功能模拟方法、黑箱方法全解
黑箱.灰箱。白箱ppt
步骤
运用黑箱方法，主要采取这样几个步骤： 1、界定黑箱，即明确界定黑箱的内涵和外延，把黑箱 从它所处的环境中分离出来。
2、考察黑箱，即通过实验来考察环境与黑箱之间在质 料、能量、信息诸方面输入、输出的变换情况。
3、阐明黑箱，即根据输入和输出的变换情况，对黑箱 的内部结构、特性和状况作出判断或说明。
3，黑箱方法要突出联系的原则。把所要研究的系统置 于环境之中，从系统与环境之间的相互联系中去研究、 认识对象。黑箱方法的应用很广，例如原子物理学中 著名的卢瑟福“散射实验”。现在人们在研究基本粒 子时，也试图用黑箱方法探索基本粒子深层的结构。 在社会领域中，对一些规模庞大、结构复杂的大系统 如国民经济计划管理系统、环境监测等也采用黑箱方 法从整体上进行研究和分析。黑箱方法有其独特的优 点，但也有很大的局限性，它强调研究整体功能，而 对内部的精确结构和局部细节不能准确回答，在研究 客观对象过程中，必须把黑箱方法和其他科学方法结 合起来。
思政1202班 李慧
黑箱方法
概念 黑箱亦称“黑盒”或“黑匣”。它是指内部构 造还不清楚，由于条件的限制，只能通过外部 观测和试验去认识其功能和特性的系统。例如 人的大脑、地球、密封的仪器等，都可以看作 是黑箱。我们把外部对黑箱的影响称为黑箱的 输入，把黑箱对外部的反应称为黑箱的输出。 黑箱方法，也称“黑箱系统辨识法”。通过观 测外部输入黑箱的信息和黑箱输出的信息的变 化关系，来探索黑箱的内部构造和机理的方法。 “黑箱”指内部构造和机理不能直接观察的事 物或系统。黑箱方法注重整体和功能，兼有抽 象方法和模型方法的特征。
出发点
编辑“黑箱”的研究方法的出发点在于：自然界中 没有孤立的事物，任何事物间都是相互联系，相互作 用的，所以，即使我们不清楚“黑箱”的内部结构， 仅注意到它对于信息刺激作出如何的反应，注意到它 的输入—输出关系，就可对它作出研究。如果我们能设 计出一个系统，在同样的输入作用下，它的输出和所 模拟的对象的输出相同或相似，就可以确认实现了模 拟的目标。在此，信息的输入，就是一个事物对黑箱 施加影响；信息的输出，就是黑箱对其他的事物的反 作用。事实上人们在对信息进行分析和综合时，很少 追求结构上的相似性，而总是把握信息的观点，行为 功能的观点。
什么是黑箱方法
什么是黑箱方法？钟敏仁132012112 电子2班摘要：黑箱方法，是通过考察系统的输入、输出及其动态过程，他在社会中是普遍存在的，很多时候我们都在应用着它。
他可以应用于军事，可以用于中医看病，可以用于人口研究，可以探索未知事物，亦可以用于日常生活……黑箱方法，又称“黑箱系统辨识法”，是通过考察系统的输入、输出及其动态过程，来定量或定性地认识系统的功能特性、行为方式，以及探索其内部结构和机理的一种控制论认识方法。
黑箱方法注重整体和功能，兼有抽象方法和模型方法的特征。
黑箱亦称“黑盒”、“黑匣”、“闭盒”。
它是控制论中的一个概念，指内部构造还不清楚，由于条件的限制，只能通过外部观测和试验去认识其功能和特性的系统。
例如人的大脑、地球、密封的仪器等，都可以看作是黑箱。
人们把外部对黑箱的影响称为黑箱的输入，把黑箱对外部的反应称为黑箱的输出。
研究黑箱主要有两种方法：第一种方法就是通过一定的手段进入研究对象的内部，直接观察其内部结构，直接控制它的内部运动。
这个方法在运用过程中通常采用两个主要的手段：输入和输出。
人们把从外部对黑箱进行影响称为黑箱的输入，把黑箱对外部输入的反应称为黑箱的输出。
艾什比指出，“黑箱问题在各门科学中都是普遍存在的。
在神经生理学中，人们通过观察对动物的刺激和反应来推断其内部神经结构；在日常生活中黑箱也普遍的存在。
例如一个人在开门，当他打不开门时，不必卸下门锁，即是将门把手上下左右的转动（输入），看门闩开不开（输出）。
这就是运用了黑箱方法。
”黑箱方法可以说古已有之，中国的中医看病就是其中之一，通常是通过“望、闻、问、切”等外部观测来诊断病情，并不进行开刀解剖，这就是典型的黑箱方法。
作为一种现代的科学方法，是从20世纪50年代开始的。
1956年，艾什比在他所写的《控制论等论》中对黑箱方法作了比较系统的阐述。
首先他明确了什么是黑箱问题。
他认为；“黑箱问题是在电机工程中出现的。
给电机师一个密封箱，上面有些输入接头、可以随意通上多少电压、电击或任何别的干扰；此外有些输出接头，可以借此作他所能作的观察。
高二通用技术会考复习题
【例题】 如图所示是一个农业温室。要设计 该温室的温度自动控制系统，下列器件中不需 要用到的是( A )
A．安全监控摄像头 B．温度传感器 C．加热器 D．温度控制器
