專(zhuān)利名稱(chēng)：多因素工業(yè)系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)故障主要來(lái)源于系統(tǒng)中各個(gè)因素及其相互作用的多因素工業(yè)系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在一些多因素工業(yè)系統(tǒng)的安全測(cè)試中，針對(duì)某個(gè)待測(cè)系統(tǒng)受到n個(gè)因素影響，每個(gè)因素有ti個(gè)可能取值的情況，一般設(shè)計(jì)一組形如(v1，v2，…，vi，…，vn)的測(cè)試用例(其中vi是的第i個(gè)因素的一個(gè)值)，用于檢測(cè)該系統(tǒng)中哪些因素或哪些因素的相互作用是否會(huì)引發(fā)系統(tǒng)故障。組合測(cè)試方法因能以較少的測(cè)試用例實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)系統(tǒng)科學(xué)有效的測(cè)試而得到廣泛的研究和應(yīng)用，特別是對(duì)于這些系統(tǒng)錯(cuò)誤來(lái)源于系統(tǒng)中一些因素和因素之間的相互作用的待測(cè)系統(tǒng)。該方法利用組合設(shè)計(jì)方法產(chǎn)生各種不同組合覆蓋程度的測(cè)試用例集，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)因素及相互之間的各種組合的覆蓋。有效的針對(duì)多因素工業(yè)系統(tǒng)的測(cè)試及故障診斷方法具有十分重要的意義，可以很好地提高系統(tǒng)測(cè)試的效率和質(zhì)量、降低成本。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明提供一種多因素工業(yè)系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法，本發(fā)明不但可以迅速將故障原因鎖定在很小的范圍內(nèi)，而且可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)多因素工業(yè)系統(tǒng)的隱患。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種用于減小工業(yè)系統(tǒng)故障因素確認(rèn)范圍的多因素工業(yè)系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法，該方法首先根據(jù)待測(cè)試的多因素工業(yè)系統(tǒng)的安全性要求、安全測(cè)試的成本預(yù)算或時(shí)間等要求確定測(cè)試用例集Ts。然后用Ts中的測(cè)試用例對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障的測(cè)試用例組成集合Ts1，不發(fā)生故障的測(cè)試用例組成集合Ts2，其特征在于對(duì)比Ts1和Ts2，將Ts1中測(cè)試用例所涉及到的因素及因素的組合集中去掉Ts2的測(cè)試用例也涉及到的因素及因素的組合，剩下的因素以及因素的各種組合集M是所有可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障的原因。通過(guò)逐個(gè)修改Ts1中每個(gè)發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試用例涉及到的因素生成一組附加測(cè)試用例Cts。然后用這些測(cè)試用例重新對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，仍將運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障的測(cè)試用例組成的集合記為T(mén)s1，運(yùn)行時(shí)不發(fā)生故障的測(cè)試用例組成的集合記為T(mén)s2，在M中去掉Ts2測(cè)試用例中涉及的因素及因素組合。最后剩下的M中的因素或因素組合將是有可能導(dǎo)致錯(cuò)誤發(fā)生的成分集。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
①本發(fā)明是組合測(cè)試方法的自然延伸，因而具有科學(xué)性、高效性和準(zhǔn)確性等特點(diǎn)。
●關(guān)于科學(xué)性。組合測(cè)試方法主要是用來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)參數(shù)或其相互作用對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，在應(yīng)用組合測(cè)試方法對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試之后，如果發(fā)現(xiàn)某些故障，一方面說(shuō)明測(cè)試工作是成功的，另一方面還需要通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析和處理，對(duì)故障進(jìn)行診斷，即確定出是哪些參數(shù)或哪些參數(shù)的相互作用導(dǎo)致了系統(tǒng)故障。
