测试用例设计—正交试验法【烟三修整】
上一篇 / 下一篇 2008-05-23 14:25:19 / 个人分类：测试理论
1、概念
1.1正交试验设计（Orthogonal experimental design）
是研究多因素多水平的一种设计方法，它是根据正交性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，正交试验设计是一种基于正交表的、高效率、快速、经济的试验。
1.2、因素（Factor）
在一项试验中，凡欲考察的变量称为因素（变量），也有的地方叫因子。
1.3、水平（位级）（Level）
在试验范围内，因素被考察的值称为水平（变量的取值）。
2、正交表
2.1正交表是一整套规则的设计表格。
正交表的表示形式：Ln（t^c）其中：L为正交表的代号，n为行数（试验次数），t为水平数，c为列数（因素数）。
例如：L4(2^3)，它表示需做4次实验，最多可观察3个因素，每个因素均为2水平。如下图：
一个正交表中也可以各列的水平数不相等，我们称它为混合型正交表，如L8(2^4 4^1)，如下图。此表的5列中，有1列为4水平，4列为2水平。根据正交表的数据结构看出，正交表是一个n行c列的表，其中第j列由数码1，2，… tj 组成，这些数码均各出现n/t 次，例如图1-1中，第二列的数码个数为2，t=2 ，即由1、2组成，各数码均出现2次。
mn型的正交表中，试验次数（行数）＝∑（每列水平数－1）＋1
例：5个3水平因子及一个2水平因子，表示为35*21，试验次数＝5*(3-1)+1*(2-1)+1＝12，即L12（3^5 2^1）。
2.2正交表具有以下两项性质：
(1) 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) 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。
以上两点充分的体现了正交表的两大优越性，即“均匀分散性，整齐可比”。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。
2.3如何查找正交表
1、Technical Support (support.sas.com)
http://support.sas.com/techsup/technote/ts723_Designs.txt
2、查Dr. GenichiTaguchi设计的正交表，
http://www.york.ac.uk/depts/maths/tables/orthogonal.htm上面查询
3、数理统计、试验设计等方面的书及附录中
关注点：因素数和对应的水平数组成的矩阵。
三、用正交表设计测试用例
3.1设计测试用例的步骤
1、有哪些因素（变量）
2、每个因素有哪几个水平（变量的取值）
3、选择一个合适的正交表
4、把变量的值映射到表中
5、把每一行的各因素水平的组合作为一个测试用例
7、加上你认为可疑且没有在表中出现的组合
3.2如何选择正交表
1、考虑因素（变量）的个数
2、考虑因素水平（变量的取值）的个数
3、考虑正交表的行数
4、取行数最少的一个
3.3设计测试用例时的三种情况
1、因素数（变量）、水平数（变量值）相符
水平数（变量的取值）相同、因素数（变量）刚好符合正交表
例子：
对某人进行查询
假设查询某个人时有三个查询条件：
根据“姓名”进行查询
根据“身份证号码”查询
根据“手机号码”查询
考虑查询条件要么不填写，要么填写，此时可用正交表进行设计
①因素数和水平数
有三个因素：
姓名、身份证号、手机号码
每个因素有两个水平
姓名：填、不填
身份证号：填、不填
手机号码：填、不填
②选择正交表
表中的因素数＞＝3
表中至少有三个因素的水平数＞＝2
行数取最少的一个
结果：L4(2^3)（图参见前面）
③变量映射
姓名：1→填写，2→不填写；
身份证号：1→填写，2→不填写；
手机号码：1→填写，2→不填写；
④用L4(2^3)设计的测试用例
测试用例如下：
1：填写姓名、填写身份证号、填写手机号
2：填写姓名、不填身份证号、不填手机号
3：不填姓名、填写身份证号、不填手机号
4：不填姓名、不填身份证号、填写手机号
⑤增补测试用例
5：不填姓名、不填身份证号、不填手机号
测试用例减少数：8→5
2、因素数不相同
水平数（变量的取值）相同但在正交表中，找不到相同的因素数（变量）（取因素数最接近但略大的实际值的表）
例子：
兼容性测试：
