软件失效因素数目分析方法
测试方法对软件失效数据影响的实验分析
文章 编 号 ：１ ６ ７ ３ — ３ ８ ５ １（ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ ４ ２ ９ — ０ ５
测试 方 法 对 软 件 失效 数 据影 响 的 实验 分 析
李 晓雪 ， 丁佐华 ， 胡 觉亮
（ 浙江理工大 学科 学计 算与软件 工程 实验 室 ， 杭州 ３ １ ０ ０ １ ８ ）
到 程序 不变 量 。 ａ ）生成 测 试 用 例集 。用 原 先 已有 的 测 试 用 例
生成技术ｌ １ 叩来 生 成 一 个 测 试 用 例 集 ， 该 技 术 将 输
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不 变量 是指 程序 在运 行 时保 持 不 变 的属 性 的量 ， 刻
画 了程 序 的动态 性 质 ， 体 现 了软件 的整 体 行 为 。这
浙 江理 工 大 学学报 （ 自然科 学版 ） ， 第３ １卷 ， 第 ４期 ， ２ ０ １ ４年 ７月
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何 能更准 确地 评估 软 件 的质 量好 坏 ， 与软 件 测 试 有
怎样进行软件失效风险分析
怎样进行软件失效风险分析软件失效风险分析是一项重要的工作，主要目的是预测和评估软件的失效潜在风险，并制定相应的应对措施，以确保软件的稳定性和安全性。
下面将详细介绍如何进行软件失效风险分析。
首先，进行软件失效风险分析需要明确目标，明确需要分析的软件系统的范围和重要性。
根据软件的功能和特点，确定风险分析的关键点和目标。
例如，对于一个银行的核心交易系统，其关键目标可能是确保交易的安全性和可靠性。
第二步是收集和整理信息。
需要收集软件系统的相关文档、需求、设计和测试报告，以及用户反馈和现有的安全性分析报告等。
对软件系统进行全面的了解和分析，包括系统的结构、功能模块、关键接口和依赖关系等。
第三步是识别潜在的失效风险。
通过开展风险识别工作，可以找出可能导致软件失效的因素和事件。
常用的方法包括头脑风暴、因果分析、故障树分析等。
针对不同的软件系统，可以采用不同的方法和技术来进行风险识别。
第四步是对风险进行评估和排序。
根据风险的严重性和概率，对风险进行定量或定性的评估，并将其排序。
常用的方法包括风险概率与影响分析、风险矩阵等。
评估的结果可以帮助决策者确定风险的优先级和重要性。
第五步是制定应对措施。
根据对风险的评估结果，制定相应的应对措施。
应对措施可以包括加强软件系统的测试和验证、优化系统的设计和架构、加强用户培训和意识教育等。
同时，还可以制定相应的预案和控制措施，以减轻风险的影响。
第六步是监控和改进。
一旦制定了应对措施，就需要对其进行监控和改进。
监控可以通过定期的测试和评估来实现，以确保软件系统的稳定性和安全性。
在实施中，还需要及时调整和改进措施，以适应风险变化的情况。
最后，风险分析工作是一个持续的过程。
随着软件系统不断演化和发展，风险也会发生变化。
因此，需要定期对软件系统进行风险分析和评估，以保证风险分析的有效性和及时性。
总之，软件失效风险分析是一项重要的工作，可以帮助我们识别软件系统存在的潜在风险，并采取相应的措施来降低风险的发生和影响。
失效分析方案
失效分析方案一、引言失效分析是指通过对失效部件或系统的实物、历史数据、现场情况等进行研究和分析，找出失效原因和规律，以制定相应的解决方案。
失效分析在工程技术和产品开发中起着重要的作用，能够帮助我们定位问题、改进设计和提高可靠性。
本文将针对失效分析的具体步骤和相关工具进行详细介绍。
