一種基于假設(shè)檢驗(yàn)的嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性評估方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于假設(shè)檢驗(yàn)的嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性評估方法，本發(fā)明專利技術(shù)用于嵌入式基礎(chǔ)軟件驗(yàn)收測評中，在沒有出現(xiàn)被測軟件失效情況下得到有意義的可靠性評估結(jié)果。當(dāng)測試過程中出現(xiàn)一定數(shù)量的數(shù)據(jù)失效時(shí)，本發(fā)明專利技術(shù)也能很好地進(jìn)行評估，具有一致性，并且可靠性評估效率高。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)信息處理
，具體涉及ー種基于假設(shè)檢驗(yàn)的嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性評估方法。
技術(shù)介紹
嵌入式基礎(chǔ)軟件驗(yàn)收測試中，需要根據(jù)測試結(jié)果數(shù)據(jù)評估軟件的可靠性。根據(jù)目前的有關(guān)文獻(xiàn)，軟件可靠性評估方法一般分為兩類，即可靠性增長模型和可靠性驗(yàn)證模型，而前者使用得更為普遍。在可靠性增長模型中，對軟件某個(gè)版本的可靠性預(yù)測是根據(jù)其以前版本的可靠性做出的。因?yàn)槭球?yàn)收測試，我們希望僅以嵌入式基礎(chǔ)軟件的最終版本為基礎(chǔ)進(jìn)行可靠性評估，另外希望在測試過程中沒有發(fā)現(xiàn)失效的情況下能夠做出關(guān)于嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性的推測。此外，可靠性增長模型的評估很不精確，因此我們并不希望使用可靠性增長模型進(jìn)行嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性評估。 可靠性驗(yàn)證模型是根據(jù)對軟件ー個(gè)版本的測試結(jié)果來評估軟件的可靠性的。在測試過程沒有出現(xiàn)失效的情況下，這類模型大多會估計(jì)可靠性為1，認(rèn)為軟件完美，沒有把成功執(zhí)行的測試用例數(shù)考慮進(jìn)去。這樣的模型不能滿足我們的要求，因?yàn)槲覀兗僭O(shè)軟件嵌入式基礎(chǔ)軟件最終版本的測試過程中不會發(fā)現(xiàn)失效，另外成功執(zhí)行測試用例數(shù)目對嵌入式基礎(chǔ)軟件最終版本的可靠性評估應(yīng)該是有影響的。Miller等提出的可靠性評估方法考慮了測試完全通過的情況，當(dāng)測試過程中沒有發(fā)現(xiàn)失效時(shí)，能夠做出小于I的可靠性評估。在Miller的方法中，認(rèn)為實(shí)際的可靠性為1-Θ,其中Θ為實(shí)際的失效率。通過貝葉斯點(diǎn)估計(jì)來對Θ進(jìn)行評估9 ’ =a/(N+a+b),其中N為測試用例數(shù)，參數(shù)a和b包含了關(guān)于Θ可能值的先驗(yàn)假設(shè)，考慮Θ的分布為Beta (a, b)。這個(gè)模型不能直接應(yīng)用于我們設(shè)定的情況，因?yàn)榇四Ｐ蛢H限于無記憶的軟件，假設(shè)操作剖面為非條件概率分布。另外在Miller的方法中，開始時(shí)通過選擇a和b的值對Θ的分布進(jìn)行猜測，而后將成功測試用例數(shù)N的數(shù)值考慮進(jìn)去來修正初始猜測。初始猜測相對于數(shù)值的權(quán)重受到參數(shù)a和b的影響。因此Θ’及可靠性評估結(jié)果將總是依賴于初始猜測，依賴于Θ的Beta(a，b)分布的假設(shè)。目前，在各種軟件可靠性評估方法中普遍使用初始猜測。在評估過程開始時(shí)還沒有測試結(jié)果數(shù)據(jù)，猜測是需要的。當(dāng)獲得了測試結(jié)果數(shù)據(jù)時(shí)，可靠性評估就不應(yīng)再是初始猜測的函數(shù)。