應(yīng)用技術(shù)矛盾提升自動(dòng)化測試用例編寫效率

李 英，谷原野，崔?巖，節(jié)忠海，劉德利

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長春 130000）

應(yīng)用技術(shù)矛盾提升自動(dòng)化測試用例編寫效率

李 英，谷原野，崔?巖，節(jié)忠海，劉德利

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長春 130000）

首先通過功能分析方法分析自動(dòng)化測試用例生成流程，然后應(yīng)用因果分析方法分析自動(dòng)化測試用例編寫效率低的主要原因，并針對測試用例編寫環(huán)節(jié)多的問題，采用技術(shù)矛盾的分析方法，查找技術(shù)矛盾矩陣對應(yīng)的創(chuàng)新發(fā)明原理，通過發(fā)明原理提供的思路制定了提升自動(dòng)化測試用例編寫效率的最優(yōu)方案。

TRIZ；技術(shù)矛盾；因果分析；自動(dòng)化測試系統(tǒng)

目前，汽車搭載電子控制單元的數(shù)量不斷增多，電氣功能復(fù)雜程度也越來越高，人工測試已經(jīng)無法滿足日益復(fù)雜的測試需求，自動(dòng)化測試正在逐步取代人工測試。自動(dòng)化測試具有執(zhí)行效率高、測試周期短、測試覆蓋度高、能夠充分保證整車電氣功能可靠性和正確性的特點(diǎn)。

自動(dòng)化測試系統(tǒng)需要執(zhí)行自動(dòng)化測試用例并出具測試報(bào)告，而自動(dòng)化測試用例編寫周期長、環(huán)節(jié)多、效率低，本文應(yīng)用TRIZ理論［1］的方法詳細(xì)分析影響自動(dòng)化測試用例編寫效率的根本原因，采用技術(shù)矛盾分析方法制定解決方案。

TRIZ是俄文字母的詞頭縮寫，即發(fā)明問題解決理論，其英文縮寫為TIPS（theory of inventive problem solving），是阿奇舒勒及其團(tuán)隊(duì)通過對世界專利庫中約250萬件世界高水平專利的分析與研究，提出的一種目前世界上公認(rèn)最全面、最系統(tǒng)的解決發(fā)明創(chuàng)造問題的創(chuàng)新理論方法。

1 技術(shù)矛盾原理

矛盾是TRIZ理論的核心部分，是解決工程實(shí)際問題最成熟、最高效的工具之一。其包括技術(shù)矛盾與物理矛盾，并提出了39個(gè)通用技術(shù)參數(shù)［2］（表1）、矛盾矩陣（表2）及40條發(fā)明原理（表3）。

表1 通用技術(shù)參數(shù)

表2 矛盾矩陣

表3 發(fā)明原理內(nèi)容表

其中，技術(shù)矛盾是指一個(gè)作用同時(shí)導(dǎo)致有用及有害2種結(jié)果，也可指有用作用的引入或有害效應(yīng)的消除導(dǎo)致一個(gè)或幾個(gè)子系統(tǒng)或系統(tǒng)變壞。技術(shù)矛盾常表現(xiàn)為一個(gè)系統(tǒng)中的2個(gè)子系統(tǒng)之間的矛盾。技術(shù)矛盾解題流程首先將技術(shù)矛盾問題通過39個(gè)通用技術(shù)參數(shù)進(jìn)行參數(shù)化后，形成標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)矛盾，通過對比矛盾矩陣找到對應(yīng)的發(fā)明原理，然后通過類比的思維得到領(lǐng)域解，流程如圖1所示。

圖1 技術(shù)矛盾解題流程

2 技術(shù)矛盾設(shè)計(jì)應(yīng)用

首先對自動(dòng)化測試用例編寫過程進(jìn)行功能分析［3］，自動(dòng)化用例生成的主要步驟為：人工用例編寫→導(dǎo)入用例轉(zhuǎn)化模板→轉(zhuǎn)化軟件→自動(dòng)化用例。如圖2所示。

圖2 功能分析

應(yīng)用規(guī)范化的三格描述法對自動(dòng)化用例編寫效率低的原因進(jìn)行因果分析［4］，找到問題產(chǎn)生的原因，分析每種原因的特性（缺乏、存在、有害、過度、不足、不可控、不穩(wěn)定等）及原因之間的關(guān)系，并從多個(gè)原因中找到問題的主要原因，如圖3所示。

圖3 因果分析

通過因果分析，導(dǎo)致自動(dòng)化測試用例編寫效率低的主要原因?yàn)檗D(zhuǎn)化環(huán)節(jié)較多，通過優(yōu)化軟件可減少轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)提升轉(zhuǎn)化效率，但會(huì)造成系統(tǒng)軟件功能復(fù)雜，引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。通過對應(yīng)矛盾的39個(gè)通用參數(shù)，將技術(shù)問題轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)矛盾：改善的參數(shù)為時(shí)間損失，惡化的參數(shù)為不穩(wěn)定性。通過查找矛盾矩陣，找到對應(yīng)的發(fā)明原理。

1）物理或化學(xué)參數(shù)改變原理：①改變聚集態(tài)（物態(tài)）；②改變濃度或密度；③改變?nèi)岫龋虎芨淖儨囟取?/p>

2）局部品質(zhì)原理：①將物體、環(huán)境或外部作用的均勻結(jié)構(gòu)變?yōu)椴痪鶆虻模虎谧屛矬w的不同部分各具不同的功能；③讓物體的各部分均處于完成自動(dòng)作的最佳狀態(tài)。