二、失效分析步骤失效分析一般包括以下几个步骤：2.1 收集信息在进行失效分析之前，需要收集相关信息，包括失效部件或系统的历史数据、技术规格、工作环境等。
这些信息对于分析失效原因和制定解决方案非常重要。
可以通过调查问卷、现场观察和采集资料等方式获取所需信息。
2.2 确定失效目标失效目标是指要分析的失效部件或系统。
根据收集到的信息，确定需要进行失效分析的具体对象。
例如，如果是对某个机械零部件的失效进行分析，则失效目标可以是这个零部件的某个具体型号或批次。
2.3 进行失效模式分析失效模式分析是寻找失效原因的重要方法。
通过对失效部件或系统的实物进行观察和测试，确定其失效模式。
失效模式可能是由于材料疲劳、设计缺陷、制造问题等引起。
通过分析失效模式，可以初步判断可能的失效原因。
2.4 进行实验和测试为了进一步验证失效模式和找出具体的失效原因，需要进行实验和测试。
可以通过对失效部件进行实验加载、材料结构分析、金相测试等方式，找出可能的失效原因。
同时，还需要记录实验和测试过程中的数据和观察结果，为后续的分析提供依据。
2.5 分析失效原因在收集到足够的信息和实验数据后，可以进行失效原因分析。
根据实际情况，可以采用多种方法进行分析，如质量分析、故障树分析、因果分析等。
通过分析失效原因，找出导致失效的根本原因，并制定相应的解决方案。
2.6 制定解决方案最后，根据对失效原因的分析，制定解决方案。
解决方案应该针对具体的失效原因，从材料、设计、制造等方面进行改进或优化。
制定解决方案时应注意可行性和经济性，并进行风险评估。
同时，还需要考虑后续的执行和跟踪，确保解决方案的有效性。
失效分析方法
失效分析方法在工程领域中，失效分析是一个非常重要的工作，它能够帮助工程师们找出产品或系统的故障原因，并采取相应的措施进行修复和改进。
失效分析方法的选择和应用对于工程实践具有重要的指导作用，下面将介绍一些常用的失效分析方法。
首先，失效模式与效应分析（FMEA）是一种常用的失效分析方法。
它通过识别系统、产品或过程中可能出现的失效模式，评估这些失效模式对系统性能的影响程度，以及确定可能导致这些失效模式的原因，从而帮助工程师们制定有效的预防和纠正措施。
FMEA方法可以帮助工程师们在设计阶段就发现潜在的问题，并加以解决，从而提高产品的可靠性。
其次，故障树分析（FTA）也是一种常用的失效分析方法。
它通过构建故障树，分析系统中各种可能的故障事件之间的逻辑关系，找出可能导致系统失效的基本事件，从而帮助工程师们识别系统的薄弱环节，加强系统的可靠性设计。
故障树分析方法可以帮助工程师们从整体上把握系统的失效机理，有助于制定系统级的改进措施。
此外，故障模式与影响分析（FMECA）也是一种常用的失效分析方法。
它是在FMEA的基础上发展起来的，主要是通过对失效模式的严重性、频率和可探测性进行定量分析，从而帮助工程师们确定优先处理的失效模式，并制定相应的改进措施。
FMECA方法可以帮助工程师们更加精细地分析系统的失效特性，有助于提高系统的可靠性和可维护性。
最后，故障树分析（FTA）也是一种常用的失效分析方法。
它通过构建故障树，分析系统中各种可能的故障事件之间的逻辑关系，找出可能导致系统失效的基本事件，从而帮助工程师们识别系统的薄弱环节，加强系统的可靠性设计。
故障树分析方法可以帮助工程师们从整体上把握系统的失效机理，有助于制定系统级的改进措施。
综上所述，失效分析是工程领域中非常重要的工作，选择和应用合适的失效分析方法对于提高产品和系统的可靠性具有重要意义。
工程师们在实际工作中应根据具体情况选择合适的失效分析方法，并结合实际情况进行灵活应用，以确保失效分析工作的准确性和有效性。
失效分析方法
失效分析方法失效分析是一种通过分析和检测产品或系统失效原因的方法，它可以帮助我们找出产品或系统存在的问题，并采取相应的措施来改进和解决这些问题。
