论文摘要：基于失效输入匹配的软件可靠性虚拟测试方法研究

软件可靠性测试是指为了保证和验证软件的可靠性而对软件进行的测试。其主旨是验证软件的可靠性是否满足用户的要求， 有效的暴露在实际使用过程中影响软件可靠性的软件失效，改善和提高软件的可靠性水平。就目前软件行业的发展趋势而言，特别是对航空航天产品中的关键软件，软件可靠性定量评估已经成为保障软件质量的一项重要工作。为了得到准确的软件可靠性鉴定结果，需要通过软件可靠性测试获取足够的失效数据用于评估。然而由于软件已趋于复杂化，特别是高可靠性和高安全性要求的软件需要大量的测试用例以验证其可靠性是否满足，这是一般项目无法承受的。目前软件可靠性定量评估主要基于软件可靠性测试或真实使用中收集的失效数据进行，但是由于软件可靠性测试的测试周期很长且难以收集到足够的失效数据，限制了该项技术在实际工程中的使用；而在软件开发过程中的测试发现的大量软件失效却由于与实际使用过程无关或没有失效时间记录而无法用于软件可靠性定量评估。本文首先对国内外软件可靠性测试方法、软件可靠性评估对数据的要求和虚拟测试等技术及应用现状进行了调研。主要介绍了软件可靠性测试的基本定义、测试目的和测试特点，阐述了软件可靠性测试的实施流程。其次，基于软件可靠性测试存在的问题，对软件可靠性虚拟测试方法中的关键环节进行了调研分析，主要包括可靠性虚拟测试的特点及输入输出的具体要求，确定软件可靠性虚拟测试方法合理有效性的结论。然后，以测试输入与失效输入空间匹配为目标，根据软件可靠性测试剖面的特点，提出软件可靠性测试输入空间模型，并基于此模型提出了失效输入匹配技术，将常规软件测试中发现的失效在输入空间模型中进行匹配，获得这些失效在软件可靠性测试中可能被发现的时间，使其达到软件可靠性定量评估的条件。最后，以一个仿外挂物管理系统为被测对象，对该方法进行了实验与分析：以常规可靠性测试的实际测试结果为依据，进行了不同条件的三组实验，并将实验结果与实际测试结果进行了对比分析，从匹配效果、阈值对正确率影响等方面进行了讨论总结，验证了方法的可行性。以该技术为理论基础，开发了用于开展与验证本技术的辅助工具。

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