數據驅動的需求測試

張瀅瀅

（上海交通大學，上海200240）

數據驅動的需求測試

張瀅瀅

（上海交通大學，上海200240）

企業的規模越來越大，生產工藝、生產設備和生產過程越來越復雜。采用傳統方法來對生產過程和設備進行控制、預報和評價已變得越來越困難，企業每天都在產生并存儲大量生產設備和過程數據，這些數據隱含著工藝變動和設備運行的信息。因此，發展數據驅動控制理論，對數據驅動進行需求測試有重要的理論與現實意義。本文對數據驅動的需求測試進行了分析。

數據驅動；需求測試；應用

1　前言

隨著科學技術的進步，信息科學與技術有了長足發展，帶動了冶金、機械、交通和物流等行業的快速發展。隨著企業規模的擴大，生產設備和工藝越來越復雜，基于數據驅動模式建立起物理和化學的模型，并在生產過程中對設備加以控制，以提升管理效率。在實際運營中，預測和評估比較復雜，企業生產過程中需要大量的設備，儲存大量的處理數據，在此過程中要及時對設備運行信息加以管理，形成數據驅動理論來構建數據知識體系，構建和實現精確的機理模型，在此條件下實現生產工藝和設備的優化，對數據驅動理論要加以預測和評估控制，形成控制理論。數據驅動的控制理論和方法發展，是新時期控制理論發展和應用的必然要求，因此對數據驅動進行需求測試有重要的理論意義和現實意義。

2　數據驅動控制模型的發展

將基于數據驅動控制模型的理論應用到控制對象中，以實現精確的模擬仿真，建立起數學模型，并采用科學的辦法確保數據驅動控制模型所建模型是科學準確的，基于此可實現控制器的合理操作，以保證所建模型的準確性，基于數據驅動控制模型的順序構建會讓控制器設計處于高階系統模型狀態，求解過程會變得非常復雜。因此要建立起模型系統控制方法以實現基于模型的控制理論，當前數據驅動控制方法的理論研究和實際應用主要有：

（1）基于離線數據的PID控制。PID控制已被廣泛地用于工業數據驅動控制過程中，根據當前離線的數據來實現PID控制，在當前的系統控制中采用PID控制方法，以實現控制參數的調節，使用PID控制方法有利于控制方法的構建，采用離線數據進行PID控制是工業控制系統中常用的方法之一，要使用給定的輸出數據，來對數據驅動控制加以構建，形成參數控制器，數據驅動的方法是簡單有效的，也是易于使用的，所以工業生產中要對數據驅動加以控制，以實現數據驅動理論的構建。

（2）基于子空間方法的控制。在子空間辨識方法中基于子空間方法的控制的基礎理論研究中要使用大量的輸入和輸出數據來對線性子空間加以預測，再次使用控制器體系進行預測指標的設計。子空間辨識方法的優點是其不需要識別系統的模型，要采用無模型控制系統，并且可與基于數模型方法組合來設計各種控制器。子空間辨識方法的缺點是數據通過該方法設計驅動器來進行有針對性的線性系統構建，子空間辨識系統有一定的局限性。

（3）去偽控制。1995年，Safnove提出了數據驅動的控制方法。根據控制對象的輸入和輸出的測量數據，從該組候選控制器中做出選擇，是滿足特定性能要求的控制器。數據驅動控制能夠找到滿足性能指標的控制器，然后選擇可切換到閉環系統的環境。

（4）虛擬參考反饋整定。在2000年，Guatdabassi和Savatesi提出虛擬參考反饋調整的非迭代數據驅動控制方法，使用一組受控對象的輸入和輸出測量數據方法，構建起最佳的參數結構控制器，使效率得到了進一步提高。

（5）無模型自適應控制。無模型自適應控制是國內外學者提出的一種自適應控制（MFAC）數據驅動的控制模型，這種方法的基本思想是在控制系統當前工作點與等效線性動態模型的基礎上，采用適宜的方法，以取代一般離散時間的非線性系統，從而實現自適應模型的自由控制。

3　數據驅動的需求測試特點

在盡可能早的時候就開始進行的軟件測試，在實踐中可總結出數據驅動的需求測試的特點。

（1）在系統上線投入運營前要做好數據驅動的需求分析工作，要根據系統需要，做好系統的測試開發工作，對系統加以測量構建起系統模型，數據驅動的需求測試對于整個系統的測試過程都有著非常重要的意義。

（2）要在理解數據驅動需求的基礎上，對需求測試計劃加以管理，以對系統產生積極的影響。數據驅動的需求構建需要對數據驅動測試中產生的偏差加以修改，以重新測試、實施，從而避免浪費大量的人力、時間和金錢的浪費。

（3）數據驅動的需求會因應用環境的差異而發生改變，這在許多項目中是十分常見的，要根據數據驅動的需求變化情況做好測試工作，對數據驅動的需求分析從開始階段就要做好規劃和設計工作，以便相應的加以補充，并進行快速的調整。

（4）數據驅動的測試需要專業的人員加以設計，經驗豐富的工程師和測試工程師要做好相互的配合工作，以提高數據驅動的需求測試水平，滿足數據驅動需求測試工作的要求。

（5）數據驅動的需求測試工作中，要及時發現數據驅動系統中的問題所在，及時地對數據加以效準，以做好數據驅動需求測試的修正工作，提高質量數據驅動的測試質量，降低數據驅動系統的開發成本。

4　結語

在本文的測試中要對測試概念和模型加以分析，做好設計模型測試系統的信息管理工作。在本文中，對數據驅動的需求進行了測試，但其自身仍有一定的局限性，需要在后續的研究中不斷加以完善。

10.3969/j.issn.1673-0194.2016.13.099

TH165+.3

A

1673-0194（2016）13-0182-02

2016-04-14