面向开源软件的可靠性增长模型评估与预测工具的实现

作     者：孙晓兰 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨孝宗

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：软件可靠性增长模型 非齐次泊松分布 开源软件 移动点 构件 

摘      要：作为商业软件的开发,信息技术和社会动态的改变都推动着闭源模式向一个分布式并行的模式进行着转变,而这种转变正促使着开源模式的软件不断增多。开源软件由于其开发周期短、上线版本多、更新速度快等特点受到了广泛的应用,因此,对于开源软件的可靠性分析也越来越受到人们的重视。相比于传统的闭源软件,开源软件的调试过程很大程度上取决于社区成员和用户,开源软件在新版本发布后会,检测到的故障会发生一些巨大的波动,因此,针对这一开源软件排错特性本文建立了基于移动点的开源软件可靠性模型。首先本文提出一种新的开源软件移动点分析法,该方法可以确定移动点的个数和位置。在移动点确定的前提下,不同移动点间的时间间隔采用不同的传统NHPP(Non-homogeneous Poisson Process)模型进行建模,并提出了相应的极大似然估计方法进行模型参数的估计。该模型在开源软件的评估和预测方面优于不含移动点的软件可靠性模型。大多数开源软件采用构件复用的方式来进行开发,构件的可靠性直接影响了软件整体的可靠性。本文针对软件中不同构件的排错特性分别进行了可靠性模型的建立,再将不同构件的模型进行累加从而得到软件整体的可靠性模型。与传统的模型相比,基于构件分类方法的可靠性模型对于开源软件可靠性的拟合和预测方面表现得更好。本文实现了开源软件可靠性评估和预测工具的开发。通过该工具可以查看数据库中开源软件的失效信息,并通过不同方法对失效数据进行趋势的分析。用户可以根据趋势分析结果选择不同的模型对数据进行拟合和预测。同时该工具提供了三次指数平滑的数据分析方法进行软件可靠性的分析,从而弥补了软件可靠性模型无法较好地预测近期版本可靠性的不足。