馬國(guó)坪 王強(qiáng)

（古浪職教中心 甘肅省古浪縣 733100）

基于現(xiàn)代軟件行業(yè)發(fā)展速度的加快與智能化時(shí)代的來(lái)臨，電子產(chǎn)品和互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的趨勢(shì)愈加明顯，以電子產(chǎn)品內(nèi)硬件集成化、模塊化為主要標(biāo)志，使產(chǎn)品中硬件的核心地位逐漸被替代，產(chǎn)品復(fù)雜化與大型化特征愈加明顯。在電子產(chǎn)品內(nèi)軟件規(guī)模與復(fù)雜程度顯著增長(zhǎng)的情況下，因其缺陷所引起的產(chǎn)品問(wèn)題也愈加頻繁，所以對(duì)軟件內(nèi)潛在缺陷予以提前排除十分關(guān)鍵，也是電子產(chǎn)品企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。由此可見(jiàn)，深入研究并分析電子產(chǎn)品軟件測(cè)試中的可靠性強(qiáng)化測(cè)試技術(shù)應(yīng)用路徑具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，以不斷優(yōu)化電子產(chǎn)品的可靠性能。

1 可靠性強(qiáng)化測(cè)試技術(shù)概述

1.1 內(nèi)涵

可靠性強(qiáng)化測(cè)試技術(shù)，即高加速壽命試驗(yàn)，可測(cè)試物理故障，而測(cè)試的對(duì)象包括電子產(chǎn)品故障與失效兩部分[1]。此技術(shù)一般通過(guò)逐步增加電子產(chǎn)品環(huán)境與強(qiáng)化應(yīng)力的方式使其主動(dòng)產(chǎn)生故障，將其在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與加工等環(huán)節(jié)的問(wèn)題暴露出來(lái)，進(jìn)而及時(shí)采取完善和改進(jìn)措施，以達(dá)到不斷優(yōu)化電子產(chǎn)品測(cè)試可靠性的目的。在循環(huán)施加強(qiáng)化應(yīng)力、采取改進(jìn)手段的過(guò)程中，電子產(chǎn)品的應(yīng)力承受力會(huì)增強(qiáng)，在提升其測(cè)試可靠性方面的價(jià)值也更高，盡可能降低故障發(fā)生率。可靠性強(qiáng)化測(cè)試技術(shù)選用電子產(chǎn)品可承受最大應(yīng)力，盡量降低其正常使用狀態(tài)下故障發(fā)生時(shí)間，并系統(tǒng)優(yōu)化故障，使用戶(hù)的體驗(yàn)感得以增強(qiáng)。此技術(shù)憑借以上優(yōu)勢(shì)，使其在電子產(chǎn)品測(cè)試中得到了廣泛應(yīng)用[2]。此外，電子產(chǎn)品在上市前借助可靠性強(qiáng)化技術(shù)測(cè)試，不僅利于用戶(hù)滿(mǎn)意度的提升、使故障發(fā)生率降低，同樣可縮減故障維修的成本，進(jìn)一步增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益，以塑造良好形象，為后續(xù)發(fā)展提供必要幫助。

1.2 技術(shù)原理

可靠性強(qiáng)化測(cè)試技術(shù)原理就是強(qiáng)度和應(yīng)力的互相干擾理論。致使電子產(chǎn)品發(fā)生故障原因在影響其使用壽命的同時(shí)，還與部件的丟失，產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過(guò)程失誤所致故障存在一定關(guān)聯(lián)。也就是說(shuō)，在對(duì)電子產(chǎn)品內(nèi)潛在缺陷最小化處理的情況下，利于其本身可靠性的提升。若電子產(chǎn)品受到特定甚至更高應(yīng)力與強(qiáng)度的作用，就會(huì)增加其故障發(fā)生率，甚至還會(huì)使其效能喪失。若電子產(chǎn)品特性較強(qiáng)，那么發(fā)生故障及效能喪失的幾率會(huì)降低[3]。對(duì)電子產(chǎn)品樣品進(jìn)行制造的初期需對(duì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，以更好地傳遞應(yīng)力、強(qiáng)度，以免發(fā)生斷裂。但在大批量生產(chǎn)電子產(chǎn)品的情況下很難保證質(zhì)量控制的嚴(yán)格性，加之產(chǎn)品故障發(fā)生率較高，所以更有必要引進(jìn)可靠性測(cè)試技術(shù)，進(jìn)而對(duì)制造電子產(chǎn)品過(guò)程的缺陷加以識(shí)別，并對(duì)制造環(huán)節(jié)予以?xún)?yōu)化，進(jìn)一步優(yōu)化電子產(chǎn)品可靠性能。