如图所示为某校学生设计制作的自动取汤机，能保持 汤的温度在一定范围内。按一下取汤按钮，就自动落 下一只碗，并放出一定量的汤在碗中。在该自动取汤 机的温度控制系统中，不需要的器件是( D )
【练习】 如图所示是上海世博会“智能化垃圾气力 输送系统”中的垃圾桶，桶内装有容量传感器，当 垃圾达到桶容积的80%时，该信息传输到垃圾处理 控制中心，中心启动千米外的抽风机开始抽气，将 垃圾吸往“垃圾收集站”。关于这个控制系统，下 列说法正确的是( C )
A．执行器是容量传感器 B．控制器是抽风机 C．被控对象是桶内垃圾 D．设定值是实际吸出的垃圾量
压力变送器检测储气罐中的压力值，该值被送自到动控报制警器装，置与 (1)该设系定压统力除值了进压行力比自较动，控控制制子器系根统据以偏外差，值还控有制_变__频__气__泵_子的系转统 和自速定动，上排从限气而时装使，置储就。气发罐出的报实警际信压号力，达并到自设动定排值气。当压力值超出设 (2)根据示意图及其描述，补充完整压力自动控制系统方框图。
对系统的影响：影响被控量的变化
被控量（输出量）：就是 控制系统要控制的量。也 干扰因就素是有说：这供个水系水统压要（控1制分的）、出水量（1分） 对系统是的什影么响量： 影响实际水位的变化（1分）
控控执制制行器量器：：：即就对即是输执入直行信接器号对的进被输行控处出对理信并象号发进出行控控制制命的令的装装置置和和元元件件
电量传感器
(2)为防止充电座被其他物体遮挡或防止机器人进入后无返回的 路线，设计师们常需要对常用家具底部高度与家具支撑脚宽度做 大量的科学分析与数学统计，这体现了系统分析_科__学__性____原则。
黑箱法
“黑箱法”是指一个系统内部结构不清楚.或恨（根）本无法弄清楚时,从外部输入控制信息,使系统内部发生反应后输出信息,再恨据其输出信息来研究其功能和特性的一种方法。
1945年，控制论创始人N.维纳提出了“封闭盒”概念及其研究途径。
1948年，W.R.阿什比提出了黑箱概念，他说的黑箱就是维纳所说的封闭盒。
所谓“黑箱”，就是指那些既不能打开，又不能从外部直接观察其内部状体的系统，比如人们的大脑只能通过信息的输入输出来确定其结构和参数。
“黑箱”研究方法的出发点在于：自然界中没有孤立的事物，任何事物间都是相互联系，相互作用的。
所以，即使我们不清楚黑箱的内部结构，仅注意到它对于信息刺激如何作出反映，主义到它的输入--输出关系，就可以对它作出研究。
黑箱法从综合的角度为人们提供了一条认识事物的重要途径，尤其对某些内部结构比较复杂的系统，对迄今为止人们的力量尚不能分解的系统，黑箱理论提供的研究方法是非常有效的黑箱概念黑箱亦称“黑盒”或“黑匣”。
它是指内部构造还不清楚，由于条件的限制，只能通过外部观测和试验去认识其功能和特性的系统。
例如人的大脑、地球、密封的仪器等，都可以看作是黑箱。
我们把外部对黑箱的影响称为黑箱的输入，把黑箱对外部的反应称为黑箱的输出。
黑箱方法，也称“黑箱系统辨识法”。
通过观测外部输入黑箱的信息和黑箱输出的信息的变化关系，来探索黑箱的内部构造和机理的方法。
“黑箱”指内部构造和机理不能直接观察的事物或系统。
黑箱方法注重整体和功能，兼有抽象方法和模型方法的特征。
所谓黑箱方法，就是通过考察系统的输入、输出及其动态过程，而不通过直接考察其内部结构，来定量或定性地认识系统的功能特性、行为方式，以及探索其内部结构和机理的一种控制论认识方法。
黑箱方法，就是在不打开黑箱的情况下，只是通过外部观测、试验，找出输入和输出的关系，并由此来研究黑箱的功能和特性，探索其构造和机理的一种科学方法。
黑箱方法的出发点??“黑箱”的研究方法的出发点在于：自然界中没有孤立的事物，任何事物间都是相互联系，相互作用的，所以，即使我们不清楚“黑箱”的内部结构，仅注意到它对于信息刺激作出如何的反应，注意到它的输入—输出关系，就可对它作出研究。
黑盒测试的五种典型方法
黑盒测试(black—box testing)又称功能测试、数据驱动测试或基于规范的测试。
用这种方法进行测试时，被测程序被当作看不见内部的黑盒。
在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下，测试者仅依据程序功能的需求规范考虑确定测试用例和推断测试结果的正确性。
因此黑盒测试是从用户观点出发的测试，黑盒测试直观的想法就是既然程序被规定做某些事，那我们就看看它是不是在任何情况下都做的对。
完整的“任何情况”是无法验证的，为此黑盒测试也有一套产生测试用例的方法，以产生有限的测试用例而覆盖足够多的“任何情况”。
由于黑盒测试不需要了解程序内部结构，所以许多高层的测试如确认测试、系统测试、验收测试都采用黑盒测试。
