正交实验设计方法

目录简介由来步骤正交表用正交表设计测试用例的步骤实例简介利用因果图来设计测试用例时，作为输入条件的原因与输出结果之间的因果关系，有时很难从软件需求规格说明中得到。往往因果关系非常庞大，以至于据此因果图而得到的测试用例数目多的惊人，给软件测试带来沉重的负担，为了有效地，合理地减少测试的工时与费用，可利用正交实验设计方法进行测试用例的设计。正交实验设计方法:依据Galois理论，从大量的（实验）数据（测试例）中挑选适量的，有代表性的点（例），从而合理地安排实验（测试）的一种科学实验设计方法。类似的方法有:聚类分析方法，因子方法方法等。由来-1当析因设计要求的实验次数太多时，一个非常自然的想法就是从析因设计的水平组合中，选择一部分有代表性水平组合进行试验。因此就出现了分式析因设计(fractionalfactorialdesigns)，但是对于试验设计知识较少的实际工作者来说，选择适当的分式析因设计还是比较困难的。由来-2正交试验设计(Orthogonalexperimentaldesign)是研究与处理多因素实验的一种科学方法，它是利用规格化的表格—正交表从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，正交试验设计是分式析因设计的主要方法。是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。正交试验设计法最早由日本质量管量专家田口玄一提出,称为国际标准型正交试验法。认为：“一个工程技术人员若不掌握正交试验设计法,只能算半个工程师”；田口玄一将正交试验选择的水平组合列成表格，称为正交表。例如作一个三因素三水平的实验，按全面实验要求，须进行33=27种组合的实验，且尚未考虑每一组合的重复数。若按L9(33)正交表按排实验，只需作9次，按L18(37)正交表进行18次实验，显然大大减少了工作量。因而正交实验设计在很多领域的研究中已经得到广泛应用。步骤-1（1）对软件需求规格说明中的功能要求进行划分（层层分解与展开），分解成具体的、相对独立的基本功能。（2）根据基本功能的质量需求，找出影响其功能实现的操作对象和外部因素，每个因素的取值可以看作水平，多个取值就存在多个水平。（3）确定待测试软件中所有因素及其权值，这是测试用例设计的关键，确保全面、准确。PS：权值是依据各因素的影响范围、发生的频率和质量的需求来确定的。步骤-2（4）加权筛选，生成因素分析表。（5）利用正交表构造测试数据集，正交表的每一行，就是一条测试用例。考虑交互作用不可忽略的处理因素和不可混杂的原则，有交互作用的组合优先安排。利用正交实验设计方法设计测试用例，可控制生成的测试用例数量，覆盖率高且测试效率高。正交表正交试验符号性质表头设计取表原则正交试验-1正交试验，是借助于正交表来布置试验的。因此，首先得搞清楚正交表的含意。比如，需作一A、B、C三因子试验，A分为A1、A2二个水平；B分为B1、B2二个水平；C分为C1、C2二个水平。显然，该试验共有8个处理组合，详列如下：正交试验-2这8个处理组合，可用数字来简单表示，如A1B1C1可简记为“111”，A1B1C2可简记为“112”等等。这样，如若写出“221”，则表示这是处理组合A2B2C1，。即因子A取A2，因子B取B2，因子C取B1所组成的组合。如果我们希望把试验布置成正交试验，从8个处理组合中挑选一部分处理组合来做才有代表性呢？这可查正交表得到回答。二水平的最简单一张正交表是L4（23），转录如下：L4（23）正交试验-3上面的正交表是由下面的设计图产生的.三个因子各有两个水平的试验(每个平面表示一个水平)，共有八个处理组合，正如下图的八个顶点，但如果每个平面取两个点，每条线段取一个点，一次可得四个点，这正是下图的A1B1C1，A1B2C2，A2B1C2，A2B2C1四个试验点，这就是上面正交表的来历。正交试验-4这张表告诉我们，这个试验应该选4个处理组合来做试验，这4个处理组合就是4个横行所示的数字111，122，212，221.由此可知，L4（23）的含意是：L表示它是一张正交表，括号内的底数2表示参试的每个因子都是二水平的；指数3表示它有3列，即最多能安排三个因子的试验；L右下角的数字4表示它有4个横行。用它来安排试验每区组须设置4个小区．井在这4个小区上随机安排111，122，212，221，这4个处理。二水平的正交表还有L8（27），L12（211），L16（215）等等；三水平的正交表有L9（34），L27（313）等等。此外还有一种混合型的正交表，如L8（4×24），它表示第1列应安徘四水平的因子．另4列只能安排二水平的因子．共做8个处理组合的试验。正交表符号正交表是运用组合数学理论在正交拉丁名的基础上构造的一种规格化的表格。