（中國(guó)艦船研究院 北京 100101）

1 引言

信息交換類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了系統(tǒng)間進(jìn)行信息交換的格式，是信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的基礎(chǔ)，決定了數(shù)據(jù)交互基本單位（報(bào)文）的組織、編碼、識(shí)別與應(yīng)用。隨著信息化建設(shè)的深入和各類(lèi)系統(tǒng)交互需求的涌現(xiàn)，針對(duì)各類(lèi)作戰(zhàn)應(yīng)用場(chǎng)景，相繼出臺(tái)了各類(lèi)信息交換標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)自頒布以來(lái)，對(duì)提高軍事信息系統(tǒng)的信息互通互操作起到了重要的作用。但是，在標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行過(guò)程中也暴露出了各系統(tǒng)遵照標(biāo)準(zhǔn)的程度不一、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)單位對(duì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用理解不一等問(wèn)題，影響了標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施效果以及信息系統(tǒng)之間的信息共享與應(yīng)用［1］。因此，針對(duì)信息交換類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的符合性測(cè)試成為促進(jìn)體系能力形成的重要環(huán)節(jié)。

目前，大部分信息交換類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的研究主要集中在編解碼工具設(shè)計(jì)方面［2～3］以及基于XML數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的符合性測(cè)試方面［4～9］，均是針對(duì)特定標(biāo)準(zhǔn)的，這使得標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試產(chǎn)品的功能單一化、狹窄化［10］，尚未形成一種針對(duì)不同編碼方式的信息交換標(biāo)準(zhǔn)通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試方法，而且標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試評(píng)判通常以定性評(píng)判為主，缺乏量化的指標(biāo)，說(shuō)服度較低，因此建立合理可行、具有普適性的標(biāo)準(zhǔn)符合性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是當(dāng)前進(jìn)行信息交換類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試首要且迫切需要解決的問(wèn)題之一。

2 概念和意義

標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試是依據(jù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的描述對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的某個(gè)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行測(cè)試，判別一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)與所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)描述是否相一致［11］。它測(cè)試的依據(jù)是標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試的目的是測(cè)定被測(cè)系統(tǒng)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的符合性程度，給出的結(jié)果是被測(cè)軟件是否符合標(biāo)準(zhǔn)以及符合的程度［6，12］。

信息交換類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的符合性測(cè)試是專(zhuān)門(mén)針對(duì)信息交換領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的，其測(cè)試的思路與一般的標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試相同，綜合運(yùn)用理論分析、仿真測(cè)試手段通過(guò)對(duì)報(bào)文進(jìn)行嚴(yán)格的、定性或定量的測(cè)試后［13］，根據(jù)測(cè)試結(jié)果以評(píng)估信息系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⑹欠穹蠘?biāo)準(zhǔn)中的各項(xiàng)規(guī)定，對(duì)信息的應(yīng)用是否符合標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)約束，或在多大程度上符合標(biāo)準(zhǔn)。

信息交換類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)互連互通互操作的關(guān)鍵要素，信息交換類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試通過(guò)對(duì)信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)符合度的評(píng)估規(guī)范信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，提高信息系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量與通用化程度，促進(jìn)體系能力的形成，同時(shí)也為信息交換類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施和監(jiān)督提供技術(shù)支撐。

3 測(cè)試評(píng)估指標(biāo)體系

信息交換標(biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn)是解決信息的格式，即解決信息結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表達(dá)與傳輸問(wèn)題。本文基于標(biāo)準(zhǔn)所承載的語(yǔ)法、語(yǔ)義、語(yǔ)用三個(gè)層面從編碼形式、數(shù)據(jù)元素設(shè)計(jì)、報(bào)文結(jié)構(gòu)與構(gòu)成、報(bào)文應(yīng)用、傳輸交互等方面入手對(duì)多種信息交換標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析與研究，構(gòu)建了三個(gè)層級(jí)五個(gè)分類(lèi)11個(gè)分項(xiàng)指標(biāo)的信息交換類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)符合性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，具體如圖1所示。

圖1 信息交換類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)符合性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.1 語(yǔ)法