在工程领域，失效分析方法被广泛应用于各种产品和系统的设计、制造和运行过程中。
本文将介绍几种常见的失效分析方法，以及它们在工程实践中的应用。
首先，我们来介绍一种常见的失效分析方法——故障树分析。
故障树分析是一种用于分析系统失效原因的定性方法，它通过构建故障树来描述系统的失效逻辑关系，从而找出系统失效的根本原因。
在进行故障树分析时，我们首先需要确定系统的顶事件，然后通过逻辑门的组合来描述系统各个部件之间的关系，最终找出导致系统失效的基本事件。
故障树分析方法可以帮助工程师全面地了解系统的失效原因，并提出相应的改进措施。
其次，我们介绍另一种常见的失效分析方法——故障模式和效应分析。
故障模式和效应分析是一种用于分析产品或系统失效模式和效应的定性方法，它通过识别产品或系统的各种失效模式，并分析这些失效模式对系统性能和安全性的影响，从而找出系统存在的问题。
在进行故障模式和效应分析时，我们需要对系统进行全面的分析，识别系统的各种失效模式，并评估这些失效模式可能对系统造成的影响，最终找出系统的薄弱环节，并提出改进建议。
此外，我们还介绍一种常见的失效分析方法——故障树分析。
故障树分析是一种用于分析系统失效原因的定性方法，它通过构建故障树来描述系统的失效逻辑关系，从而找出系统失效的根本原因。
在进行故障树分析时，我们首先需要确定系统的顶事件，然后通过逻辑门的组合来描述系统各个部件之间的关系，最终找出导致系统失效的基本事件。
故障树分析方法可以帮助工程师全面地了解系统的失效原因，并提出相应的改进措施。
综上所述，失效分析方法在工程实践中具有重要的意义，它可以帮助工程师全面地了解产品或系统存在的问题，并提出相应的改进措施。
通过合理地运用失效分析方法，我们可以提高产品或系统的可靠性和安全性，从而更好地满足用户的需求。
故障树FTA分析
故障树分析（FTA）方法概念：FTA (Failure Tree Analysis) 故障树分析，又称失效树分析。
在系统设计过程中通过对可能造成系统失效的各种因素（包括硬件、软件、环境、人为因素）进行分析，画出逻辑框图（失效树），从而确定系统失效原因的各种可能组合方式或其发生概率，已计算系统失效概率，采取相应的纠正措施，以提高系统可靠性的一种设计分析方法。
故障分析(FTA)是以故障树作为模型对系统经可靠性分析的一种方法。
故障树分析把系统最不希望发生的故障状态作为逻辑分析的目标，在故障树中称为顶事件，继而找出导致这一故障状态发生的所有可能直接原因，在故障树中称为中间事件。
再跟踪找出导致这些中间故障事件发生的所有可能直接原因。
直追寻到引起中间事件发生的全部部件状态，在故障树中称为底事件。
用相应的代表符号及逻辑们把顶事件、中间事件、底事件连接成树形逻辑图，责成此树形逻辑图为故障树。
故障树是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图，它用事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各种事件之间的因果关系。
故障树分析（FTA）方法故障树分析法由美国贝尔电话研究所的沃森（Watson）和默恩斯(Mearns)于1961年首次提出并应用于分析民兵式导弹发射控制系统的。
其后，波音公司的哈斯尔（Hasse）、舒劳德（Schroder）、杰克逊（Jackson）等人研制出故障树分析法计算程序，标志着故障树分析法进入了以波音公司为中心的宇航领域。
1974年，美国原子能委员会发表了以麻省理工学院（MIT）拉斯穆森（Rasmussen）为首的有60名专家参与的安全组进行了两年研究而编写的长达3000页的“商用轻水反应堆核电站事故危险性评价”的报告，该报告采用了美国国家航空和管理部于60年代发展起来的事件树（ET: Event Tree）和故障树分析方法，以美国100座核电反应堆为对象对核电站进行了风险评价，使FTA的应用得到很大发展。
