Page 283 - 《软件学报》2026年第7期

软件学报 ISSN 1000-9825, CODEN RUXUEW E-mail: jos@iscas.ac.cn
2026,37(7):2968−2988 [doi: 10.13328/j.cnki.jos.007552] [CSTR: 32375.14.jos.007552] http://www.jos.org.cn
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*
融合因果效应的高效软件产品线缺陷定位方法

王海宁 1 , 向 毅 1,2 , 黄 翰 1,2 , 吴春国 2 , 冯夫健 3 , 杨晓伟 1

1
(华南理工大学 软件学院, 广东 广州 510006)
2
(符号计算与知识工程教育部重点实验室 (吉林大学), 吉林 长春 130012)
3
(贵州民族大学 数据科学与信息工程学院, 贵州 贵阳 550025)
通信作者: 向毅, E-mail: xiangyi@scut.edu.cn; 黄翰, E-mail: hhan@scut.edu.cn

摘 要: 缺陷定位是软件程序调试中最昂贵、最繁琐和最耗时的活动之一, 同时也是软件维护中不可或缺的关键
步骤. 由于缺陷的可变性, 缺陷定位在软件产品线中更具挑战性. 尽管单系统软件的缺陷定位研究取得了显著进展,
但针对软件产品线可变性缺陷定位的研究相对不足. 同时, 现有方法由于忽略了特征交互的重复生成和检查问题
以及缺陷在程序语句间的传播问题, 从而面临着效率低和根因定位能力差的挑战. 为此, 针对软件产品线提出一种
高效且准确的缺陷定位方法. 该方法分为特征级和语句级两个层级的定位: 在特征级定位中, 利用可疑特征选择集
合之间存在包含关系和相同子集这两点特性, 实现可疑特征交互的高效识别; 在语句级定位中, 利用一种引入中介
变量的约简因果模型, 并融合因果效应和频谱效应, 实现更精确的缺陷定位. 选择 4 种先进的软件产品线缺陷定位
方法, 并在 6 个真实的软件产品线系统上进行实验比较. 结果表明, 所提方法在定位效率和准确性方面均显著优于
其他主流方法.
关键词: 软件产品线; 缺陷定位; 因果推理
中图法分类号: TP311

中文引用格式: 王海宁, 向毅, 黄翰, 吴春国, 冯夫健, 杨晓伟. 融合因果效应的高效软件产品线缺陷定位方法. 软件学报, 2026,
37(7): 2968–2988. http://www.jos.org.cn/1000-9825/7552.htm
英文引用格式: Wang HN, Xiang Y, Huang H, Wu CG, Feng FJ, Yang XW. Efficient Fault Localization Method for Software Product
Lines Integrating Causal Effects. Ruan Jian Xue Bao/Journal of Software, 2026, 37(7): 2968–2988 (in Chinese). http://www.jos.org.cn/
1000-9825/7552.htm

Efficient Fault Localization Method for Software Product Lines Integrating Causal Effects

1
1,2
3
1,2
2
WANG Hai-Ning , XIANG Yi , HUANG Han , WU Chun-Guo , FENG Fu-Jian , YANG Xiao-Wei 1
1
(School of Software Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510006, China)
2
(Key Laboratory of Symbolic Computation and Knowledge Engineering (Jilin University), Ministry of Education, Changchun 130012,
China)
3
(College of Data Science and Information Engineering, Guizhou Minzu University, Guiyang 550025, China)
Abstract: Fault localization is one of the most expensive, tedious, and time-consuming activities in software debugging, and it is also an
indispensable step in software maintenance. Due to the variability of faults, fault localization is even more challenging in software product
lines. Although significant progress has been made in fault localization for single-system software, research on fault localization for
variability in software product lines is still insufficient. Meanwhile, existing methods face challenges such as low efficiency and poor root
cause localization due to the issues of repeated generation and checking of feature interactions, as well as the propagation of faults

* 基金项目: 国家自然科学基金 (62276103, 62566012); 中央高校基本科研业务费专项资金 (93K172024K03, 93K172024K24); 广东省基础
与应用基础研究基金 (2024A1515030022); 广东省普通高校创新团队项目 (2023KCXTD002); 广东省哲学社会科学规划 (GD23SJZ09);
贵州省教育厅自然科学研究项目 (黔教技 [2023]061 号); 惠州市科技计划 (2024BQ010011)
收稿时间: 2024-09-22; 修改时间: 2025-05-12, 2025-07-23; 采用时间: 2025-09-02; jos 在线出版时间: 2026-02-11
CNKI 网络首发时间: 2026-02-12