●關(guān)于高效性。對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)參數(shù)的系統(tǒng)，當(dāng)某條測(cè)試數(shù)據(jù)在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)故障時(shí)，直接導(dǎo)致故障的所有可能的取值模式有2n個(gè)，利用未發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試數(shù)據(jù)及附加測(cè)試數(shù)據(jù)可以將這個(gè)龐大的可能性進(jìn)行迅速地縮減，從而限制在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，因而該方法具有高效性。
●關(guān)于準(zhǔn)確性。由于在軟件系統(tǒng)中，導(dǎo)致系統(tǒng)故障的原因是很復(fù)雜的，采用本發(fā)明得到的結(jié)果是導(dǎo)致系統(tǒng)故障的原因的集合，大大排除了各種可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障的因素或因素的組合，具有較高的準(zhǔn)確性。
②本發(fā)明具有針對(duì)性、經(jīng)濟(jì)性、靈活和可擴(kuò)展等優(yōu)良特性。
●針對(duì)性。雖然傳統(tǒng)方法中有關(guān)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的方法，如直觀分析方法、方差分析方法等，但是這些方法并不適合于對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析。本發(fā)明針對(duì)在組合測(cè)試中發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試用例設(shè)計(jì)一組新的測(cè)試用例進(jìn)行第二輪測(cè)試，因而具有很強(qiáng)的針對(duì)性。
●經(jīng)濟(jì)性。本方法只對(duì)發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試用例設(shè)計(jì)新測(cè)試用例進(jìn)行第二輪測(cè)試，可以有效地提高效率、降低成本，因而很經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
●靈活和可擴(kuò)展性。如果對(duì)于一個(gè)具體的多因素工業(yè)系統(tǒng)，組合測(cè)試沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障，就無(wú)需使用本方法，本方法的使用可以根據(jù)具體軟件系統(tǒng)的測(cè)試情況進(jìn)行調(diào)整，而不是千篇一律的固定方法，因此，具有優(yōu)良的靈活性和可擴(kuò)展性。


圖1是本發(fā)明的多因素工業(yè)系統(tǒng)故障檢測(cè)方法流程圖。
圖2是本發(fā)明的多因素工業(yè)系統(tǒng)的導(dǎo)致故障因素縮減流程圖。
圖3是本發(fā)明的多因素工業(yè)系統(tǒng)的第二輪測(cè)試用例生成方法流程圖。
具體實(shí)施方案實(shí)施例1一種用于減小工業(yè)系統(tǒng)故障因素確認(rèn)范圍的多因素工業(yè)系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法，該方法首先根據(jù)待測(cè)試的多因素工業(yè)系統(tǒng)的安全性要求、安全測(cè)試的成本預(yù)算或時(shí)間等要求確定測(cè)試用例集Ts。然后用Ts中的測(cè)試用例對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障的測(cè)試用例組成集合Ts1，不發(fā)生故障的測(cè)試用例組成集合Ts2，其特征在于對(duì)比Ts1和Ts2，將Ts1中測(cè)試用例所涉及到的因素及因素的組合集中去掉Ts2的測(cè)試用例也涉及到的因素及因素的組合，剩下的因素以及因素的各種組合集M是所有可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障的原因。通過(guò)逐個(gè)修改Ts1中每個(gè)發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試用例涉及到的因素生成一組附加測(cè)試用例Cts。