GB T 19902.4-2010 工业自动化系统与集成 制造软件互操作性能力建规 第4部分:一致性测试方法、判则及报告.pdf
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1、ICS 25.040 L 67 GB 中华人民圭t./、不日国国家标准GB/T 19902.4-201 O/ISO 16100-4: 2006 工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规第4部分:一致性测试方法、判则及报告Industrial automation systems and integration一Manufacturing software capability profiling for interoperability 一Part 4: Conformance test methods , criteria and reports (ISO 16100-4: 2006 ,
2、IDT) 2010-12-01发布2011-05-01实施数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 19902.4-2010/ISO 16100-4:2006 目次IHH1114444558899900136726 411i币i1i1A1i。LnJU试咱山民试性测致性一致的一器动口的配活性规匹v致专1一力型萨性器能类到功功拍引酬蜘四)H件方程非唱唱川们性的一一规录录.试型试过时冗冗盯致构的的专附附白卜mmZT主E时挪用叩如俨1创创创测TEE献围范语略致-U一致U自自能基A-BHU言言范规术缩一123-1234U12343札iL乞前引12345旦旦旦6丘
3、队队队71111附附参G/T 19902.4-201 O/ISO 16100-4: 2006 目IJ1=1 GB/T 19902(工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规分为如下几部分:二第1部分:框架;二第2部分:建规方法论;一第3部分:接口服务、协议与能力模板;一第4部分:一致性测试方法、判则及报告;一第5部分:基于多能力类结构进行专规匹配的方法学。GB/T 19902的本部分为GB/T19902的第4部分。本部分等同采用ISO16100-4: 2006(工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规第4部分:一致性测试方法、判则及报告)(英文版)。本部分的技术内容和组成结构与ISO16
4、100-4: 2006相一致,在编写格式上符合我国国家标准GB/T 1. 1-2000(标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则。只根据我国国家标准的制定要求和为方便使用,做了如下编辑性的改动:a) 大写的英文缩写保留英文原名,去掉ISO前言。b) 将本国际标准和ISO16100改为GB/T19902。将ISO16100-4改为GB/T19902的本4部分或GB/T19902.4。c) 将规范性引用文件中己转化为国家标准的国际标准编号改为国家标准编号,并将相应的国家标准采用的国际标准版本号放在国家标准编号后的括弧内,便于使用和查阅。未转化的国际标准保留。d) 删去了原文中不符合我国标准编写
5、的字句。本部分的附录A、附录B是资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口。本部分负责起草单位:北京机械工业自动化所、东南大学。本部分主要起草人:王茜、高雪芹、杨书评、黎晓东、远铮。I G/T 19902.4-2010/ISO 16100-4 :2006 引GB/T 199020S0 16100)源自于ISO/TC184/SC 5的战略计划中描述的工业和经济环境,特别是:a) 日益增长的供应商特有的解决方案;b) 应用标准时用户遇到的困难;c) 需要向系统集成工具模块集迁移;d) 认识到应用软件及使用该软件的专业知识乃是企
6、业的资产。GB/T 19902是用于对软件能力进行规范化专规的国家标准,这种描述是可计算机表达,人可读取的。它的目标提供一个用于描述制造软件能力的方法,这些能力与其在整个制造业领域生命周期中的任务相关,不依赖于特定的系统体系结构或实现平台。GB/T 19902中本部分的某些图表是根据UML的约定构造的。因为并不是图表中所有的概念在文章中都有解释,故假定本部分的读者对UML应有一定的认识。E GB/T 19902.4-2010/180 16100-4: 2006 1 范围工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规第4部分:一致性测试方法、判则及报告GB/T 19902的本部分详细描述了测试方法
7、,相关测试判则以及用于评价和表明一个实现一致性程度的声明格式,比如,一个UUT同GB/T19902其他部分中特定要求的一致性程度。本部分包括一些用来帮助制造商或供应商(第一团体),用户或买方(第二团体)或者一个独立组织(第三团体)进行一致性评估的详细定义。GB/T 19902的本部分应包括以下内容:一一致性元素的列表,可用来判断一个实现是否与GB/T19902相一致;一致性测试和声明的定义,用来表明一个实现满足了哪些一致性元素;一一一致性声明中包含的各元素的描述;一一一整套规则用来判断多个一致性元素组合的合法性。GB/T 19902的本部分不包括以下内容:涉及一致性的标号或标签,授权以及制造者
8、或供应商有关一致性声明的内容;一一实现的日期或利用标准的不同团体之间责任分配问题;一对生产,制作和交付过程的要求,除非如果没有这些要求时不能充分说明一致性的产品、过程或服务;一一-对生产、运行和交付产品、过程及服务的质量控制要求。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T19902的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB/T 19902.1-2005工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规
