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2016 年度 実施状況報告書

ソフトウェア品質/信頼性に基づいたテスト工程の経済学的分析と最適化

研究課題

研究課題/領域番号 16K00098
研究機関鳥取大学

研究代表者

井上 真二  鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60432605)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードソフトウェア信頼性 / 検出可能フォールト数 / 2変量ソフトウェア信頼性モデル / テスト予算制約 / 最適化問題
研究実績の概要

平成28年度は,実際のデバッギングプロセスとも整合性を有し,実測データとの適合性および予測妥当性の観点からも優れている2変量ソフトウェア信頼度成長モデル(井上真二,山田茂,「2変量ワイブル型ソフトウェア信頼度成長モデルとその適合性評価」,情報処理学会論文誌,Vol. 49, No. 8, pp. 2851-2861, 2008)を取り上げ,それを効用関数もしくは生産関数として取り扱いながら,ミクロ経済学で培われた解析的分析手法を有機的に活用しつつ,ソフトウェア開発管理面からの最適化問題について議論した.具体的には,2変量ソフトウェア信頼度成長モデルに基づいて,単位テスト時間当りおよび単位テスト労力当りのコストをパラメータとして与え,従来の構造とは異なる費用関数を構築した.また,テスト工程に費やす一定の予算を与えた上で,費用に関する制約条件をもつ検出可能フォールト数最大化問題を定式化し,最適解を解析的に導出した.これにより,単位テスト労力および単位時間当たりのコストと予算制約に基づいた検出可能フォールト数の推定が行える.特に,テスト労力要因とテスト時間要因がソフトウェア信頼度成長過程に及ぼすそれぞれの影響度合いを表すパラメータの値によって,一定の予算制約下での最適なテスト労力量とテスト時間が推定できる点は現実的な状況を反映したアプローチとして今後のさらなる議論展開が期待できる.本研究課題に関連して,テスト工程の経済的分析を支援する信頼性評価モデルの開発も行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当研究課題の当初計画と照らし合わせ,現在の達成状況はおおむね順調に進展しているものと判断している.特に,2変量ソフトウェア信頼性モデルを,いわゆる効用関数として取り扱い,ミクロ経済学における効用最大化問題の考え方に基づきながら,テスト工程に対する一定の予算制約下における最大検出可能フォールト数を見積もるアプローチを議論できたことは,今後の研究内容の基盤的な技術形成にも繋がるものと確信している.

今後の研究の推進方策

今後は,各コストパラメータ(単位テスト労力および単位テスト時間当たりのコスト)に関する最適条件下での意味付けや各要因間の関係を感度分析等を用いて議論する予定である.また,平成28年度の活動と並行して実施している多属性効用理論を用いた最適テスト方策についても,実際のテスト工程において考えられる状況を想定したソフトウェア開発管理面からのテスト管理方策を議論して行く.また,研究課題最終年度の期間も含めた予定として,実際のソフトウェア開発工程で得られた数多くの信頼性データを用いながら,これらの具体的な適用手法と適用例を示す.また,従前の手法との相違点を整理すると共に,実際の信頼性管理や開発管理に関する実務者の知見を借りて提案手法の更なる活用方法を模索しながら,提案技術の有効性を検証する.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Test environment dependent discrete binomial-type software reliability models2017

    • 著者名/発表者名
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • 雑誌名

      International Journal of Reliability, Quality and Safety Engineering

      巻: 24 ページ: 1750003-1-14

    • DOI

      10.1142/S0218539317500036

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On estimation of number of detectable software faults under budget constraint2017

    • 著者名/発表者名
      Shinji Inoue, Kenta Hotta and Shigeru Yamada
    • 雑誌名

      International Journal of Mathematical, Engineering and Management

      巻: 2 ページ: 135-139

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An extended binomial-type software reliability model with test environment factors2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Japan Industrial Management Association

      巻: 66 ページ: 406-415

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Generalized linear modeling for predicting software quality from process data2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • 雑誌名

      Amity Journal of Interdisciplinary Research

      巻: 1 ページ: 52-58

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] NHPP-based change-point modeling for software reliability assessment and its application to software development management2016

    • 著者名/発表者名
      Yuka Minamino, Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • 雑誌名

      Annals of Operations Research

      巻: 244 ページ: 85-101

    • DOI

      10.1007/s10479-016-2148-x

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bivariate change-point modeling for software reliability assessment with uncertainty of testing-environmental factor2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Inoue, Jun Ikeda and Shigeru Yamada
    • 雑誌名

      Annals of Operations Research

      巻: 244 ページ: 209-220

    • DOI

      10.1007/s10479-015-1869-6

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ソフトウェア信頼性評価への複雑性尺度およびテスト環境データの適用2016

    • 著者名/発表者名
      井上真二,山田茂
    • 雑誌名

      日本信頼性学会誌「信頼性」

      巻: 38 ページ: 372-377

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Incorporating effect of test environmental factors into software reliability assessment2017

    • 著者名/発表者名
      Shinji Inoue
    • 学会等名
      Joint International Conference on Interdisciplinary Research and 8th International Conference on Quality, Reliabilty, Infocom Technology and Business Operations (JIRICQRIT 2017)
    • 発表場所
      Noida, India
    • 年月日
      2017-02-09 – 2017-02-09
    • 招待講演
  • [学会発表] A software testing-resource allocation problem with multi-attributes for module testing2016

    • 著者名/発表者名
      Yuka Minamino, Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • 学会等名
      The Thirteenth International Conference on Industrial Management (ICIM 2016)
    • 発表場所
      広島市中区(アステールプラザ)
    • 年月日
      2016-09-21 – 2016-09-23
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistical prediction of software quality based on generalized linear models2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • 学会等名
      The Thirteenth International Conference on Industrial Management (ICIM 2016)
    • 発表場所
      広島市中区(アステールプラザ)
    • 年月日
      2016-09-21 – 2016-09-23
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulation-based interval estimation approach in software reliability assessment2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Inoue
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Reliability, Infocom Technologies and Optimization (ICRITO 2016) (Trends and Future Directions)
    • 発表場所
      Noida, India
    • 年月日
      2016-09-08 – 2016-09-08
    • 招待講演
  • [学会発表] An optimal release problem based on a change-point hazard rate model2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • 学会等名
      The 7th Asia-Pacific International Symposium on Advanced Reliability and Maintenance Modeling (APARM 2016)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2016-08-24 – 2016-08-26
    • 国際学会
  • [学会発表] A testing-resource allocation problem with multiple constraints for software development2016

    • 著者名/発表者名
      Yuka Minamino, Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • 学会等名
      The 7th Asia-Pacific International Symposium on Advanced Reliability and Maintenance Modeling (APARM 2016)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2016-08-24 – 2016-08-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Extended discrete binomial software reliability models with test environment2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • 学会等名
      The Twenty-Second ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design
    • 発表場所
      Los Angeles, U.S.A.
    • 年月日
      2016-08-04 – 2016-08-06
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of detectable number of software faults under budget constraint2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Hotta, Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • 学会等名
      The Twenty-Second ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design
    • 発表場所
      Los Angeles, U.S.A.
    • 年月日
      2016-08-04 – 2016-08-06
    • 国際学会
  • [学会発表] Discrete software reliability modeling based on a discrete modified Weibull distribution2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hosokawa, Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • 学会等名
      The Twenty-Second ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design
    • 発表場所
      Los Angeles, U.S.A.
    • 年月日
      2016-08-04 – 2016-08-06
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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