然后用這些測(cè)試用例重新對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，仍將運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障的測(cè)試用例組成的集合記為T(mén)s1，運(yùn)行時(shí)不發(fā)生故障的測(cè)試用例組成的集合記為T(mén)s2，在M中去掉Ts2測(cè)試用例中涉及的因素及因素組合，最后剩下的M中的因素或因素組合將是有可能導(dǎo)致錯(cuò)誤發(fā)生的成分集。在本實(shí)施例中，確定測(cè)試用例集Ts的方法是根據(jù)待測(cè)試的多因素工業(yè)系統(tǒng)的測(cè)試要求等因素確定不同組合覆蓋要求的測(cè)試用例集Ts，可以選擇規(guī)模較小的單因素覆蓋測(cè)試用例集覆蓋所有參數(shù)的各個(gè)取值，也可以選擇規(guī)模適中的兩兩組合覆蓋測(cè)試用例集覆蓋任意兩個(gè)參數(shù)間的兩兩組合，或者選擇規(guī)模稍大一點(diǎn)的三三組合覆蓋測(cè)試用例集等，這些選擇取決于該工業(yè)系統(tǒng)的測(cè)試要求和現(xiàn)有的測(cè)試條件等；暴露出來(lái)的系統(tǒng)故障歸結(jié)為由測(cè)試用例涉及到的因素及因素的組合所造成，即系統(tǒng)故障有可能由Ts1的測(cè)試用例中涉及的，而在Ts2的測(cè)試用例中沒(méi)有涉及到的系統(tǒng)因素或因素組合；附加測(cè)試用例的生成方法是將Ts1中每一個(gè)形如(v1，v2，…，vn)的測(cè)試用例，逐個(gè)修改其涉及到的因素值，相應(yīng)生成一組測(cè)試用例，形如(*，v2，…，vn)，(v1，*，…，vn)，…，(v1，v2，…vn-1，*)，進(jìn)行下一輪測(cè)試，其中，“*”表示異于原來(lái)的因素值。
實(shí)施例2多因素工業(yè)系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法，首先分析用組合測(cè)試用例集Ts中的測(cè)試用例對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障，那么當(dāng)然就無(wú)需進(jìn)行故障診斷。所以，該方法共分四步進(jìn)行第一步，根據(jù)待測(cè)試的多因素工業(yè)系統(tǒng)的測(cè)試要求等因素確定不同組合覆蓋要求的測(cè)試用例集Ts，用Ts中的測(cè)試用例對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，并將運(yùn)行時(shí)發(fā)生某個(gè)故障的測(cè)試用例組成的集合記為T(mén)s1，運(yùn)行時(shí)不發(fā)生故障的測(cè)試用例組成的集合記為T(mén)s2。第二步，對(duì)集合Ts1和Ts2中測(cè)試用例進(jìn)行分析；第三步，生成附加測(cè)試用例集Cts以輔助故障診斷；第四步，根據(jù)附加測(cè)試用例的運(yùn)行情況重新進(jìn)行分析驗(yàn)證，如果仍然發(fā)現(xiàn)故障，轉(zhuǎn)第三步，直到不發(fā)現(xiàn)故障為止。
第一步確定組合測(cè)試用例集并進(jìn)行測(cè)試根據(jù)待測(cè)試的多因素工業(yè)系統(tǒng)的測(cè)試要求等因素確定不同組合覆蓋要求的測(cè)試用例集Ts，用Ts中的測(cè)試用例對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，并將運(yùn)行時(shí)發(fā)生某個(gè)故障的測(cè)試用例組成的集合記為T(mén)s1，運(yùn)行時(shí)不發(fā)生故障的測(cè)試用例組成的集合記為T(mén)s2。
第二步對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行初步分析組合測(cè)試模型把暴露出來(lái)的系統(tǒng)故障歸結(jié)為由測(cè)試用例涉及到的各種因素的值或值的組合所造成，即系統(tǒng)故障有可能由Ts1中測(cè)試用例涉及到的而Ts2中測(cè)試用例未涉及到的因素或因素組合所引發(fā)。因此，將Ts1和Ts2進(jìn)行對(duì)比，把Ts1中測(cè)試用例涉及到因素及因素組合去掉Ts2測(cè)試用例也涉及到的成分，最后剩下的集合M中的元素很可能就是直接導(dǎo)致故障的原因，這時(shí)M中的元素可為進(jìn)一步分析和確認(rèn)故障原因提供非常重要的依據(jù)。
第三步生成附加測(cè)試用例以輔助故障診斷為每個(gè)發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試用例生成相應(yīng)附加測(cè)試用例，然后用這些測(cè)試用例重新對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，下一步將對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行處理。