黑盒测试首先是程序通常的功能性测试。
要求：每个软件特性必须被一个测试用例或一个被认可的异常所覆盖；用数据类型和数据值的最小集测试；用一系列真实的数据类型和数据值运行，测试超负荷、饱和及其他“最坏情况”的结果；用假想的数据类型和数据值运行，测试排斥不规则输入的能力；对影响性能的关键模块，如基本算法、应测试单元性能(包括精度、时间、容量等)。
不仅要考核“程序是否做了该做的?”还要考察“程序是否没做不该做的2”同时还要考察程序在其他一些情况下是否正常。
这些情况包括数据类型和数据值的异常等等。
下述几种方法：(a)等价类划分，(b)因果图方法，(c)边值分析法，(d)猜错法，(e)随机数法，就是从更广泛的角度来进行黑盒测试。
每一个方法都力图能涵盖更多的“任何情况”，但又各有长处，综合使用这些方法，会得到一个较好的测试用例集。
1.等价类划分等价类划分是一种典型的黑盒测试方法。
等价类是指某个输入域的集合。
它表示对揭露程序中的错误来说，集合中的每个输入条件是等效的。
因此我们只要在一个集合中选取一个测试数据即可。
等价类划分的办法是把程序的输入域划分成若干等价类，然后从每个部分中选取少数代表性数据当作测试用例。
这样就可使用少数测试用例检验程序在一大类情况下的反映。
4、黑箱方法
我们把所要研究的对 象看成黑箱，通过对 系统输入和输出的研 究，进而推断出系统 内部结构及功能的方 法。
我们把外部对黑箱 1、事物本身特征 的影响称为黑箱的 2、人们的认识能力 输入，把黑箱对外 部的反应称为输出。
归纳总结（二）
程序的测试阶段，测 试时，负责设计输入 和输出时检验程序的 对与错，而不负责程 序代码具体是怎样运 行的。
对弱智人进行测试，让 他来拼搭图案，这种简 单的图案，弱智人群拼 搭所需要的时间比正常 人要长，反应迟钝。这 说明他智商有问题。
中医诊断疾病， 人口的研究，人口学家利
通过对病人的望、 用人口普查获得的信息建
闻、问、切来了 立我国人口发展的动态模病。
种细节，人口变化的信息
来推断若干年后的变化状
况
旋转快
熟
用同样的力，使鸡
蛋在桌子上转动.
旋转慢
生
课后思考：利用黑箱方法如何挑选西 瓜，并完成技术试验报告？
Thank You!
祝大家学习愉快!
讨论： 1、什么是黑箱？什么是黑箱方法？
2、如何理解黑箱定义中的系统输入和输出？ 试举例说明。
3、黑箱方法能否破坏我们的研究对象？确 定一个事物是否是“黑箱”的依据是什么？
4、黑箱方法的应用领域有哪些？请举例说 明。
归纳总结（一）
黑箱亦称“黑匣”或 “黑盒”。是指内部构 造不清楚，由于条件的 限制，只能通过外部观 测和试验去认识其功能 和特性的系统。
闭环控制系统的干扰与反馈 (1)
必修2 技术与设计 2
分析影响控制系统 运行的干扰因素的注意事项 1．干 扰既存在于 闭环控制系统 中，也存在于 开环控制系统 中。 2．干 扰因素通常 作用在被控对 象上，其作用 是使被控量偏 离给定值。 3．通 常控制系统 中的干扰因素 不止一个，因 此必须对可能 存在的干扰进行全 面的调查和分析。但并非所有干扰都需要 采取抗干扰措施来 克服，因为任何抗干扰措施的实现，都意 味着系统结构的复 杂和成本的增加。
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必修2 技术与设计 2
5．功能模拟方法和黑箱方法 (1)功能模拟方法：以功能和行为的相似性为基础，用“模 型”模拟“原型”的功能和行为的方法。例如：上海世博会 上的引路机器人，该机器人能够模仿人体的功能进行引路。 (2)黑箱方法：把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入 与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方 法。例如：工程师为了判断汽车减速器的内部故障，通常会 转动输入轴，根据发出的声音来判断故障。
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必修2 技术与设计 2
3．闭环控制系统中反馈环节的作用 将输出量通过适当的检测装置，返回到输入端并与输入量进 行比较，从而减少输出量的偏差，稳定输出量。
栏目 导引
必修2 技术与设计 2
4．闭环控制系统的 工作过程 (1)闭环控制系 统的核心是 通过 _反__馈___来减 少被控制量 (输出 量 )的偏差。 (2)工作 过程： ①由于干扰因素的 存在，系统的被控量偏离给定量； ②闭环控制系统中 的反馈环节能及时检测出被控量的值，并 迅速反馈到输入端 ，与给定量进行比较； ③控制器根据比较 得到的偏差信号进行调节，从而使系统的 被控量接近给定量 ，达到精确控制的目的。