數(shù)據(jù)元素是數(shù)據(jù)的基本單元，是信息交換標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)法信息表達(dá)的基礎(chǔ)。在信息交換標(biāo)準(zhǔn)中一個(gè)數(shù)據(jù)元素可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)組成，數(shù)據(jù)項(xiàng)是數(shù)據(jù)的不可分割的最小單元。數(shù)據(jù)元素的集合即形成一條報(bào)文。信息交換標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)法層面的標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試主要涉及標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成、數(shù)據(jù)元素的組織方式、編碼設(shè)計(jì)等方面。在進(jìn)行信息交換標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)法層面標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試時(shí)需根據(jù)被測(cè)系統(tǒng)的類(lèi)別確定測(cè)試類(lèi)型以及對(duì)應(yīng)的測(cè)試內(nèi)容，同時(shí)基于每個(gè)測(cè)試內(nèi)容進(jìn)行分解，確保每個(gè)測(cè)試項(xiàng)覆蓋各報(bào)文的所有數(shù)據(jù)元素。針對(duì)測(cè)試項(xiàng)與測(cè)試內(nèi)容覆蓋充分性等問(wèn)題，選取度量元包括：標(biāo)準(zhǔn)中每條報(bào)文包含數(shù)據(jù)元素的總數(shù)W1、每條報(bào)文被測(cè)系統(tǒng)編碼正確的數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)S1、每條報(bào)文被測(cè)系統(tǒng)解碼正確的數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)S2。

數(shù)據(jù)元素編碼正確率（K1）、數(shù)據(jù)元素解碼正確率（K2）用于評(píng)估被測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的信息交換標(biāo)準(zhǔn)中每條報(bào)文包含數(shù)據(jù)元素的編/解碼與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符合性，計(jì)算公式如下：

3.2 語(yǔ)義

信息交換標(biāo)準(zhǔn)所承載的語(yǔ)義是指標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素所表達(dá)的含義，主要包括數(shù)據(jù)元素的類(lèi)型、單位、精度、取值范圍等相關(guān)內(nèi)容。語(yǔ)法和語(yǔ)義層面是標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部的意義，偏重于靜態(tài)分析，在進(jìn)行信息交換類(lèi)語(yǔ)義標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試時(shí)，需根據(jù)待測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)元素的類(lèi)型進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)測(cè)試用例覆蓋所有數(shù)據(jù)元素類(lèi)型，針對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)元素完整性等問(wèn)題，選取度量元包括：標(biāo)準(zhǔn)中每條報(bào)文包含數(shù)據(jù)元素的總數(shù)W1、每條報(bào)文被測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)元素內(nèi)容處理正確總數(shù)S3。

數(shù)據(jù)元素內(nèi)容正確率（K3）用于評(píng)估被測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的信息交換標(biāo)準(zhǔn)中每條報(bào)文數(shù)據(jù)項(xiàng)類(lèi)型、取值等與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符合性，計(jì)算公式如下：

3.3 語(yǔ)用

信息交換標(biāo)準(zhǔn)所承載的語(yǔ)用是指標(biāo)準(zhǔn)中每條報(bào)文與使用者的關(guān)系，即針對(duì)特定應(yīng)用場(chǎng)景，信息收發(fā)雙方運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)文進(jìn)行交互實(shí)現(xiàn)特定的功能。主要包括報(bào)文的組織應(yīng)用、報(bào)文的交互設(shè)計(jì)。語(yǔ)用是標(biāo)準(zhǔn)外部的意義，在信息交換標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)用層面標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試時(shí)，偏重于動(dòng)態(tài)的分析。基于被測(cè)系統(tǒng)的特定應(yīng)用場(chǎng)景下的角色以及實(shí)現(xiàn)的功能，構(gòu)建典型應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)計(jì)測(cè)試用例的實(shí)施步驟，確保測(cè)試用例貫穿每個(gè)應(yīng)用流程。針對(duì)被測(cè)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)覆蓋范圍、功能應(yīng)用完好性等問(wèn)題，選取度量元包括：標(biāo)準(zhǔn)中每條報(bào)文包含數(shù)據(jù)元素總數(shù)W1、報(bào)文抽樣測(cè)試總數(shù)W2、標(biāo)準(zhǔn)中包含報(bào)文總數(shù)W3、標(biāo)準(zhǔn)承載的交互接口總數(shù)W4、標(biāo)準(zhǔn)在不同應(yīng)用場(chǎng)景下所能承載的交互應(yīng)用總數(shù)W5、報(bào)文封裝正確數(shù)S4、報(bào)文解析正確數(shù)S5、報(bào)文組織結(jié)構(gòu)正確數(shù)S6、每條報(bào)文數(shù)據(jù)元素接收處理數(shù)S7、每條報(bào)文數(shù)據(jù)元素分發(fā)處理數(shù)S8、被測(cè)系統(tǒng)處理的報(bào)文總數(shù)S9、被測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的交互接口數(shù)S10、被測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的交互應(yīng)用S11。

報(bào)文封裝正確率（K4）、報(bào)文解析正確率（K5）用于評(píng)估被測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的信息交換標(biāo)準(zhǔn)中每條報(bào)文封裝/解析方式、規(guī)則與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符合性，計(jì)算公式如下：

