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关键词： Natural language   Software testing  

摘要： When verifying the quality of a software product, software testing is the most important phase of the software development life cycle. In 2020, the cost of poor software quality was estimated to be $2.08 trillion in the United States. When using an agile methodology, the software development life cycle is short and fast. When there are any cuts in a project to reduce or maintain the budget, software testing usually is the first step to be impacted, which can cause issues in both the budget and the quality of the software. This praxis presents a machine learning model by developing a natural processing algorithm to predict the classification of the required type of testing for each agile software requirement user story. The software project data set was obtained from a large American medical device company. Five hundred user stories were selected for this praxis from a software development team utilizing the agile methodology. This praxis demonstrates how the term frequency by inverse document frequencyalgorithm can effectively and efficiently improve the software testing process. The algorithm achieves this by processing the number of times a word appears in a user story requirement divided by the total number of words in the user story and calculating the weight of rare words across all datasets. This research establishes a benchmark for the software industry to measure software testing time and cost and to improve methods in the early stages of the software development life cycle.

关键词： 软件测试   蜕变测试   蜕变关系识别   测试充分性评估   优先级排序  

摘要： 软件测试是一种重要的软件质量保障方法,通过检查待测软件在给定测试用例下运行的输出结果是否符合预期来检测潜藏的故障。测试用例的预期结果难以获取或获取的代价很高(即测试预期问题)是软件测试领域一直难以解决的开放问题之一。随着软件的功能日趋复杂和规模不断增大,测试预期问题不仅存在且愈加严重。蜕变测试通过检查待测软件多个不同测试用例的输出结果是否满足给定的必要属性(称为蜕变关系)来判断测试是否通过,有效缓解了测试预期问题。近年来,蜕变测试领域的研究工作主要关注如何使用蜕变测试解决不同领域软件的测试预期问题。然而,蜕变测试本身一些基础理论问题尚未有效解决,具体说来:(1)蜕变关系是蜕变测试的核心与关键,尚不存在通用、高效的蜕变关系识别方法;(2)缺乏蜕变测试充分性准则与度量方法来指导蜕变关系与测试用例的选择,从而难以确定蜕变测试的停止条件;.(3)缺乏蜕变测试的优先级排序方法来调度蜕变关系与测试用例的执行次序,从而限制了蜕变测试的故障检测效率进一步提高。本文旨在探索蜕变测试的基础理论问题,重点研究蜕变关系的通用、高效的识别方法、蜕变测试的充分性准则与度量方法、基于优先级排序的蜕变测试优化策略等关键理论和方法。本文主要工作总结如下:(1)针对蜕变关系的通用、高效识别问题,提出了一种基于范畴选项框架且考虑输出域的蜕变关系识别方法METRIC+。该方法利用范畴选项框架划分软件的输入输出域,并基于范畴、选项及完整测试帧等概念刻画不同分区的特征;在此基础上,通过联合利用输入域与输出域中不同分区的特征指导测试人员获取软件在不同的输入及其输出上满足的必要属性,实现准确高效的蜕变关系识别。开发了 METRIC+的支持工具MR-GEN+。采用4个不同领域的真实软件系统评估了 METRIC+的有效性与效率。实验结果表明,METRIC+与基准技术相比具有较高的蜕变关系识别正确率和效率,且识别的蜕变关系具有较高的故障检测能力。(2)针对蜕变测试的充分性评估问题,提出了适用于蜕变测试的k输出子关系覆盖准则及测试充分性度量方法。该准则拓展了传统的测试充分性准则,不仅涵盖了原始测试用例,还涵盖了蜕变关系以及蜕变关系与原始测试用例的关联关系。基于该充分性准则设计了测试充分性度量方法,用来量化蜕变测试的充分程度。上述充分性准则与度量方法为蜕变关系与原始测试用例的选择提供了指导原则。采用不同应用领域、不同语言实现的7个软件系统和5种测试用例充分性准则评估了所提充分性准则与度量方法的有效性。实验结果表明,当蜕变关系集与原始测试用例集具有较高测试充分程度时,蜕变测试表现出较强的故障检测能力;此外充分性准则实验还发现了广泛研究的实验软件中一个至今尚未发现的真实故障。(3)为进一步提高蜕变测试的故障检测效率,提出了一种蜕变关系与测试用例协同的优先级排序方法。该方法基于测试用例对测试充分性的贡献程度、测试过程中结果判定时机、蜕变关系中输出子关系的严格程度,确定蜕变关系和测试用例的优先次序;在此基础上,调度蜕变关系和测试用例的执行次序,使得具有较高故障检测可能性的蜕变关系和测试用例优先使用。采用7个实验软件和2个基准技术评估了优先级排序方法的故障检测效率和时间开销。实验结果表明,与随机排序和仅考虑蜕变关系排序的基准方法相比,本文方法能更快地检出故障;本文方法以较小的时间开销加快了蜕变测试故障揭示速度。

