基于马尔科夫链模型的软件统计测试首先构造出软件的马尔科夫链使用模型，描述软件的使用方式，然后根据该使用模型生成测试用例，实施测试后按照统计学模型对测试时结果进行分析，从而评价软件可靠性和质量。马尔科夫链使用模型用随机过程模型来描述软件的使用方式。基于该模型的参数分析有利于验证模型合理性，制定测试规划。已知使用模型，测试人员可以利用辅助测试工具自动或手动生成测试用例。在基于马尔科夫链使用模型生成测试用例的过程中，使用模型的建立和优化是关键问题。困难在于：使用模型转移概率的确定和优化，本文研究了现有的使用模型转移概率的自动生成方法，提出了新的生成方法，取得了一定成果。本文的主要内容可以概括为以下几个方面：1．综述了课题的研究背景。介绍了主要的软件测试方法，对国内外自动生成马尔科夫链使用模型转移概率的研究及统计测试工具开发现状进行了综述。2．分析马尔科夫链模型用于指导测试的优势所在，讨论了马尔科夫链使用模型的构建，表示方法，系统分析基于马尔科夫链使用模型的参数，及其对测试规划的重要意义，讨论了测试覆盖问题，介绍了基于马尔科夫链使用模型的测试用例生成方法。3．分析了马尔科夫链使用模型建立和优化难的问题，探讨了自动生成模型转移概率的可行性，分析了现有的研究成果。改进了S．A．Sherer的方法，加以实现，并评价了实验结果。该改进方法可以利用先验失效成本信息，自动生成符合软件真实使用并且最大限度减小失效损失的模型转移概率。本文还提出了以符合软件真实使用并且模型复杂度最小为目标，自动优化生成模型转移概率的方法，并加以实现。4．实现了一个马尔科夫链使用模型的统计测试工具，为测试人员提供模型导入、模型参数分析和测试用例产生三个功能，支持先验失效损失数据导入，实现了运用改进的减少模型失效损失方法，自动优化生成的模型转移概率的功能，还实现了运用最小化模型复杂度方法，自动优化生成模型转移概率的功能，为测试人员提供了一个用于统计测试的辅助工具。