9、第1部分:框架(lSO 16100-1:2002 ,IDT) GB/T 19902.2-2005 工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规第2部分:建规方法论(lSO16100-2:2003 ,IDT) GB/T 19902. 3一2006工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规第3部分:接口服务、协议及能力模板(lSO16100-3:2005 , IDT) REC-xml-20000814 可扩展标记语言(XML)1. 0 W3C推荐REC-xmlschema-1-20010502 XML Schema 第1部分z框架REC-xmlschema-2-20010502 XML Sche
10、ma 第2部分:数据类型3 术语和定义为了更好地描述本部分,使用如下术语和定义。其中的某些术语和定义是从其他标准中完全引用1 G/T 19902.4-2010/ISO 16100-4:2006 或改编过来的,文章中用括号标明了所引用的标准详细部分和条目。3. 1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3. 7 抽象测试项abstract test case 一项规定,至少包含一个测试目的,独立于实现平台、参数值和方法。GB/T 16656.31-1997 , 3. 2.1J 抽象测试用例集abstract test suite 抽象测试用例的集合。能力capability 软件能力提供者所能
11、提供的功能和服务以及一组对性能评价的标准wGB/T 19902.1-2005,3.3J 注:该定义与GB/T19114.1 .2003和ISO/DIS19439中的定义不同。在GB/T19114.1-2003和ISO/DIS19139 中,能力被定义为能够执行给定活动的品质。参见GB/T20720. 1- 2006. 能力类capabiIity class 能力建规方法中的元素,描述了制造活动中与软件单元的任务相关的功能和行为。GB/T 19902, 2-2005 ,3. 3J 能力建规capability profiling 在软件互操作框架中选择一组由指定接口定义的己提供的服务。GB/T
12、19902.1-2005 ,3. 4J 一致性conformance; conformity 规范和一次真实的实现之间的种关系,即规范中任何论点为真时,在真实的实现中也为真。例:一个专规实现与根据GB/T19902巾规则创建的模板规范是J致的。一致性测试点conformane point 在GB/T19902部分子条款中包含的特定需求,作为进行测试并确定一次实现是否一致的基本原则。3.8 3.9 3. 10 2 一致性声明conformance statement 一个陈述,它标识出规范的一致性点以及在这些点上必须满足的行为。根据GB/T18714. 2-2002 , 15. 1改写一致性测试
13、conformance test; conformity assessment 按照标准所规定的具体特性对待产品(候选产品)的测试,以便确定该产品一致性实现的程度。GB/T 16656.31 1997 ,3.2.22J 一致性测试报告conformance test report 一致性评估过程结束时产生的文件,该文件应该提供对UUT按照标准进行一致性测试的结果汇总以及测试的细节。3.11 3. 12 GB/T 16656.31-1997,3.2. 23J 一致性的实现conforming implementation 满足一致性要求的实现,并符合在CSI中所声明的能力。根据GB/T16656
14、.31-1997,3.2.24改写可执行测试用例executable test case GB/T 19902.4-2010/ISO 16100-4 :2006 ATC的实现,它是平台相关的,并且与参数值和特定的测试方法有关。3.13 3. 14 3.15 3. 16 可执行测试集executable test suite 可执行测试用例ETC的集合。证伪测试falsification testing 查找实现中错误的一种测试方法。根据GB/T16656.31-1997,3.2.32改写接口interface 对象行为的抽象,包括对象交互作用的子集及交互作用的约束。制造软件单元manufact
15、uring software unit 一类软件资源,由一个或多个制造软件组件组成,在制造活动中执行一个特定的功能或任务,同时支持与其他单元的公共信息交换的机制。GB/T 19902. 1-2005,3. 12J 注:一个软件单元能用UML建模成一个软件对象。3.17 3. 18 3.19 匹配器matcher 按照请求的能力专规与提供的能力专规进行比较的机制。GB/T 19902.3-2006,3. 1. 6J E配等级matching level 专规定性评价一个MSU能力专规满足一个制造活动的软件功能性需求的程度。GB/T 19902.3-2006,3. 1. 7J MSU可互操作性MS
16、U interoperability 一个MSU在与另一个MSU交换一组应用信息的过程中,支持一个接口规范的特殊用途的能力。GB/T 19902. 3-2006 , 3. 1. 8J 3.20 专规profile 一个或多个基础规范和/或子专规的集合。例如,所选择的类的标识、一致的子集、那些基础规范的G/T 19902.4-2010/ISO 16100-4:2006 选项和参数,或为完成具体的功能、活动或关系所必需的子专规。3.21 3.22 3.23 GB/T 19902.2一-2005,3.10J参考能力类结构reference capability c1ass structure 用于能
