基于动态权重和静态权重的软件可靠性混合模型研究

摘要

在全球信息化大潮的推动之下，计算机相关产业一直飞速地发展着，计算机软件业由于系统设计技术和相关开发工具不断创新提高的影响，计算机软件系统规模越来越庞大和复杂，再加上市场、时间带来的各种各样压力，带来对计算机软件系统可靠性越来越高的要求和标准，软件可靠性研究在软件工程的领域中是热门的研究问题，因为可靠性不合格的计算机软件系统在实际应用之中会带来非常严重的后果。如果可以在软件质量管理的同时，广泛地应用软件可靠性工程技术，这将会生产出真正高质量的计算机软件产品，所以我们说软件可靠性工程是即具有理论研究价值又具有实际应用前进的一项技术。
　　 时至今日，对于可靠性的研究已经很多，经过近30年的发展与研究，软件可靠性模型理论已经取得了一些成就，人们更加重视软件系统开发以及测试过程，已经出现了上百种的软件可靠性模型以及其变形等，对于模型的相关扩展研究也一直在进行着，可是在众多模型之中依旧不存在一个简单通用的模型。在工程实际应用之中，怎样去选择合适的软件可靠性模型、怎样综合各模型的预测结果还缺乏行之有效的解决办法，为了应对这个问题，本文从三个方面进行了研究工作:
　　 (1)对现有的经典模型如J-M、G-O、Musa、L-V等进行了分析比对，深入分析各模型的前提假设、预测原理和存在的缺陷，了解软件可靠性模型的评价标准，为后续工作做好铺垫;
　　 (2)在对软件可靠性模型的深入研究基础上，针对单一模型预测失真的问题，本文提出了一种基于动态权重和静态权重的软件可靠性混合模型策略。首先，针对各个模型的预测估计结果的互相支持程度得到针对目标数据的动态权重;其次，根据各个模型对于同一项可靠性指标的历史数据来进行综合分析从而得出各模型的静态权重;最后基于两种权重混合分模型，建立混合模型。
　　 (3)基于Windows平台使用MATLAB软件使用上文的混合策略进行建模，并使用混合模型对软件失效数据进行预测，并与分模型的预测结果进行比对分析。
　　 通过实验表明了本文提出的软件可靠性混合模型使多个分模型之间可以相互补偿和提升，提高了单一模型预测的准确性和稳定性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本文的研究目标和内容

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究内容

1．4 本文的组织结构

第2章 软件可靠性相关理论

2．1 软件质量

2．1．1 软件质量定义

2．1．2 软件质量的属性

2．1．3 影响软件质量的因素

2．1．4 软件质量保证

2．2 软件可靠性

2．2．1 软件可靠性定义

2．2．2 软件失效机理

2．2．3 软件失效数据收集

2．2．4 软件可靠性度量指标

2．2．5 软件可靠性数学理论

2．3 软件可靠性工程

2．3．1 软件可靠性工程定义

2．3．2 软件可靠性工程内容

2．4 本章小结

第3章 软件可靠性模型及评价

3．1 软件可靠性模型

3．1．1 基本思想

3．1．2 测试过程

3．1．3 建模方法

3．1．4 模型分类

3．1．5 模型分析

3．2 软件可靠性模型评价标准

3．2．1 模型拟合性

3．2．2 模型准确性

3．2．3 模型偏差

3．2．4 模型偏差趋势

3．2．5 模型噪声

3．3 本章小结

第4章 基于权重的软件可靠性混合模型

4．1 混合模型

4．1．1 混合背景

4．1．2 混合意义

4．1．3 数学描述

4．2 混合策略

4．2．1 策略分析

4．2．2 动态权重

4．2．3 静态权重

4．2．4 混合公式

4．3 模型建立

4．3．1 建模环境

4．3．2 模型部分代码

4．4 模型分析

4．4．1 模型优势

4．4．2 模型劣势

4．5 本章小结

第5章 实验

5．1 实验环境

5．2 计算验证

5．3 数据统计

5．4 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间参与的项目和公开发表的论文