報(bào)文結(jié)構(gòu)正確率（K6）主要用于評(píng)估被測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物理域傳輸報(bào)文組包規(guī)則與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符合性，計(jì)算公式如下：

數(shù)據(jù)元素接收處理覆蓋率（K7）、數(shù)據(jù)元素分發(fā)處理覆蓋率（K8）主要用于評(píng)估被測(cè)系統(tǒng)對(duì)每條報(bào)文接收處理/分發(fā)處理數(shù)據(jù)元素與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符合性，計(jì)算公式如下：

報(bào)文覆蓋率（K9）主要用于評(píng)估被測(cè)系統(tǒng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文的覆蓋情況，計(jì)算公式如下：

交互接口正確率（K10）主要用于評(píng)估被測(cè)系統(tǒng)交互接口與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符合性，計(jì)算公式如下：

交互完好率（K11）主要用于評(píng)估被測(cè)系統(tǒng)交互應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符合性，計(jì)算公式如下：

3.4 標(biāo)準(zhǔn)符合度

針對(duì)測(cè)試評(píng)估指標(biāo)體系中各分項(xiàng)指標(biāo)的符合性評(píng)估結(jié)果，通過(guò)綜合計(jì)算得出被測(cè)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)符合度δ，用于整體評(píng)價(jià)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)符合度，計(jì)算公式如下：

其中，B1、B2、B3、B4、B5均通過(guò)分項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算得出，N表示被測(cè)信息交換標(biāo)準(zhǔn)包含的報(bào)文總數(shù)。在實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試中，可針對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的類(lèi)別、功能要求、錯(cuò)誤容忍率和以往經(jīng)驗(yàn)等，設(shè)計(jì)調(diào)整分項(xiàng)指標(biāo)的參數(shù)和權(quán)重。

4 測(cè)試結(jié)果分析

試驗(yàn)以某系統(tǒng)進(jìn)行的某信息交換標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試為例說(shuō)明測(cè)試評(píng)估指標(biāo)體系。

本次被測(cè)系統(tǒng)待測(cè)試的信息交換標(biāo)準(zhǔn)包含6條報(bào)文，6條報(bào)文分別包括的數(shù)據(jù)元素個(gè)數(shù)分別為20、25、22、31、35、20，對(duì)報(bào)文結(jié)構(gòu)分項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試中抽樣測(cè)試次數(shù)為15次，基于上述各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算公式采用了等權(quán)平均后具體測(cè)試結(jié)果如圖2、圖3、表1所示。

圖2 各報(bào)文K1-K8指標(biāo)的分布情況

從測(cè)試結(jié)果可以看出，被測(cè)系統(tǒng)在信息交換標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面，報(bào)文2、報(bào)文3、報(bào)文6各項(xiàng)指標(biāo)的整體實(shí)現(xiàn)度優(yōu)于報(bào)文1、報(bào)文4、報(bào)文5；各報(bào)文在各項(xiàng)指標(biāo)整體分布方面，該系統(tǒng)在數(shù)據(jù)元素接收處理覆蓋方面實(shí)現(xiàn)度存在一定缺陷。

圖3 報(bào)文1測(cè)試結(jié)果一覽表

具體針對(duì)報(bào)文1，可以看出其在數(shù)據(jù)接收處理覆蓋度方面存在較大缺陷。

表1 綜合測(cè)試結(jié)果一覽表

從測(cè)試結(jié)果可以看出，該系統(tǒng)在信息交換類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的使用方面，交互接口的承載應(yīng)用實(shí)現(xiàn)存在較大缺陷。

綜合上述各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果，此次被測(cè)系統(tǒng)測(cè)試信息交換標(biāo)準(zhǔn)中各類(lèi)報(bào)文的符合率以及標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的符合率，最終計(jì)算得出被測(cè)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)符合度為87.36%。類(lèi)比同類(lèi)項(xiàng)目測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，一般通過(guò)測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)符合度δ應(yīng)超過(guò)95%，且不存在單項(xiàng)符合率低于90%。故該系統(tǒng)未能通過(guò)測(cè)試，需根據(jù)測(cè)試缺陷進(jìn)一步修改完善。

5 結(jié)語(yǔ)

本文在分析信息交換類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試工作現(xiàn)狀和問(wèn)題的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析各類(lèi)信息交換標(biāo)準(zhǔn)，研究構(gòu)建了信息交換類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試評(píng)估指標(biāo)體系，給出了定量計(jì)算方法，并基于試驗(yàn)對(duì)指標(biāo)體系與計(jì)算方法進(jìn)行了驗(yàn)證，為信息交換類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試提供了一種科學(xué)有效的量化評(píng)估解決方案。