关键词： 软件测试   变异测试   类型依赖图   传递闭包   增量分析  

摘要： 随着软件规模越来越大,人们对软件质量要求也越来越高。而软件测试的目标就是发现软件缺陷,提高软件质量。变异测试是一种基于程序源代码缺陷的软件测试方法,其可以应用在测试用例充分性评估、错误定位、缺陷模拟、测试用例自动生成等领域。但是变异测试的一个与生俱来的缺点是资源消耗代价大,这是因为在变异测试过程中,产生了大量的变异体,而每个变异体的分析需要执行大量的测试用例。降低变异测试资源消耗代价的方法主要有两个,一个是减少变异体的数量,另一个是加速变异体分析执行的过程。本文通过后者来提高变异测试的执行效率,其核心是基于类型依赖图挖掘变异体和测试用例之间的关联性。具体贡献主要包括两个方面: 1.提出一种测试用例规模缩减和调用顺序排序策略。通过建立类型依赖图,图中的顶点为类型,边为类型之间的依赖关系,基于类型依赖图计算传递闭包,传递闭包反映了类型之间直接和间接的依赖关系,用于分析变异体和测试用例类的关联。每次验证变异体只需执行关联的测试用例。由于存在首次失败模式,测试用例的执行顺序会影响变异体的执行时间。利用变异体和测试用例类之间的路径长度作为度量,为每一个变异体编排一个合适的测试用例调用顺序,从而提高变异测试执行效率。 2.研究基于类型依赖图的变异测试增量分析算法。软件开发都是基于版本迭代,版本之间的变异测试结果具有相似性。增量分析就是通过判断历史变异结果是否可以复用来提高变异测试执行效率。主要利用冗余校验来计算类型哈希值,用于判断类型在版本演进迭代中是否发生改变。通过保存历史变异结果和类型哈希值,利用变异体和测试用例的关联性,对比前后哈希值是否相等,判断变异体是否能够利用历史信息,对于能够利用历史信息的变异体,无需再执行测试用例,最终实现增量分析变异体,减少变异测试的执行时间。 最后本文基于Pitest实现上述特性,针对Java编程语言,对开源项目进行实验。通过对比传统变异测试和应用上述两个优化技术的变异测试,最后得出测试用例规模缩减和调用顺序排序策略对比传统变异测试能够提升平均34.37%的时间效率,增量分析对比传统变异测试能够优化平均80.7%的时间效率。本研究对于推动变异测试适用于大规模软件工程,和提高软件质量有着重要作用。

关键词： 软件测试   项目管理   DMAIC   流程优化  

摘要： 在互联网科技时代,OTA行业也逐渐由线下转为线上,通过线上平台来直接面向用户,所以软件质量直接关系到用户的实际服务体验,关系到产品的销售,继而影响企业的存续发展。在此背景之下,如何保障和提高软件的质量是K公司当下的重要内容。 本文通过采用文献研究法查阅有关软件测试、接口测试、软件质量管理等各类测试方法和管理方法的资料,收集软件测试理论依据;再通过案例研究法,以K公司为研究对象,结合软件测试理论依据,全面系统的对K公司软件系统测试方法及流程管理进行详细梳理;再通过调查法,在K公司内部采用问卷调查及访谈等形式展开调查,找出当前软件测试质量管理存在的问题,如测试人员执行流程不到位、软件测试流程不完善、测试方法单一、测试管理制度不完善等,根据优先级进行分析优化;最后通过数据统计法,对优化前后的数据进行统计对比。 本文将DMAIC质量管理方法与软件测试质量管理相结合,分析其存在的管理现状并进行分析,发现存在的待优化点,采用DMAIC模型设计改善方案并落地实施。本文通过DMAIC模型建立软件测试管理改善方法,帮助K公司软件项目的质量得到了实际有效的改善,本次优化基本达到预期效果,也通过对该企业的研究,对其他存在同类问题的企业提供相关案例参考。 正文共35883字,参考文献61篇

