考虑fde和fce的基于isq的软件可靠性增长模型的建立方法
【专利摘要】考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法，涉及软件故障检测和故障修正领域。解决了现有软件可靠性增长模型都没有考虑到故障检测工作量和故障修正工作量对软件可靠性的影响，降低了模型的实际意义和结果可信度的问题。首先根据待建立的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的条件建立微分方程，并获得ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障检测过程的均值函数模型；然后根据软件故障被完全修正的概率、故障修正时间和故障检测过程的均值函数模型，获得ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障修正过程的均值函数模型，完成基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立。本发明适用于提高软件的可靠性。
【专利说明】考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及软件故障检测和故障修正领域。
【背景技术】
[0002]软件可靠性是软件质量最重要的特性之一，它直接关系到计算机系统乃至更大的系统能否在给定时间内完成指定任务，近几年来研究人员开始讨论如何使用排队模型来解释软件测试行为，并建立了基于排队论的软件可靠性增长模型，但这类模型都没有考虑故障检测工作量(FDE)和故障修正工作量(FCE)对软件可靠性的影响，降低了模型的实际意义和结果的可信度。
[0003]大多数软件可靠性增长模型都假设故障被检测后立即排除，故障修正过程被省略。这个假设与实际软件测试情况并不相符。实际上，检测到的每个故障都经过分析和定位，然后才将故障修正。故障的修正延迟存在于多数的软件测试中，而且这种延迟受到多种因素的影响，包括软件系统的规模、软件结构的复杂度、已检测到的故障到达分布、故障修正工作量、故障修正人员对软件调试工具和环境的熟悉程度等等。因此，考虑故障检测工作量和故障修正工作量的软件可靠性增长模型是非常重要的。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决现有软件可靠性增长模型都没有考虑到故障检测工作量和故障修正工作量对软件可靠性的影响，降低了模型的实际意义和结果可信度的问题，提出了考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法。
[0005]本发明提出的考考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法，所述基于ISQ的软件可靠性增长模型包括故障检测过程的均值函数模型和故障修正过程的均值函数模型，所述建立方法包括以下步骤:
[0006]步骤一、根据待建立的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的条件建立微分方程，并通过该微分方程获得ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障检测过程的均值函数模型；
[0007]步骤二、根据软件故障被完全修正的概率、故障修正时间和步骤一中获得的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障检测过程的均值函数模型，获得ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障修正过程的均值函数模型，完成基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立。
[0008]有益效果:本发明提出的软件可靠性增长模型根据软件测试过程中故障检测和故障修正是相互独立的资源，提出将测试工作量分成两部分，即故障检测工作量和故障修正工作量。ISQ-FDEFCE模型使用ISQ模型来描述故障检测和故障修正行为并考虑了故障检测工作量和故障修正工作量对故障检测和故障修正的影响，考虑到故障的不完美排除，利用ISQ-FDEFCE模型建立了更复杂的软件可靠性增长模型，即修正的ISQ-FDEFCE模型，提高了软件可靠性增长模型的实际意义，同时使结果可信度提高了 50%以上。【专利附图】
【附图说明】
[0009]图I为【具体实施方式】一所述的考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法的流程图。
【具体实施方式】
[0010]【具体实施方式】一、结合图I说明本【具体实施方式】，本【具体实施方式】所述的考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法，所述基于ISQ的软件可靠性增长模型包括故障检测过程的均值函数模型和故障修正过程的均值函数模型，所述建立方法包括以下步骤：
[0011]步骤一、根据待建立的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的条件建立微分方程，并通过该微分方程获得ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障检测过程的均值函数模型；
[0012]步骤二、根据软件故障被完全修正的概率、故障修正时间和步骤一中获得的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障检测过程的均值函数模型，获得ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障修正过程的均值函数模型，完成基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立。
[0013]本实施方式中所述的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型为考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型。
[0014]【具体实施方式】二、本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法的区别在于，步骤一中所述的待建立的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的条件为：
[0015]软件故障检测过程遵循一个NHPP，
