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基于PCA的软件缺陷预测方法研究

作　者: 杨雪
导　师: 王志坚
学　校: 河海大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 软件缺陷 软件缺陷预测 PCA 变量多重
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 273次
引　用: 3次
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内容摘要


软件产品中的缺陷数量是评价软件质量的一项重要指标,也是软件工程领域研究一直关注的对象。减少软件产品缺陷、提高软件质量始终是软件开发工作追求的目标。软件测试是目前为减少软件缺陷采用的常用方法。但软件测试成本高昂,且只有在开发过程中和开发工作完成后才可进行,那时开发组织往往已没有足够时间排除缺陷。 为了降低开发成本,在有限的资源限制下更有效地提高软件产品的质量,软件工程领域开始了对软件缺陷预测的研究。软件缺陷预测方法假设在高复杂度模块具有高缺陷率的前提下,用软件产品统计数据表征软件产品的复杂程度对软件模块的缺陷状况进行预测。根据预测结果,软件开发组织可以将有限的资源集中于容易出现缺陷的高风险模块,从而更有效地发现缺陷,提高软件产品质量和可靠性。 目前软件缺陷预测技术已经被广泛认为是提高软件可靠性和软件质量的一种有效方法,在该领域内开展的研究工作也越来越多。 本文深入研究了软件缺陷和缺陷预测的相关概念,并分析和对比了现有的缺陷预测方法,在此基础上提出了基于主成分分析(PCA)的软件缺陷预测方法。PCA是统计学中的一种重要统计方法,将它引入缺陷预测领域可以达到预测软件系统综合性能的目的。同时,针对传统PCA方法在分析指标发生变量多重情况时预测准确性会降低的缺陷,提出了改进的PCA预测方法。 基于上述工作,本文使用UML软件工程组织网站上公布的某中等规模软件公司项目功能点数据,采用PCA和改进的PCA方法对项目综合性能进行软件缺陷预测,并用经典模型验证了预测结果。结果表明基于PCA的软件缺陷预测方法对软件项目的综合性能有较好的预测能力。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-11
  1.1 背景介绍  8
  1.2 软件工程对软件质量的要求  8-9
  1.3 软件预测的研究背景及研究现状  9-10
    1.3.1 软件缺陷预测的研究背景  9
    1.3.2 软件缺陷预测研究现状  9-10
  1.4 本文主要研究内容  10
  1.5 本文组织结构  10-11
第二章 软件缺陷预测概述  11-23
  2.1 软件缺陷概述  11-17
    2.1.1 软件缺陷等级  11-13
    2.1.2 软件缺陷分类  13-15
    2.1.3 描述软件缺陷的统计工具  15-17
    2.1.4 软件缺陷描述常用指标  17
  2.2 软件缺陷预测概述  17-20
    2.2.1 软件缺陷预测步骤  18-19
    2.2.2 常用软件预测方法  19-20
  2.3 软件缺陷预测方法的评价及对比  20-22
    2.3.1 软件缺陷预测效果评价  20-21
    2.3.2 各种软件缺陷预测方法比较  21-22
  2.4 小结  22-23
第三章 基于PCA的软件缺陷预测方法  23-37
  3.1 基于PCA的缺陷预测方法提出背景  23
  3.2 PCA方法  23-27
    3.2.1 PCA基本原理  23-25
    3.2.2 PCA实施步骤  25-27
  3.3 基于PCA方法的软件缺陷预测  27-36
    3.3.1 缺陷预测指标(度量元)的获得  27-32
    3.3.2 用PCA方法构造预测模型  32-35
    3.3.3 分析预测结果  35-36
  3.4 小结  36-37
第四章 预测结果验证及改进的PCA  37-50
  4.1 PCA方法预测结果验证  37-41
    4.1.1 Rayleigh模型验证  37-39
    4.1.2 指数模型验证  39-40
    4.1.3 综合评价  40-41
  4.2 改进的PCA  41-48
    4.2.1 PCA在变量多重情况下的缺陷  41-42
    4.2.2 改进的数据降维处理方法  42-43
    4.2.3 改进的PCA软件缺陷预测模型  43-44
    4.2.4 改进的PCA模型预测软件缺陷  44-48
  4.3 基于的PCA预测方法评价  48-49
    4.3.1 预测效果评价  48-49
    4.3.2 普遍性评价  49
  4.4 小结  49-50
第五章 总结与展望  50-52
  5.1 本文总结  50-51
  5.2 进一步工作  51-52
参考文献  52-54
致谢  54

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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