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量、进水的流量、进水的温度都会造成燃气热水器出水温度
Ⅱ4闭环控制系统
二、开环控制
1、定义：
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响， 这种控制称为开环控制系统。
2、控制框图：
输入量 控制器
控制量 执行器 被控对象
输出量
3、特征：
输入量到输出量之间的信号是单向传递。
练习1
如图所示，是一款可以定时的台灯。 将拉绳拉到设定时间的位置，打开灯的同 时定时器开始工作，到达设定时间开关断 开，将灯熄灭。 请分析该控制过程，写出控制框图。
被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。
家用压力锅工作原理（控制框图）
输入量 （重锤重力 ） 比较器 控制器 （重锤 ）
控制量 （出汽量 被控对象 执行器 （出汽孔） ） （压力锅 ） 检测装置 （重锤）
输出量 （锅内压力 ）
将系统的输出量返回到输入端并对控制过程产 生影响的控制系统称为为闭环控制系统
练习2
自动门的控制过程是这样的：当人走近 自动门时，门上方的红外装置检测到人体 辐射发出的红外信号，控制电路接受到该 信号后，便会发出相应的指令，启动电动 机运转，从而带动门自动开启。当门开启 之后，控制电路将作出判断，如果没有人 在四周，就通知电动机做反向运动，使门 关闭。 请分析该控制过程， 写出控制框图。
想一想投篮的过程
控制器 执行器 被控对象
大脑 手 篮球
检测器
比较器
眼睛
控制器 （大脑 ） 执行器 （手） 控制量 （投掷力 ） 被控对象 （篮球）
给定量 （篮圈位置）
输出量 （篮球位置）
检测装置 （眼睛）
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——供水水箱的水位自动控制系统
在控制框图内填写水位控制系统及量的对应名称
干 比较器 扰 控制量 给定 + （进水量） 输出量 控制器 执行器 被控对象 量 （机械或电器装置） （阀门） （水箱） （输出量） （实际水位） 检测装置 （浮球） （设定水位）
常用黑盒测试方法四种
常用黑盒测试方法四种1.等价类划分法等价类划分法是一种黑盒测试方法，通过将输入域分为若干个等价类，从每个等价类中选择最具代表性的数据来设计测试用例。
这种方法可以有效减少测试用例的数量，同时保证覆盖所有可能的情况。
例如，如果一个输入要求在1到100之间的整数，我们可以选择一个小于1的数、一个大于100的数、一个在1到100之间的数等作为等价类的代表值来设计测试用例。
2.边界值分析法边界值分析法是一种常用的黑盒测试方法，其核心思想是在测试用例设计中重点关注输入值的边界情况。
通过测试边界值附近的数据，可以发现很多潜在的程序错误。
例如，假设有一个要求输入1到100之间的整数的功能，那么我们可以设计测试用例输入1和100以及他们的临界值2和99，来检测程序在边界情况下的表现。
3.因果图法因果图法是一种黑盒测试方法，通过绘制因果图来表示系统中不同因素之间的关系，然后根据因果图设计测试用例。
这种方法能够帮助测试人员快速理解系统的复杂逻辑和交互关系，并设计出全面有效的测试用例。
例如，当测试一个电商系统的下单功能时，我们可以绘制因果图标明用户添加商品到购物车、选择支付方式和确认订单等操作之间的因果关系，然后设计针对不同路径的测试用例。
4.状态迁移法状态迁移法是一种常用的黑盒测试方法，主要用于测试基于状态的系统或功能。
通过分析系统在不同状态下的行为，设计测试用例来覆盖系统可能的状态转移路径，以验证系统在不同状态下的正确性。
例如，测试一个简单的登录功能时，可以设计测试用例来覆盖用户登录成功、登录失败等不同状态下的情况，检验系统在状态转移时的表现。
以上是四种常用的黑盒测试方法，每种方法都有其独特的优势和适用场景，在实际测试工作中可以根据具体情况选择合适的方法来设计测试用例，提高测试效率和覆盖率。
黑盒测试是软件测试的重要手段之一，通过有效的测试方法和用例设计可以帮助发现潜在的问题，保证软件质量。
机械设计实战技巧：黑箱法、形态学矩阵法、分功能求解
