核电程序的验证和确认是为了确保复杂系统的数值模拟的正确性与可靠性,降低做出错误决策的风险。验证是评估计算模型是否真实地反映物理模型的问题,证明程序化的计算程序能否正确地求解物理模型。确认是评价数值模拟是否正确反映现实世界的物理规律。验证是确认的前提,未经过充分验证就进入确认环节,将会对确认的效果与效率带来巨大不利影响。软件测试是软件质量保证的重要手段,通常包括单元测试、集成测试、系统测试等阶段。单元测试是检查软件基本单元如函数、方法是否正确地实现设计要求;集成测试是检验由单元组装成的模块或子系统的功能、接口、性能和其他设计约束是否符合要求;系统测试是在真实工作环境下检验完整的软件系统是否满足要求。核电软件研制通常包括物理方程建模、数值方法选取、程序代码编制等阶段,软件验证常常会隐式地检查程序是否满足物理方程、数值方法和程序代码的特定性质,如果违反上述性质,表明程序存在错误,不能通过验证。软件测试检查的是程序代码性质,软件验证检查的是物理方程与数值方法性质。验证通常采用直接对比方法,使用基准题、经典程序、实验数据、人工解等作为预期结果与程序计算结果进行比较来评估软件编码的可靠性,以及解的数值精度。燃耗程序描述了核素密度随时间变化的规律,它是反应堆物理设计的重要内容,在计算堆内燃料的增殖与消耗、反应性变化等方面起着核心作用。因为采用复杂核素系统,存在短半衰期核素与闭环子链,通常很难构造解析解或精确解,并且基准题、实验数据研制成本高、周期长、数量少,采用直接对比方法进行验证难度大、成本高、充分性不足。蜕变测试是一种间接验证技术,不需要构造人工解或基准例题,通过考察程序是否满足特定性质来评估其正确性,在核电领域具有广阔的应用前景。为此,本文以蜕变测试技术为基础,提出两阶段验证模型、基于蜕变关系的轻量级验证方法、基于蜕变测试的重量级验证方法和基于数据驱动的蜕变关系启发式识别方法,并成功应用于燃耗计算程序NUIT的验证。主要工作如下:（1）两阶段验证模型验证所发现的错误可以分为两类:一是程序没有正确地实现计算方法,二是计算方法没有准确地反映物理模型。进一步的研究表明,第一类错误中有许多可以通过检查程序是否满足计算方法的特定性质来发现,而第二类错误中有许多可以通过检查程序是否满足物理模型的特定性质来发现。因此,本文将验证划分为轻量级与重量级两个阶段,轻量级验证将显性地评价物理模型、计算方法性质,通过轻量级验证排除上述错误后,再采用直接对比方法进行重量级验证,可以明显减少对测试用例的需求。（2）基于蜕变关系的轻量级验证采用间接比较方法,不需要构造数值解或者研制验证算例,仅仅使用蜕变关系检验程序是否满足物理模型、计算方法的特定性质,并给出了实现算法。（3）基于蜕变测试的重量级验证方法由于验证算例数量少,不仅难以充分验证,而且验证范围有限。通过蜕变关系衍生更多验证例题,使用蜕变测试改善验证充分性与验证范围,给出了实现算法。（4）基于数据驱动的蜕变关系启发式识别方法蜕变关系是两阶段验证的前提。目前,蜕变关系识别尚无有效方法。本文提出基于数据驱动的启发式识别方法,以来自同一算法的不同程序的代码模型蜕变关系的交集作为启发信息,分析、推导计算模型蜕变关系;同样的,以采用同一物理方程的计算模型蜕变关系的交集作为启发信息,分析、推导物理模型蜕变关系。蜕变关系是对软件验证有意义的物理模型、计算模型性质,具有较强的适用性,可用于求解同一物理方程或采用相同计算方法的一类程序的验证。（5）点燃耗程序NUIT两阶段验证NUIT是清华大学研制的一款点燃耗程序,验证要求覆盖齐次与非齐次两种方程,相对与绝对两种注量方式,移除与添加两种换料模式,纯衰变、定功率、定通量三种计算类型,以及线性子链法、矩阵指数法等核心求解算法以及计算选项。然而,初始验证算例只有十道,显然无法满足验证需求,使用这些例题未检测出错误。运用启发式识别方法从NUIT中获得28条蜕变关系,由此产生160道验证例题对NUIT实施轻量级验证,依据蜕变关系衍生1128道验证算例对NUIT实施重量级验证。NUIT验证共检测到46个错误,其中轻量级验证发现了13个,重量级验证发现了33个;第一类错误13个,第二类错误3个。NUIT的验证是成功的、有效的。本文为核电软件验证提供了新理论,引进了新技术,丰富了现有验证体系,较好地缓解了验证算例不足问题,扩大了验证范围,提高了验证充分性,对提升我国核电自主化软件质量具有重要意义。