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软件可靠性测试与控制
摘要:本文把软件研究分为是理论研究,试验研究,工程研究,在这里主要关注注重软件的可靠性测试与控制的试验研究。国家-国际艺术实验或者实证研究被重讨。提出了一个新的实验方法，那就是面向导向的理论。实验研究给出一些意想不到的结果证明了软件可靠性测试与控制的重要性。最后,有几点值得今后调查认定。
关键词：软件可靠性，软件测试，软件可靠性控制，自适应测试。
1、引言
软件研究,可分为理论创新,理论探索,理论测试,理论应用。所谓“理论”就作广义解释。它是指一个言论，一个断言，一个原则，一个模式或者说一个假设的软件技术。软件过程或软件系统/产品。理论创新是指某种理论,是研究者通过直觉判断,定性描述或解释假想情景或观察到的现象而创立的。这里主要关注理论研究。一个著名例子是图灵机。理论发现指某种理论,是从观测资料或证据或隐含原则的观测数据或证据的解释而发现的。备受争议的软件科学中Halstead就是一个发现理论的好例子。理论测试,是指某种理论,在某些情况下或设想下对观测数据或证据进行检验。一种理论在游戏软件系统中至少存在20个缺陷话在软件发行前应该进行审定。理论发现和理论测试,主要的重点在软件的实验研究。最后,理论特定化指对个性化的所关注的软件程序或系统及适用性理论的研究。故障树分析技术市场可以有效查明关键软件故障原因，可以有效地提高飞行控制软件的设计，这种观测技术是一种涉及到控制软件的个性化理论。这是工程研究的重点。
软件可靠性研究主要致力于软件可靠性的提高，确定性及可回溯到1967年Hudson的工作，它可以模拟软件的缺陷引入和除去的行为作为泊松生与死的过程。大量的软件可靠性研究已经展开,从而可分为理论研究,试验研究,工程研究。通过软件可靠性测试我们可以说包含了软件测试的软件试验性研究在进行。按Basilii的话说，实验是一种经验研究的形式，在这种形式中，研究者控制一些如研究地点的条件，及撑握正在研究的自由变量，是一种操作，这种操作在控制条件下执行，是为了测试与观测相对的假设。随着各种应用领域的软件可靠性问题的无疑和重要性的提高，几个问题会出现：什么是什么是国有企业中最先进的一般性，和特别性软件可靠性研究？软件可靠性测试应该怎样进行？软件测试怎样有助于估算新软件技术的可靠性？
本文的目的在于解决上述问题。更具体地说,本文的目的是以下四点：第一,本文将重视软件可靠性研究的现状,把重点放在软件可靠性测试。这会在第二部分阐述。第二，本文将为软件可靠性测试提出一个方法，在第三部分会指导怎样进行软件可靠性测试。在第四部分将会展示运用软件可靠性测试方法而产生的试验结果。本文的三个目标是为了再现一个新为了软件包可靠性评估（这种评估通过处理软件可靠性如自适应问题而得到）而提出的软件可靠性技术。运用初步实验结果这个过程将会在第五部分完成。是后，本文将确定几个为软件可靠性测试和控制的研究专题。这会在第辣部分提到，同时在第七部分会给出标注。
2、基于模型的研究和经验研究
主要历史
在60年代未，随着所谓软件危机的认识，对软件可靠性的系统研究开始了，这时软件可靠性问题成为主要问题之一。在1970年，主要软件可靠性研究的主题是软件可靠性建模和软件容错。一大批软件可靠性模型被提出，这些模型的主要致力于定量评估软件可靠性和或估计所关注在软件内部的缺陷的数目。另一方面，有关软件容错的几个办法提出来，包括新版本编程及恢复块编程。在这一时期软件可靠性的概念,主要是理解为定量指标，可以测量软件系统无故障运行可行性。换句话来说，软件可靠性可以在一个狭义范围里进行了解释，软件可靠性领域很大程度上火类似硬件可靠性。
在80年代，研究者开始在工程实践中研究哪种或什么技术可以帮助提高和保证软件可靠性。因此,有几个重要共识达成。首先,虽然某些软件可靠性技术都是有用的,能够帮助提高和保证软件可靠性, 但是大多数现有的软件可靠性技术未能相所宣称的那样。能显着改善软件可靠性的技术非常需求。其次,除了与相关硬件可靠性研究外，软件可靠性研究的领域应该被解释为一种广泛意义覆盖在各种研究领域各异的技术如并行计算，模型验证，实时调度，智能决策等。这在年度就软件可靠性工程的国际研讨会上反映这样不同的课题。
