本文關(guān)鍵詞：資源受限的復(fù)雜軟件系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：可靠性設(shè)計(jì)(Reliability Design, RD)一直是軟件工程(Software Engineering, SE)領(lǐng)域一個(gè)非常重要和活躍的方向,而隨著大規(guī)模復(fù)雜軟件系統(tǒng)(ComplexSoftware Systems,CSS)不斷在電力系統(tǒng)、鐵路運(yùn)輸、航空航天、國防安全等安全關(guān)鍵領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用,對(duì)其可靠性的要求越來越高。論文以復(fù)雜軟件系統(tǒng)作為研究對(duì)象,通過引入問題相關(guān)的領(lǐng)域知識(shí)和約束條件,圍繞著如何針對(duì)復(fù)雜軟件系統(tǒng)進(jìn)行有效的可靠性設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,主要涉及到可靠性優(yōu)化、測試資源分配和軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)三個(gè)方面的內(nèi)容。論文主要工作如下：(1)闡述了復(fù)雜軟件系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的研究意義,給出可靠性優(yōu)化、測試資源分配和質(zhì)量評(píng)價(jià)三者之間的聯(lián)系和主要研究目標(biāo)。對(duì)當(dāng)前相關(guān)研究工作進(jìn)行了調(diào)查、分析與總結(jié),指出了目前存在著的和還需要進(jìn)一步解決的問題。(2)針對(duì)多軟件系統(tǒng),構(gòu)建了多軟件系統(tǒng)可靠性的層次模型,定義了軟件實(shí)用性與可靠性之間的函數(shù)關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上建立了一個(gè)具有預(yù)算約束和考慮實(shí)用性最大化的多軟件系統(tǒng)可靠性優(yōu)化模型。針對(duì)模型中的參數(shù)均是軟件系統(tǒng)各組件元素的全局權(quán)重,提出一種基于D-S證據(jù)理論的組件元素全局權(quán)重求解方法。最后,設(shè)計(jì)了一種具有編碼修正的“一維實(shí)數(shù)編碼”差異演化算法(Different Evolution, DE)用于求解多軟件系統(tǒng)可靠性優(yōu)化模型。實(shí)驗(yàn)表明,該算法可以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段快速、有效地完成各模塊的可靠性分配,使多軟件系統(tǒng)可靠性迅速達(dá)到近似最優(yōu),從而能夠在一定程度上推動(dòng)復(fù)雜軟件系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)效率。(3)系統(tǒng)測試是軟件開發(fā)各個(gè)階段中最消耗時(shí)間和資源的階段,對(duì)于復(fù)雜軟件系統(tǒng)來說,系統(tǒng)可靠性隨著測試時(shí)間的推進(jìn)會(huì)發(fā)生變化,如果再按照最初的方案分配測試資源,可能會(huì)造成測試資源的浪費(fèi),這時(shí)需要分階段對(duì)測試資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配。為此,首先構(gòu)建了考慮可靠性時(shí)變的測試資源多目標(biāo)動(dòng)態(tài)分配模型,該模型以測試時(shí)間為約束,以最大化可靠性和最小化測試資源成本為優(yōu)化目標(biāo),然后采用“一維整數(shù)向量編碼”的DE算法進(jìn)行求解。對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明,測試資源的動(dòng)態(tài)分配可以大大地節(jié)省系統(tǒng)測試資源的消耗,提高復(fù)雜軟件系統(tǒng)的開發(fā)效率。(4)軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)是軟件可靠性工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通過引入模糊軟集合對(duì)軟件質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。在評(píng)價(jià)過程中,考慮各專家的偏好,允許各專家具有不同的個(gè)人評(píng)價(jià)指標(biāo)集,并利用模糊軟集合對(duì)各專家的評(píng)價(jià)信息進(jìn)行模糊化處理。此方法的關(guān)鍵在于如何利用模糊軟集合處理不同專家的不同偏好,并在此基礎(chǔ)上對(duì)不同專家的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行信息融合,得到軟件質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。驗(yàn)證實(shí)例表明該方法不僅可以靈活地表達(dá)專家的主觀判斷,并且能有效、合理地處理信息的不確定性,符合人的思維判斷過程。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)雜軟件系統(tǒng) 可靠性設(shè)計(jì) 可靠性優(yōu)化 測試資源分配 軟件質(zhì)量評(píng)價(jià) 差異演化算法 模糊軟集合
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP311.52;TB114.3
【目錄】：

• 致謝9-10
• 摘要10-12
• ABSTRACT12-19
• 第1章 緒論19-30
• 1.1 課題研究背景19-20
• 1.2 軟件可靠性設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀20-26
