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马尔可夫链模型是一种以统计理论为基础的统计模型，可以描述软件的使用，在复杂系统建模及软件统计测试中得到了广泛应用。马尔可夫链实际上是一种迁移具有概率特征的有限状态机，不仅可以根据状态间的迁移概率自动生成测试用例，还可以分析测试结果。
马尔可夫链模型主要适用于对多种软件进行统计测试，可以通过仿真得到状态和迁移覆盖的平均期望时间，对软件的性能指标和可靠性指标进行度量，从而有利于在开发早期对大规模软件系统进行测试时间和费用的规划。国内有团队利用受控马尔可夫链理论设计和优化软件测试策略，提出软件测试控制论思想，在受控马尔可夫链方法的框架内讨论软件系统的自适应测试，并与随机测试进行比较，从而发现自适应测试方法相对于传统的随机测试方法具有较大的优越性。