分析软件缺陷原因的三种方法
分析软件缺陷原因的三种方法当测试人员发现软件Bug，开发人员需要定位错误，分析缺陷原因，修复缺陷，改进过程并且预防缺陷再次发生。
分析软件缺陷原因有3种方法：比较法、假设法和分解法。
1.比较法所谓比较法，就是将出现Bug的软件系统与没有出现Bug的软件系统进行比较，二者间的差异往往就是引发Bug的原因。
比较的内容可以是代码文件、系统配置、数据库记录、操作步骤等等；比较时根据需要可以使用文本比对工具，也可以简单地列表比对。
通过比较，可以实现：•发现两个版本之间的所有变化。
•确定最近一个可以测试通过的好版本。
•把坏版本恢复到好版本，然后再次运行测试：如果获得通过，标志着此版本成为一个新的“好”版本；如果仍然失败，标志着这个版本成为一个新的“坏”版本。
•继续做出比较，直到你确定那些更改原因。
比较法几乎一定会成功的，因为你终究会恢复到可以正常运行能够通过测试的那个版本，也一定能分析出它与出错版本之间的差异。
当然这种做法也有不足，那就是它比较费时间，准备测试环境，确定好版本，分析好坏版本之间的差异等都需要花费大量时间。
2.假设法假设法是先假设一种最可能的Bug产生原因，然后再去验证你的假设，直到你的假设被验证是正确为止。
使用假设法有很大的限制条件，一般我们只会在满足下列情况下使用：•软件产品所处的领域和背景是你非常熟悉的；•以前开发或使用过类似的软件产品。
•提出的假设很容易得到验证。
3.分解法分解法是对于那种无法一次找出导致Bug产生的原因情况，可以将可能产生Bug的原因分解成两个或多个子原因，逐一进行验证，如果能够确认根本原因就结束分解，如果有些原因仍然不是根本原因就继续分解、继续验证。
示例：某系统文件查询失败的例子某系统在一些迁移文件夹里面的文件不能被搜索到。
一种可能性是，这些文件没有被索引；一种可能性是查询是不正确的。
通过查看日志，很容易检查出来索引已经做了；通过启用跟踪，明显发现查询使用了一个错误的文件夹ID。
软件安全性分析中故障树方法的应用
软件安全性分析中故障树方法的应用故障树分析法（FTA）是硬件可靠性、安全性分析的传统技术工具．20世纪80年代，软件的可靠性和安全性开始成为科技界关注的课题，为了适应软件安全性分析的需要，故障树分析法被移植到软件这个新领域.。
经过20年不断的应用和创新，现在软件故障树分析已经成为软件安全性分析的重要手段并简称为SFTA．软件故障树分析极具应用潜力，在软件开发的早期，可以用故障树分析来确定软件的安全要求，进入概要设计、详细设计设计和实现阶段，可以对故障树加以扩充，继续进行更深入的分析．故障树分析法对于硬一软件复合系统的安全性分析尤为有效，分析人员可用它分析程序产生安全事故的各种原因，分析系统任何部分发生的失效，分析硬件、软件和操作员的失误，并可以识别潜在的、复杂的失效模式。
SFTA涉及的内容十分丰富，受篇幅限制，本篇文章介绍的是SFTA的基本框架和方法。
1 故障树的逻辑关系a. 逻辑"或门"设x1, x2 表示两个不同的事件，如果两个事件中至少有一个事件发生便能导致另一个事件x3发生，则称这种关系为逻辑"或门"关系，相应的布尔代数式为( 1 )其逻辑图见图1b.逻辑"与门"事件x1和x2必须同时发生，x3才能发生，这种关系称为逻辑"与门"关系，相应的布尔代数式为(2)其逻辑图见图2c. 逻辑否定逻辑否定表示同原命题相反，用x1 表示事件发生，则其相反命题"事件不发生"用x1 表示，在分析逻辑否定关系时经常用到德莫根定理(3)(4)进行故障树分析需要绘制故障树图．