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在当前主流的基于体系结构的软件可靠性建模方法中，基于Markov链的状态模型是一种广泛应用的可靠性模型。现有基于状态的可靠性模型适用于构件转移满足Markov过程的软件，当程序中同时存在确定性转移和非确定性转移时，特别是存在多个构件对某构件的调用时，现有的办法不能得出精确的结果，甚至可能会引入不存在路径。为解决这一问题，文章基于UML模型和Markov模型，提出一种层次结构方法，用组合结点替代构件间的调用关系，建立层次结构的Markov链模型。最后通过一个实例对新方法的性能进行了验证。