專利名稱：一種基于層次分析理論的軟件測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及系統(tǒng)軟件測試領(lǐng)域，具體地說是一種基于層次分析理論的軟件測試方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)測試?yán)碚?，軟件缺陷的分布滿足帕累托原則，即測試發(fā)現(xiàn)的所有錯誤中的80%很可能集中在20%的模塊中，另外20%的錯誤很可能集中在80%的程序模塊中，即對缺陷集中分布的20%的模塊開展的測試工作更有意義。因此，將精力集中于關(guān)鍵的測試項目，盡可能暴露軟件隱含的缺陷，才能實施高效的軟件測試。而在實際工程中多數(shù)項目采用基于軟件需求和數(shù)據(jù)流的測試策略，這種測試策略相對比較簡單，用于驗證軟件是否滿足規(guī)定的 功能、性能等質(zhì)量特性。但該方法在發(fā)現(xiàn)軟件問題方面存在局限性，忽略了軟件模塊間的差異性，沒有綜合考慮影響軟件質(zhì)量的各種因素而進行有針對性的測試，測試效率不高。在制定測試設(shè)計策略的過程中，必須綜合考慮影響測試重要度的諸多因素，明確因素間的相互關(guān)系，進而得到最終的設(shè)計原則。而該項工作在實際測試過程中往往被忽視，測試人員習(xí)慣于憑直覺制定測試設(shè)計策略，或者認(rèn)為每個測試項目的重要度、優(yōu)先級都相同，缺乏設(shè)計策略的細致考慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于層次分析理論的軟件測試方法。該方法是從測試效率的角度出發(fā)，研究了測試重要度的決策分析算法，采用層次分析理論，實現(xiàn)測試設(shè)計重要度的分析，為制定測試設(shè)計策略提供理論依據(jù)。本發(fā)明的目的是按以下方式實現(xiàn)的，定義測試模塊重要度劃分原則如下
1)模塊重要度原則模塊重要度與對應(yīng)的測試重要度呈一致性對應(yīng)關(guān)系，即模塊重要度越高，其測試重要度也越高；
2)缺陷分布原則缺陷分布概率與對應(yīng)的測試重要度呈一致性對應(yīng)關(guān)系，即缺陷分布概率越高的模塊，其測試重要度也越高；
因此，依據(jù)測試重要度劃分的原則對所要測試的系統(tǒng)軟件進行具體而有效地劃分步驟如下
(I)建立層次結(jié)構(gòu)模型；
選用參考指標(biāo)，包括模塊重要度指標(biāo)和影響缺陷分布的軟件特性指標(biāo)，說明測試重要度確定的具體過程，選取指標(biāo)具體包括軟件關(guān)鍵級別、成熟度、千行代碼文檔頁數(shù)、規(guī)模、圈復(fù)雜度、自測試情況，其中軟件關(guān)鍵級別屬于軟件重要度范疇，而其他指標(biāo)屬于影響軟件缺陷分布因素的范疇，這些指標(biāo)具有以下特點
I)影響軟件的缺陷分布和缺陷級別；2)比較直觀，測試設(shè)計之前測試人員可通過軟件或相關(guān)文檔直接獲得；指標(biāo)確定之后，需要對指標(biāo)進行綜合分析，衡量指標(biāo)間的相互權(quán)重關(guān)系，該過程主要依據(jù)缺陷分布預(yù)測理論，采用層次分析法能有效確定權(quán)重，層次分析法是把復(fù)雜問題分解成各個組成因素，又將這些因素按支配關(guān)系分組形成遞階層次結(jié)構(gòu)，通過兩兩比較的方式確定各個因素相對重要性，然后綜合決策者的判斷，確定決策方案相對重要性的總排序，需要注意的是，確定測試重要度的目的并非僅局限于排列測試的先后順序，其最終目的是通過不同模塊測試重要度的比對，明確不同重要度的模塊采用不同的測試分析和設(shè)計策略，層次模型建立如下