故障树图类似于一棵倒立的树．树的根部位于图的上方，代表需要分析的危险事件（或关键性失效）事件，从顶向下再层层衍生出许多分支，形成了若干的分支点，这些分支点代表了危险事件形成过程中的中间事件，分支的终点，类似于树叶，代表了可能导致危险事件发生的基本事件．为适应绘制故障树图的需要，在故障树分析法发展过程中，形成了一套可靠性工程界公认的图形符号标志．软件的故障树分析法的思路与硬件故障树分析法基本相同，因此这套源于硬件故障分析的图形符号，也为软件分析所采用．感兴趣的读者可从各种硬件FTA的资料中找到，本文不再赘述。
第三章失效分析基本方法
（2）环境情况的分析
（3）设备情况的分析
（4）管理情况的分析
3.1.3系统工程的分析思路及方法
概念：是一门综合技术，它综合运用多种 现代科学技术，并与各领域的具体问题相 结合，从而应用于各个领域。
特点：找出系统失效的原因与结果之间的 逻辑关系，并计算出设备系统失效与部件 之间的定量关系
（1）基本概念： 定义：就是分析各种事件（系统组元的状 态变化）之间的逻辑关系，分清正常事件 和异常事件，再找出失效原因。 特点：1，可以查明与失效事件有关的所有 原因；2，可以把分析过程和结果表示出来， 并可以方便地计算出系统失效的概率。 应用：复杂的设备系统的失效分析
（2）故障树分析法工作程序
6、使用环境
环境因素（低温、高温及腐蚀介质等）的变化， 会使材料的疲劳强度显著降低，往往引起零件过早 的发生断裂失效。
一般来说，温度降低、疲劳强度升高；温度升 高，疲劳强度降低。这是因为金属的变形抗力下降， 使疲劳裂纹容易形成。高温下金属通常不存在疲劳 极限。
腐蚀性环境对材料的静强度虽然有一定的影响， 但其影响程度远不如它对疲劳极限的影响。通常， 对腐蚀环境敏感的材料，其疲劳性能降低比较显著。 如对于一般中等强度的合金结构钢，腐蚀环境可使 其疲劳极限下降l/3~l/2。因此，腐蚀与疲劳叠加在 一起，发生交互作用，于是腐蚀疲劳极限比在无腐 蚀条件下的疲劳极限低。
例如：集合A由4个离散值X1，X2，X3，X4 组成。 即 A= ｛X1，X2，X3，X4｝ 例如：集合A由0到1之间的连续实数值组成。 A= ｛x，x ∈ R，0 ≤ x ≤ 1｝ 以上两个集合是完全不模糊的。对于任意 元素x，只有两种可能：属于A，不属于A。
这种特性可以用特征函数来描述：
失效分析基本方法
失效分析基本方法失效分析是指通过对一些系统或者设备的故障进行深入研究和分析，找出失效的原因和机制，以便进行预防和改进的一种方法。
失效分析常见的基本方法包括故障统计分析、失效模式与影响分析（FMEA）和故障树分析（FTA）等。
一、故障统计分析故障统计分析是指通过对已发生故障的统计数据进行分析，找出失效的规律和趋势，从而为预防和改进提供参考。
故障统计分析一般包括以下几个步骤：1.故障数据收集：收集和记录系统或设备发生故障的相关数据，包括故障频次、故障类型、故障位置、故障严重程度等。
2.故障分类与排序：根据收集到的故障数据，对故障进行分类和排序，以便进行进一步的分析和处理。
3.故障原因分析：对故障进行深入分析，找出造成故障的原因，可以通过查找历史记录、检查设备、进行实验等方式。
4.故障规律和趋势分析：根据故障数据的统计结果，分析故障发生的规律和趋势，例如故障频次随时间的变化、不同类型故障的比例等。
5.预防和改进措施制定：根据故障分析的结果，制定相应的预防和改进措施，例如更换部件、调整操作方式、增加维护频率等。
二、失效模式与影响分析（FMEA）失效模式与影响分析（FMEA）是一种系统性的方法，旨在确定系统或设备的失效模式及其对系统性能和安全性的影响。
FMEA主要包括以下几个步骤：1.建立失效模式和影响矩阵：将系统或设备的各个功能和组件进行分析，找出可能的失效模式，并评估其对系统性能和安全性的影响。
