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用户权限管理系统可靠性测试的研究与应用
作 者: 张伟
导 师: 吴黎明
学 校: 广东工业大学
专 业: 测试计量技术及仪器
关键词: 软件测试 可靠性 可靠性模型 自动化测试 参数估计 Matlab GUI
分类号: TP311.53
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
软件可靠性是指软件产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的能力。随着信息技术的快速发展,计算机软件的应用范围越来越广,软件的复杂程度不断的增加。由于软件开发自身的特殊性,使软件的质量保证具有很大的难度。一些对软件可靠性要求较高的行业如金融、电信、电力、交通等重要系统一旦出现软件故障,可能带来严重的后果。人们虽然试图通过软件工程的方法来克服软件开发的复杂性,但收效甚微,直至今天软件的质量保障仍然是难以克服的问题。软件的可靠性研究正是在这种背景下迅速发展起来的,并越来越受到人们的重视,软件可靠性研究已经成为可靠性研究领域的一项十分重要的工作。软件测试是为了提高软件的可靠性,并为软件可靠性分析提供了原始的失效数据;反过来,软件可靠性研究又为软件测试是否达到既定的要求和测试终止条件提供了重要的决策依据。因此,对软件测试以及可靠性的研究是一项具有重要意义的研究课题。软件可靠性模型是研究软件可靠性的重要方法,然而由于软件自身的特殊性,到目前为止,没有一种可靠性模型可以适用于所有的失效数据,在这种背景下,有必要对经典的软件可靠性模型、可靠性建模以及软件可靠性模型的选择进行深入的研究,以便不断完善和发展现有的可靠性模型和选择更合适的可靠性模型。本文首先介绍了软件可靠性的相关理论和经典的软件可靠性模型,然后通过实际开发一个项目:用户权限管理系统,对该系统进行自动化测试设计,使用设计的自动化测试工具对用户权限管理系统开展自动化测试,并收集测试失效数据。在此基础上,使用经典的软件可靠性模型对用户权限管理系统进行了可靠性分析,详细介绍了可靠性建模、参数估计和模型评优过程。接着,针对经典的G-O模型的一些不足,对模型进行了适当的改进,并将改进后的G-O模型应用到用户权限管理系统中去验证改进后的效果。最后,针对软件可靠性分析是一项极其复杂繁琐的工作,本文使用Matlab GUI编程技术,自己设计了一个用于软件可靠性分析的辅助工具(RES),并应用到用户权限管理系统中去,结果表明,该工具极大简化了可靠性模型参数估计和模型选择的过程,提高了可靠性分析的效率和准确性。
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全文目录
摘要 4-5Abstract 5-7目录 7-10Contents 10-12第一章 绪论 12-16 1.1 课题研究的背景及意义 12 1.2 国内外研究现状及发展趋势 12-14 1.3 本文的主要工作和论文的组织 14-16第二章 软件可靠性概述 16-30 2.1 软件可靠性的定义 16 2.2 传统工程领域可靠性的度量方法 16-19 2.3 软件可靠性模型的参数估计 19-22 2.3.1 极大似然估计法 19-20 2.3.2 最小二乘估计法 20 2.3.3 一种新的参数估计方法求解超定方程组 20-22 2.4 经典的软件可靠性模型 22-28 2.4.1 Nelson模型 23-24 2.4.2 Jelinski-Moranda模型 24-26 2.4.3 Goel-Okumoto模型 26-28 2.5 软件可靠性模型的评价技术 28-29 2.5.1 误差平方和(SSE)和相关系数R-square 29 2.6 本章小结 29-30第三章 用户权限管理系统软件的测试方案设计 30-42 3.1 用户权限管理系统简介 30-32 3.2 用户权限管理系统的规格说明 32-33 3.3 用户权限管理系统的测试用例设计方案 33-37 3.3.1 因果图法简介 34-35 3.3.2 基于因果图的测试用例设计 35-37 3.4 权限管理系统自动化测试的设计实现 37-41 3.4.1 Linux bash shell编程技术 38 3.4.2 基于bash shell脚本语言的自动化测试设计 38-40 3.4.3 权限管理系统测试失效数据收集 40-41 3.5 本章小结 41-42第四章 用户权限管理系统软件的可靠性评估 42-58 4.1 软件可靠性的评估过程 42-43 4.2 用户权限管理系统软件的失效数据预分析 43-45 4.3 权限管理系统的可靠性分析建模 45-55 4.3.1 基于Jelinski-Moranda模型对权限管理系统的可靠性分析 45-49 4.3.2 基于Goel-Okumoto模型对权限管理系统的可靠性分析 49-51 4.3.3 基于对数函数模型对权限管理系统的可靠性分析 51-55 4.4 模型预测结果分析及比较 55-57 4.4.1 模型拟合性分析结论 55-56 4.4.2 模型预测偏差相关系数分析结论 56 4.4.3 模型预测偏差精度分析 56-57 4.4.4 模型优缺点分析 57 4.5 本章小结 57-58第五章 改进的GOEL-OKUMOTO模型在用户权限管理系统的可靠性评估中的应用 58-64 5.1 G-O模型存在的缺点 58 5.2 对G-O模型的改进 58-61 5.2.1 改进措施 58-59 5.2.2 改进后的模型建立 59-61 5.3 基于改进的G-O模型的权限管理系统的可靠性评估 61-63 5.3.1 基于权限系统失效数据的模型参数估计 61-62 5.3.2 改进模型对权限系统失效时间预测 62 5.3.3 模型改进效果对比分析 62-63 5.4 本章小结 63-64第六章 权限管理系统可靠性评估工具的设计与实现 64-70 6.1 评估工具的设计背景 64 6.2 评估工具的设计方案 64-67 6.2.1 GUI层的设计 65-66 6.2.2 业务层的设计 66-67 6.2.3 数据访问层的设计 67 6.3 评估工具在用户权限管理系统中的应用 67-68 6.4 本章小结 68-70结论 70-72参考文献 72-75攻读学位期间发表的论文 75-77致谢 77-78附录 78
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件维护
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