正交试验法及其示例

article/2025/9/16 8:24:50

正交试验法及其示例

正交实验法是一种测试组合的方法。把影响实验指标的条件称为因子，而影响实验因子的条件叫因子的状态。利用正交实验设计方法来设计测试用例时，首先要根据被测试软件的规格说明书找出影响其功能实现的操作对象和外部因素(输入??)，把他们当作因子；而把各个因子的取值当作状态。
正交表的构成
          行数(Runs)：正交表中的行的个数，即试验的次数，也是我们通过正交实验法设计的测试用例的个数。
          因素数(Factors) ：正交表中列的个数，即我们要测试的功能点。
          水平数(Levels)：任何单个因素能够取得的值的最大个数。正交表中的包含的值为从0到数“水平数-1”或从1到“水平数” 。即要测试功能点的输入条件。
正交表的形式：
L行数(水平数因素数)
如：L8(27)

与判定表法的区别是：判定表法是人工对全排列进行组合，正交试验法是借助数学工具从全排列组合中选出组合组成正交表，测试的时候查看正交表编写测试用例。下图是四因子三状态的正交表：

正交试验法是用最少的测试用例覆盖两两组合，根据经验来看，如何两两组合没有问题，三三组合、四四组合等出问题的可能性也不大
正交试验法怎么用：
- 构造因子——状态表

- 加权筛选，构造因素分析表
  - 根据各个因子和状态的权值，删除权值较小的因子和状态，缩减测试用例集合到允许范围（压缩测试用例）
- 根据正交表构造测试集合。
  - 如果各个因子的状态数不统一，先用逻辑值组合（真和假）各因子的状态。
  - 查找最接近的对应阶数的正交表
  - 从根节点到叶子节点逐步替换，然后得到最终的正交表
  - 正交表的选取原则
    - 若有M个因子，每个因子都有N个状态，则选取M因子N状态的正交表。若该正交表不存在则增加因子数
    - 若各个因子的状态数目不同，则选择出现次数最多的状态数。比如有四个因子，第一个因子有两个状态。第二个和第三个因子都有三个状态，第四个因子有四个状态。三个状态出现了两次，出现次数最多，则状态数为三。如果第四个因子也有两个状态，即两个状态和三个状态都出现了两次，则选择最大的那个状态数，即状态数是三。
  - 正交表的使用：
    - 因子的状态数等于正交表的状态数，直接替换
    - 因子的状态数大于正交表的状态数，将多余的状态合并（如两个合并成一个中间状态），带入正交表，然后再替换（中间状态替换成对应的两个状态）
    - 因子的状态数小于正交表的状态数，正交表中多出来的状态用实际状态的任意值替换掉。
- 根据正交表的每一行编写测试用例
可以使用正交试验法的情形
- 单个功能测试：输入是因子，输出是状态
- 功能组合测试：功能是因子，是否包含功能是状态
- 配置测试：配置项是因子，每个配置项的值是状态
注：正交试验法是数学推导出来的，有的组合可能并没有实际意义，有的实际情况可能并没有包含，可根据实际情况删补测试用例。
示例（web系统）
- 包含大量的服务器、操作系统、浏览器插件
  - Web浏览器：Netscape6.2、IE6.0、Opera4.0
  - 插件：无、RealPlayer、MediaPlayer
  - 服务器：IIS、Apache、Netscape Enterprise
  - 操作系统：Windows2000、Windows NT、Linux
- 因子
  - Web浏览器
  - 插件
  - 服务器
  - 操作系统
- 各因子的状态
  - Web浏览器：1：Netscape6.2、2：IE6.0、3：Opera4.0
  - 插件：1：无、2：RealPlayer、3：MediaPlayer
  - 服务器：1：IIS、2：Apache、3：Netscape Enterprise
  - 操作系统：1：Windows2000、2：Windows NT、3：Linux
- 选择四因子三状态的正交表
- 带入可得