[0016]在任意时刻软件系统失效都是由软件中存在的残余故障所引起的；
[0017]在（t，t+At]时间间隔内已检测到的软件故障数与软件系统内残存故障数以及故障检测工作量成正比；
[0018]软件故障之间相互独立；
[0019]软件故障修正过程不可以被忽略，修正的故障数滞后于检测到的故障总数；
[0020]每次引起软件系统失效的故障最终将会被修正，软件故障检测过程和故障修正过程是并行执行的，故障的修正行为不会影响到故障检测过程；
[0021]使用ISQ模型来描述故障检测和故障修正活动，并且模型满足NHPP到达，服务时间服从一般分布；
[0022]故障被修正时，不会引入新的故障。
[0023]【具体实施方式】三、本【具体实施方式】与【具体实施方式】二所述的考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法的区别在于，步骤一中所述的根据待建立的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的条件建立的微分方程为：
【权利要求】
1.考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法，其特征在于，所述基于ISQ的软件可靠性增长模型包括故障检测过程的均值函数模型和故障修正过程的均值函数模型，所述建立方法包括以下步骤： 步骤一、根据待建立的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的条件建立微分方程，并通过该微分方程获得ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障检测过程的均值函数模型； 步骤二、根据软件故障被完全修正的概率、故障修正时间和步骤一中获得的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障检测过程的均值函数模型，获得ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障修正过程的均值函数模型，完成基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立。
2.根据权利要求1所述的考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法，其特征在于，步骤一中所述的待建立的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的条件为： 软件故障检测过程遵循一个NHPP， 在任意时刻软件系统失效都是由软件中存在的残余故障所引起的； 在（t，t+At]时间间隔内已检测到的软件故障数与软件系统内残存故障数以及故障检测工作量成正比； 软件故障之间相互独立； 软件故障修正过程不可以被忽略，修正的故障数滞后于检测到的故障总数； 每次引起软件系统失效的故障最终将会被修正，软件故障检测过程和故障修正过程是并行执行的，故障的修正行为不会影响到故障检测过程； 使用ISQ模型来描述故障检测和故障修正活动，并且模型满足NHPP到达，服务时间服从一般分布； 故障被修正时，不会引入新的故障。
3.根据权利要求1或2所述的考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法，其特征在于，步骤一中所述的根据待建立的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的条件建立的微分方程为：
4.根据权利要求3所述的考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法，其特征在于，步骤二所述的根据软件故障被完全修正的概率、故障修正时间和步骤一中获得的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障检测过程的均值函数模型，获得ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障修正过程的均值函数模型的方法为： 步骤三一、在X时刻检测到的软件故障，在（x，t]时间内被完全修正排除，其中.0<x ( t，则软件故障被完全修正的概率P (t)为：
5.根据权利要求1所述的考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法，其特征在于，步骤一中所述的待建立的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的条件为：软件故障检测过程遵循一个NHPP， 在任意时刻软件系统失效都是由软件中存在的残余故障所引起的； 在（t，t+At]时间间隔内已检测到的软件故障数的期望值与软件系统内残存故障数的期望值以及故障检测工作量成正比； 软件故障之间相互独立； 软件故障修正过程不可以被忽略，修正的故障数滞后于检测到的故障总数； 每次引起软件系统失效的故障最终将会被修正，软件故障检测过程和故障修正过程是并行执行的，故障的修正行为不会影响到故障检测过程； 使用ISQ模型来描述故障检测和故障修正活动，并且模型满足NHPP到达，服务时间服从一般分布； 故障被排除会引入新故障，且故障引入率为常数k。
6.根据权利要求5所述的考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法，其特征在于，步骤一中所述的根据待建立的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的条件建立的微分方程为：
7.根据权利要求6所述的考虑FDE和FCE的基于ISQ的软件可靠性增长模型的建立方法，其特征在于，步骤二所述的根据软件故障被完全修正的概率、故障修正时间和步骤一中获得的ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障检测过程的均值函数模型，获得ISQ-FDEFCE软件可靠性增长模型的故障修正过程的均值函数模型的方法为： 步骤三A、在X时刻检测到的软件故障，在（X，t]时间内被完全修正排除，其中0〈x<t，则软件故障被完全修正的概率P (t)为：
【文档编号】G06F11/36GK103761183SQ201310738213
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月29日 优先权日:2013年12月29日
【发明者】崔刚, 付忠传, 张楠, 暴建民, 潘波, 张策, 朱东杰, 王秀峰, 张必英, 季春光 申请人:哈尔滨工业大学