。针对以上假设条件,提出了一种新的软件可靠性增长模型。该模型将软件的检错过程和排错过程作为两个独立的非齐次泊松过程分别进行建模,并将软件中存在的故障数看作是一个变化的函数,该函数包括软件中初始故障及引入的故障。在两个数据集上进行相应实验证明,较之其他模型,新建模型的拟合和预测效果更好。     

一种实时多任务软件可靠性验证方法

针对软件可靠性增长模型难以满足实时多任务软件可靠性验证的可信性要求,提出了一种基于任务模块软件统计测试的实时多任务软件可靠性验证方法.该方法利用实时多任务软件的结构和运行特点,建立了一个可靠性模型并给出了模型参数的求解方法;通过该模型把待验证的软件系统可靠性指标分配到各个任务模块,然后用统计测试的方法对任务模块的可靠性指标进行验证,以达到对整个软件系统可靠性指标验证的目的.实验证明该方法的有效性和灵活性.     

考虑测试效用的软件可靠性增长模型

测试效用函数不仅可以描述测试所消耗资源随时间的变化,同时也是建立考虑测试效用的软件可靠性增长模型的前提和基础。现有测试效用函数形式多达十余种,但是由于适用性较差,导致研究人员对失效数据进行建模时需要付出繁琐的工作量,并且模型的评估能力往往达不到预期效果。针对该问题,提出了一种通用的测试效用函数形式,该函数形式更加灵活、适应能力更强。在此基础上,建立了基于该测试效用函数的软件可靠性增长模型。利用两组公开发表的数据进行验证,实验结果表明,该测试效用函数有效可行,考虑新的测试效用函数的软件可靠性增长模型具有更好的可靠性评估性能及适应能力。     

考虑用户行为和排错延迟的多版本软件可靠性增长模型

软件在测试阶段和使用阶段操作环境的差别导致软件测试可靠性和运行可靠性不完全相同.软件在发布后的使用和维护阶段,软件可靠性的增长不仅体现在软件固有故障的排除,而且用户对软件的熟悉程度也会影响软件的可靠性.本文研究了软件固有故障检测过程、固有故障纠正过程和外在失效过程的特征,建立了考虑用户行为和排错延迟下的多版本软件可靠性增长模型.通过一组来自于开源软件用户缺陷跟踪系统中的真实数据进行数值分析,试验结果表明提出的模型具有较好的效果.     

考虑右删失数据的改进Jelinski-Moranda软件可靠性模型

针对软件可靠性测试停止时间不对应失效的右删失问题,给出考虑完全右删失失效数据的改进Je-linski-Moranda(J-M)模型。定量分析了右删失失效数据对可靠性参数评估值的影响,在此基础上分别给出基于残存缺陷比率、失效率以及可靠度函数的软件可靠性测试停止准则。最后将改进模型应用于一组失效数据集,计算结果表明,改进后的模型可充分挖掘右删失数据中蕴含的时间信息,得到更准确的参数评估值。并且所提出的停止准则可有效指导软件可靠性测试活动的开展,具有较好的工程应用价值。     

基于非线性和测试覆盖率的软件可靠性增长模型

软件可靠性增长模型一般假设故障是独立的,且检测到的故障能够被排除。但在工程中,一些检测到的故障可能无法排除,在排除过程中也可能会引入新的故障。考虑上述因素,本文假设故障的引入过程与时间呈现非线性关系,通过测试覆盖率函数来表示软件故障检测率,建立了基于非齐次泊松过程(non-homogeneous Poisson process, NHPP)的软件可靠性增长模型。为规避参数估计过程中模型函数导数连续性和存在性的限制,应用一个自适应变化的实值遗传算法进行计算。最后通过一个真实软件失效数据集对模型参数进行计算,利用不同的评价准则将所提模型和现有模型进行比较,说明所提模型的优越性和准确性。     

ZDPS-2卫星可靠性试验评估方法

皮纳卫星具有研制周期短、采用商用货架式器件的特点,无法完整沿用传统大卫星通过底层元器件或部组件搭建系统可靠性模型计算整星可靠性的方法。针对上述问题,提出了基于试验数据的皮纳卫星可靠性评估体系。通过对机理不同的硬件和软件故障分别建模的方法,实现了ZDPS-2卫星的可靠性评估。对卫星的硬件故障数,基于顺序约束模型和贝叶斯参数估计方法进行拟合,并考虑了不同试验环境对卫星工作环境的等效因子。ZDPS-2卫星硬件可靠性水平估计为3月末0.85。对卫星的软件故障采用加入变点的非齐次泊松过程模型拟合,并选择Logistic模型作为测试覆盖率模型。ZDPS-2卫星软件故障拟合结果,平均无故障时间为217 h。ZDPS 2卫星试验结果证实,可靠性满足增长试验设计的要求和任务需求。     