3）變害為利原理：①利用有害的因素（特別是環(huán)境中的有害作用），得到有益的結(jié)果；②將2個(gè)有害的因素相結(jié)合，進(jìn)而消除他們；③增大有害性的幅度，直至有害性消失。

4）組合原理：①在空間上，將相同的物體或相關(guān)操作加以組合；②在時(shí)間上，將相同或相關(guān)的操作進(jìn)行合并。

應(yīng)用組合原理，將相關(guān)的操作加以組合，得到如下3個(gè)方案。

方案1：將人工用例和轉(zhuǎn)化模板集成在一起，減少轉(zhuǎn)化流程，如圖4所示。

圖4 人工用例與轉(zhuǎn)化模板集成

方案2：將轉(zhuǎn)化模板和轉(zhuǎn)化軟件集成在一起，減少轉(zhuǎn)化流程，如圖5所示。

圖5 轉(zhuǎn)化模板與轉(zhuǎn)化軟件集成

方案3：將人工用例、轉(zhuǎn)化模板和轉(zhuǎn)化軟件集成在一起，減少轉(zhuǎn)化流程，如圖6所示。

比較各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，將方案3作為解決方案，通過再升級轉(zhuǎn)化軟件為集成軟件，包含人工用例、轉(zhuǎn)化軟件、轉(zhuǎn)化模板3個(gè)主要功能模塊，明確各模塊的功能定義及交互關(guān)系，降低軟件各模塊之間的耦合，同時(shí)在集成軟件中增加檢測模塊，檢測自動(dòng)化用例轉(zhuǎn)化過程中出現(xiàn)的問題，并提示工程師修改或檢測軟件可自動(dòng)修改相關(guān)錯(cuò)誤，可提升自動(dòng)化用例的品質(zhì)。集成軟件能夠?qū)崿F(xiàn)由人工用例向自動(dòng)化用例的自動(dòng)轉(zhuǎn)化，減少了轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，提升了自動(dòng)化測試用例的編寫效率。

圖6 人工用例、轉(zhuǎn)化模板與轉(zhuǎn)化軟件集成

3 結(jié)論

本文對TRIZ理論的技術(shù)矛盾的基本概念及設(shè)計(jì)流程進(jìn)行歸納闡述，通過應(yīng)用TRIZ理論分析方法，分析自動(dòng)化用例生成的過程及自動(dòng)化用例編寫效率低產(chǎn)生的主要原因；利用技術(shù)矛盾原理、矛盾矩陣定位發(fā)明原理，為問題的解決提供啟發(fā)，打破了思維定式，利用組合原理設(shè)計(jì)了3個(gè)解決方案；通過方案之間對比選出最優(yōu)方案；通過引進(jìn)集成軟件的實(shí)際應(yīng)用，極大地提升了自動(dòng)化測試用例編寫效率。

TRIZ理論和工具為解決技術(shù)問題提供了強(qiáng)大的方法論指導(dǎo)，在企業(yè)中將TRIZ理論進(jìn)行推廣與應(yīng)用，將有助提升企業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展，提升產(chǎn)品的競爭力。

［1］ 楊清亮.發(fā)明是這樣誕生的-TRIZ發(fā)明問題解決理論［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

［2］ 梁尚軍，郭巖，姚英俊，等. TRIZ理論及其在工裝改進(jìn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用［J］.飛機(jī)設(shè)計(jì)，2012（6）：11-13.

［3］ 盧希美，張付應(yīng)，張青青.基于TRIZ理論和功能分析的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)［J］.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2010（12）：255-257.

［4］ 王明亮，金波濤，王勇攀，等.應(yīng)用TRIZ創(chuàng)新理論解決車用電線束插接器護(hù)套的剛性問題［J］.汽車電器，2015（12）：25-27.

Improve Efficiency of Automatic Test Case Design Based on Technical Conflict

LI Ying，GU Yuan-ye，CUI Yan，JIE Zhong-hai，LIU De-li
（FAW Car Co.， Ltd.， Changchun 130000，China）

In this paper， function analysis method is used to analyze the process of automated test case generation，then causal analysis methods are applied to get the root cause of the low efficiency of automatic test case design. The optimal solution of promoting efficiency of automated test case is generated by applying technical conflict method， conflict matrix and the principle of innovation.

TRIZ；technical conflict；causal analysis；automatic test system

U467

A

1003-8639（2017）11-0067-03

2017-01-19

李英（1978-）男，遼寧沈陽人，副高級工程師，博士，主要工作方向?yàn)槠囯姎饧軜?gòu)、電氣系統(tǒng)、主動(dòng)安全、智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)開發(fā)與驗(yàn)證；谷原野（1984-），男，吉林乾安人，工程師，碩士，主要工作方向?yàn)槠囯娖鲉蜗到y(tǒng)功能測試、電氣功能測試硬件在環(huán)測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、整車電氣功能測試等；崔巖（1988-），女，遼寧阜新人，助理工程師，主要工作方向?yàn)槠囇邪l(fā)項(xiàng)目管理、預(yù)算編制；節(jié)忠海（1982-），男，黑龍江海倫人，工程師，碩士，主要工作方向?yàn)殡姎夤δ軠y試硬件在環(huán)測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、整車電氣功能測試等；劉德利（1987-），男，吉林長嶺人，工程師，碩士，主要工作方向?yàn)槠囯娖鲉蜗到y(tǒng)功能測試、電氣功能測試硬件在環(huán)測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、整車電氣功能測試等。

（編輯 凌 波）