應用技術矛盾提升自動化測試用例編寫效率

李 英，谷原野，崔?巖，節忠海，劉德利

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長春 130000）

應用技術矛盾提升自動化測試用例編寫效率

李 英，谷原野，崔?巖，節忠海，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化測試用例生成流程，然后應用因果分析方法分析自動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節多的問題，采用技術矛盾的分析方法，查找技術矛盾矩陣對應的創新發明原理，通過發明原理提供的思路制定了提升自動化測試用例編寫效率的最優方案。

TRIZ；技術矛盾；因果分析；自動化測試系統

目前，汽車搭載電子控制單元的數量不斷增多，電氣功能復雜程度也越來越高，人工測試已經無法滿足日益復雜的測試需求，自動化測試正在逐步取代人工測試。自動化測試具有執行效率高、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。

自動化測試系統需要執行自動化測試用例并出具測試報告，而自動化測試用例編寫周期長、環節多、效率低，本文應用TRIZ理論［1］的方法詳細分析影響自動化測試用例編寫效率的根本原因，采用技術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），是阿奇舒勒及其團隊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最全面、最系統的解決發明創造問題的創新理論方法。

1 技術矛盾原理

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

表1 通用技術參數

表2 矛盾矩陣

表3 發明原理內容表

其中，技術矛盾是指一個作用同時導致有用及有害2種結果，也可指有用作用的引入或有害效應的消除導致一個或幾個子系統或系統變壞。技術矛盾常表現為一個系統中的2個子系統之間的矛盾。技術矛盾解題流程首先將技術矛盾問題通過39個通用技術參數進行參數化后，形成標準的技術矛盾，通過對比矛盾矩陣找到對應的發明原理，然后通過類比的思維得到領域解，流程如圖1所示。

圖1 技術矛盾解題流程

2 技術矛盾設計應用

首先對自動化測試用例編寫過程進行功能分析［3］，自動化用例生成的主要步驟為：人工用例編寫→導入用例轉化模板→轉化軟件→自動化用例。如圖2所示。

圖2 功能分析

應用規范化的三格描述法對自動化用例編寫效率低的原因進行因果分析［4］，找到問題產生的原因，分析每種原因的特性（缺乏、存在、有害、過度、不足、不可控、不穩定等）及原因之間的關系，并從多個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，導致自動化測試用例編寫效率低的主要原因為轉化環節較多，通過優化軟件可減少轉化環節提升轉化效率，但會造成系統軟件功能復雜，引起系統不穩定。通過對應矛盾的39個通用參數，將技術問題轉化為標準的技術矛盾：改善的參數為時間損失，惡化的參數為不穩定性。通過查找矛盾矩陣，找到對應的發明原理。

1）物理或化學參數改變原理：①改變聚集態（物態）；②改變濃度或密度；③改變柔度；④改變溫度。

2）局部品質原理：①將物體、環境或外部作用的均勻結構變為不均勻的；②讓物體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作的最佳狀態。

3）變害為利原理：①利用有害的因素（特別是環境中的有害作用），得到有益的結果；②將2個有害的因素相結合，進而消除他們；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操作加以組合；②在時間上，將相同或相關的操作進行合并。

應用組合原理，將相關的操作加以組合，得到如下3個方案。

方案1：將人工用例和轉化模板集成在一起，減少轉化流程，如圖4所示。

圖4 人工用例與轉化模板集成

方案2：將轉化模板和轉化軟件集成在一起，減少轉化流程，如圖5所示。

圖5 轉化模板與轉化軟件集成

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

比較各個方案的優缺點，將方案3作為解決方案，通過再升級轉化軟件為集成軟件，包含人工用例、轉化軟件、轉化模板3個主要功能模塊，明確各模塊的功能定義及交互關系，降低軟件各模塊之間的耦合，同時在集成軟件中增加檢測模塊，檢測自動化用例轉化過程中出現的問題，并提示工程師修改或檢測軟件可自動修改相關錯誤，可提升自動化用例的品質。集成軟件能夠實現由人工用例向自動化用例的自動轉化，減少了轉化環節，提升了自動化測試用例的編寫效率。

圖6 人工用例、轉化模板與轉化軟件集成

3 結論

本文對TRIZ理論的技術矛盾的基本概念及設計流程進行歸納闡述，通過應用TRIZ理論分析方法，分析自動化用例生成的過程及自動化用例編寫效率低產生的主要原因；利用技術矛盾原理、矛盾矩陣定位發明原理，為問題的解決提供啟發，打破了思維定式，利用組合原理設計了3個解決方案；通過方案之間對比選出最優方案；通過引進集成軟件的實際應用，極大地提升了自動化測試用例編寫效率。

TRIZ理論和工具為解決技術問題提供了強大的方法論指導，在企業中將TRIZ理論進行推廣與應用，將有助提升企業的創新與發展，提升產品的競爭力。

［1］ 楊清亮.發明是這樣誕生的-TRIZ發明問題解決理論［M］.北京：機械工業出版社，2002.

［2］ 梁尚軍，郭巖，姚英俊，等. TRIZ理論及其在工裝改進設計中應用［J］.飛機設計，2012（6）：11-13.

［3］ 盧希美，張付應，張青青.基于TRIZ理論和功能分析的產品創新設計［J］.機械設計與制造，2010（12）：255-257.

［4］ 王明亮，金波濤，王勇攀，等.應用TRIZ創新理論解決車用電線束插接器護套的剛性問題［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，主要工作方向為汽車電氣架構、電氣系統、主動安全、智能網聯系統開發與驗證；谷原野（1984-），男，吉林乾安人，工程師，碩士，主要工作方向為汽車電器單系統功能測試、電氣功能測試硬件在環測試系統的設計與應用、整車電氣功能測試等；崔巖（1988-），女，遼寧阜新人，助理工程師，主要工作方向為汽車研發項目管理、預算編制；節忠海（1982-），男，黑龍江海倫人，工程師，碩士，主要工作方向為電氣功能測試硬件在環測試系統的設計與應用、整車電氣功能測試等；劉德利（1987-），男，吉林長嶺人，工程師，碩士，主要工作方向為汽車電器單系統功能測試、電氣功能測試硬件在環測試系統的設計與應用、整車電氣功能測試等。

（編輯 凌 波）