在全体方案中，我们还必须考虑相容性条件，连接条件等，因此有些方案并无存在 价值或价值不大，可以在初步筛选时去除。 （四） 方案评价和选择 由于根据形态学矩阵法所得可行方案数目往往很大，必需先进行初评。初评的标准 可以定为新颖性、先进性和实用性，把一些三性不好的先加以筛除。然后用适合该类机 械系统的技术经济指标进行综合评价，选择出综合最优的方案。 （五） 举例 运用形态学矩阵法来构思单缸洗衣机的可行方案。 （1） 总功能分解 单缸洗衣机的总功能包括 “盛装衣物”、“分离脏物” 和 “控制洗涤”3 个分功能。 （2） 分功能求解 盛装衣物的功能载体有铅桶、塑料桶、玻璃钢桶、陶瓷桶等4 种；分离脏物的功能 载体有机械摩擦、电磁振荡、超声波等3 种；控制洗涤的功能载体有人工手控、机械定 时、电脑自动控制等3 种。 （3） 列出形态学矩阵 列出形态学矩阵，如表3 －3 因此，理论上可组合出4 ×3 ×3 ＝36 种方案。
形态学矩阵法
机械产品的总功能分解成若干分功能后，我们可以用 “穷尽法” 将各分功能的解全 部列出，于是就可写出功能－功能解的形态学矩阵。
一、形态分析的基本特点
形态学矩阵法是一种系统搜索和程式化求解的分功能组合求解方法。 因素和形态是形态学矩阵法中的两个概念。所谓因素是指构成机械产品总功能的各 个分功能。而相应的实现各分功能的执行机构和技术手段，则称之为形态。例如：某机 械产品的分功能为 “间歇运动”，那么 “棘轮机构”、“槽轮机构”、“间歇凸轮机构” 等 执行机构，则为相应因素的表现形态。 形态学矩阵法是建立在功能分解和功能求解的基础上，为了尽可能获得多种多样的 功能解，可以参考现有的解法目录和机构类型手册。 形态学矩阵法是进行机械系统组成和创新的基本途径，得到多种可行方案，经筛 选、评价可以获得最佳方案。 二、形态学矩阵法的运用步骤 （一） 总功能分解 通过总功能分解可以求得若干分功能。这种总功能分解往往要与机械的工艺动作过 程联系起来考虑，使分功能的动作能够用某一类的执行机构来实现。因此，这种分解需 要设计人员有丰富的设计经验、全面的资料积累和巨大的创新能力。 （二） 形态构想和功能求解 这就要从分功能的性质寻找实现的工作原理，然后从工作原理寻求功能载体。这一 过程要求设计者掌握多学科专业知识和相应的情报资料，求得各种各样功能载体，保证 可行方案有足够的数量。 （三） 方案组成 在功能分解和功能求解的基础上，我们可以列出下表所示的形态学矩阵。
【最新】黑箱法范例-优秀word范文 (5页)
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==黑箱法范例篇一：机械系统设黑箱法黑箱：指仅知输入量和输出量而不知其内部结构的表达设计任务的一种模式，黑箱明确规定表示了设计任务的基本功能要求和主要约束条件。
黑箱法设计特点：1）暂时摒弃那些附加功能和非必要功能，突出必要功能和基本功能2）将必要功能和基本功能用较为抽象的形式(如输入量和输出量)加以表达。
3）通过抽象化可清晰地掌握所设计系统(产品)的基本功能和主要约束条件，从而突出设计中的主要矛盾，抓住问题的本质。
黑箱法的特点:1）黑箱法是根据系统的输入、输出关系来研究实现系统功能目标的一种方法；2）摆脱了具体设计对象，而按系统(产品)的功能进行定性描述来进行思考，使问题简化，以利于启发设计人员构思出更新、更好的功能原理方案来。
3）通过“黑箱”与输入、输出量及周围环境的信息联系，了解系统(产品)的功能、特性，进一步探索出系统的机理和结构，逐步使“黑箱”—“灰箱”—“白箱”，直至方案拟定。
黑箱法解题过程：1）用黑箱法寻找总功能的转换关系2）总功能分解建立功能结构图3）建立功能结构图4）寻找原理解法和原理解组合篇二：黑箱法篇三：什么是黑箱方法什么是黑箱方法？钟敏仁 13201X112 电子2班摘要：黑箱方法，是通过考察系统的输入、输出及其动态过程，他在社会中是普遍存在的，很多时候我们都在应用着它。
他可以应用于军事，可以用于中医看病，可以用于人口研究，可以探索未知事物，亦可以用于日常生活??黑箱方法，又称“黑箱系统辨识法”，是通过考察系统的输入、输出及其动态过程，来定量或定性地认识系统的功能特性、行为方式，以及探索其内部结构和机理的一种控制论认识方法。
黑箱方法注重整体和功能，兼有抽象方法和模型方法的特征。
黑箱亦称“黑盒”、“黑匣”、“闭盒”。
它是控制论中的一个概念，指内部构造还不清楚，由于条件的限制，只能通过外部观测和试验去认识其功能和特性的系统。
黑盒测试方法正交试验法和场景法课件
数据整理
对测试过程中的数据进行整理和分析，为报 告提供数据支持。
报告审阅与修改
对报告进行审阅和修改，确保报告的准确性 和完整性。
06
实际应用案例
正交试验法应用案例
案例一
某电商网站性能测试
案例二
某银行信用卡业务功能测试
案例三
某在线教育平台功能测试
场景法应用案例