进入90年代以来,软件安全性成为一软件可靠性研究的一个重要课题。如何保证需要软件安全的可靠性是对人类智慧的一个大挑战。自此以后，包括基于构件的软件和网络软件成软件可靠性研究的新的应用。但应指出,各研究课题,主流技术和应用,可以不再容量被定义。
2.2基于模型的研究
目前软件可靠性的研究可分为两部分:基于模型的研究和实证研究。基于模型的研究可以同义视为理论发展到一个更大范围。但是我们坚持前者那个术语，因为概念模型在软件可靠性研究中广泛采用。
基于模型的研究始于一系列针对软件可靠性假设的提出，大体来说,它包括以下几个步骤:
1这一系列假设是用来抽象在某一水平下软件过程和软件系统。理想情况是，假设应该同工程实践及数学上的吻合匹配。2获取具有可分析性，随机性，正式的数学模型。3数学模型被用来揭示性能属性，或者以一种严格的数学方式来得到性能措施。这样来获得理论结果。4对理论结果由从实际软件工程和模拟环境中观测的数据来进行反面测试或校验。
数学模型的基本理论是因针对调查问题的易处理的数学模型。模型是所关注的主要目标，模型在数学特性的分析研究起着关键作用。除了各种软件可靠性模型外，别的基于模型的的测试和软件模型检查也属于模型的研究。模型研究的优点在于现有数学工具的广泛和丰富性可以被利用，给出的数学分析研究可以为发展更有强大模型产生有用的提示。记住在深入研究软件可靠性问题,最终要基于或导致适当的数学模型。但是模型研究的缺点也是很明示的。基本的数学假设在工程实践中不易被检验，这个假设常常比易处理的数学模型所描述的更加复杂，得到的数学属性可能对软件过程的改进没有用。
2、3实证研究
虽然实证研究常常认为是和期刊会议程序的可可靠性有关，但是他们不是主要的软件可靠性研究。这就同人们的是益认识和广泛认可其在软件工程中的重要性形成一种反差。它们往往不是根据事实来促动的，针对软件过程改进和系统优化的多种建议在没有确凿证据或客观评价校能及优点的基础提出来。实证研究是在实际或假设软件过程中的一个操作，在过程中性能数据产生，收集，分析，针对目标的发现，测试，定制，提高知或不知理论进行解释。
在这个广义的意义上，实证研究即包含实验研究也包含工程研究。他们可以具有观测性，回顾性及可控制性。
不同于以数学模型为中心的基于模型的研究，实证研究注重实践软件过程或系统，性能数据的更正。基本原则是理论应该以实际主题开始结束，而不是独立而论。一般程序进行实证研究如下：
（1）选择对性能有影响的事实或理论
（2）选择对事实和理论进行检验的主题软件程序或试验。
（3）建立可产生收集性能数据的实际情景或实验平台。
（4）分析收集到的数据,以发现可能的理论研究或理论假说。
在最近实证研究回归测试中，四个因素（测试套件粒度，测试投入分组，技术和交互）被考虑，四个假设如下进行验证：
H1（测试套件粒度 ）测试套件粒度不成本和效益回归测试技术产生重大影响。
H2（测试投入分组）测试投入分组不成本和效益回归测试技术产生重大影响。
H3(技术)回归测试技术在选定成本和效益措施上并没显示明显不同。
H4（交互）测试套件粒度和测试投入分组对回归测试技术和方案影响没有显著差异。回归测试技术，即全测，驾照测试选择，测试套件削减，测试用例次序被应用于两主题程序。各包括9个连续版本的EMP—Server和Bash。收集实验数据对这个假设进行分析。
实证研究主要优点在于如果实证研究是可重复，可实际化的话，理论可以用与实用软件程序或产品确凿证据进行有效或无效验证。从而就使得有效理论对于软件过程改进和系统优化是有用的。然而，如果说收集的数据不具有重复性或在某种情况下不切合实际理论可能误校验，可能对软件过程改进和系统优化产生误导。这是值得注意的，因为许多种因素都会在实证研究里起作用。很难区分什么是重要因素与非重要因素。此外人们常陷入认为数据产生过程及收集数据重复性不可信状态中。实证研究可以使理论有效或无效，但不能证明理论。实证研究的缺点也是明显的。实证研究另外一个不足之处是在构建试验平台和收集性能参数时会费物又费时。
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