关键词： 软件质量管理   软件测试   体系优化  

摘要： 近年来,随着互联网时代下信息技术快速发展,软件行业的发展十分迅速,但软件的管理发展缓慢,管理水平远低于行业需求。因此,国内外学者开始重视软件质量管理的相关理论与实践的研究。保证软件开发的质量才能开发出合格甚至超出客户预期的产品,S企业才能在当下激烈的行业竞争中生存和发展。S企业对于软件开发业务有着相对完善的开发流程和质量管理体系,但质量管理工作中依旧暴露出一些问题。本文旨在深入探讨S企业的软件质量管理现状,发现软件质量管理中存在的问题,并对其主要问题进行诊断分析。由于这些问题严重影响了软件的质量,亟待解决,因此针对问题,通过对软件质量管理问题原因的分析,在质量管理理论、ISO9000质量体系、CMMI模型指导下为S企业制定软件质量管理改进方案。并且从质量意识、理念培训、架构调整和激励机制等方面为质量管理改进方案提供保障措施。具体过程通过对S企业平台业务线软件质量管理问题进行诊断,针对目前企业的基本情况和平台业务线的基本情况,展开质量管理实施现状调查,调查范围分别是:研发流程规范、进度延期统计、缺陷率统计、客户满意度以及测试团队技术能力和氛围五大方面,从而发现S企业平台业务线软件质量管理中存在的主要问题:研发流程规范不健全、缺乏研发转测试的边界划分、规范性测试时点过晚,覆盖率低、软件测试转发布标准不明确、基线版本与定制版本造成版本管理混乱、测试团队技术能力和氛围较差。分析后得出产品研发等非质量管理团队的质量意识不强、各岗位职责划分和规范边界模糊、缺乏项目管理团队的支持、质量度量体系不完善、基线版本的规划无法落地以及失效的激励机制等六大原因。基于上述问题及其原因分析,软件质量管理的优化方案相应实施。加强质量策划,优化质量策划流程和建立质量目标管理制度;强化评审过程、需求管理过程、测试与缺陷管理过程、度量与分析以及配置管理中的质量管理;通过软件质量保证和质量文化建设以确保质量保证;在技术、工具与平台以及市场缺陷总结等方面推进质量改进。为了确保优化方案顺利落地发挥成效,相应的保障措施必不可少。须提高质量问题的重视程度,提升领导和员工的质量意识;加强质量管理理念培训,复盘市场缺陷总结,使全面质量管理理念深入人心;组织架构调整,增设质量部门,明确规范各岗位职责;建立合理的激励机制,使得人才培养机制得到保障,全员激励制度得到进一步完善。本文研究的内容是如何改进S企业平台业务线的软件质量管理,结合先进的管理办法和S企业平台业务线的实际情况,给出确实有效的方法。保证软件开发的质量,提升公司竞争力。但由于规模较小和资源的制约,尽管本次优化后的质量管理体系暂时满足了S企业当前的业务需求,但由于公司业务规模的不断扩大以及行业和技术的持续发展变化,这一体系仍有待继续完善和改进。希望本文研究的内容能为国内企业的软件质量管理改革提供更多的参考和借鉴,为促进软件行业的高质量发展做出积极贡献。

