파레토 및 어랑 수명분포에 근거한 유한고장 NHPP 소프트웨어 신뢰성모형의 신뢰도 속성에 관한 평가
Evaluation on the Reliability Attributes of Finite Failure NHPP Software Reliability Model Based on Pareto and Erlang Lifetime Distribution
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초록
소프트웨어 개발과정에서 소프트웨어 신뢰도 평가는 매우 중요한 문제이다. 특히, 소프트웨어 개발자에게 높은 신뢰도을 만족시키는 최적의 개발모형을 찾아내는 일은 더욱 중요한 과제이다. 이를 위해, 본 연구에서는 파레토 및 어랑 수명분포을 유한고장 NHPP 모형에 적용하여, 신뢰도 속성을 평가하였다. 이를 위하여 모수추정은 최우추정법을 적용하였고, 비선형 방정식의 풀이는 이분법을 사용하였다. 그 결과, 강도함수와 평균값함수에서 Erlang 모형이 Pareto 모형보다 우수한 성능을 보였고, 평균제곱오차도 작아서 효율적인 모형임을 확인하였다. 또한, 미래의 임무시간을 투입하고 신뢰도를 평가한 결과, Erlang 모형이 Pareto모형과 함께 효율적으로 높게 나타났으나, 반면에 Goel-Okumoto 기본모형은 감소하는 추세를 보였다. 결론적으로, Erlang 모형이 제안된 모형중 가장 우수한 성능을 가진 모형임을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 소프트웨어 개발자들이 최적의 소프트웨어 신뢰성 모형을 탐색하고, 평가하는데 필요한 기본지침으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.
Abstract
In the software development process, software reliability evaluation is a very important issue. In particular, finding the optimal development model that satisfies high reliability is the more important task for software developers. For this, in this study, Pareto and Erlang life distributions were applied to the finite failure NHPP model to evaluate the reliability attributes. For this purpose, parametric estimation is applied to the maximum likelihood estimation method, and nonlinear equations are calculated using the bisection method. As a result, the Erlang model showed better performance than the Pareto model in the evaluation of the strength function and the mean value function. Also, as a result of inputting future mission time and evaluating reliability, the Erlang model showed an effectively high trend together with the Pareto model, while the Goel-Okumoto basic model showed a decreasing trend. In conclusion, the Erlang model is the best model among the proposed models. Through this study, it is expected that software developers will be able to use it as a basic guideline for exploring and evaluating the optimal software reliability model.
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