2 電子產(chǎn)品軟件測(cè)試狀態(tài)分析

目前階段，在產(chǎn)品系統(tǒng)內(nèi)部軟件應(yīng)用規(guī)模逐漸擴(kuò)大的情況下，針對(duì)產(chǎn)品實(shí)施軟件測(cè)試的重要性逐漸凸顯出來(lái)。電子產(chǎn)品在正式投入市場(chǎng)銷(xiāo)售前，一定要遵循正式程序接受不同階段軟件測(cè)試。一般來(lái)講，產(chǎn)品所需執(zhí)行的軟件測(cè)試項(xiàng)目主要有性能、功能、可靠性與安全性等方面，盡可能保證其功能與產(chǎn)品要求吻合[4]。其中，功能測(cè)試指的就是產(chǎn)品功能與其需求的契合度驗(yàn)證；安全性測(cè)試與性能測(cè)試指的就是對(duì)產(chǎn)品性能指標(biāo)與安全要求進(jìn)行檢測(cè)；可靠性檢測(cè)指的就是對(duì)產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性和產(chǎn)品要求的契合度進(jìn)行驗(yàn)證。

基于我國(guó)軟件行業(yè)的快速發(fā)展，軟件測(cè)試行業(yè)需求也隨之增加，對(duì)于專(zhuān)業(yè)測(cè)試工作人員的需求量也明顯提高。在對(duì)軟件可靠性進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中，企業(yè)會(huì)憑借可靠性測(cè)試經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展，而常見(jiàn)的測(cè)試內(nèi)容就是軟件參數(shù)邊界值的編寫(xiě)置信度。但在實(shí)踐過(guò)程中，產(chǎn)品制造商與專(zhuān)業(yè)軟件測(cè)試公司均會(huì)對(duì)軟件可靠性進(jìn)行檢查，但受人員與資金等因素的約束，大部分小型企業(yè)并不具備軟件測(cè)試隊(duì)伍與專(zhuān)業(yè)軟件測(cè)試工作者，所以在軟件投入市場(chǎng)之前僅能夠簡(jiǎn)單測(cè)試軟件基本功能與性能，而難以確保其穩(wěn)定性與可靠性，最終導(dǎo)致產(chǎn)品軟件實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題，直接影響了用戶(hù)的使用體驗(yàn)[5]。所以說(shuō)，基于當(dāng)前軟件測(cè)試行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)軟件產(chǎn)品可靠性的測(cè)試仍有待完善，以有效改善其可靠性問(wèn)題。

3 電子產(chǎn)品測(cè)試中可靠性強(qiáng)化測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用

因可靠性強(qiáng)化測(cè)試技術(shù)對(duì)可靠性的試驗(yàn)效果明顯，可研發(fā)一種軟件測(cè)試技術(shù)以對(duì)測(cè)試工作者提供幫助，使產(chǎn)品內(nèi)部軟件缺陷被激發(fā)出來(lái)，設(shè)計(jì)工作者即可在對(duì)缺陷分析的基礎(chǔ)上采取改進(jìn)措施，有效規(guī)避軟件投入使用后出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品軟件可靠性能，所以軟件可靠性強(qiáng)化測(cè)試技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。而在電子產(chǎn)品軟件測(cè)試中如何運(yùn)用可靠性強(qiáng)化測(cè)試技術(shù)則是研究重點(diǎn)，以下將展開(kāi)系統(tǒng)探究。