第四步根據(jù)附加測(cè)試用例的運(yùn)行情況重新進(jìn)行分析和驗(yàn)證將附加測(cè)試用例中發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試用例集仍記為T(mén)s1，未發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試用例集仍記為T(mén)s2。從M中去掉Ts2中涉及到的因素或因素的組合，剩下的成分將是有可能導(dǎo)致錯(cuò)誤發(fā)生的因素。Ts1非空時(shí)，轉(zhuǎn)第三步，否則結(jié)束。
本發(fā)明基于以下原理工作(1)根據(jù)多因素工業(yè)系統(tǒng)的安全性要求、安全測(cè)試的成本預(yù)算和時(shí)間等要求，選擇不同覆蓋程度(具體有覆蓋所有系統(tǒng)因素各個(gè)取值的單因素覆蓋、覆蓋系統(tǒng)任意兩個(gè)因素間所有組合的兩兩組合覆蓋等等，關(guān)于這些不同覆蓋程度的測(cè)試用例集生成已有很多公開(kāi)的研究成果可以直接使用)的組合測(cè)試用例集Ts，并運(yùn)行該測(cè)試用例集。
(2)將組合測(cè)試的測(cè)試用例集Ts根據(jù)測(cè)試時(shí)是否發(fā)生故障分成兩個(gè)子集將在執(zhí)行中發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試用例組成的集合記為T(mén)s1，未發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試用例組成的集合記為T(mén)s2。計(jì)算M=∪t∈Ts1Mt-∪t∈Ts2Mt,]]>其中t＝(v1，v2，…，vi，…，vn)表示集合中的一個(gè)測(cè)試用例，Mt表示該測(cè)試用例t涉及到的所有的因素或因素的組合組成的集合(例如，當(dāng)t＝(2，1，4)時(shí)，Mt＝{(2，-，-)，(-，-，4)，(-，1，-)，(-，1，4)，(2，-，4)，(2，1，-)，(2，1，4)})， 表示所有發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試用例涉及到的因素和因素組合，這些是所有可能引發(fā)系統(tǒng)故障的原因， 是由所有未發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試用例所涉及到的因素和因素組合組成的集合，其中每個(gè)元素一般不會(huì)成為引發(fā)系統(tǒng)故障的原因，故集合M=∪t∈Ts1Mt-∪t∈Ts2Mt]]>包含了引發(fā)故障的所有可能的因素和因素組合。在一般情況下，這個(gè)集合中的元素比較多，需要進(jìn)行進(jìn)一步精簡(jiǎn)和確認(rèn)。
(3)為了進(jìn)一步確定出是哪些因素或因素組合導(dǎo)致了軟件故障，并充分利用組合測(cè)試的結(jié)果，檢查是否有新的隱錯(cuò)存在，為T(mén)s1中每個(gè)運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障的測(cè)試用例t＝(v1，v2，…，vi，…，vn)設(shè)計(jì)n個(gè)附加測(cè)試用例t1＝(*，v2，…，vi，…，vn)，t2＝(v1，*，…，vi，…，vn)，…，tn＝(v1，v2，…，vn-1，*)，其中“*”號(hào)表示我們可以用任意不同于原來(lái)測(cè)試用例t＝(v1，v2，…，vi，…，vn)相應(yīng)位置因素的取值來(lái)代入。這樣產(chǎn)生的一組測(cè)試用例為附加測(cè)試用例集，記為CTs。
(4)運(yùn)行附加測(cè)試用例集CTs，仍記發(fā)生故障的測(cè)試用例組成的集合為T(mén)s1，不發(fā)生該故障的測(cè)試用例組成的集合記為T(mén)s2，即Ts1∪Ts2＝CTs。根據(jù)這個(gè)結(jié)果，我們就可以確定出很小范圍的導(dǎo)致故障的因素，即M=M-∪t∈Ts2Mt]]>如果Ts1≠Φ，轉(zhuǎn)(3)，否則，M中的元素是所有可能引發(fā)系統(tǒng)故障的原因。
實(shí)施例3本實(shí)施例涉及電信系統(tǒng)交換機(jī)通話功能的測(cè)試，本實(shí)施例以4個(gè)參數(shù)作為這個(gè)測(cè)試模型的輸入，分別為呼叫種類(lèi)、資費(fèi)方式、接入方式和狀態(tài)。對(duì)于這4個(gè)參數(shù)變量的每一個(gè)參數(shù)均可以有3種不同的狀態(tài)，如表1所示。