當(dāng)然，評估過程收斂直到獲得結(jié)論的時(shí)間仍取決于初始的猜測。在Miller的方法中，即使是已經(jīng)得到了測試數(shù)據(jù)，可靠性評估仍然是初始猜測的函數(shù)。在沒有根據(jù)的假設(shè)基礎(chǔ)上進(jìn)行可靠性評估，無法相信其評估結(jié)果是準(zhǔn)確的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供ー種基于假設(shè)檢驗(yàn)的嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性評估方法，以統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)為基礎(chǔ)，能夠在嵌入式基礎(chǔ)軟件驗(yàn)收測試過程中，在沒有出現(xiàn)失效情況下得到有意義的可靠性評估結(jié)果。本專利技術(shù)的目的是采用下述技術(shù)的方案實(shí)現(xiàn)的ー種基于假設(shè)檢驗(yàn)的嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性評估方法，所述假設(shè)檢驗(yàn)指的是根據(jù)隨機(jī)變量的樣本接受或拒絕H的過程；其中，假設(shè)H是關(guān)于隨機(jī)變量概率分布的命題；其改進(jìn)之處在于，所述評估方法包括下述步驟A、嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性初步評估；B、嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性準(zhǔn)確評估。其中，所述步驟A中，設(shè)P為嵌入式基礎(chǔ)軟件的失效率，即P = X； ;coil )P{I,)，其中U為按照操作剖面選擇執(zhí)行的不同的測試用例總數(shù)，Ii為第i個(gè)測試用例；如果Ii成功，ω=O,如果Ii失敗，ω(Ii)=I7P (Ii)為按照操作剖面執(zhí)行Ii的概率"(A) = I。 其中，所述步驟A中，假定為P選擇特定值Θ，并對如下假設(shè)加以檢驗(yàn)即嵌入式基礎(chǔ)軟件的失效率P至多為Θ，H。ρ彡Θ以及H1 ρ> Θ ;其中Hq為檢驗(yàn)零假設(shè)訊為備擇假設(shè)；按照操作剖面隨機(jī)選擇的N個(gè)測試用例，其中T個(gè)測試失敗；如果T ^ 1，則拒絕H0;當(dāng)Htl正確時(shí)(Htl正確時(shí)指的是嵌入式基礎(chǔ)軟件的失效率P至多為Θ，即Htl :p彡Θ，也就是說實(shí)際情況與假設(shè)Htl相符)，拒絕Htl的概率為α (p)=P(T彡l|p)=l-P(T=0|p)=l-(l-p)N，p彡Θ ;對所有的p彡Θ時(shí)，有如下表達(dá)式0( )彡ト(ト0廣，(I);當(dāng)H。不正確時(shí),接受H。的概率為β (ρ)=Ρ(Τ=0 |ρ) = (1_ρ)Ν, ρ> Θ ;對于所有ρ>θ時(shí)，有如下表達(dá)式β (ρ) < (1-Θ)Ν,(2)；其中，α (ρ)和β (ρ)分別為產(chǎn)生I類和II類錯(cuò)誤的概率；Ν為自然數(shù)。其中，為了檢驗(yàn)嵌入式基礎(chǔ)軟件的可靠性至少為r的假設(shè)，檢驗(yàn)零假設(shè)Htl ρ^ Θ ,其中P為嵌入式基礎(chǔ)軟件的失效率，θ =l-r ；執(zhí)行N個(gè)測試用例，如果沒有失效發(fā)生，則接受可靠性至少為r的假設(shè)；在接受可靠性至少為r的假設(shè)下，在檢驗(yàn)時(shí)可能犯的錯(cuò)誤為II類錯(cuò)誤，即接受嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性至少為r的假設(shè)，可靠性實(shí)際上小于r ;根據(jù)公式(2)此錯(cuò)誤發(fā)生的概率小于M= (I- Θ)Ν；考慮如下公式(I- Θ )N = M(3)；其中N為N個(gè)測試用例；為ρ選擇特定值Θ ；由公式(2)得β (ρ)〈Μ;給定N個(gè)成功的測試用例，錯(cuò)誤地接受可靠性至少為r的概率小于M ;即嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性小于r而仍然通過N個(gè)隨機(jī)測試用例的概率小于M。