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2017 年度 実施状況報告書

次世代型ソフトウェア開発のための統計的プロセス管理法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K01242
研究機関鳥取大学

研究代表者

山田 茂  鳥取大学, 工学研究科, 教授 (50166708)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードシステム品質管理 / ソフトウェア信頼性工学 / ソフトウェア開発効率化・安定化 / ソフトウェア信頼性モデル / 管理図法 / 工程能力指数
研究実績の概要

品質指向ソフトウェアマネジメントのための統計的プロセス管理法の実践に関する研究を行った.具体的には,以下の手順と方法に基づいて研究を推進した:(1)次世代型ソフトウェア開発プロジェクトであるオープンソースソフトウェア(OSS)開発とアジャイル開発に対してフォールト検出率をプロセス平均として,実際のプロジェクトデータを使ってこれが減少化傾向を示すことを確認した上で,これが所定の目標値を達成するかどうかを可視化する管理図法の考え方が開発進捗度を把握するために有効であることを示した.ここで,管理図法の品質管理モデルとして,非同次ポアソン過程に基づく2つのソフトウェア信頼性モデルを適用した.1つはソフトウェアプロジェクトにおける検出フォールト数とフォールト検出率の関係を見る対数型ポアソン実行時間モデルを,もう1つは観測時間とフォールト検出率の関係を見るワイブル過程モデルである.(2)(1)の管理図法に基づく統計的プロセス管理法に,さらに工程能力指数(Process Capability Indes: PCI)を導入して,開発プロセスの統計的安定性を定量的に評価した.PCIは,観測データから計算されるフォールト検出率のバラツキ幅(標準偏差)に対する所定のフォールト検出率の目標幅の比として算出される.(3)次世代型ソフトウェア開発プロジェクトのうち,特にOSS開発については,プロセス品質要因と最終プロダクト品質とを関係付ける統計的プロセス評価のための定量的管理指標について議論した.

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

オープンソースソフトウェア(OSS)プロジェクトに関する統計的プロセス管理法については,バグトラッキングシステム上のフォールト登録日および障害報告件数データに基づいて,当該プロジェクトのソフトウェア信頼性モデルから導出されてフォールト検出率の平均的傾向(プロセス平均)とそのバラツキ(プロセス変動)を把握した上で管理図法の考え方を導入して,OSSプロジェクトの統計的安定性を可視化すると共にプロジェクトの開発進捗度を把握することが可能となった.さらに,管理図法による統計的プロセス管理における定量的プロセス評価のために,工程能力指数(CPI)を導入することにより,統計的安定性を数値化して判断することも可能となった.

今後の研究の推進方策

今後は,これまでの品質指向ソフトウェアマネジメントのための統計的プロセス管理法の実践に関する研究を前進させて,総合的ソフトウェア品質管理におけるプロセス品質と最終プロダクト品質とを結びつける管理指標を提案する.ここで,企業の研究協力者と実際プロジェクトへの本統計的プロセス管理法の適用可能性検討会も実施する.その上で,品質指向ソフトウェアマネジメントを効率的に実践するための統計的プロセス管理法のツール化を図る.さらに,開発プロジェクトのプロセス品質のみならず,プロセス評価のための成熟度(開発進捗度の十分性)評価について議論する.

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 16件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件、 招待講演 9件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] チェンジポイントを考慮したマルコフ型ソフトウェア信頼性モデル2018

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

      統計数理研究所共同研究レポート「最適化:モデリングとアルゴリズム30」

      巻: 407 ページ: 1-6

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Software reliability and cost analysis considering service user for cloud with big data2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Tamura, Tomoya Takeuchi, and Shigeru Yamada
    • 雑誌名

      International Journal of Reliability, Quality and Safety Engineering

      巻: 24 ページ: 1-14 (1750009)

    • DOI

      10.1142/S0218539317500097

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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 Sciences

      巻: 2 ページ: 135-139

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dependability analysis tool based on multi-dimensional stochastic noisy model for cloud computing with big data2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Tamura and Shigeru Yamada
    • 雑誌名

      International Journal of Mathematical, Engineering and Management Sciences

      巻: 2 ページ: 273-287

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Application of software factor to advanced software quality management2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Sato and Shigeru Yamada
    • 雑誌名

      Asia-Pacific Journal of Industrial Management

      巻: VII ページ: 30-38

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fault identification and reliability assessment tool based on deep learning for fault big data2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Tamura and Shigeru Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Software Networking

      巻: 2017 ページ: 161-174

    • DOI

      10.13052/jsn2445-9739.2017.008

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On statistical models for predicting software quality/reliability - generalized linear and linear mixed modeling -2017