第一步確定組合測(cè)試用例集并進(jìn)行測(cè)試如果要把表1中的所有情況都測(cè)試到，那么將需要34＝81個(gè)測(cè)試用例來(lái)遍歷所有的測(cè)試情況。一般認(rèn)為81次測(cè)試的工作量太大，而且沒(méi)有必要進(jìn)行完全測(cè)試，所以需要根據(jù)該系統(tǒng)的測(cè)試要求、現(xiàn)有的測(cè)試資源等選擇測(cè)試用例集。如果考慮只覆蓋待測(cè)系統(tǒng)中的各個(gè)因素，只需要按照表1設(shè)計(jì)三個(gè)測(cè)試用例就可以了；如果考慮對(duì)任意兩個(gè)因素的兩兩組合進(jìn)行覆蓋，需要選擇一組兩兩組合覆蓋的測(cè)試用例集(如表2)，表2中每一行都給出了一個(gè)測(cè)試用例，9條測(cè)試用例實(shí)現(xiàn)了對(duì)任意兩個(gè)因素間所有值組合的完全覆蓋，都至少出現(xiàn)一次。當(dāng)然，要求更高時(shí)，可以設(shè)計(jì)使用三三組合覆蓋測(cè)試用例(至少需要27條測(cè)試用例)、四四組合覆蓋測(cè)試用例(在本例中即為完全測(cè)試)等等，這里我們只考慮用兩兩組合覆蓋測(cè)試用例集(表2)進(jìn)行測(cè)試。
表1待測(cè)系統(tǒng)SUT的測(cè)試需求

當(dāng)我們用這組測(cè)試用例對(duì)交換機(jī)進(jìn)行測(cè)試后，如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，那么就說(shuō)明交換機(jī)功能在這個(gè)水平上的測(cè)試是合格的。當(dāng)然不能因此就說(shuō)交換機(jī)肯定沒(méi)有問(wèn)題，因?yàn)槿魏螠y(cè)試只能證明被測(cè)對(duì)象的不完美性，而無(wú)法證明它的完美性。如果這組測(cè)試用例中有一個(gè)或幾個(gè)運(yùn)行時(shí)發(fā)生了故障，那么作為測(cè)試應(yīng)該說(shuō)是比較成功的，因?yàn)榻?jīng)過(guò)測(cè)試我們發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)故障。接下來(lái)的重要工作就是分析故障的原因，對(duì)它進(jìn)行定位，并排除故障。我們不能撇開(kāi)前面所做的測(cè)試工作，泛泛地去重新分析、檢查系統(tǒng)，而應(yīng)該以前面所做的測(cè)試工作為基礎(chǔ)，進(jìn)行全面分析。如果能迅速找出錯(cuò)誤原因，將大大提高軟件測(cè)試的效率，縮短時(shí)間，并降低成本。
表2組合測(cè)試的測(cè)試用例

不失一般性，下面我們僅考慮當(dāng)用表2中這組測(cè)試用例對(duì)交換機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)發(fā)生某個(gè)故障的測(cè)試用例組成的集合Ts1(見(jiàn)表3)，即表2中第二個(gè)和第六個(gè)測(cè)試用例。不發(fā)生該故障的測(cè)試用例集合Ts2是表2中剩下的六個(gè)測(cè)試用例。
表3發(fā)生某個(gè)故障的測(cè)試用例集Ts1

第二步對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行初步分析找出集合MM=∪t∈Ts1Mt-∪t∈Ts2Mt]]>＝{(國(guó)際，集中，-，-)，(國(guó)際，-，環(huán)路，-)，(國(guó)際，-，-，阻塞)，(-，集中，環(huán)路，-)，(-，集中，-，阻塞)，(-，-，環(huán)路，阻塞)，(國(guó)際，集中，-，阻塞)，(國(guó)際，集中，環(huán)路，-)，(-，集中，環(huán)路，阻塞)，(國(guó)際，-，環(huán)路，阻塞)，(國(guó)際，集中，環(huán)路，阻塞)，(長(zhǎng)途，免費(fèi)，環(huán)路，忙)，(-，免費(fèi)，環(huán)路，忙)，(長(zhǎng)途，-，環(huán)路，忙)，(長(zhǎng)途，免費(fèi)，-，忙)，(長(zhǎng)途，免費(fèi)，環(huán)路，-)，(-，-l，環(huán)路，忙)，(長(zhǎng)途，-，-，忙)，(長(zhǎng)途，免費(fèi)，-，-)，(-，免費(fèi)，-，忙)，(長(zhǎng)途，-，環(huán)路，-)，(-，免費(fèi)，環(huán)路，-)}M中的元素是所有可能導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)這個(gè)故障的因素。在這種情況下，單個(gè)因素不是導(dǎo)致系統(tǒng)出錯(cuò)的原因，因?yàn)閱蝹€(gè)因素的某個(gè)取值多次出現(xiàn)在其它測(cè)試用例中，例如這個(gè)出錯(cuò)的測(cè)試用例中參數(shù)“呼叫種類(lèi)”的取值“國(guó)際”就在其它兩個(gè)無(wú)故障的測(cè)試用例中出現(xiàn)過(guò)，因此參數(shù)“呼叫種類(lèi)”的取值“國(guó)際”不會(huì)成為系統(tǒng)出錯(cuò)的原因。