方案層(A)包括模塊A測試、模塊B測試、模塊C測試；
目標(biāo)層(G)包括測試重要度；
規(guī)則層(C)包括關(guān)鍵級別、成熟度、千行代碼文檔頁數(shù)、規(guī)模、復(fù)雜度、自測試情況；
(2)計算權(quán)向量并做一致性檢驗
層次模型構(gòu)建完成后，通過計算判斷矩陣中的特征值和相對應(yīng)的特征向量分析權(quán)重， 并根據(jù)一致性指標(biāo)進行檢驗，確定測試數(shù)據(jù)的相對重要性，采用層次分析法的測試設(shè)計重要度分析，能夠綜合考慮影響測試重要度的相關(guān)因素，主觀判斷與客觀數(shù)據(jù)相結(jié)合，獲得最終的分析結(jié)果，進而為高優(yōu)先級的測試項目配置更多的資源和采用更為全面的測試覆蓋策略和分析策略，進而提高測試效率和質(zhì)量，使得資源一定的條件下發(fā)現(xiàn)更多的軟件缺陷，達到提升軟件質(zhì)量的最終目的，進行測試設(shè)計重要度分析的過程中，并非孤立地采用層次分析法，其中還涉及到缺陷預(yù)測的相關(guān)理論，只有將這些策略和方法有機地結(jié)合，才能使該項工作更加嚴(yán)謹(jǐn)，獲得的結(jié)果更為真實可信。本發(fā)明的有益效果是軟件測試決策分析是軟件測試設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，測試設(shè)計策略制定是否有效、充分對軟件測試結(jié)果有著非常重要的影響。通常情況下，軟件測試工作是在有限的資源和環(huán)境下進行，研究如何制定測試策略，實現(xiàn)測試效率最大化，具有至關(guān)重要的意義。
具體實施例方式實施本發(fā)明的一種基于層次分析理論的軟件測試方法，
首先必須明確軟件測試重要度的劃分原則和影響因素指標(biāo)。國內(nèi)外一些學(xué)者認(rèn)為軟件測試的根本目的就是發(fā)現(xiàn)軟件存在的缺陷，并以此作為衡量軟件測試工作有效性的一個關(guān)鍵指標(biāo)。另外，從軟件重要度的劃分可以知道，軟件重要度級別越高的模塊，對軟件的安全性和關(guān)鍵任務(wù)的影響越大?；谏鲜龇治觯x如下的測試重要度劃分原則；
1)模塊重要度原則模塊重要度與對應(yīng)的測試重要度呈一致性對應(yīng)關(guān)系，即模塊重要度越高，其測試重要度也越高；
2)缺陷分布原則缺陷分布概率與對應(yīng)的測試重要度呈一致性對應(yīng)關(guān)系，即缺陷分布概率越高的模塊，其測試重要度也越高。無論如何劃分，核心的思想都是根據(jù)軟件對整個系統(tǒng)任務(wù)和安全的影響進行劃分。因此，獲取軟件重要度的信息并不困難。確定測試重要度的難點在于軟件的缺陷分布概率分析，基于缺陷分布預(yù)測理論是解決問題的一個非常有效的途徑.關(guān)于這方面的技術(shù)理論已經(jīng)形成并在不斷完善。20世紀(jì)70年代，基于軟件規(guī)模等度量元的缺陷預(yù)測技術(shù)逐漸發(fā)展，形成了一些軟件缺陷預(yù)測模型并在實踐中得到良好的應(yīng)用。例如Akiyama分析了程序驗證開始階段之前程序中所可能有的軟件缺陷數(shù)量，并提出的軟件缺陷與代碼行的關(guān)系式D=4.86+0. 018L(D為缺陷數(shù)，L為行數(shù))；Takahashi將代碼與具體的文檔數(shù)量對應(yīng)起來，給出了缺陷密度的估計式
權(quán)利要求
