ЭМПИРИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ НАДЕЖНОСТИ

Эмпирические модели в основном базируются на анализе структурных особенностей программного средства (или програм­мы). Как указывалось ранее, эмпирические модели часто не дают конечных результатов показателей надежности, однако их использование на этапе проектирования ПС полезно для прогнозиро­вания требующихся ресурсов тестирования, уточнения плановых сроков завершения проекта и т.д.

Модель сложности. В литературе неоднократно подчеркива­ется тесная взаимосвязь между сложностью и надежностью ПС. Если придерживаться упрощенного понимания сложности ПС, то она может быть описана такими характеристиками, как раз­мер ПС (количество программных модулей), количество и слож­ность межмодульных интерфейсов.

Под программным модулем в данном случае следует понимать программную единицу, выполняющую определенную функцию (ввод, вывод, вычисление и т.д.) взаимосвязанную с другими модулями ПС. Сложность модуля ПС может быть описана, если рассматривать структуру программы.

В качестве структурных характеристик модуля ПС использу­ются:

1) отношение действительного числа дуг к максимально возможному числу дуг, получаемому искусственным соединением каждого узла с любым другим узлом дугой;

2) отношение числа узлов к числу дуг;

3) отношение числа петель к общему числу дуг.

Для сложных модулей и для больших многомодульных про­грамм составляется имитационная модель, программа которой «засоряется» ошибками и тестируется по случайным входам. Оцен­ка надежности осуществляется по модели Миллса.

При проведении тестирования известна структура програм­мы, имитирующей действия основной, но не известен конкрет­ный путь, который будет выполняться при вводе определенного тестового входа. Кроме того, выбор очередного тестового набо­ра из множества тест-входов случаен, т.е. в процессе тестирова­ния не обосновывается выбор очередного тестового входа. Эти условия вполне соответствуют реальным условиям тестирования больших программ.

Полученные данные анализируются, проводится расчет по­казателей надежности по модели Миллса (или любой другой из описанных выше), и считается, что реальное ПС, выполняющее аналогичные функции, с подобными характеристиками и в ре­альных условиях должно вести себя аналогичным или похожим образом.

Преимущества оценки показателей надежности по имитаци­онной модели, создаваемой на основе анализа структуры буду­щего реального ПС, заключаются в следующем:

• модель позволяет на этапе проектирования ПС принимать оптимальные проектные решения, опираясь на характеристики ошибок, оцениваемые с помощью имитационной модели;

• модель позволяет прогнозировать требуемые ресурсы тестирования;

• модель дает возможность определить меру сложности программ и предсказать возможное число ошибок и т.д.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость метода, так как он требует дополнительных затрат на составление имитаци­онной модели, и приблизительный характер получаемых показа­телей.