第三步生成附加測(cè)試用例以輔助故障診斷為了進(jìn)一步找出導(dǎo)致系統(tǒng)故障的因素，通過(guò)逐個(gè)修改Ts1中測(cè)試用例測(cè)試用例涉及的因素值，設(shè)計(jì)一個(gè)附加測(cè)試用例集Cts，如表4，其中*號(hào)表示相應(yīng)位置的參數(shù)值取任意一個(gè)不同于原來(lái)出錯(cuò)測(cè)試用例在相應(yīng)位置的值(在本例中取括號(hào)內(nèi)的值)。
表4附加測(cè)試用例集Cts

用這組測(cè)試用例再對(duì)交換機(jī)進(jìn)行測(cè)試。
第四步根據(jù)附加測(cè)試用例的運(yùn)行情況重新進(jìn)行分析和驗(yàn)證根據(jù)測(cè)試結(jié)果我們就可以確定出導(dǎo)致故障的原因，可以分成以下幾種情況討論情形1這八個(gè)測(cè)試用例的運(yùn)行都沒(méi)有發(fā)生原先的故障。我們可以計(jì)算M=M-∪t∈Ts2Mt]]>＝{(國(guó)際，集中，環(huán)路，阻塞)，(長(zhǎng)途，免費(fèi)，環(huán)路，忙)}(Ts2＝{t1，t2，…t8，})，此時(shí)因素組合(長(zhǎng)途，免費(fèi)，環(huán)路，忙)和(國(guó)際，集中，環(huán)路，阻塞)是可能導(dǎo)致故障的因素。
情形2只有某一個(gè)測(cè)試用例運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障，例如是表4中第二個(gè)測(cè)試用例t2?？梢杂?jì)算M=M-∪t∈Ts2Mt]]>＝{(國(guó)際，-，環(huán)路，阻塞)，(國(guó)際，集中，環(huán)路，阻塞)，(長(zhǎng)途，免費(fèi)，環(huán)路，忙)}(其中Ts2＝{t1，t3，t4，t5，t6，t7，t8，})，則此時(shí)導(dǎo)致故障的可能原因(國(guó)際，-，環(huán)路，阻塞)，(長(zhǎng)途，免費(fèi)，環(huán)路，忙)。
情形3有某5個(gè)測(cè)試用例測(cè)試時(shí)發(fā)生故障，例如Ts1＝{t3，t4，t5，t6，t7}，Ts2＝{t1，t2，t8}。此時(shí)可以計(jì)算M=M-∪t∈Ts2Mt]]>＝{(國(guó)際，集中，-，-)，(國(guó)際，集中，-，阻塞)，(國(guó)際，集中，環(huán)路，-)，(國(guó)際，集中，環(huán)路，阻塞)，(長(zhǎng)途，免費(fèi)，環(huán)路，忙)，(-，免費(fèi)，環(huán)路，忙)，(長(zhǎng)途，-，環(huán)路，忙)，(長(zhǎng)途，免費(fèi)，-，忙)，(-，-，環(huán)路，忙)，(長(zhǎng)途，-，-，忙)，(-，免費(fèi)，-，忙)}中的元素是導(dǎo)致故障的可能原因。
類(lèi)似地，我們可以討論其他各種情形。由此我們看出，在組合測(cè)試的基礎(chǔ)上，并輔之以一些必要的相關(guān)測(cè)試用例，我們可以對(duì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障的因素進(jìn)行有效的定位；在產(chǎn)生故障的測(cè)試用例比較多的情況下，分析過(guò)程比較復(fù)雜。但由于多數(shù)情況下，導(dǎo)致系統(tǒng)出錯(cuò)的測(cè)試用例數(shù)量很少(這種測(cè)試用例對(duì)軟件測(cè)試來(lái)說(shuō)是高質(zhì)量的測(cè)試用例)，如果這種導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤的測(cè)試用例數(shù)量多，說(shuō)明系統(tǒng)質(zhì)量太低，需要進(jìn)行廣泛的重新分析和檢查。所以，不論什么情況，基于組合測(cè)試的基礎(chǔ)，并輔之以一些必要的新的相關(guān)測(cè)試用例，對(duì)故障原因進(jìn)行分析是非常重要的，也是非常有效的。
權(quán)利要求
1.一種用于減小工業(yè)系統(tǒng)故障因素確認(rèn)范圍的多因素工業(yè)系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法，該方法首先根據(jù)待測(cè)試的多因素工業(yè)系統(tǒng)的安全性要求、安全測(cè)試的成本預(yù)算或時(shí)間等要求確定測(cè)試用例集Ts，然后用Ts中的測(cè)試用例對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障的測(cè)試用例組成集合Ts1，不發(fā)生故障的測(cè)試用例組成集合Ts2，其特征在于對(duì)比Ts1和Ts2，將Ts1中測(cè)試用例所涉及到的因素及因素的組合集中去掉Ts