什么是可靠性测试？（示例）
托马斯·汉密尔顿
什么是可靠性测试？
可靠性测试 是一种软件测试过程，用于检查软件是否能够在特定环境中在指定的时间段内执行无故障操作。可靠性测试的目的是确保软件产品没有错误并且足够可靠，可以达到预期目的。
可靠性意味着“产生相同的结果”，换句话说，“可靠”一词意味着某物是可靠的，并且每次都会产生相同的结果。可靠性测试也是如此。
可靠性测试示例
商店中的 PC 连续运行八小时而不崩溃的概率为 99%；这被称为可靠性。
可靠性测试可分为三个部分，
- 建模
- 多维数据监测
- 提升
以下公式用于计算失败的概率。
Probability = Number of failing cases/ Total number of cases under consideration
影响软件可靠性的因素
- 软件中存在的故障数量
- 用户操作系统的方式
可靠性测试是提高软件质量的关键之一。这种测试有助于发现软件设计和功能中的许多问题。
可靠性测试的主要目的是检查软件是否满足客户的可靠性要求。
可靠性测试将在多个级别进行。复杂系统将在单元、组件、子系统和系统级别进行测试。
为什么进行可靠性测试？
可靠性测试是为了在给定的条件下测试软件的性能。
进行可靠性测试的目的是，
- 找到重复失败的结构。
- 查找指定时间内发生故障的次数。
- 发现失败的主要原因。
- 引导 性能测试 修复缺陷后软件应用程序各个模块的
在产品发布后，我们也可以尽量减少缺陷发生的可能性，从而提高软件的可靠性。一些有用的工具是趋势分析、正交 缺陷 分类、形式化方法等
可靠性测试的类型
功能测试：-
功能测试检查软件提供的功能，并按以下步骤进行：-
- 软件中的每个操作至少执行一次。
- 两个操作之间的交互减少了。
- 必须检查每个操作是否正确执行。
负载测试：-
通常，软件在流程开始时性能会更好，之后性能会开始下降。负载测试是为了检查软件在最大工作负载下的性能。
回归测试：-
回归测试主要用于检查修复以前的错误是否引入了新的错误。每次更改或更新软件特性及其功能后都会进行回归测试。
如何进行可靠性测试
与其他类型的测试相比，可靠性测试成本较高。因此，在进行可靠性测试时需要适当的规划和管理。这包括要实施的测试流程、测试环境的数据、测试计划、测试点等。
首先进行可靠性测试，测试人员必须持续关注以下事项，
- 建立可靠性目标
- 制定运营概况
- 计划并执行测试
- 使用测试结果来推动决策
正如我们前面讨论过的，我们可以在三个类别中执行可靠性测试，- 建模、测量和改进.
可靠性测试涉及的关键参数包括：
- 无故障运行概率
- 无故障运行时间
- 执行环境
步骤 1）建模
软件建模技术可以分为两个子类别：
1.预测模型
2. 估计模型
- 通过应用合适的模型可以获得有意义的结果。
- 可以通过假设和抽象来简化问题，没有一个模型适合所有情况。这两个模型之间的主要区别是：
| 问题 | 预测模型 | 估计模型 |
|---|---|---|
| 数据参考 | 它使用历史数据 | 它使用来自软件开发的当前数据。 |
| 在开发周期中使用时 | 它通常会在开发或测试阶段之前创建。 | 它通常会在软件开发生命周期的后期使用。 |
| 大体时间 | 它将预测未来的可靠性。 | 它将预测现在或将来的可靠性。 |
步骤2）测量
软件可靠性无法直接测量；因此，需要考虑其他相关因素来估计软件可靠性。软件可靠性测量的当前实践分为四类：
测量 1：产品指标
产品指标是 4 种类型指标的组合：