2.确定失效原因：对已确定的失效模式进行深入分析，找出可能的失效原因，例如材料老化、制造缺陷、设计不合理等。
3.评估失效严重程度：对于已确定的失效模式和其影响，进行评估其严重程度，以便确定优先处理的失效模式。
4.制定预防措施：根据评估的失效严重程度，制定相应的预防措施，例如改善设计、优化制造过程、增加监测手段等。
5.根因分析和改进措施验证：对已制定的预防措施进行根因分析，找出根本原因，并验证改进措施的有效性。
三、故障树分析（FTA）故障树分析（FTA）是一种逻辑分析方法，主要用于分析系统或设备的故障原因和失效路径。
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现 ，即使一个很小 的软件 ，对它进行穷举测试也可能需要花
费数年、甚至数百年的时间。在 时间、资金都有限的条件下 ， 如何执行尽 可能少的测试发现尽可能多 的失效是软件测试迫 切需要解决的问题。
Ｎ Ａ 的研究同样没有涉及更高 的因素组合。另一项研 究对 ＡＳ 医药设备的 ３ ２个导致产 品召 回的软件失效进行了分析 ，发 ４
［ ｓｒｃ ］ ｈ ｐ ｌ ａｉｎｏ ｅｉｎｏ ｐ ｒ ｎｓｏ ｆ ｒ ｓｈ ｓ ｅ ｅｏ ｅ ｅ ｇ ｆ ｏ ｉａｏ ａ ｔｓ ａ ｏｔｎ ｓｅｏ ｉｈｉ Ａｂｔａ ｔ Ｔ ｅａｐｉ ｔ ｆ ｓ ｆ ｘ ｅ ｍｅｔ ｆｒｏｔ ｅｔ ｔ ａ ｖ ｌｐｄｔ ｔ ｅ ｍｂｎ ｔｒ ｌｅｔ ｎｉ ｒ ｔｓｕ ｆ ｃ ｃ ｏ ｄ ｇ ｅ ｉ ｓ ｗａ ｅ ｄ ｏｈ ａ ｏ ｃ ｉ ， ｍｐ ａ ｉ ｗｈ ｓ
中圈分类号：Ｐ１ Ｔ ３１
软件 失效 因素数 目分析 方法
付倒平 ，陆民燕 ，高 猛
（ 京 航 空 航 天 大 学 工 程 系 统 工 程 系 ，北 京 ｌ０ ８ ） 北 ００ ３
摘
要：试验设计在软件测试中 的应用 已发展到组合测试阶段 ，组合测试的一个重要问题是确定 因素组合需要覆盖到何种程度 。该文提 出
维普资讯
第３ ３卷 第 ｌ 期 ７
Ｖ１３ ｏ． ３
・
计
算
机
工
程
２０ ０７年 ９月
Ｓ ｐ ｅ ｅ ０ ７ ｅ ｔ ｍｂ ｒ２ ０
Ｎｏ． ７ １
Ｃｏ ｐｕ ｅ ｍ ｔ ｒＥｎｇ ｎｅ ｒｎｇ ｉ ｅｉ
软件 技术 与数 据库 ・
文章 编号；ｌ ｏ＿４８ ０７ ７ ０６＿ ３ 文献标识码： ｏ ＿３ （０） — ｏ０一 ０ ２２ ｌ ＿０ Ａ
［ ｙｗｏｄ ］ｓｆ ｒ ｓ ｃ ｍｂｎ ｔｒ ｌｅｔｐ ｒｍｅｅｓ Ｋｅ ｒ ｓ ｏｔ ｅｔ ｔ ｏ ｉａｏｉ ｓ； ａａ ｔ ｗａ ｅ ； ａｔ ｒ
ｌ 概 述
穷举测试在理论上能够发现所有的软件失效但不可能实
中应用了组合 测试技术 ，研究表 明测试所有的 ２因素组合能
发现 ８ ％的正确性和收敛缺陷， ８ 但只能发现 ５ ％的界面问题 ， ０ Ｊ
现对于失效信息充分的 １９个失效 ，只要测试所有的参 数对 ０ 就能暴露其中 ９ ％的问题 ，该研究也存在只针对成对测试 ８ ｌ 而 没有 分析 更高组 合 的不 足 。Ｄ．ｉ ａｄ Ｋ ｈ Ｒｃ ｒ ｕ ｎ和 Ｍｉ ａｌ ｈ ｃ ｅ ｈ Ｊ ｅｌ 通过对一个浏览器和 网络服务器的调查表明 ： ． ｉｙ Ｒ ｌ 对于这
了一个系统的软件失 效因素数 目分析方法，从相似软件或 同领域软件失效与 因素数 目之 间的关系估计被测软件 的失效规律 ，进而确定组合 测试的测试数据需要覆盖的因素组合水平。应用该方法能使组合测试生成 的测试数据更加有效 。 关健 词 ：软件测试 ；组合测试 ；因素
Ａｎ ｌ ｓｓＭ ｅ ｈ ｄ ｏ ａ ｙ ｉ ｔ ｏ ｓｆ ｒＡｍ ｏ ｎ ｆＰａ ａ ｅ ｅ ｓＲｅ ｕ ｔ ｇ ｕ ｔｏ ｒ ｍ ｔ ｒ ｓ ｌｉ ｎ