2的測(cè)試用例也涉及到的因素及因素的組合，剩下的因素以及因素的各種組合集M是所有可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障的原因，通過(guò)逐個(gè)修改Ts1中每個(gè)發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試用例涉及到的因素生成一組附加測(cè)試用例Cts，然后用這些測(cè)試用例重新對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，仍將運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障的測(cè)試用例組成的集合記為T(mén)s1，運(yùn)行時(shí)不發(fā)生故障的測(cè)試用例組成的集合記為T(mén)s2，在M中去掉Ts2測(cè)試用例中涉及的因素及因素組合，最后剩下的M中的因素或因素組合將是有可能導(dǎo)致錯(cuò)誤發(fā)生的成分集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多因素工業(yè)系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法，其特征還在于確定測(cè)試用例集Ts的方法是根據(jù)待測(cè)試的多因素工業(yè)系統(tǒng)的測(cè)試要求等因素確定不同組合覆蓋要求的測(cè)試用例集Ts，可以選擇規(guī)模較小的單因素覆蓋測(cè)試用例集覆蓋所有參數(shù)的各個(gè)取值，也可以選擇規(guī)模適中的兩兩組合覆蓋測(cè)試用例集覆蓋任意兩個(gè)參數(shù)間的兩兩組合，或者選擇規(guī)模稍大一點(diǎn)的三三組合覆蓋測(cè)試用例集等，這些選擇取決于該工業(yè)系統(tǒng)的測(cè)試要求和現(xiàn)有的測(cè)試條件等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多因素工業(yè)系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法，其特征還在于暴露出來(lái)的系統(tǒng)故障歸結(jié)為由測(cè)試用例涉及到的因素及因素的組合所造成，即系統(tǒng)故障有可能由Ts1的測(cè)試用例中含有的，而在Ts2的測(cè)試用例中沒(méi)有涉及到的系統(tǒng)因素或因素組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多因素工業(yè)系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法，其特征還在于附加測(cè)試用例的生成方法是將Ts1中每一個(gè)形如(v1，v2，…，vn)的測(cè)試用例，逐個(gè)修改其涉及到的因素值，相應(yīng)生成一組測(cè)試用例，形如(*，v2，…，vn)，(v1，*，…，vn)，…，(v1，v2，…vn-1，*)，進(jìn)行下一輪測(cè)試，其中，“*”表示異于原來(lái)的因素值。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于減小工業(yè)系統(tǒng)故障因素確認(rèn)范圍的多因素工業(yè)系統(tǒng)的故障檢測(cè)方法。首先確定測(cè)試用例集Ts，然后用Ts中的測(cè)試用例對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，運(yùn)行時(shí)發(fā)生和不發(fā)生故障的測(cè)試用例分別組成集合Ts1和Ts2，在Ts1中去除Ts1和Ts2共同涉及到的因素及因素的組合，剩下的因素以及因素的各種組合集M是所有可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障的原因，通過(guò)逐個(gè)修改Ts1中每個(gè)發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試用例涉及到的因素生成一組附加測(cè)試用例Cts，然后用這些測(cè)試用例重新對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相似的測(cè)試，最后剩下的M中的因素或因素組合將是有可能導(dǎo)致錯(cuò)誤發(fā)生的成分集。此方法具有科學(xué)性、高效性和準(zhǔn)確性等特點(diǎn)，還具有針對(duì)性、經(jīng)濟(jì)性、靈活和可擴(kuò)展等優(yōu)良特性。
文檔編號(hào)G05B23/00GK1595321SQ20041004106
公開(kāi)日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月23日
發(fā)明者徐寶文, 聶長(zhǎng)海 申請(qǐng)人:東南大學(xué)