符号：Ln(ji),其中：L—正交表的符号n—正交表的行数(试验次数，试验方案数)J—正交表中的数码(因素的位级数)I—正交表的列数(试验因素的个数)N=ji—全部试验次数(完全因素位级组合数)正交表性质(1)整齐可比性：每个字码出现的机会是完全相等的。每一列中，不同的数字出现的次数相等。例如在两水平正交表中，任何一列都有数码“1”与“2”，且任何一列中它们出现的次数是相等的；如在三水平正交表中，任何一列都有“1”、“2”、“3”，且在任一列的出现数均相等。(2)均衡分散性：任意两列间横向组合的数字对搭配是均衡的。即，任意两列中数字的排列方式齐全而且均衡。例如在两水平正交表中，任何两列(同一横行内)有序对子共有4种：(1，1)、(1，2)、(2，1)、(2，2)。每种对数出现次数相等。在三水平情况下，任何两列(同一横行内)有序对共有9种，1.1、1.2、1.3、2.1、2.2、2.3、3.1、3.2、3.3，且每对出现数也均相等。通俗的说，每个因素的每个水平与另一个因素各水平各碰一次，这就是正交性。表头设计-1表头设计的主要步骤如下：(1)确定列数根据试验目的，选择处理因素与不可忽略的交互作用，明确其共有多少个数，如果对研究中的某些问题尚不太了解，列可多一些，但一般不宜过多。当每个试验号无重复，只有1个试验数据时，可设2个或多个空白列，作为计算误差项之用。(2)确定各因素的水平数根据研究目的，一般二水平(有、无)可作因素筛选用；也可适用于试验次数少、分批进行的研究。三水平可观察变化趋势，选择最佳搭配；多水平能以一次满足试验要求。(3)选定正交表根据确定的列数(c)与水平数(t)选择相应的正交表。例如观察5个因素8个一级交互作用，留两个空白列，且每个因素取2水平，则适宜选L16(215)表。由于同水平的正交表有多个，如L8(27)、L12(211)、L16(215)，一般只要表中列数比考虑需要观察的个数稍多一点即可，这样省工省时。表头设计-2(4)表头安排应优先考虑交互作用不可忽略的处理因素，按照不可混杂的原则，将它们及交互作用首先在表头排妥，而后再将剩余各因素任意安排在各列上。例如某项目考察4个因素A、B、C、D及A×B交互作用，各因素均为2水平，现选取L8(27)表，由于AB两因素需要观察其交互作用，故将二者优先安排在第1、2列，根据交互作用表查得A×B应排在第3列，于是C排在第4列，由于A×C交互在第5列，B×C交互作用在第6列，虽然未考查A×C与B×C，为避免混杂之嫌，D就排在第7列。(5)组织实施方案根据选定正交表中各因素占有列的水平数列，构成实施方案表，按实验号依次进行，共作n次实验，每次实验按表中横行的各水平组合进行。例如L9(34)表，若安排四个因素，第一次实验A、B、C、D四因素均取1水平，第二次实验A因素1水平，B、C、D取2水平，……第九次实验A、B因素取3水平，C因素取2水平，D因素取1水平。实验结果数据记录在该行的末尾。因此整个设计过程我们可用一句话归纳为：“因素顺序上列、水平对号入座，实验横着作”。取表原则原则：“取行数最少的一个”其中对于因素数与水平数都是整齐的来说，可以选择到符合的正交表；但大量的实际操作中，我们难免遇到完全整齐的正交表，如因素数不一致（注意这里说的不是说你的被测试功能的因素数有问题，是指在水平数符合的情况下，可以被选择的因素数对不上）或水平数不一致（常出现该情况，即被测功能所有因素包含的变量为不同个数的变量的取值）即、“舍取”“舍”选择正交试验表作为用例设计依据的同时映入了多余的列“取”比较是科学采样的方法，我还是不得不依据业务需求或测试经验补充可疑的测试用例用正交表设计测试用例的步骤1）确定因素（变量）数2）确定每个因素的水平数3）选择一个合适的正交表，不同的正交表生成的用例数会有很大的差别。需要让正交表尽量和因素数和水平数吻合，因素数肯定是要一致，水平数要考虑出现最多的水平数4）将变量的具体取值映射到正交表中5）将每一行数据的组合抽取出来，形成测试用例6）再次分析（用错误推测法）可能需要测试的数据组合（查漏补缺），添加到测试用例当中实例-1某研究室研究影响某试剂回收率的三个因素，包括温度、反应时间、原料配比，每个因素都为二水平。选用L8(23)正交表进行实验。？？？好了，等待你的答案~一支技术精湛和经验丰富的专业团队，在.Net和Java技术平台上积累了丰富的经验和众多的成功案例。自成立以来，我们始终站在技术市场的最前端，通过不断的创新，带给市场最新的产品和最全面的服务。服务项目网站建设软件外包企业信息规划管理系统及制定软件开发ERP系统开发及部署电子商务Copyright©2009ASAI,Inc.亚才信息技术（福州）发展有限公司来吧！带着您的激情与梦想…这是一个快乐的大家庭，您是其中必不可少的一份子，期待您的努力，期待共同的成长。