1.一種基于層次分析理論的軟件測試方法，其特征在于定義測試模塊重要度劃分原則如下 1)模塊重要度原則模塊重要度與對應(yīng)的測試重要度呈一致性對應(yīng)關(guān)系，即模塊重要度越高，其測試重要度也越高； 2)缺陷分布原則缺陷分布概率與對應(yīng)的測試重要度呈一致性對應(yīng)關(guān)系，即缺陷分布概率越高的模塊，其測試重要度也越高； 因此，依據(jù)測試重要度劃分的原則對所要測試的系統(tǒng)軟件進行具體而有效地劃分步驟如下 (1)建立層次結(jié)構(gòu)模型； 選用參考指標(biāo)，包括模塊重要度指標(biāo)和影響缺陷分布的軟件特性指標(biāo)，說明測試重要度確定的具體過程，選取指標(biāo)具體包括軟件關(guān)鍵級別、成熟度、千行代碼文檔頁數(shù)、規(guī)模、圈復(fù)雜度、自測試情況，其中軟件關(guān)鍵級別屬于軟件重要度范疇，而其他指標(biāo)屬于影響軟件缺陷分布因素的范疇，這些指標(biāo)具有以下特點 I)影響軟件的缺陷分布和缺陷級別；2)比較直觀，測試設(shè)計之前測試人員可通過軟件或相關(guān)文檔直接獲得；指標(biāo)確定之后，需要對指標(biāo)進行綜合分析，衡量指標(biāo)間的相互權(quán)重關(guān)系，該過程主要依據(jù)缺陷分布預(yù)測理論，采用層次分析法能有效確定權(quán)重，層次分析法是把復(fù)雜問題分解成各個組成因素，又將這些因素按支配關(guān)系分組形成遞階層次結(jié)構(gòu)，通過兩兩比較的方式確定各個因素相對重要性，然后綜合決策者的判斷，確定決策方案相對重要性的總排序，需要注意的是，確定測試重要度的目的并非僅局限于排列測試的先后順序，其最終目的是通過不同模塊測試重要度的比對，明確不同重要度的模塊采用不同的測試分析和設(shè)計策略，層次模型建立如下 方案層(A)包括模塊A測試、模塊B測試、模塊C測試； 目標(biāo)層(G)包括測試重要度； 規(guī)則層(C)包括關(guān)鍵級別、成熟度、千行代碼文檔頁數(shù)、規(guī)模、復(fù)雜度、自測試情況； (2)計算權(quán)向量并做一致性檢驗 層次模型構(gòu)建完成后，通過計算判斷矩陣中的特征值和相對應(yīng)的特征向量分析權(quán)重，并根據(jù)一致性指標(biāo)進行檢驗，確定測試數(shù)據(jù)的相對重要性，采用層次分析法的測試設(shè)計重要度分析，能夠綜合考慮影響測試重要度的相關(guān)因素，主觀判斷與客觀數(shù)據(jù)相結(jié)合，獲得最終的分析結(jié)果，進而為高優(yōu)先級的測試項目配置更多的資源和采用更為全面的測試覆蓋策略和分析策略，進而提高測試效率和質(zhì)量，使得資源一定的條件下發(fā)現(xiàn)更多的軟件缺陷，達到提升軟件質(zhì)量的最終目的，進行測試設(shè)計重要度分析的過程中，并非孤立地采用層次分析法，其中還涉及到缺陷預(yù)測的相關(guān)理論，只有將這些策略和方法有機地結(jié)合，才能使該項工作更加嚴(yán)謹(jǐn)，獲得的結(jié)果更為真實可信。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于層次分析理論的軟件測試方法，軟件測試決策分析是軟件測試設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，測試設(shè)計策略制定是否有效、充分對軟件測試結(jié)果有著非常重要的影響。通常情況下，軟件測試工作是在有限的資源和環(huán)境下進行，研究如何制定測試策略，實現(xiàn)測試效率最大化，具有至關(guān)重要的意義。
文檔編號G06F11/36GK102799531SQ20121026025
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者曹玲玲, 張新玲, 楊振林, 馬旭軍 申請人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司