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

      Journal of Life Cycle Reliability and Safety Engineering

      巻: 6 ページ: 15-21

    • DOI

      10.1007/s41872-017-0002-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Open source software cost analysis with fault severity levels based on stochastic differential equation models2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Tamura and Shigeru Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Life Cycle Reliability and Safety Engineering

      巻: 6 ページ: 31-35

    • DOI

      10.1007/s41872-017-0009-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Markovian imperfect debugging modeling for software reliability assessment with change-point2017

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

      Proceedings of the 10th International Conference on Mathematical Methods in Reliability: Theory. Methods. Applications (MMR 2017)

      巻: 1 ページ: 8 pp.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Markovian imperfect debugging modeling for software reliability assessment with change-point2017

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

      Proceedings of the 23rd ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design

      巻: 1 ページ: 64-68

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On Bayesian estimation for software reliability assessment based on a discrete NHPP model2017

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

      Proceedings of the 23rd ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design

      巻: 1 ページ: 74-78

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optimization and reliability analysis tool based on multi-dimensional Wiener process for big data on cloud computing2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Tamura and Shigeru Yamada
    • 雑誌名

      Proceedings of the 23rd ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design

      巻: 1 ページ: 185-189

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Software reliability modeling approaches with test environmental factors2017

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

      Proceedings of the 23rd ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design

      巻: 1 ページ: 209-213

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3D application for dependability assessment based on three noisy models for cloud computing2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Tamura and Shigeru Yamada
    • 雑誌名

      Proceedings of the 11th International Conference on Project Management (ProMAC 2017)

      巻: 1 ページ: 320-326

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 回帰構造に基づくテスト環境を考慮した二項ソフトウェア信頼性モデルの拡張2017

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

      数理解析研究所(RIMS)講究録2044

      巻: 1 ページ: 46-51

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] ディープラーニングに基づくソフトウェア故障発生時間間隔の推定法2017

    • 著者名/発表者名
      田村慶信,芦田哲,松本光穂,山田茂
    • 雑誌名

      数理解析研究所(RIMS)講究録2044

      巻: 1 ページ: 52-60

    • オープンアクセス
  • [学会発表] ソフトウェア信頼性工学から始めて品質指向ソフトウェアマネジメントまで2018

    • 著者名/発表者名
      山田茂
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会中国・四国支部講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Elementary Software Reliability Growth Modeling2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Yamada
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Reliability, Infocom Technologies and Optimization (ICRITO'2017)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reliability and Maintainability Analysis and Its Tool Based on Deep Learning for Fault Big Data2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Tamura and Shigeru Yamada
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Reliability, Infocom Technologies and Optimization (ICRITO'2017)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Software Reliability Modeling with Imperfect Debugging and Change of Test Environment2017

    • 著者名/発表者名
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Reliability, Infocom Technologies and Optimization (ICRITO'2017)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quantitative OSS Project Assessment Based on Process Capability Index2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Yamada and Yoshinobu Tamura
    • 学会等名
      International Conference on Infocom Technologies and Unmanned System (ICTUS'2017)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On Bayesian Inference of Software Reliability Measurement2017

    • 著者名/発表者名
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • 学会等名
      International Conference on Infocom Technologies and Unmanned System (ICTUS'2017)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Two-Dimensional Software Reliability Growth Modeling Based on a CES Type Time Function2017

    • 著者名/発表者名
      Yuka Minamino, Shinji Inoue, and Shigeru Yamada
    • 学会等名
      International Conference on Infocom Technologies and Unmanned System (ICTUS'2017)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ソフトウェア信頼性モデルの基礎2017

    • 著者名/発表者名
      山田茂
    • 学会等名
      電子情報通信学会信頼性研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] ソフトウェア信頼性モデルを用いた品質マネジメント~高品質ソフトウェア開発とプロジェクトの定量的評価~2017

    • 著者名/発表者名
      山田茂
    • 学会等名
      プロジェクトマネジメント学会中国支部特別講演会
    • 招待講演
  • [図書] Reliability Modeling with Computer and Maintenance Applications (Dependability analysis tool considering the optimal data partitioning in a mobile cloud)2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Tamura and Shigeru Yamada
    • 総ページ数
      450
    • 出版者
      World Scientific
    • ISBN
      978-981-3224-49-0
  • [図書] Reliability Modeling with Computer and Maintenance Applications (Interval estimation of software reliability and shipping time)2017

    • 著者名/発表者名
      Shinji Inoue and Shigeru Yamada
    • 総ページ数
      450
    • 出版者
      World Scientific
    • ISBN
      978-981-3224-49-0
  • [備考] 鳥取大学情報システム研究室

    • URL

      http://www.sse.tottori-u.ac.jp/hp-jouhou/hpsubmit/index.html

  • [備考] 鳥取大学研究者総覧

    • URL

      http://researchers.adm.tottori-u.ac.jp/html/100000580_ja.html

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公開日: 2018-12-17  

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