关键词： 软件测试   测试用例生成   遗传算法   贝叶斯优化  

摘要： 随着计算机网络的迅速发展,各类软件在人们生活中发挥着越来越重要的作用,软件规模也因需求的提高变得越来越庞大和复杂,如何保证并提升软件生产质量是当前的关键问题。软件测试作为保证软件质量的主要手段,贯穿了整个软件开发过程,然而,手工设计测试用例是一个耗时耗力的过程,为了提高测试工作的效率,自动生成测试用例成为了软件测试领域的研究热点。遗传算法因鲁棒性高、全局搜索能力强等特点,在测试用例自动搜索生成中被广泛使用。在遗传算法中,适应度函数的设计对算法效率影响非常大,有很多研究针对适应度函数进行优化;此外,遗传算法本身存在局部搜索能力差的缺陷,导致遗传算法生成测试用例存在覆盖率低、算法收敛速度慢等问题。论文针对遗传算法自动生成测试用例的两类问题,进行了如下研究:(1)提出一种动态适应度函数的设计思想。在种群进化过程中,适应度函数也同步进化,不同于以往孤立地评估单个测试用例对目标路径的适应能力,本文考虑了进化过程对适应度评估能力的影响。实验结果表明本文所提方法相比其他算法,提高了目标路径覆盖率,减少了平均迭代次数。(2)针对遗传算法局部搜索能力差的问题,提出一种改进的贝叶斯优化遗传算法。当遗传算法收敛到一定程度时,利用树状结构Parzen估计算法作为概率代理模型对适应度函数建模,完成局部细节搜索。实验结果表明本文所提方法在收敛速度及目标路径覆盖率上均有优势。(3)结合所提改进算法,设计并实现了一款测试用例自动生成系统。系统能够对待测程序进行静态分析,生成控制流图,并给出程序的所有路径,测试人员可以选择目标路径,然后系统可针对目标路径使用所提改进算法自动生成测试用例,并生成测试报告。此外,系统还具有登录注册、测试用例管理、测试人员管理等功能。

关键词： 测试管理   测试能力   CMMI   敏捷  

摘要： 随着经济持续发展,软件规模逐渐扩大,软件质量和产品体验越来越重要,软件企业的研发能力逐渐受到挑战。测试作为保证软件质量的重要手段,在软件开发过程中的重要性不言而喻。近年来软件测试在技术、方法和工具上都有了新发展,但是软件能力依旧未见明显提升,软件质量也未得到有效保障,究其根因在于软件过程管理不力。C公司近年来研发了一款Web软件,但是作为质量保证手段的测试,因为其测试管理不足,导致测试能力无法体现,逐渐不能满足业务开发要求。因此,需要对C公司软件测试管理进行优化。文章以C公司Web软件为研究对象,对C公司软件测试管理优化进行了深入研究,研究目的在于找出并解决C公司在软件测试管理上存在的短板。研究涉及软件行业普遍存在的软件测试管理知识薄弱,缺少测试管理投入,无法满足软件版本的质量交付要求和客户验收满意度,以及普遍存在的公司对项目投入与产出不成正比的情况。研究围绕C公司负责Web项目的软件团队,深入团队内部,一方面参照测试管理、CMMI能力成熟度模型集成以及敏捷方法等理论知识,另一方面结合案例说明法、数据分析法和资料文献研究法等研究方法,针对C公司当前存在的测试管理问题提出了软件测试管理优化方案。本文首先阐述了测试管理、CMMI能力成熟度模型集成以及敏捷方法等理论知识,然后根据相关理论对C公司软件测试管理现状做了深入和全面的分析。对公司当前存在的需求变更频繁、测试支持不足、员工间沟通协作不畅、软件缺陷多、形成知识库机制不完善等问题进行了梳理,并深入分析出以上问题的原因主要有:测试重视程度不足、测试管理尚不完善、客户注重软件质量和使用体验,从而得出结论:C公司软件测试管理存在不足,需要改进优化。最后,针对C公司软件测试管理存在的问题,制定了相应的测试管理优化方案。方案对C公司测试发展进行重新定位,将软件测试规划到软件项目的全生命周期中,并对测试过程进行优化,以CMMI为过程改进指导框架,借助CMMI与敏捷方法辅助测试实现测试过程改进。另外,为了使测试管理方案能够顺利实施,文章又提出了一些保障措施,基于保障措施再对C公司软件测试管理优化方案进行实施,更能促进方案实现良好效果。通过测试管理优化方案有效地规范了测试过程,降低了产品缺陷率、提高了软件产品的质量,提升了用户体验。本文工作对C公司的发展有着重要的实践意义,也为同行业提供了可参考的经验。

