파레토 분포의 특징을 적용한 유한고장 NHPP 소프트웨어 신뢰성 모형에 대한 효용성에 관한연구
A Study on the Utility of Finite-fault NHPP Software Reliability Model Applying Pareto Distribution Feature
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초록
소프트웨어 개발과정동안에서 소프트웨어 신뢰성 특징을 반영하면 효율적인 개발환경이 된다. 소프트웨어 고장패턴를 분석하기 위한 유한고장 비동질적인 포아송 과정을 응용할 때 고장발생률을 의미하는 위험함수는 일정하거나 단조 증가 또는 단조 감소하는 특징을 보여준다. 본 연구에서는 소프트웨어 신뢰 성능에 관한 효율성을 탐색하기 위하여 파레토분포의 형상모수를 따르는 신뢰성 모형에 대한 특징을 고려한 효율성에 대한 모형 비교를 제안하였다. 효율적인 모형성능을 비교하기 위하여 평균제곱오차와 결정계수를 적용하여 비교 하였다. 이를 위하여 최우추정법과 수치 해석적 방법을 사용하여 모수추정 알고리즘이 수행되었다. 본 연구에서는 파레토분포의 특징을 파악하기 위한 신뢰성 모형 평가를 위해 실제 데이터를 사용한 고장추이분석이 시행되었다. 고장데이터 추이분석은 파레토분포의 특징인 형상모수에 관련한 강도함수와 평균값 함수를 적용하여 비교하였다. 데이터 신뢰성을 확보하기 위하여 라플라스 추세검정을 시행하였다. 본 연구에 제안된 파레토분포의 특징인 형상모수를 따르는 모형은 다양한 고장현상에 응용 할 수 때문에 (결정계수가 60% 이상), 소프트웨어 신뢰성 분야에서 적용 할 수 있는 대안적인 모형으로 판단 할 수 있다. 이 연구를 통하여 소프트웨어 사용자들은 여러 현상의 형상모수를 적용함으로서 소프트웨어 고장추세를 평가 및 분석하는데 표준 지침으로 적용 할 수 있으리라 판단된다.
Abstract
SReflecting software reliability features during the software development process is an efficient development environment. The the finite failure NHPP for analyzing software failure patterns shows that the hazard function, which means failure rate, is constant, monotonically increasing or monotonically decreasing. In order to explore the efficiency of software reliability performance, this study proposed a model comparison of the efficiency considering the characteristics of the reliability model following the shape parameter of the Pareto distribution. In order to compare the efficiency of the model, meansquared error and decision coefficient were applied. To do this, a parameter estimation algorithm was performed using the maximum likelihood method and the numerical method. In the study, the failure analysis was performed using real data to evaluate the reliability model of the characterize the Pareto distribution.. The failure data trend analysis was performed by applying the intensity function and the mean value function related to the shape parameter, which is a characteristic of the Pareto distribution. To ensure data reliability, the Laplacian trend test was performed. The model that follows the shape parameter, which is a feature of the Pareto distribution proposed in this study, can be applied to various failure phenomena (more than 60% of the decision coefficient) and can be judged as an alternative model applicable in the software reliability field. Through this study, it can be concluded that software users can apply the shape parameter of various phenomena as a standard guide for evaluation and analysis of software failure trend.
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