• 1.2.1 軟件可靠性優(yōu)化問題的研究現(xiàn)狀21-23
• 1.2.2 軟件測試資源分配問題的研究現(xiàn)狀23-25
• 1.2.3 軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)問題的研究現(xiàn)狀25-26
• 1.3 主要研究內(nèi)容及貢獻(xiàn)26-27
• 1.4 論文的主要成果27-28
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)安排28-30
• 第2章 軟件可靠性設(shè)計(jì)的相關(guān)基礎(chǔ)理論30-49
• 2.1 軟件可靠性30-31
• 2.2 軟件可靠性優(yōu)化31-39
• 2.2.1 軟件可靠性優(yōu)化模型31-35
• 2.2.2 軟件可靠性優(yōu)化問題的求解35-39
• 2.3 軟件測試資源分配39-42
• 2.3.1 軟件測試資源分配問題描述40-41
• 2.3.2 軟件測試分配問題的建模和求解41-42
• 2.4 軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)42-48
• 2.4.1 軟件質(zhì)量模型42-45
• 2.4.2 軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)模型45-46
• 2.4.3 軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)方法46-48
• 2.5 本章小結(jié)48-49
• 第3章 面向多軟件系統(tǒng)的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)49-70
• 3.1 引言49-50
• 3.2 面向多軟件系統(tǒng)的可靠性優(yōu)化建模50-53
• 3.2.1 多軟件的層次結(jié)構(gòu)50-51
• 3.2.2 軟件實(shí)用性51-52
• 3.2.3 多軟件可靠性優(yōu)化模型52-53
• 3.3 基于D-S證據(jù)理論的組件元素全局權(quán)重求解算法53-58
• 3.3.1 D-S證據(jù)理論54-55
• 3.3.2 不確定信息的表達(dá)55
• 3.3.3 基于D-S證據(jù)理論的組件元素全局權(quán)重求解算法55-56
• 3.3.4 求解實(shí)例56-58
• 3.4 基于改進(jìn)差異演化的多軟件可靠性優(yōu)化算法58-64
• 3.4.1 差異演化算法59
• 3.4.2 基于差異演化的多軟件可靠性優(yōu)化算法59-62
• 3.4.3 基于改進(jìn)差異演化的多軟件可靠性優(yōu)化算法62-64
• 3.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證64-68
• 3.5.1 參數(shù)設(shè)置64
• 3.5.2 MSBCRM模型的有效性驗(yàn)證64-66
• 3.5.3 基本DE算法和DEER算法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)66-68
• 3.5.4 DEER算法與典型求解算法對(duì)比68
• 3.6 本章小結(jié)68-70
• 第4章 資源受限環(huán)境下復(fù)雜軟件系統(tǒng)測試資源的動(dòng)態(tài)分配70-91
• 4.1 引言70-71
• 4.2 資源受限的復(fù)雜軟件系統(tǒng)測試資源動(dòng)態(tài)分配模型71-78
• 4.2.1 復(fù)雜軟件系統(tǒng)的測試資源72
• 4.2.2 復(fù)雜軟件系統(tǒng)的可靠性72-73
• 4.2.3 復(fù)雜軟件系統(tǒng)的測試代價(jià)73-74
• 4.2.4 復(fù)雜軟件系統(tǒng)測試資源動(dòng)態(tài)分配模型74-76
• 4.2.5 模型分析76-78
• 4.3 基于差異演化算法的測試資源動(dòng)態(tài)分配算法78-84
• 4.3.1 編碼方案79-80
• 4.3.2 種群初始化80-82
• 4.3.3 變異82-83
• 4.3.4 交叉83-84
• 4.3.5 選擇84
• 4.3.6 解碼84
• 4.4 對(duì)比實(shí)驗(yàn)84-88
• 4.5 本章小結(jié)88-91
• 第5章 基于偏好和模糊軟集合的軟件質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)方法91-104
• 5.1 引言91-92
• 5.2 軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)問題描述92
• 5.3 模糊軟集合理論92-95
• 5.4 基于模糊軟集合的軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)方法95-99
• 5.4.1 軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)問題中不確定信息的表示95-96
• 5.4.2 軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)過程96-99
• 5.5 實(shí)例分析99-102
• 5.6 本章小結(jié)102-104
• 第6章 總結(jié)與展望104-107
• 6.1 全文總結(jié)104-105
• 6.2 本文的創(chuàng)新之處105
• 6.3 未來研究展望105-107
• 參考文獻(xiàn)107-117
• 攻讀博士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況117-118

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  本文關(guān)鍵詞：資源受限的復(fù)雜軟件系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：272752