案例一
某智能家居控制系统功能测试
案例二
对系统的性能进行评估，包括 响应时间、吞吐量等指标。
覆盖率分析
分析测试用例的覆盖率，确定 是否需要补充新的测试用例。
风险评估
评估系统存在的风险，提出相 应的风险控制措施。
测试报告编写
报告内容
包括测试概述、测试环境、测试方法和过程 、测试结果和结论等。
图表制作
根据需要，制作相应的图表以直观地展示测 试结果。
场景法的实施步骤
2. 场景设计
根据需求分析结果，设计具体的 场景，包括正常场景、边界场景 和异常场景。
3. 测试用例编写
基于场景设计，编写相应的测试 用例，包括输入、预期输出和执 行条件。
4. 测试执行
按照测试用例执行测试，记录测 试结果。
1. 需求分析
5. 缺陷跟踪与修复
明确软件的功能需求和用户角色 ，识别关键场景。
04
黑盒测试用例设计
需求分析
需求调研
通过与项目相关人员进行 交流，了解项目需求和业 务逻辑。
需求文档解读
仔细阅读需求文档，明确 测试对象和测试范围。
需求澄清
对于不明确或含糊的需求 ，及时与项目相关人员进 行沟通，确保测试用例设 计的正确性。
测试用例设计原则
完整性
黑箱·黑箱方法的科学基础·黑箱求解
对 一个确定系统来说 以 已
知输入 及其相应 的拍 出 可 以判 别它 的功能或 行为 构 想出它的 至少是与 它通融 的组织和结 构 达到对 黑箱的了解和 控制
,
. , 。 、
模 拟求解 对 于 某类无 法接近或 不复存在 的黑箱 彼 时彼地 已无 可奈 何 不妨顺 应 其态 以 条 件相 类 环境相 似 功 能相 同为前 提 塑 造一个 替身 或营建一个模 型 然后通 过研 究人为 的替 身或 模 型 解开黑箱奥秘
,
治病 计算机 计算 雷达操 纵 我 们无一不是 将 它 们作为黑箱来处理 的 就是探求黑箱 内幕 我 们也多有使用
。 。
如常常根据上下文 的意义来揣
, 、
乱 但 总 体 原理 和深 层 规律 总 是 那 么 简洁 明 了
。
,
,
测生词 的意 思 , 通过 一 些物理手段 来识别写字 人的年龄段 , 通过 对人的表悄 体态 的观察来辨 别一个人深层 的心理活动等
习 我 们完全 可 以 让黑 箱 思 维从 下意识和 经验
的层次上升为理性 的 自 觉行 为
、 、 ,
。
如果我 们从万
、
其实 黑箱方法 不仅科学 可行 而 且 有 比 分解方法更具优点 的地方 如果我们仅靠分解
, , , , ,
,
、
,
物所遵 循的相关性 统一性 因果性 简单性 等 准则 出发 则 完全可 以使黑箱 思 维成为一 种科 学的认识 思 维
, . , 、 、 , , , , ,
统一性 告诉 我们 事物 总是 呈系统形 式存 在 于 和谐 乏 中 同结构 的事物功能相类 功能相 同的事物结构相类 家米 切尔
38
。
第四章 软件测试黑箱法与白箱法的综合应用
第四章软件测试黑箱法与白箱法的综合应用本章给出综合应用软件测试黑箱和白箱的实例。
首先给出综合黑箱测试和白箱测试提出的灰箱测试法；之后给出利用灰箱技术提出的组件事务特征一致性测试的应用。
4.1 软件测试灰箱法白箱法和黑箱法有其自身的特点，但也都存在着明显的不足，它们的不足之处主要表现在只考虑了程序某一方面的属性和特征，没有综合考虑。
这样要进行较全面的程序测试，不得不把测试工作分成两次进行。
用白箱法测试一次；再用黑箱法测试一次。
这样作不但浪费时间，而且测试的效果不一定好。
灰箱法正是基于这一点提出的。
4.1.1 灰箱法灰箱法是在综合考虑白箱法和黑箱法基础上提出的一种程序测试方法。
它以程序的主要性能和主要功能为测试依据，根据程序的程序图、功能说明书以及测试者的实践经验来设计测试用例，在测试程序的主要功能的同时也测试程序的主要性能。
这里所说的主要性能和主要功能是指功能说明书和规格设计说明书中所规定的主要功能和主要性能指标。
这些主要功能和主要性能可凭借测试者的经验来选取。
可把容易发生错误的变量域、流程图中的关节路径和结点(程序图)作为测试的内容；而把那些不容易发生错误的变量输入和流程图中的不影响或不改变内部逻辑的细节忽略。
这一点也是传统测试方法的思想。
如黑箱测试中的等价类法和边界值分析法就是选取一类输入变量中有代表性的数据作为测试用例；而白箱测试中的各种覆盖方法也只是把判断条件作为测试的主要依据。
在灰箱法中不强调对程序中各语句处理内容的完全了解。
事实上，许多测试工作是在不完成了解或不需完全了解程序的内部逻辑时进行，这也就是“灰色”的由来。
(1) 路径/等价法结点/等价覆盖：程序的测试路径至少经过程序图中每个结点一次；并且输入变量至少取不同等价类值一次。
