一种基于假设检验的嵌入式基础软件可靠性评估方法技术

本发明专利技术涉及计算机信息处理技术领域，具体涉及一种基于假设检验的嵌入式基础软件可靠性评估方法，本发明专利技术用于嵌入式基础软件验收测评中，在没有出现被测软件失效情况下得到有意义的可靠性评估结果。当测试过程中出现一定数量的数据失效时，本发明专利技术也能很好地进行评估，具有一致性，并且可靠性评估效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机信息处理
，具体涉及ー种基于假设检验的嵌入式基础软件可靠性评估方法。
技术介绍
嵌入式基础软件验收测试中，需要根据测试结果数据评估软件的可靠性。根据目前的有关文献，软件可靠性评估方法一般分为两类，即可靠性增长模型和可靠性验证模型，而前者使用得更为普遍。在可靠性增长模型中，对软件某个版本的可靠性预测是根据其以前版本的可靠性做出的。因为是验收测试，我们希望仅以嵌入式基础软件的最終版本为基础进行可靠性评估，另外希望在测试过程中没有发现失效的情况下能够做出关于嵌入式基础软件可靠性的推測。此外，可靠性增长模型的评估很不精确，因此我们并不希望使用可靠性增长模型进行嵌入式基础软件可靠性评估。 可靠性验证模型是根据对软件ー个版本的测试结果来评估软件的可靠性的。在测试过程没有出现失效的情况下，这类模型大多会估计可靠性为1，认为软件完美，没有把成功执行的测试用例数考虑进去。这样的模型不能满足我们的要求，因为我们假设软件嵌入式基础软件最終版本的测试过程中不会发现失效，另外成功执行测试用例数目对嵌入式基础软件最終版本的可靠性评估应该是有影响的。Miller等提出的可靠性评估方法考虑了测试完全通过的情況，当测试过程中没有发现失效时，能够做出小于I的可靠性评估。在Miller的方法中，认为实际的可靠性为1-Θ,其中Θ为实际的失效率。通过贝叶斯点估计来对Θ进行评估9 ’ =a/(N+a+b),其中N为测试用例数，參数a和b包含了关于Θ可能值的先验假设，考虑Θ的分布为Beta (a, b)。这个模型不能直接应用于我们设定的情况，因为此模型仅限于无记忆的软件，假设操作剖面为非条件概率分布。另外在Miller的方法中，开始时通过选择a和b的值对Θ的分布进行猜測，而后将成功测试用例数N的数值考虑进去来修正初始猜測。初始猜测相对于数值的权重受到參数a和b的影响。因此Θ’及可靠性评估结果将总是依赖于初始猜测，依赖于Θ的Beta(a，b)分布的假设。目前，在各种软件可靠性评估方法中普遍使用初始猜測。在评估过程开始时还没有测试结果数据，猜测是需要的。当获得了测试结果数据时，可靠性评估就不应再是初始猜测的函数。当然，评估过程收敛直到获得结论的时间仍取决于初始的猜測。在Miller的方法中，即使是已经得到了测试数据，可靠性评估仍然是初始猜测的函数。在没有根据的假设基础上进行可靠性评估，无法相信其评估结果是准确的。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供ー种基于假设检验的嵌入式基础软件可靠性评估方法，以统计假设检验为基础，能够在嵌入式基础软件验收测试过程中，在没有出现失效情况下得到有意义的可靠性评估結果。本专利技术的目的是采用下述技术的方案实现的ー种基于假设检验的嵌入式基础软件可靠性评估方法，所述假设检验指的是根据随机变量的样本接受或拒绝H的过程；其中，假设H是关于随机变量概率分布的命题；其改进之处在于，所述评估方法包括下述步骤A、嵌入式基础软件可靠性初步评估；B、嵌入式基础软件可靠性准确评估。其中，所述步骤A中，设P为嵌入式基础软件的失效率，即P = X； ;coil )P{I,)，其中U为按照操作剖面选择执行的不同的测试用例总数，Ii为第i个测试用例；如果Ii成功，ω=O,如果Ii失败，ω(Ii)=I7P (Ii)为按照操作剖面执行Ii的概率"(A) = I。 其中，所述步骤A中，假定为P选择特定值Θ，并对如下假设加以检验即嵌入式基础软件的失效率P至多为Θ，H。ρ彡Θ以及H1 ρ> Θ ;其中Hq为检验零假设讯为备择假设；按照操作剖面随机选择的N个测试用例，其中T个测试失败；如果T ^ 1，则拒绝H0;当Htl正确时(Htl正确时指的是嵌入式基础软件的失效率P至多为Θ，即Htl :p彡Θ，也就是说实际情况与假设Htl相符)，拒绝Htl的概率为α (p)=P(T彡l|p)=l-P(T=0|p)=l-(l-p)N，p彡Θ ;对所有的p彡Θ时，有如下表达式0( )彡ト(ト0广，(I);当H。