操作系统：2000、XP、2003
浏览器：IE6.0、IE7.0、TT
杀毒软件：卡巴、金山、诺顿
如果全部进行测试的话，3^3=27个组合，需要进行27次测试。
①因素数和水平数
有三个因素：
操作系统、浏览器、杀毒软件
每个因素有三个水平。
②选择正交表
表中的因素数＞＝3
表中至少有三个因素的水平数＞＝3
行数取最少的一个
结果：L9(3^4)，如下图：
③变量映射
操作系统：1→2000，2→XP，3→2003
浏览器：1→IE6.0，2→IE7.0，3→TT
杀毒软件：1→卡巴，2→金山，3→诺顿
④用L9(3^4)设计的测试用例
测试用例如下：
2000、IE6.0、卡巴
2000、IE7.0、诺顿
2000、TT、金山
XP、IE6.0、诺顿
XP、IE7.0、金山
XP、TT、卡巴
2003、IE6.0、金山
2003、IE7.0、卡巴
2003、TT、诺顿
⑤增补测试用例
由于目前IE6.0、XP、卡巴的使用量很高，故增添以下测试用例：
XP、IE6.0、金山
XP、IE6.0、卡巴
2003、IE6.0、卡巴
测试用例减少数：27→12
3、水平数不相同
因素（变量）的水平数（变量的取值）不相同
例子：
假设有一个系统有5个独立的变量（A，B，C，D，E）。变量A和B都有两个取值（A1 、A2和B1、B2）。变量C和D都有三个可能的取值（C1、C2、C3和D1、D2、D3）。变量E有六个可能的取值（E1、E2、E3、E4、E5、E6）。
①因素数和水平数
有五个因素（变量）：
A、B、C、D和E
两个因素有两个水平（变量的取值）、两个因素
有三个水平，一个因素有六个水平：
A：A1、A2
B：B1、B2
C：C1、C2、C3
D：D1、D2、D3
E：E1、E2、E3、E4、E5、E6
②选择正交表
表中的因素数（变量）＞＝5
表中至少有二个因素的水平数（变量的取值）＞＝2
至少有另外二个因素的水平数＞＝3
还至少有另外一个因素的水平数＞＝6
行数取最少的一个（L49(7^8)、L18(3^6 6^1)）
结果：L18(3^6 6^1)（如下图）
③变量映射
A：1→A1、2→A2
B：1→B1、2→B2
C：1→C1、2→C2、3→C3
D：1→D1、2→D2、3→D3
E：1→E1、2→E2、3→E3、4→E4、5→E5、6→E6
④用L18(3^6 6^1)设计的测试用例
略
测试用例减少数：216→18
加上一些可疑的情况（设为n个）为18＋n，它比原来也少多了。
相关阅读:
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TAG: 测试用例 测试用例设计 正交表 正交试验法 测试理论
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引用 删除 PYbless2008 / 2011-07-27 13:30:43
-
前面的两个关于水平数不相等的例子，我已经看懂，如下面：
1、一个正交表中也可以各列的水平数不相等，我们称它为混合型正交表，如L8(2^4 4^1)，如下图。此表的5列中，有1列为4水平，4列为2水平。
2、5个3水平因子及一个2水平因子，表示为35*21，试验次数＝5*(3-1)+1*(2-1)+1＝12，即L12（3^5 2^1）。
而最后的：②选择正交表
+@s"f*| DB|2? J380998表中的因素数（变量）＞＝551Testing软件测试网 n._6LsN Z
表中至少有二个因素的水平数（变量的取值）＞＝251Testing软件测试网8{8SR(C:et
至少有另外二个因素的水平数＞＝351Testing软件测试网 T-LmW Z]
还至少有另外一个因素的水平数＞＝6
7{)e#jl.W;YE}380998行数取最少的一个（L49(7^8)、L18(3^6 6^1)）51Testing软件测试网 EKn.Z ^P fh$J M*b4I
结果：L18(3^6 6^1)
这个地方，为什么结果会是L18(3^6 6^1)
，我觉得应该是：L14（3^4 6^1），请告诉我。。。谢谢
牛
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引用 删除 returnlittle / 2009-06-19 20:42:03
-
谢谢了
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