3.1 核心技術(shù)

以可靠性強(qiáng)化測(cè)試技術(shù)原理為切入點(diǎn)，此技術(shù)的應(yīng)用目的就是對(duì)產(chǎn)品缺陷予以激發(fā)，但產(chǎn)品硬件的缺陷通常與其承受應(yīng)力存在一定關(guān)聯(lián)，所以在試驗(yàn)過(guò)程中需轉(zhuǎn)換應(yīng)力時(shí)間累計(jì)值為強(qiáng)化應(yīng)力，并對(duì)其硬件潛在缺陷予以激發(fā)[6]。而在研究軟件本身特征的情況下可知，不同于硬件的是，軟件失效機(jī)理是事件觸發(fā)型，具體指的就是在致使軟件缺陷全部條件均存在的情況下，那么此缺陷會(huì)即刻被觸發(fā)，即產(chǎn)品軟件會(huì)出現(xiàn)故障。所以說(shuō)，軟件故障的發(fā)生和使用時(shí)間間的聯(lián)系并不是必然的，而是會(huì)受觸發(fā)條件影響。為此，軟件可靠性測(cè)試技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)集中于軟件缺陷觸發(fā)條件的構(gòu)建，以保證將其缺陷有效暴露出來(lái)。

因軟件的可靠性強(qiáng)化測(cè)試主要是對(duì)軟件缺陷予以激發(fā)，屬于黑盒測(cè)試技術(shù)（圖1），所以關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)包括輸入、輸出與環(huán)境測(cè)試。為此，軟件可靠性測(cè)試技術(shù)的核心就是：

圖1：黑盒測(cè)試方法示意圖

（1）對(duì)軟件缺陷激發(fā)測(cè)試輸入的構(gòu)建；

（2）預(yù)期測(cè)試輸出；

（3）測(cè)試機(jī)與被檢測(cè)系統(tǒng)連接測(cè)試環(huán)境的構(gòu)建[7]。

3.2 技術(shù)實(shí)施

結(jié)合上述理論分析，為針對(duì)電子產(chǎn)品實(shí)施軟件可靠性強(qiáng)化測(cè)試，就必須對(duì)上述核心問(wèn)題予以解決。

3.2.1 測(cè)試輸入構(gòu)建

根據(jù)以上分析可知，對(duì)軟件可靠性測(cè)試技術(shù)當(dāng)中測(cè)試輸入的構(gòu)建，從本質(zhì)上來(lái)講就是對(duì)觸發(fā)軟件缺陷的條件加以構(gòu)建，但軟件內(nèi)部全部能夠?qū)θ毕萦|發(fā)的“參數(shù)”、可能產(chǎn)生影響甚至出現(xiàn)軟件缺陷的使用條件以及環(huán)境因素等均是觸發(fā)條件所需考慮的范圍[8]。要想保證軟件可靠性強(qiáng)化測(cè)試技術(shù)在絕大部分電子產(chǎn)品中適用，就必須系統(tǒng)分析并總結(jié)測(cè)試輸入的構(gòu)建方法，即構(gòu)建準(zhǔn)則（強(qiáng)度、余量、異常、邊界）。通過(guò)對(duì)以上準(zhǔn)則的運(yùn)用即可使測(cè)試工作者獲得必要指導(dǎo)，進(jìn)而完成測(cè)試輸入的構(gòu)建，以免出現(xiàn)測(cè)試用例設(shè)計(jì)過(guò)于無(wú)序與盲目的問(wèn)題。這樣一來(lái)，不僅能夠使設(shè)計(jì)的效率提升，同樣能夠在短時(shí)間內(nèi)完成觸發(fā)軟件缺陷條件的構(gòu)建。而在實(shí)踐過(guò)程中，測(cè)試工作者應(yīng)當(dāng)結(jié)合產(chǎn)品的差異科學(xué)細(xì)化四項(xiàng)準(zhǔn)則，并形成針對(duì)性的測(cè)試準(zhǔn)則細(xì)化表，以此為依據(jù)完成測(cè)試用例的編寫(xiě)。但在細(xì)化表編寫(xiě)的過(guò)程中，應(yīng)盡量充分考慮子類(lèi)別下全部可能性，進(jìn)而增強(qiáng)測(cè)試用例編制的可行性，含括全部觸發(fā)條件。