不正确时,接受H。的概率为β (ρ)=Ρ(Τ=0 |ρ) = (1_ρ)Ν, ρ> Θ ;对于所有ρ>θ时，有如下表达式β (ρ) < (1-Θ)Ν,(2)；其中，α (ρ)和β (ρ)分别为产生I类和II类错误的概率；Ν为自然数。其中，为了检验嵌入式基础软件的可靠性至少为r的假设，检验零假设Htl ρ^ Θ ,其中P为嵌入式基础软件的失效率，θ =l-r ；执行N个测试用例，如果没有失效发生，则接受可靠性至少为r的假设；在接受可靠性至少为r的假设下，在检验时可能犯的错误为II类错误，即接受嵌入式基础软件可靠性至少为r的假设，可靠性实际上小于r ;根据公式(2)此错误发生的概率小于M= (I- Θ)Ν；考虑如下公式(I- Θ )N = M(3)；其中N为N个测试用例；为ρ选择特定值Θ ；由公式(2)得β (ρ)〈Μ;给定N个成功的测试用例，错误地接受可靠性至少为r的概率小于M ;即嵌入式基础软件可靠性小于r而仍然通过N个随机测试用例的概率小于M。其中，所述步骤B中，结合已执行测试用例占所有测试用例的百分比来准确评估嵌入式基础软件可靠性。其中，设U为按照操作剖面选择执行的不同的测试用例总数；设η为测试集中不同的测试用例总数;则《="Σ: ； (ろ)7 .);其中Ii为第i个测试用例；如果Ii成功，ω (Ii)=O,如果Ii失败，ω (Ii)=I, P(I1)为按照操作剖面执行I1的概率;Σ,,(ん)=1·测试时没有重复，用超几何分布取代ニ项式分布，失效率ρ为a/U ;零假设为H0:p ≤ Θ，即 HQ:a ≤ U0 ;备择假设为 H1:a>U0 ；权利要求1.ー种基于假设检验的嵌入式基础软件可靠性评估方法，所述假设检验指的是根据随机变量的样本接受或拒绝H的过程；其中，假设H是关于随机变量概率分布的命题；其特征在于，所述评估方法包括下述步骤 A、嵌入式基础软件可靠性初步评估； B、嵌入式基础软件可靠性准确评估。2.如权利要求I所述的可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤A中，设P为嵌入式基础软件的失效率，即3.如权利要求I所述的可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤A中，假定为P选择特定值Θ，并对如下假设加以检验 即嵌入式基础软件的失效率P至多为Θ，Htl=P≤Θ以及Η1:ρ>θ ;其中 为检验零假设讯为备择假设； 按照操作剖面随机选择的N个测试用例，其中T个测试失败；如果T ≥ 1，则拒绝Htl ； 当 H。正确时，拒绝 H。的概率为 α (p)=P(T ≥ l|p)=l-P(T=0|p)=l-(l-p)N，P≤ Θ ;对所有的p≤Θ时，有如下表达式 α (P) ≤ ト(I- θ )Ν，( I); 当H。不正确时，接受H。的概率为β(Ρ) =P (T=O I ρ) = (1-ρ)Ν，ρ> Θ ;对于所有ρ>θ时，有如下表达式 β (P) < (1-Θ)Ν,(2)； 其中，α (P)和β (P)分别为产生I类和II类错误的概率ホ为自然数。4.如权利要求3所述的可靠性评估方法，其特征在干，为了检验嵌入式基础软件的可靠性至少为r的假设，检验零假设Htl ρ≤Θ，其中P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于假设检验的嵌入式基础软件可靠性评估方法，所述假设检验指的是根据随机变量的样本接受或拒绝H的过程；其中，假设H是关于随机变量概率分布的命题；其特征在于，所述评估方法包括下述步骤：A、嵌入式基础软件可靠性初步评估；B、嵌入式基础软件可靠性准确评估。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪晓庆，邓世伟，郑彦兴，杨广华，苏晓艳，齐超，李冬红，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九二八部队，
类型：发明
国别省市：