本文關(guān)鍵詞：基于捕獲—再捕獲方法的軟件評(píng)審后缺陷預(yù)測(cè)問(wèn)題研究

  更多相關(guān)文章： 軟件評(píng)審 缺陷預(yù)測(cè) 捕獲-再捕獲 實(shí)證軟件工程

【摘要】：軟件評(píng)審是確保軟件質(zhì)量的最佳實(shí)踐之一,但是,如果軟件評(píng)審活動(dòng)本身開展得不好,其相應(yīng)的對(duì)軟件質(zhì)量的幫助將會(huì)非常有限。這就需要理解和評(píng)價(jià)軟件評(píng)審活動(dòng)的完成質(zhì)量,從而確保評(píng)審目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。然而,評(píng)價(jià)軟件評(píng)審活動(dòng)的質(zhì)量并不容易。常見的方式是通過(guò)建立一系列經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠?lái)預(yù)測(cè)缺陷總數(shù),然后根據(jù)評(píng)審實(shí)際發(fā)現(xiàn)缺陷占缺陷總數(shù)的百分比來(lái)評(píng)價(jià)評(píng)審活動(dòng)完成的質(zhì)量。這種方法最大的問(wèn)題是必須依賴高質(zhì)量的歷史數(shù)據(jù),而這些數(shù)據(jù)往往在實(shí)際開發(fā)中很難獲取。此外,歷史數(shù)據(jù)往往都關(guān)聯(lián)著具體的項(xiàng)目特征,一旦這些特征發(fā)生變化,原來(lái)建立的數(shù)據(jù)模型就會(huì)失效。導(dǎo)致實(shí)踐者只能從構(gòu)建上述經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷牟糠值湫蛥?shù)特征來(lái)大致判斷評(píng)審活動(dòng)質(zhì)量。例如,如果評(píng)審速度較慢,則有很大可能是一個(gè)好的評(píng)審；或者,如果評(píng)審發(fā)現(xiàn)缺陷較多,則可能是一個(gè)較高質(zhì)量的評(píng)審。但是,這種間接的方法一方面沒(méi)有直接關(guān)聯(lián)到缺陷數(shù)量所體現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題；另外,這類方法本身也帶有很大的誤判風(fēng)險(xiǎn)。例如,發(fā)現(xiàn)缺陷多,既可能是認(rèn)真評(píng)審的結(jié)果,也可能是評(píng)審產(chǎn)物質(zhì)量很差所致。在評(píng)審后缺陷預(yù)測(cè)中引入生物學(xué)研究中統(tǒng)計(jì)種群數(shù)量的捕獲-再捕獲(Capture-recapture)方法一度被認(rèn)為是非常有前景的方法。這種方法不依賴歷史數(shù)據(jù),只是根據(jù)當(dāng)前不同評(píng)審者發(fā)現(xiàn)的缺陷的重合程度和分布來(lái)判斷遺留缺陷數(shù)量,從而相對(duì)客觀地評(píng)價(jià)軟件評(píng)審活動(dòng)開展的質(zhì)量。這樣一來(lái),擺脫了對(duì)歷史數(shù)據(jù)的依賴,也就大大提高了這種方法在實(shí)際項(xiàng)目當(dāng)中應(yīng)用的可能。但是,盡管捕獲-再捕獲被引入軟件評(píng)審已經(jīng)有20多年的歷史,并且在部分工業(yè)界的項(xiàng)目當(dāng)中得到了少量應(yīng)用,但是,總體而言,這種應(yīng)用仍然處于較為初級(jí)的階段,成熟案例不多。例如,較為典型的一點(diǎn)是,工業(yè)界的應(yīng)用僅僅用到了捕獲-再捕獲中的最大似然算子,而事實(shí)上,這種最大似然算子在很多軟件工程研究中被認(rèn)為是估算表現(xiàn)較差的一個(gè)算子。因此,本文工作的主要出發(fā)點(diǎn)是試圖從實(shí)用主義的角度探索和改進(jìn)捕獲-再捕獲方法在實(shí)際軟件評(píng)審中的應(yīng)用,擴(kuò)大應(yīng)用范圍,提高應(yīng)用的效果。