以某電子產(chǎn)品軟件為例，在對(duì)測(cè)試準(zhǔn)則細(xì)化表編制的過(guò)程中可包括以下幾部分內(nèi)容：

（1）異常：控制--斷電；輸入--通道信號(hào)異常；環(huán)境--Wi-Fi異常；

（2）強(qiáng)度：最大信息處理--應(yīng)用程序；持續(xù)不中斷--多個(gè)應(yīng)用的調(diào)用和執(zhí)行；

（3）邊界：參數(shù)--聲音設(shè)置；性能--圖片分辨率；狀態(tài)--標(biāo)簽列表；容量--USB設(shè)備數(shù)量；

（4）余量：運(yùn)行--響應(yīng)時(shí)間余量；內(nèi)存--存儲(chǔ)余量；輸入輸出。

3.2.2 確定測(cè)試輸出

軟件可靠性強(qiáng)化測(cè)試主要是為將軟件的缺陷激發(fā)出來(lái)，而并不是針對(duì)產(chǎn)品軟件開(kāi)展符合性驗(yàn)證測(cè)試，所以不需要針對(duì)各測(cè)試輸入確定相對(duì)應(yīng)測(cè)試輸出。而是要結(jié)合測(cè)試的目的，以使用需求為出發(fā)點(diǎn)，將測(cè)試輸出確定為“產(chǎn)品內(nèi)有無(wú)開(kāi)發(fā)者不希望發(fā)生/影響消費(fèi)者體驗(yàn)的現(xiàn)象”，具體指的就是判定產(chǎn)品軟件故障的基本準(zhǔn)則。在確定測(cè)試輸出以后，在產(chǎn)品軟件應(yīng)用測(cè)試輸入后，如果產(chǎn)品產(chǎn)生預(yù)先定義測(cè)試輸出，即可斷定此測(cè)試輸入將產(chǎn)品軟件缺陷激發(fā)出來(lái)。

以某款A(yù)PP應(yīng)用為例，其測(cè)試輸出中“產(chǎn)品內(nèi)有無(wú)開(kāi)發(fā)者不希望發(fā)生/影響消費(fèi)者體驗(yàn)的現(xiàn)象”的內(nèi)容主要含括顯示設(shè)備死機(jī)、卡滯、花屏、白屏、黑屏等，所以在軟件可靠性強(qiáng)化測(cè)試中，測(cè)試輸出就有死機(jī)、卡滯、花屏、白屏、黑屏等（表1）。

表1：智能電視測(cè)試輸出結(jié)果

3.2.3 測(cè)試環(huán)境搭建

在對(duì)軟件可靠性強(qiáng)化措施環(huán)境進(jìn)行搭建的過(guò)程中，不僅要保證所有測(cè)試輸入均可對(duì)被測(cè)試產(chǎn)品軟件產(chǎn)生作用，同時(shí)也要保證測(cè)試輸入具有可控性，能夠?qū)崿F(xiàn)重現(xiàn)與追溯的目的。結(jié)合以上需求，因自動(dòng)化并測(cè)試可滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間與高強(qiáng)度的要求，同時(shí)測(cè)試的效率較高且問(wèn)題能夠復(fù)現(xiàn)，所以在選擇測(cè)試環(huán)境方面，應(yīng)盡可能借助自動(dòng)化測(cè)試手段。但因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品的類(lèi)型較多，所以測(cè)試環(huán)境的構(gòu)建方法也具有多樣化特點(diǎn)，有必要在實(shí)際應(yīng)用中結(jié)合產(chǎn)品的特性與需求對(duì)測(cè)試環(huán)境進(jìn)行構(gòu)建。