边/等价覆盖：程序的测试路径至少经过程序图中的每条边一次；并且输入变量至少取不同等价类值一次。
路径/等价覆盖：程序图中每条路径都至少经过一次；并且输入变量至少取不同等价类值一次。
功能测试(黑盒测试)常用的策略和方法
功能测试（黑盒测试）常用的策略和方法黑盒测试（Black-box Testing，又称为功能测试或数据驱动测试）是把测试对象看作一个黑盒子。
利用黑盒测试法进行动态测试时，需要测试软件产品的功能，不需测试软件产品的内部结构和处理过程。
采用黑盒技术设计测试用例的方法有：等价类划分、边界值分析、错误推测、因果图和综合策略。
黑盒测试注重于测试软件的功能性需求，也即黑盒测试使软件工程师派生出执行程序所有功能需求的输入条件。
黑盒测试并不是白盒测试的替代品，而是用于辅助白盒测试发现其他类型的错误。
黑盒测试试图发现以下类型的错误：1）功能错误或遗漏；2）界面错误；3）数据结构或外部数据库访问错误；4）性能错误；5）初始化和终止错误。
一、黑盒测试的测试用例设计方法·等价类划分方法·边界值分析方法·错误推测方法·因果图方法·判定表驱动分析方法·正交实验设计方法·功能图分析方法等价类划分：是把所有可能的输入数据，即程序的输入域划分成若干部分（子集），然后从每一个子集中选取少数具有代表性的数据作为测试用例。
该方法是一种重要的，常用的黑盒测试用例设计方法。
1）划分等价类：等价类是指某个输入域的子集合。
在该子集合中，各个输入数据对于揭露程序中的错误都是等效的。
并合理地假定：测试某等价类的代表值就等于对这一类其它值的测试。
因此，可以把全部输入数据合理划分为若干等价类，在每一个等价类中取一个数据作为测试的输入条件，就可以用少量代表性的测试数据。
取得较好的测试结果。
等价类划分可有两种不同的情况：有效等价类和无效等价类。
有效等价类：是指对于程序的规格说明来说是合理的，有意义的输入数据构成的集合。
利用有效等价类可检验程序是否实现了规格说明中所规定的功能和性能。
无效等价类：与有效等价类的定义恰巧相反。
设计测试用例时，要同时考虑这两种等价类。
因为，软件不仅要能接收合理的数据，也要能经受意外的考验。
对传播学理论有着重大影响的老三论
对传播学理论有着重大影响的“老三论”信息论(Information Theory)信息论是关于信息的本质和传输规律的科学的理论，是研究信息的计量、发送、传递、交换、接收和储存的一门新兴学科。
印刷术的发明，扩大了信息的传播范围和容量，也是一次重大的信息技术变革。
但真正的信息革命则是电报、电话、电视等现代通讯技术的创造与发明，正是现代通讯技术的发展导致了关于现代通讯技术的理论信息论的诞生。
信息论的创始人是美国贝尔电话研究所的数学家申农（C.E.Shannon1916——），他为解决通讯技术中的信息编码问题，突破老框框，把发射信息和接收信息作为一个整体的通讯过程来研究，提出通讯系统的一般模型；同时建立了信息量的统计公式，奠定了信息论的理论基础。
1948年申农发表的《通讯的数学理论》一文，成为信息论诞生的标志。
信息论可以分成两种：狭义信息论与广义信息论。
狭义信息论是关于通讯技术的理论，它是以数学方法研究通讯技术中关于信息的传输和变换规律的一门科学。
广义信息论，则超出了通讯技术的范围来研究信息问题，它以各种系统、各门科学中的信息为对象，广泛地研究信息的本质和特点，以及信息的取得、计量、传输、储存、处理、控制和利用的一般规律。
显然，广义信息论包括了狭义信息论的内容，但其研究范围却比通讯领域广泛得多，是狭义信息论在各个领域的应用和推广，因此，它的规律也更一般化，适用于各个领域，所以它是一门横断学科。
广义信息论，人们也称它为信息科学。
关于信息的本质和特点，是信息论研究的首要内容和解决其它问题的前提。
信息是什么？迄今为止还没有一个公认的定义。
英文信息一词（Information）的含义是情报、资料、消息、报导、知识的意思。
所以长期以来人们就把信息看作是消息的同义语，简单地把信息定义为能够带来新内容、新知识的消息。
但是后来发现信息的含义要比消息、情报的含义广泛得多，不仅消息、情报是信息，指令、代码、符号语言、文字等，一切含有内容的信号都是信息。
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如何判别鸡蛋的生、熟？（完成课堂练习4、） 《判断鸡蛋的生、熟》技术试验报告
班级： 组序： 组员： 记录： 时间：
黑箱法判别鸡蛋生熟
摇、转、看
鸡蛋
生或熟
黑 箱
《判断鸡蛋的生、熟》技术试验报告
班级： 组序： 组员： 记录： 时间：
判断鸡蛋的生、熟 鸡蛋
方法1：用同样的力， 使鸡蛋在桌子上转 动.
