[发明专利]一种软件可信性质最小测试用例数的计算方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及于软件测试，具体地说是涉及一种软件可信性质最小测试用例数的计算方法。

【背景技术】

软件已渗透到国民经济和国防建设各个领域，在信息社会中发挥着至关重要的作用，人们也越来越依赖软件。 然而软件质量不能令人满意，软件常常发生失效，并对人们的工作和生活带来不利影响，甚至造成巨大损失。例如，亚利安娜5 号火箭发射失败，Therac225 放射性治疗仪事故等就是血的教训。这些影响和事实使人们对软件的正确性、可靠性、安全性等可信性质给予了十分的关注。在美国，DARPA、NSF、NASA、NSA、NIST、FAA、FDA 和其他DoD机构都积极参与可信软件系统的研究和开发，并由NSTC先后形成一系列报告。可信软件是指软件系统的运行行为及其结果总是符合人们的预期，在受到干扰时仍能提供连续服务的软件。软件可信性质常包括可靠性(reliability) 、可靠安全性(safety) 、保密安全性(security) 、生存性(survivability) 、容错性(fault tolerance) 、实时性(real time)等。

软件是否可信，需要通过严格测试，软件测试是通过执行软件来判断软件是否具备所期望的性质，是可信软件开发中一个行之有效的、客观地评估软件可信性的方法。目前，国内外在软件可信性测试方面已开展了一些研究。Sadeghi Ahmade-Reza等人首次针对可信平台模块（Trusted Platform Module，TPM）给出一个详细的测试方案和测试结果，同时对测试结果进行了详细分析，以确定其测试的有效性；陈小峰提出一个TPM的形式化模型，并利用该模型设计了一个完整的自动化测试方案，解决了可信性测试用例自动生成问题，保证了针对TPM测试具有一定的覆盖范围；李昊等人提出了一种可信密码模块（TCM）符合性测试的形式化方法，采用基于扩展有限状态机（EFSM）模型与测试向量相结合的方式对TCM的标准进行形式化建模，有效地产生了测试用例，提高了TCM符合性测试的错误检测率。

从研究现状看，有效性和充分性是当前软件可信性测试研究的焦点，但很少有人关注软件可信性测试的成本问题。实际上，软件测试本身是一个工程，需要考虑投入和产出。随着软件测试在整个软件开发周期中所占比例的增加，软件测试的代价也在迅速增长，目前许多软件开发机构已将40% 以上的研制力量花费在软件测试上，特殊情况下，对于要求高可信软件来说，其测试费用往往大于50% ，因为可信软件测试已不仅仅是功能和性能测试了，而是包括可信性质及其运行环境的全面测试。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种软件可信性质最小测试用例数的计算方法，针对当前研究不足，利用AHP法和经典统计假设理论研究软件可信性测试成本问题，提出对可信性质进行有针对地测试，最大可能地降低测试成本。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种软件可信性质最小测试用例数的计算方法，首先，利用层次分析法构造出一个层次结构模型，并据此建立判断矩阵；其次，确定该判断矩阵的值；最后应用经典统计假设理论确定工程实践中最小测试用例数。

该发明可进一步具体为：

软件可信性质的层次划分为目标层、准则层及对象层3个层次，对每个层次中的各个因子进行两两比较后建立成对比较矩阵，并在此基础上构建判断矩阵。

所述目标层是对可信软件的各个可信性性质进行评价；所述准则层是构成软件可信性的各种要素；所述对象层是软件的可信性质。

所述目标层用A来表示，所述准则层用B₁、B₂、B₃、…、B_n来表示，所述对象层分别用C₁、C₂、C₃、... 、C_n来表示，假定层A中元素A_k与下层B中元素B_i(i=1,2,…,n)有联系,则将层B中元素两两比较,构成如下判断矩阵：

其中，p _i,j表示对Am而言，元素Bi对Bj的相对重要性的判断值。

p _i,j一般取1，3，5，7，9及它们的倒数。

应用专家Delphi法来确定所述判断矩阵的值。

判断矩阵的值是否准确，还需进行逻辑混乱检验和满意一致性检验2个步骤：

（1）逻辑混乱检验