3.3 溫度應(yīng)力測(cè)試

所謂溫度應(yīng)力測(cè)試，具體指的就是從低至高調(diào)整溫度開(kāi)展應(yīng)力測(cè)試，初始溫度是20攝氏度，每增加一次溫度提高10攝氏度。若電子產(chǎn)品承受高溫的能力較差，則需適當(dāng)調(diào)整溫度的增長(zhǎng)量，并且在具體測(cè)試期間可將每階段的溫度持續(xù)時(shí)間控制在10分鐘，并完成電子產(chǎn)品的測(cè)試工作。隨后即可逐漸增加溫度數(shù)值，直至滿(mǎn)足電子產(chǎn)品所能夠承受的溫度應(yīng)力上限并發(fā)生故障。在達(dá)到溫度應(yīng)力上限的情況下，電子產(chǎn)品的運(yùn)行是不正常的，所以要采取減小溫度應(yīng)力的方式對(duì)電子產(chǎn)品工作狀態(tài)進(jìn)行觀察，進(jìn)而確定其運(yùn)行與溫度承受極限。

3.4 快速溫變循環(huán)測(cè)試

此測(cè)試需在完成溫度應(yīng)力測(cè)試后開(kāi)展，即結(jié)合溫度應(yīng)力測(cè)試的上限數(shù)據(jù)之上，增減5-10攝氏度循環(huán)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試的次數(shù)為5次。在每一循環(huán)測(cè)試過(guò)程中，需保證在極限位置保持10分鐘，進(jìn)而測(cè)試產(chǎn)品的功能。

3.5 振動(dòng)應(yīng)力測(cè)試

振動(dòng)應(yīng)力測(cè)試即結(jié)合電子產(chǎn)品的類(lèi)型與測(cè)試環(huán)境對(duì)振動(dòng)的大小、步長(zhǎng)與頻率加以確定，同樣保證每次的振動(dòng)時(shí)間是10分鐘。隨后即可開(kāi)展功能與上下電測(cè)試，開(kāi)展高頻率振動(dòng)測(cè)試時(shí)，應(yīng)遵循從強(qiáng)到弱的原則，進(jìn)而對(duì)電子產(chǎn)品故障發(fā)生以后恢復(fù)正常運(yùn)行的可行性做出判斷。

3.6 綜合應(yīng)力測(cè)試

所謂綜合應(yīng)力測(cè)試指的則是結(jié)合隨機(jī)溫度與振動(dòng)形式的測(cè)試方法，在溫度變化過(guò)程中要開(kāi)展五次循環(huán)測(cè)試，而且要逐漸增加振動(dòng)應(yīng)力。通常來(lái)講，振動(dòng)應(yīng)力的起始大小就是上限數(shù)值的五分之一，溫度則在每次循環(huán)中保持10分鐘，進(jìn)而完成功能測(cè)試、上下電測(cè)試。

4 可靠性強(qiáng)化測(cè)試技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用與驗(yàn)證

在對(duì)軟件可靠性強(qiáng)化測(cè)試技術(shù)有效性驗(yàn)證中，需將其投入多款產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用中，以獲取更為豐富的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。而根據(jù)實(shí)踐調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在軟件可靠性強(qiáng)化測(cè)試應(yīng)用的基礎(chǔ)上，利于盡早對(duì)軟件系統(tǒng)亦或是軟件應(yīng)用缺陷予以發(fā)現(xiàn)，通過(guò)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)改進(jìn)，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品軟件穩(wěn)定性與可靠性的增強(qiáng)。

在對(duì)某型號(hào)電視產(chǎn)品進(jìn)行軟件可靠性強(qiáng)化測(cè)試中選擇典型測(cè)試用例進(jìn)行分析，能夠?qū)浖收嫌行Ъぐl(fā)并暴露：

