システムアーキテクト 2025年 午前2 問07

要点まとめ

• 結論: 与えられた手順はミューテーションテストであり、テストセットTの不具合検出能力を変異体の検出率で定量的に評価します。
• 根拠: プログラムのステートメントを小さく改変した複数の変異体（$P_1\dots P_m$）を作り、Tで異なる出力になった数Nから$E=N/m$を算出する定義と一致します。
• 差がつくポイント: ミューテーションテストは単なるカバレッジ測定でなく「故意に導入した欠陥」を検出できるかを評価するため、テストの厳密さを測る指標になります。

正解の理由

よくある誤解（2〜3 行）

• ミューテーションテストは単にコードカバレッジを上げる手法ではなく、テストが実際に欠陥を検出できるかを評価する点が本質です。
• 「軽微な変更＝バグを入れる」と思いがちですが、同一の振る舞いを保つ等価変異体（equivalent mutant）も存在し処理が必要です。

解法ステップ（番号付きリスト）

1. 問題文を読み、手順で行っていること（プログラムの小変更→複数の変異体作成）を整理する。
2. テストセットで変異体を実行し「異なる出力になった割合」を求める点が何を意味するか考える。
3. 選択肢と照らし合わせ、定義が一致するテスト手法を特定する（ミューテーションテストと一致）。
4. 他選択肢（探索的、ドメイン分析、ユースケース）と比較して「故意に変異を導入して評価する」特徴が唯一該当することを確認する。

選択肢別の誤答解説

• ア: 探索的テスト
  探索的テストはテスターの知見でテストを設計・実行する手法であり、プログラムを意図的に変更して割合を算出する手順とは異なります。
• イ: ドメイン分析テスト
  ドメイン分析テスト（境界値や入力ドメインに基づく設計）は入力空間の代表値選びに関する手法で、変異体を作って評価する概念とは無関係です。
• ウ: ミューテーションテスト（正解）
  変異体（mutants）を生成してテストがそれらを「殺せる（出力が異なる）」かを評価する手法で、問題文の手順と完全に一致します。
• エ: ユースケーステスト
  ユースケーステストは利用者シナリオに基づく機能確認であり、ソースに小変更を加えて検出率を算出する性質は持ちません。

補足コラム（関連知識など）

• ミューテーションテストの目的はテストスイートの「欠陥検出能力」を評価することであり、カバレッジ（行・分岐）だけでは見えない弱点を明らかにします。
• ミューテーションスコアは一般に $E=\frac{N}{m}$（殺せた変異体数÷生成変異体数）で表されます。ただし「等価変異体」はテストで検出不可能なため除外する必要があります。
• 欠点としては変異体の数が膨大になり計算コストが高くなること、等価変異体の判定に手間がかかることが挙げられます。自動化ツールや代表的な変異演算子（置換・削除・比較演算子の変更等）を用いることで実用化されます。

FAQ（Q:/A: を 2〜3 組）