17、力建规的能力类层次表示的模式。GB/T 19902.3-2006,3. 1. 11J 模板template 制造软件能力专规的模式。GB/T 19902. 3-2006 ,3.1.14J 测试的单元unit unel t四t测试的单元可以是能力专规、能力模板、能力类结构或专规匹配器,对它们进行测试来判断是否满足或提供GB/T19902中所描述的特定特性。4 缩略语ATC ATG ATS CITI CSI ETC ETG ETS MSU UML UUT XIPI XITI X肌1L5 一致性框架5. 1 一致性测试抽象测试用例Abstract test case 抽象测试组Abstract te
18、st group 抽象测试用例集Abstract tcst suitc 测试实现的一致性信息Conformance information for testing the implementation 实现的一致性声明Conformancc statement for the implementation 可执行测试用例Executable test ease 可执行的测试组Executable test group 可执行测试用例集Exccutablc test suitc 制造软件单元Manufacturing soft warc unit 统一建模语言U nified Modeling
19、Language 测试单元Unit under test 平台实现的附加信息Extra information for p!atform implementation 测试实现的附加信息Extra information for testing th imp!ementation 可扩展标记语言Extensblc Markup Language 如果UUTC例如能力专规,模板,参考能力类结构或专规匹配器)的行为与GB/T19902中该部分特定的一致性需求相符时,就称该UUT是一致的。一致性测试是用来验证一个实现是否满足标准或规范的要求。一致性测试是实现软件互操作必经的一步,但只有它并不能完全保
20、证互操作性,因为一致性测试仅仅向开发者和用户保证满足一致性的UUT具有预期的行为,比如执行已知的功能或是有指定的接口或格式。GB/T 19902一致性测试最基本的策略应该是证伪性测试,它是指一个实现接收有效和元效输入的多种组合,然后通过比较测试输出和判则中预期的输出内容来判定一致性的程度。当一个测试输出4 GB/T 19902.4-2010/ISO 16100-4 :2006 与预期输出不符时,就可得出实现与规范不一致的推论。然而,即使一致性测试的输出是正确时,也并不意味着完全的一致,故证伪性测试只能证明不一致性的存在。另外,使用多样化的输入可提高一致的可能性。5.2 UUT类型制造软件的互操
21、作可通过GB/T19902. 2的能力建规方法来实现,对需求活动与制造软件单元进行能力建规的主要阶段如下:a) 创建能力类结构并注册入数据库;b) 根据制造业应用的需求在数据库中寻找能力类结构;c) 从参考能力类结构数据库中选择能力类;d) 创建能力模板并注册人数据库;e) 在数据库中寻找能力类相应的能力模板;f) 通过用具体值填充能力模板中各个域,创建一个能力专规,并注册人数据库;g) 利用基于能力专规的匹配器来对需求和制造软件单元MSU的专规进行匹配。在a),d)和f)步中对UUT进行注册之前,应先对UUT类型进行一致性测试。只有当多个MSU各自的能力专规都通过用能力类结构,能力类及能力专
22、规模板验证有效时,它们之间的互操作性才能得到保证。只有通过一致性测试才能保证互操作可能性的四个UUT类型是:-参考能力类结构;能力模板;一一能力专规;能力专规匹配器。5.3 一致性测试方法如图1所示,下列活动应该形成一致性测试的过程:a) 创建实现的一致性声明CSI;b) 创建抽象测试用例ATC;c) 创建可执行测试用例ETC;d) 测试UUT。测试过程是从创建实现的一致性声明CSI开始的,CSI基于对一致性测试点的分析和GB/T19902 所包括的一致性测试判则。通过增加测试执行的附加信息XITI和实现的一致性声明CSI,可创建一个ATC,其中测试执行的附加信息XITI应该用UUT类型描述并
23、且包括表2中为每个UUT类型所列出的所有项。每个ATC都应可追溯到相应实现的一致性声明CSI,并可作为可执行测试用例ETCs的一个集合来实现。对于一个特定的测试平台,在表3中列出的附加信息应当与可执行测试用例ETCs相结合形成可执行的测试用例集ETS。5 GB/T 19902.4-2010/ISO 16100-4 :2006 标准和规范F1 日1二吃、 气、|纽|气、|扭| | / / / / / / / 圄1开发一致性测试过程的方法学当在某个特定的UUT上执行ETS(可执行测试用例集)时,测试的结果集应由这个特定的ETS中的每个ETC(可执行的测试用例)的执行结果组合而成。每个可执行测试用例
24、ETC的测试结果有通过和失败两种情况。当一个UUT的特定可执行测试用例ETC结果失败时,就意味着其与相应的ATC不符合,其中的ATC可映射到一致性测试点集和相关测试判则。当至少有一个属于ETS的ETC测试6 : GB/T 19902.4-201 O/ISO 16100-4: 2006 结果失败时,则称该ETS是不完全一致的。对每一个UUT类型,都有对于一致性测试中所有活动的输入和输出。这些输入和输出的详细描述如下:a) 创建CSl(实现的一致性声明)活动见表Ub) 创建ATC(抽象测试用例)活动见表2;c) 创建ETC(可执行测试用例)活动一-见表3; d) 测试UUT(测试中的单元)活动一一
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