考虑故障检测效用与修正效用的软件可靠性增长模型

测试效用是影响软件测试过程的重要因素,其随时间的变化情况直接影响着测试过程中的故障检测和修正的效率,合理地评估测试效用对测试过程的影响是建立精确软件可靠性模型的关键因素。针对现有模型对测试效用认识的不足,严格根据实际测试情况,将测试效用分为故障检测效用和故障修正效用,并在此基础上,建立了综合考虑这两种效用的软件可靠性增长模型。利用公开发表的软件测试失效数据集对模型进行验证,结果表明,与现有的考虑故障检测与修正过程的模型相比,所提模型具有更好的拟合和预测能力。     

排错效率和故障发现率可变的软件费用模型

考虑非齐次泊松过程(NHPP)类软件可靠性增长模型,引入以时间为变量的故障排除效率函数和故障发现率函数,建立了软件费用模型,使模型更具有一般性,更符合实际情况。以软件费用最小作为优化目标,讨论了最优释放时间与软件开发的最小费用,实例计算给出了测试时间随故障发现率中的参数的变化情况。     

基于比例风险模型的可靠性综合评估

研究了环境因素对可靠性的影响,提出了一种利用变环境数据的可靠性综合评估方法。首先,利用比例风险模型描述产品可靠性水平与其工作环境因素的定量影响关系。接着,利用变环境数据确定基准失效率,并对比例风险模型进行变换。然后,利用广义线性模型给出了可靠性模型参数的极大似然估计。进而结合可靠性模型,利用似然比方法给出了可靠度置信下限。实例表明,该方法能较好地度量环境因素对产品可靠性的影响,从而提高了可靠性评估精度。     

基于变动统计的复杂系统可靠性综合评估

为了在小样本条件下实现对复杂系统的可靠性评估,研究了复杂系统的环境、功能、状态及演化过程的随机特性,给出了一种基于变动统计的复杂系统可靠性综合评估方法。针对复杂系统的特点,根据变动统计理论,通过引入环境因子、继承因子和增长因子等方法,综合利用复杂系统在研制过程中的不同环境、阶段、层次和对象的试验数据,对复杂系统可靠性进行综合评估。以某战术武器系统为应用对象,结果表明该方法综合利用了武器系统在研制过程中的多种试验数据,扩大了样本量,有效地改善了多指标要求的战术武器系统可靠性评估精度。     

A three-parameter fault-detection software reliability model with the uncertainty of operating environments

As requirements for system quality have increased, the need for high system reliability is also increasing. Software systems are extremely important, in terms of enhanced reliability and stability, for providing high quality services to customers. However, because of the complexity of software systems, software development can be time-consuming and expensive. Many statistical models have been developed in the past years to estimate software reliability. In this paper, we propose a new three-parameter fault-detection software reliability model with the uncertainty of operating environments. The explicit mean value function solution for the proposed model is presented. Examples are presented to illustrate the goodness-of-fit of the proposed model and several existing non-homogeneous Poisson process (NHPP) models based on three sets of failure data collected from software applications. The results show that the proposed model fits significantly better than other existing NHPP models based on three criteria such as mean squared error (MSE), predictive ratio risk (PRR), and predictive power (PP).     

基于灰色系统理论的软件系统可靠性分析

通过运用灰色系统理论对影响软件系统可靠性行为的各种因素进行分析,给出了软件系统可靠性预测模型,对软件系统失效间隔时间进行了预测,并以海军战术数据系统(the naval tactical data system,NTDS)数据验证了模型。通过关联分析,得到各种因素对软件系统可靠性的影响及其关联度,为软件系统的可靠性评判和推断提供依据,并为下一步提高软件可靠性的途径提供参考。     

基于潜在缺陷暴露增益的可靠性试验设计规划模型

针对装备所需进行的可靠性试验类型与应力水平等进行设计规划的理论较为匮乏的现状,提出了一种基于潜在缺陷暴露增益的可靠性试验设计规划模型。首先分析了可靠性试验环境因素及试验目的,定义了潜在缺陷暴露增益;然后从试验的全面程度和严酷程度出发,构建了各环境因素下试验费用函数模型和可靠度提升模型,在试验费用存在约束的条件下,以试〖JP2〗验的潜在缺陷暴露增益最大和可靠度提升最高为目标函数构建了多目标非线性规划模型,并给出了该模型的求解方法。最后以某“报信者”系统为例,得出满足约束的最优试验方案,验证了模型的有效性与可行性。