同時(shí)反過(guò)來(lái)也從中識(shí)別一些需要未來(lái)進(jìn)一步探索的問(wèn)題,為后續(xù)研究和改進(jìn)提供參考。容易理解,為了更好的應(yīng)用捕獲-再捕獲方法來(lái)預(yù)測(cè)評(píng)審后缺陷,有如下三個(gè)問(wèn)題需要解決,即：(1)如何選擇一個(gè)合適的算子；(2)如何評(píng)價(jià)和理解捕獲-再捕獲方法的估算結(jié)果；(3)如何對(duì)這種方法本身或者方法的應(yīng)用進(jìn)行改進(jìn)。值得注意的是,還不能很好的回答這三個(gè)問(wèn)題,因此,本文試圖從這三個(gè)基本問(wèn)題出發(fā),探索和改進(jìn)捕獲-再捕獲方法的實(shí)際應(yīng)用。算子選擇問(wèn)題.對(duì)算子的評(píng)價(jià)與選擇是捕獲-再捕獲方法的相關(guān)研究中開展最多的課題之一,但是目前的研究尚不能很好的支持算子的選擇。一方面,各種研究對(duì)不同算子優(yōu)缺點(diǎn)的認(rèn)識(shí)并不一致；另外一方面還沒(méi)有用大規(guī)模數(shù)據(jù)來(lái)檢驗(yàn)各種算子估算能力。導(dǎo)致研究者和實(shí)踐者對(duì)算子的特征理解有偏差,影響了算子的選擇。估算結(jié)果評(píng)價(jià)問(wèn)題.這是一個(gè)被現(xiàn)有的研究所忽略的問(wèn)題。事實(shí)上,現(xiàn)有對(duì)捕獲-再捕獲算子的應(yīng)用和研究表明,所有算子都會(huì)出現(xiàn)極端的估算結(jié)果。這種極端的估算結(jié)果會(huì)給管理決策帶來(lái)誤導(dǎo),因此,有必要探索一些有效手段來(lái)評(píng)價(jià)捕獲-再捕獲估算結(jié)果,識(shí)別極端的估算結(jié)果。應(yīng)用改進(jìn)問(wèn)題.現(xiàn)有研究在評(píng)價(jià)各種算子的估算能力的同時(shí),往往也會(huì)提出一些應(yīng)用改進(jìn)的建議。這其中被認(rèn)為效果最好的建議是,通過(guò)提升評(píng)審團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)缺陷的數(shù)量,以期待更加充分的評(píng)審,從而改進(jìn)捕獲-再捕獲方法的估算結(jié)果。例如,增加評(píng)審人員、培訓(xùn)評(píng)審技術(shù)、提升閱讀技巧等都屬于此類改進(jìn)。然而,這種改進(jìn)思路本身是否正確(即是否團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷越多,相應(yīng)的捕獲-再捕獲估算結(jié)果越準(zhǔn)確)?既無(wú)法從現(xiàn)有算子的算法直接推導(dǎo)出這一結(jié)論；而且,目前的研究也沒(méi)有通過(guò)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)。本文通過(guò)實(shí)證研究手段(主要是系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法和受控實(shí)驗(yàn))對(duì)上述三個(gè)基本問(wèn)題展開研究,其結(jié)果和貢獻(xiàn)在于：1.提出和檢驗(yàn)了一種對(duì)捕獲-再捕獲算子進(jìn)行系統(tǒng)化的選擇結(jié)果,并且對(duì)該結(jié)果中的算子的應(yīng)用進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化。2.提出了一種評(píng)估捕獲-再捕獲估算結(jié)果質(zhì)量的方法,用以識(shí)別極端估算結(jié)果,避免決策誤導(dǎo)。3.給出了一類改進(jìn)捕獲-再捕獲估算結(jié)果的方法的前提假設(shè)的驗(yàn)證結(jié)果,用以作為該類型捕獲-再捕獲估算改進(jìn)的理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP311.53
，

本文編號(hào)：1201004