- 软件大小: – 代码行数 (LOC) 是衡量软件大小的一种直观的初始方法。此指标仅计算源代码，注释和其他不可执行语句不计算在内。
- 功能点度量:- 功能点度量是衡量软件开发功能的方法。它将考虑输入、输出、主文件等的数量。它衡量交付给用户的功能，并且与编程语言无关。
- 复杂 与软件可靠性直接相关，因此表示复杂性非常重要。面向复杂性的度量通过将代码简化为图形表示来确定程序控制结构的复杂性。
- 测试覆盖率指标:- 这是通过完成软件产品测试来评估故障和可靠性的一种方法。软件可靠性意味着它是确定系统已完全验证和测试的功能。
测量2：项目管理指标
- 研究人员已经认识到良好的管理可以生产出更好的产品。
- 良好的管理可以通过使用更好的开发、风险管理和配置管理流程来实现更高的可靠性。
测量3：过程指标
产品的质量与流程直接相关。流程指标可用于评估、监控和改进软件的可靠性和质量。
测量 4：故障和失效指标
故障和失效指标主要用于检查系统是否完全无故障。为实现此目标，我们会收集、汇总和分析测试过程中（即交付前）发现的故障类型以及交付后用户报告的故障。
软件可靠性是通过以下方式来衡量的 平均无故障时间 (MTBF). MTBF 包括
- 平均故障时间（MTTF）：是两次连续故障之间的时间差。
- 平均修复时间（MTTR）：修复故障所需的时间。
MTBF = MTTF + MTTR
好的软件的可靠性是 0和1。
当程序中的错误或缺陷被消除时，可靠性就会提高。
步骤3）改进
改进完全取决于应用程序或系统中出现的问题，或者软件的特性。根据软件模块的复杂程度，改进的方式也会有所不同。时间和预算两个主要约束将限制软件可靠性改进的努力。
可靠性测试的示例方法
可靠性测试是在系统部署之前测试应用程序以发现并消除故障。
可靠性测试主要有三种方法
- 重测信度
- 平行形式的可靠性
- 决策一致性
下面我们尝试用一个例子来解释这一切。
重测信度
为了估计重测信度，一组考生将在几天或几周内完成测试过程。时间应该足够短，以便评估考生在该领域的技能。通过统计相关性来估计考生在两次不同考试中的分数之间的关系。这种信度表明测试能够在多大程度上产生稳定、一致的分数。
平行形式的可靠性
许多考试都有多种试卷格式，这些平行考试形式提供了安全性。平行考试的可靠性是通过对同一组考生进行两种考试形式来评估的。考生在两种考试形式上的分数是相互关联的，以确定两种考试形式的作用有多相似。这种可靠性评估衡量了考生在各种考试形式中的分数的一致性。
决策一致性
经过重测信度和平行形式信度测试后，我们将得到考生通过或未通过的结果。该分类决策的可靠性在决策一致性信度中进行评估。
可靠性测试的重要性
为了提高软件产品和流程的性能，需要对可靠性进行全面的评估。测试软件可靠性将在很大程度上帮助软件管理人员和从业人员。
通过测试检查软件的可靠性：-
- 应该长时间执行大量测试用例，以确定软件能够无故障运行多长时间。
- 测试用例的分布应与软件的实际或计划运行情况相匹配。软件某项功能的执行频率越高，分配给该功能或子集的测试用例百分比就应越大。
可靠性测试工具
一些 可靠性测试工具 用于软件可靠性的是：
1. WEIBULL++：可靠性寿命 数据分析
2. RGA：可靠性增长分析
3. RCM：可靠性中心维护
总结
可靠性测试是可靠性工程项目的重要组成部分。更准确地说，它是可靠性工程项目的灵魂。此外，可靠性测试主要用于在软件测试过程中发现特定的故障模式和其他问题。
In 软件工程可靠性测试可分为三个部分，
- 建模
- 多维数据监测
- 提升
影响软件可靠性的因素
- 软件中存在的故障数量
- 用户操作系统的方式