关键词： 构件软件模型   测试资源分配   拉格朗日极值法   约束处理   多目标优化  

摘要： 在软件工程领域中,软件测试可以发现并修复软件中的错误和缺陷,使软件的功能和性能满足预期,确保软件的高质量和高可靠性,与代码编写、设计等任务同等重要。软件测试的核心问题就是如何合理地分配软件测试资源,使软件在保证一定可靠性的前提下尽可能降低软件测试资源以及软件开发成本。对于软件测试资源分配问题,已有的研究大多针对的是串并联软件模型,并假设软件结构固定不变。然而,现有软件大都是基于构件软件模型,并且在实际的开发过程中随着客户需求的不断变更,软件系统的结构也需要随时调整。基于上述问题,论文针对基于构件系统的软件测试资源分配问题展开研究,解决实际软件开发中测试资源分配问题,具有重要的理论意义和应用价值。 主要研究工作如下: (1)针对软件测试资源分配问题的研究背景进行了系统介绍,首先阐述了针对软件系统的测试资源分配问题的国内外的研究现状,然后分析了目前研究存在的问题,最后简要介绍了论文的研究内容。 (2)研究了基于构件模型的软件测试资源分配问题,首先简述了什么是测试资源分配问题,然后介绍了基于构件模型的软件系统的体系结构,并基于该结构详细地说明了软件测试资源分配中所涉及到的多目标优化模型、可靠性增长模型和成本模型,最后对论文涉及到的多目标优化算法进行了简要介绍。 (3)研究了基于构件系统的软件测试资源分配算法,首先构建了基于构件系统的多目标测试资源分配模型,并基于该模型使用拉格朗日极值法和二分法推导出每个模块测试资源分配的上下限。然后基于计算出的上下限,设计了一种广义的约束处理机制,该机制可以对算法迭代过程产生的超过测试资源上限的解决方案进行修复,为算法产生更高质量的解决方案。最后通过实验验证了论文所提方法不仅能运用于实际的软件系统,并且可以极大地提高各种多目标优化算法解决测试资源分配问题的性能。 (4)研究了软件测试资源动态分配算法,首先构建了一种体系结构动态变化的多阶段多目标多约束测试资源分配模型,然后基于模型提出了一种体系结构动态变化的软件测试资源分配算法,并基于参数重估计、广义差分进化,在算法中加入了种群重新初始化,以及新的修复方法。最后通过实验验证了论文所提方法更加符合实际的软件测试需求,能为软件项目经理提供更多更优质的选择。

关键词： 软件测试过程   软件度量   GQM模型   统计过程控制   软件测试过程改进  

摘要： 在信息技术全球化的背景下,随着软件业蓬勃发展,软件质量越来越受到人们的重视。软件质量对企业来说至关重要,是企业获得成功的必要条件,而对客户来说质量是衡量产品的指标。软件测试作为一种确保软件质量的手段,发挥着重要作用。除了软件方法和技术以外,一个好的软件测试过程也能够保证软件测试的有效性,进而保证软件质量。改进过程的有效途径之一是软件度量。通过对过程的度量,使其规范化、可视化;通过对度量数据分析,能在过程中找到问题所在;通过度量信息可以跟踪过程状态,从而为过程管理提供决策支持。因此,将过程度量引入到软件测试中,改进软件测试过程,最终实现提高软件质量的要求。论文从A公司B项目的现状入手,介绍了当前软件测试过程中存在的一些问题,运用鱼骨图进行原因分析,找到导致问题的原因,主要是因为缺少有效的相关度量。因此,论文选择采用GQM模型确定A公司B项目软件测试过程的度量项。首先,从商业目标到度量目标;其次,从A公司B项目软件测试过程中的缺陷问题、测试覆盖率、测试执行、顾客满意度这四个方面来对度量目标进行特征化;最后,确定了缺陷和测试用例相关的度量元。接着在A公司B项目数据分析中应用统计过程控制,并借助Minitab工具,充挥发挥SPC分析和监控的作用,持续改进A公司B项目的软件测试过程。首先,收集和整理相关度量数据;其次,根据统计过程控制原理,计算并获得过程能力基线,形成控制图;再次,将度量数据填入控制图中,根据判异八大准则进行判异,利用柱状体,帕累托图和其他方法分析了软件测试过程情况,并制定了相应的措施,跟踪和不断改进。本文对A公司B项目软件测试过程进行了改进,并取得了阶段性的成果。本文的研究为其他组织提供了软件测试过程改进方向。本文最后指出在测试领域中,寻找更加适合自身组织的过程度量方法和模型,通过持续的进行软件测试过程改进,能够不断提高软件质量,增强企业综合竞争力。