測(cè)試類(lèi)型：

（1）異常。產(chǎn)品播放共享設(shè)備內(nèi)視頻文件，與共享設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接斷開(kāi)，故障表現(xiàn)為播放時(shí)黑屏和死機(jī)，缺陷程度嚴(yán)重；電視端對(duì)電腦內(nèi)共享食品播放的時(shí)候，會(huì)推送清晰度為1080P的mp4視頻，故障表現(xiàn)為電視端的視頻播放沒(méi)有圖片，在返回后死機(jī)，重啟后即可恢復(fù)，缺陷程度為嚴(yán)重。

（2）強(qiáng)度。電視運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)且頻繁進(jìn)行操作，重啟，故障表現(xiàn)為電視端的 提示停止運(yùn)行且重啟無(wú)法恢復(fù)，需刷機(jī)解決，且發(fā)生率高，缺陷程度為嚴(yán)重。對(duì)天氣應(yīng)用與本地媒體切換調(diào)用40次，故障表現(xiàn)為本地媒體卡死，缺陷程度為嚴(yán)重。

（3）邊界。在本地媒體下，U盤(pán)占滿(mǎn)后識(shí)別，故障表現(xiàn)為在U盤(pán)完全占滿(mǎn)的情況下電視無(wú)法對(duì)內(nèi)部資源進(jìn)行識(shí)別，缺陷程度為一般。

在軟件可靠性強(qiáng)化測(cè)試中，測(cè)試的內(nèi)容為：加載本地媒體播放模塊，TV按鍵對(duì)加載過(guò)程打斷。具體過(guò)程：將遙控器的TV按鍵按下后，再按下HOME按鍵返回主場(chǎng)景，隨后再進(jìn)入本地媒體。經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，本地媒體播放模塊卡死，需重新啟動(dòng)電視才能夠恢復(fù)。原因分析：?jiǎn)?dòng)本地媒體播放模塊的時(shí)候，主程序會(huì)對(duì)USB信息進(jìn)行調(diào)用并對(duì)子程序進(jìn)行讀取，在對(duì)設(shè)備與文件信息獲取以后加載顯示。在既有設(shè)計(jì)中，子程序向主程序所返回的數(shù)據(jù)內(nèi)不含括自身運(yùn)行狀態(tài)，然而主程序會(huì)設(shè)置變量，進(jìn)而對(duì)子程序狀態(tài)進(jìn)行記錄。如果在沒(méi)有完成加載的情況下被打斷并重啟，主程序會(huì)認(rèn)為子程序呈暫停狀態(tài)，但子程序?qū)嶋H是停止?fàn)顟B(tài)。在主程序?qū)⒒謴?fù)指令發(fā)送給子程序的時(shí)候，子程序難以做出響應(yīng)，最終致使USB信息讀取時(shí)使其運(yùn)行狀態(tài)信息增加。在回歸測(cè)試驗(yàn)證后，加載本地媒體播放模塊可恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，軟件的可行性強(qiáng)化測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)﹄娮赢a(chǎn)品軟件的可靠性進(jìn)行測(cè)試，但與傳統(tǒng)系統(tǒng)測(cè)試不同，此技術(shù)的應(yīng)用并非是對(duì)產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)與否驗(yàn)證。開(kāi)展軟件可靠性強(qiáng)化措施的目的就是保證產(chǎn)品軟件內(nèi)缺陷被高效暴露出來(lái)，進(jìn)而為軟件設(shè)計(jì)的改進(jìn)與完善提供有價(jià)值的技術(shù)幫助。總體來(lái)講，軟件可靠性強(qiáng)化測(cè)試可為軟件設(shè)計(jì)工作者提供幫助，對(duì)軟件潛在缺陷進(jìn)行快速發(fā)現(xiàn)，保證產(chǎn)品軟件甚至是產(chǎn)品系統(tǒng)可靠性得到提升，因而應(yīng)用于電子產(chǎn)品軟件測(cè)試中的未來(lái)前景與價(jià)值突出。