Технологии разработки программного обеспечения

       

Способ диаграмм причин-следствий


Диаграммы причинно-следственных связей — способ проектирования тестовых вариантов, который обеспечивает формальную запись логических условий и соответствующих действий [3], [64]. Используется автоматный подход к решению задачи.

Шаги способа:

1) для каждого модуля перечисляются причины (условия ввода или классы эквивалентности условий ввода) и следствия (действия или условия вывода). Каждой причине и следствию присваивается свой идентификатор;

2) разрабатывается граф причинно-следственных связей;

3) граф преобразуется в таблицу решений;

4) столбцы таблицы решений преобразуются в тестовые варианты.

Изобразим базовые символы для записи графов причин и следствий (cause-effect graphs).

Сделаем предварительные замечания:

1) причины будем обозначать символами сi, а следствия — символами еi;

2)  каждый узел графа может находиться в состоянии 0 или 1 (0 — состояние отсутствует, 1 — состояние присутствует).

Функция тождество (рис. 7.4) устанавливает, что если значение с1 есть 1, то и значение е1

есть 1; в противном случае значение е1 есть 0.



Рис. 7.4. Функция тождество

Функция не (рис. 7.5) устанавливает, что если значение с1 есть 1, то значение e1 есть 0; в противном случае значение е1

есть 1.

Рис. 7.5. Функция не

Функция или (рис. 7.6) устанавливает, что если с1 или с2 есть 1, то е1 есть 1, в противном случае e1 есть 0.

Рис. 7.6. Функция или

Функция и (рис. 7.7) устанавливает, что если и с1 и с2 есть 1, то е1

есть 1, в противном случае е1 есть 0.

Часто определенные комбинации причин невозможны из-за синтаксических или внешних ограничений. Используются перечисленные ниже обозначения ограничений.

Рис. 7.7. Функция и

Ограничение Е (исключает, Exclusive, рис. 7.8) устанавливает, что Е должно быть истинным, если хотя бы одна из причин — а или b — принимает значение 1 (а и b не могут принимать значение 1 одновременно).

Рис. 7.8. Ограничение Е (исключает, Exclusive)

Ограничение I (включает, Inclusive, рис. 7.9) устанавливает, что по крайней мере одна из величин, а, b, или с, всегда должна быть равной 1 (а, b и с не могут принимать значение 0 одновременно).




Рис. 7.9. Ограничение I (включает, Inclusive)

Ограничение О (одно и только одно, Only one, рис. 7.10) устанавливает, что одна и только одна из величин а или b должна быть равна 1.



Рис. 7.10. Ограничение О (одно и только одно, Only one)

Ограничение R (требует, Requires, рис. 7.11) устанавливает, что если а принимает значение 1, то и b должна принимать значение 1 (нельзя, чтобы а было равно 1, a b - 0).



Рис. 7.11. Ограничение R (требует, Requires)

Часто возникает необходимость в ограничениях для следствий.

Ограничение М (скрывает, Masks, рис. 7.12) устанавливает, что если следствие а имеет значение 1, то следствие b должно принять значение 0.



Рис. 7.12. Ограничение М (скрывает, Masks)

Для иллюстрации использования способа рассмотрим пример, когда программа выполняет расчет оплаты за электричество по среднему или переменному тарифу.

При расчете по среднему тарифу:

q       при месячном потреблении энергии меньшем, чем 100 кВт/ч, выставляется фиксированная сумма;

q       при потреблении энергии большем или равном 100 кВт/ч применяется процедура А планирования расчета.

При расчете по переменному тарифу:

q       при месячном потреблении энергии меньшем, чем 100 кВт/ч, применяется процедура А планирования расчета;

q       при потреблении энергии большем или равном 100 кВт/ч применяется процедура В планирования расчета.

Шаг 1. Причинами являются:

1) расчет по среднему тарифу;

2) расчет по переменному тарифу;

3) месячное потребление электроэнергии меньшее, чем 100 кВт/ч;

4) месячное потребление электроэнергии большее или равное 100 кВт/ч.

На основе различных комбинаций причин можно перечислить следующие следствия:

q       101 — минимальная месячная стоимость;

q       102 — процедура А планирования расчета;

q       103 — процедура В планирования расчета.



Шаг 2. Разработка графа причинно-следственных связей (рис. 7.13).

Узлы причин перечислим по вертикали у левого края рисунка, а узлы следствий — у правого края рисунка. Для следствия 102 возникает необходимость введения вторичных причин — 11 и 12, — их размещаем в центральной части рисунка.



Рис. 7.13. Граф причинно-следственных связей

Шаг 3. Генерация таблицы решений. При генерации причины рассматриваются как условия, а следствия — как действия.

Порядок генерации.

1.  Выбирается некоторое следствие, которое должно быть в состоянии «1».

2. Находятся все комбинации причин (с учетом ограничений), которые устанавливают это следствие в состояние «1». Для этого из следствия прокладывается обратная трасса через граф.

3. Для каждой комбинации причин, приводящих следствие в состояние «1», строится один столбец.

4.  Для каждой комбинации причин доопределяются состояния всех других следствий. Они помещаются в тот же столбец таблицы решений.

5.  Действия 1-4 повторяются для всех следствий графа.

Таблица решений для нашего примера показана в табл. 7.1.

Шаг 4. Преобразование каждого столбца таблицы в тестовый вариант. В нашем примере таких вариантов четыре.

Тестовый вариант 1 (столбец 1) ТВ1:

ИД: расчет по среднему тарифу; месячное потребление электроэнергии 75 кВт/ч.

ОЖ.РЕЗ.: минимальная месячная стоимость.

Тестовый вариант 2 (столбец 2) ТВ2:

ИД: расчет по переменному тарифу; месячное потребление электроэнергии 90 кВт/ч.

ОЖ.РЕЗ.: процедура A планирования расчета.

Тестовый вариант 3 (столбец 3) ТВЗ:

ИД: расчет по среднему тарифу; месячное потребление электроэнергии 100 кВт/ч.

ОЖ.РЕЗ.: процедура А планирования расчета.

Тестовый вариант 4 (столбец 4) ТВ4:

ИД: расчет по переменному тарифу; месячное потребление электроэнергии 100 кВт/ч.

ОЖ.РЕЗ.: процедура В планирования расчета.

 

Таблица 7.1. Таблица решений для расчета оплаты за электричество

Номера столбцов — >

1

2

3

4

Условия

Причины

1

1

0

1

0

2

0

1

0

1

3

1

1

0

0

4

0

0

1

1

Вторичные причины

11

0

0

1

0

12

0

1

0

0

Действия

Следствия

101

1

0

0

0

102

0

1

1

0

103

0

0

0

1

 


Содержание раздела