其中，所述步驟B中，結(jié)合已執(zhí)行測試用例占所有測試用例的百分比來準(zhǔn)確評估嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性。其中，設(shè)U為按照操作剖面選擇執(zhí)行的不同的測試用例總數(shù)；設(shè)η為測試集中不同的測試用例總數(shù);則《="Σ: ； (ろ)7 .);其中Ii為第i個(gè)測試用例；如果Ii成功，ω (Ii)=O,如果Ii失敗，ω (Ii)=I, P(I1)為按照操作剖面執(zhí)行I1的概率;Σ,,(ん)=1·測試時(shí)沒有重復(fù)，用超幾何分布取代ニ項(xiàng)式分布，失效率ρ為a/U ;零假設(shè)為H0:p ≤ Θ，即 HQ:a ≤ U0 ;備擇假設(shè)為 H1:a>U0 ；權(quán)利要求1.ー種基于假設(shè)檢驗(yàn)的嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性評估方法，所述假設(shè)檢驗(yàn)指的是根據(jù)隨機(jī)變量的樣本接受或拒絕H的過程；其中，假設(shè)H是關(guān)于隨機(jī)變量概率分布的命題；其特征在于，所述評估方法包括下述步驟 A、嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性初步評估； B、嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性準(zhǔn)確評估。2.如權(quán)利要求I所述的可靠性評估方法，其特征在于，所述步驟A中，設(shè)P為嵌入式基礎(chǔ)軟件的失效率，即3.如權(quán)利要求I所述的可靠性評估方法，其特征在于，所述步驟A中，假定為P選擇特定值Θ，并對如下假設(shè)加以檢驗(yàn) 即嵌入式基礎(chǔ)軟件的失效率P至多為Θ，Htl=P≤Θ以及Η1:ρ>θ ;其中 為檢驗(yàn)零假設(shè)訊為備擇假設(shè)； 按照操作剖面隨機(jī)選擇的N個(gè)測試用例，其中T個(gè)測試失敗；如果T ≥ 1，則拒絕Htl ； 當(dāng) H。正確時(shí)，拒絕 H。的概率為 α (p)=P(T ≥ l|p)=l-P(T=0|p)=l-(l-p)N，P≤ Θ ;對所有的p≤Θ時(shí)，有如下表達(dá)式 α (P) ≤ ト(I- θ )Ν，( I); 當(dāng)H。不正確時(shí)，接受H。的概率為β(Ρ) =P (T=O I ρ) = (1-ρ)Ν，ρ> Θ ;對于所有ρ>θ時(shí)，有如下表達(dá)式 β (P) < (1-Θ)Ν,(2)； 其中，α (P)和β (P)分別為產(chǎn)生I類和II類錯(cuò)誤的概率ホ為自然數(shù)。4.如權(quán)利要求3所述的可靠性評估方法，其特征在干，為了檢驗(yàn)嵌入式基礎(chǔ)軟件的可靠性至少為r的假設(shè)，檢驗(yàn)零假設(shè)Htl ρ≤Θ，其中P本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于假設(shè)檢驗(yàn)的嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性評估方法，所述假設(shè)檢驗(yàn)指的是根據(jù)隨機(jī)變量的樣本接受或拒絕H的過程；其中，假設(shè)H是關(guān)于隨機(jī)變量概率分布的命題；其特征在于，所述評估方法包括下述步驟：A、嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性初步評估；B、嵌入式基礎(chǔ)軟件可靠性準(zhǔn)確評估。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：汪曉慶，鄧世偉，鄭彥興，楊廣華，蘇曉艷，齊超，李冬紅，
申請(專利權(quán))人：中國人民解放軍六三九二八部隊(duì)，
類型：發(fā)明
國別省市：