思考？ 在生活中，有时我们需要认识 的对象的内部无法打开或不便打开， 这时我们应该采取什么方法？ 可以通过观测和考察它的输入 与输出的关系来推测其内部的特 性和功能。
2、黑箱方法 通过对系统的输入与输出的关系 的研究推断系统内部结构及其功能的 方法 。
通过观测黑箱外部的输入信息(外 界对黑箱的影响)和输出信息(黑箱对 外界的反应)研究和认识其功能、特性、 结构、机理。
你能列举功能模拟法的案例吗？ （完成课堂练习2）
飞机模仿飞鸟
卡斯帕罗夫VS“深篮”
1997年5月11日 计算机具有与人脑类似的逻辑判断功能， 能模拟棋手的思维与人下棋
阅读(P115)功能模拟法的提出。 探究：功能模拟方法对技术设计有何 意义？（完成课堂练习3、） 可以通过模拟，进行技术设计， 从而使有些不易实现的技术设计得 以设计成功。 功能模拟方法是一种整体性研 究方法，功能模拟法为仿生学、人 工智能、价值工程提供了科学方法。
旋转快 旋转慢
熟 生 熟 生
方法2：当鸡蛋旋转起来 立即停止了转动 时，用手轻轻地在旋转着 的鸡蛋上面按一下，然后 仍然摇晃不停，继续转上几圈才停止转动 把手拿开
1.黑箱方法可以判断鸡蛋的生、熟。 2.黑箱方法提供了一种不必打开黑箱就可以研究其 内部结构和功能的方法。
西瓜含有大量水分及多种人体所 需的矿物质。我们去买时怎么挑选。
看、听、拍
生或熟
黑箱
思考？ 黑箱方法能否破坏我们研究的对象？
中医诊病
病人
望、闻、听、切 开药、打针、治疗
黑箱
你能举出黑箱方法在生活中应 用的案例吗？ （完成课堂练习5、）
黑箱方法应用的 例子 中医看病
选购电视机 买西瓜
输入
望、闻、听、切 图像、声音、外壳 看瓜形、瓜色， 听瓜声、测弹性
输出
了解情况
看纹路、掂重量、 西瓜 弹声音…… 黑箱
西瓜的 生熟
瓜蒂
1、目测法： 果皮坚硬光亮，花纹清晰、果实脐部和果蒂向 内收缩、凹陷，果柄上的绒毛大部分脱落，这些 都可作为西瓜成熟的标志。
2、拍打法：
敲打或指弹瓜面时，若发出砰、砰、砰的低浊 音多为熟瓜； 相反，若发出咚、咚、咚坚实音的，则多属 生瓜。
西瓜生熟
Thank You! 祝大家学习愉快!
给定温度
+
实际温度
-
人工恒温箱控制系统方框图
给定温度
+
恒温箱
-
实际温度
热电偶 自动恒温箱控制系统方框图
我们发现：两者的控制器、执行 器及检测装置的具体结构不同，但两 者在功能和行为是相似的，都能实现 恒温箱的恒温控制。 功能模拟方法 以功能和行为的相似性为基础，用 模型模拟原型的功能和行为的方法。
功能模拟方法、黑箱方法
手动驾驶汽车
“斯坦利”无人自动驾驶汽车
设定车的行驶方向
大脑
手
方向盘
车的实际行驶方向
眼睛
手动驾驶
调整功能
控制的功能
设定车的行驶方向 控制器
检测的功能
执行器 检测装置 方向盘 车的实际行驶方向
自动驾驶
1、功能模拟方法
请用方框图,对比人工恒温箱控制系 统与自动恒温箱控制系统的方框图。 （完成判断
清晰度、散热的 电视好坏 情况 颜色深、声音脆， 好瓜 弹性好 计算机的反应 钢的性能情况 分析脑电波的反 应 计算机的基本性能 钢的硬度 视觉的传 递
观察计算机 运行应用程序 的基本性能 测定钢材的硬度 技术试 验 图像 研究人脑
课堂小结
功能模拟方法 以功能和行为的相似性为基础， 用模型模拟原型的功能和行为的方 法。 黑箱方法 把将要研究的系统作为黑箱， 通过对系统输入与输出关系的研 究，进而推断系统内部结构及其 功能的方法。