<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Programming and Computer Software</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Programming and Computer Software</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Программирование</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">0132-3474</issn><issn publication-format="electronic">3034-5847</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">The Russian Academy of Sciences</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">695673</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.7868/S3034584725040063</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>SOFTWARE ENGINEERING, TESTING AND VERIFICATION OF PROGRAMS</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>ПРОГРАММНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ, ТЕСТИРОВАНИЕ И ВЕРИФИКАЦИЯ ПРОГРАММ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Do internal software metrics have relationship with fault-proneness and change-proneness?</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Есть ли связь между внутренними метриками программного обеспечения и предрасположенностью к ошибкам и изменчивости?</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Rahman</surname><given-names>M. M.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Рахман</surname><given-names>М. М.</given-names></name></name-alternatives><email>bit0413@iit.du.ac.bd</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Ahammed</surname><given-names>T.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Ахмед</surname><given-names>Т.</given-names></name></name-alternatives><email>toukir@iit.du.ac.bd</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Joarder</surname><given-names>M. M. A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Джордер</surname><given-names>М. М. А.</given-names></name></name-alternatives><email>joarder@iit.du.ac.bd</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Sakib</surname><given-names>K.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Сакиб</surname><given-names>К.</given-names></name></name-alternatives><email>sakib@iit.du.ac.bd</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Institute of Information Technology (IIT), University of Dhaka (DU)</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Институт информационных технологий (IIT), Университет Дакки (DU)</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2025-08-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>08</month><year>2025</year></pub-date><issue>4</issue><issue-title xml:lang="en">NO4 (2025)</issue-title><issue-title xml:lang="ru">№4 (2025)</issue-title><fpage>71</fpage><lpage>82</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2025-11-01"><day>01</day><month>11</month><year>2025</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2025, Russian Academy of Sciences</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2025, Российская академия наук</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Russian Academy of Sciences</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Российская академия наук</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" start_date="2026-08-31"/></permissions><self-uri xlink:href="https://modernonco.orscience.ru/0132-3474/article/view/695673">https://modernonco.orscience.ru/0132-3474/article/view/695673</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>Fault-proneness is a measure that indicates the possibility of programming errors occurring within a software system. On the other hand, change-proneness refers to the potential for modifications to be made to the software. Both of these measures are crucial indicators of software maintainability, as they influence internal software metrics such as size, inheritance, and coupling, particularly when numerous changes are made to the system. In the literature, research has predicted change- and fault-proneness using internal software metrics. That research is almost a decade old. However, given the continuous evolution of software systems, it is essential to revisit and update our understanding of these relationships. Therefore, we have conducted an empirical investigation to revisit the relationship among various internal software metrics and change-proneness, and faultproneness, aiming to provide current and relevant insights. In our study, we identified 25 internal software metrics along with the measures of change-proneness and fault-proneness within the well-known opensource systems belonging to the Apache and Eclipse ecosystems. Next, we analyzed the relationships between these metrics using statistical correlation methods. Our results revealed that most of the metrics have little to no correlation with fault-proneness. However, metrics related to inheritance, coupling, and comments showed a moderate to high correlation with change-proneness. These findings will help developers to minimize the higher correlated software metrics to enhance maintainability in terms of change- and fault-proneness. Additionally, these insights can guide researchers in developing new approaches for predicting changes and faults by incorporating the metrics that have been shown to have stronger correlations.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Предрасположенность к ошибкам – это мера, указывающая на вероятность возникновения ошибок программирования в программной системе. С другой стороны, предрасположенность к изменениям относится к потенциальной возможности внесения модификаций в программное обеспечение. Обе эти меры являются важными показателями поддерживаемости программного обеспечения, так как они влияют на внутренние метрики программного обеспечения, такие как размер, наследование и связь, особенно когда в систему вносится множество изменений. В литературе прогнозирование предрасположенности к изменениям и ошибкам с использованием внутренних метрик программного обеспечения проводилось почти десятилетие назад. Однако, учитывая постоянную эволюцию программных систем, важно пересмотреть и обновить наше понимание этих взаимосвязей. Поэтому мы провели эмпирическое исследование, чтобы пересмотреть взаимосвязь между внутренними метриками программного обеспечения, предрасположенностью к изменениям и предрасположенностью к ошибкам с целью предоставить актуальные и релевантные выводы. В нашем исследовании мы определили 25 внутренних метрик программного обеспечения, а также меры предрасположенности к изменениям и ошибкам в известных системах с открытым исходным кодом из экосистем Apache и Eclipse. Затем мы проанализировали взаимосвязи между этими метриками с использованием статистических методов корреляции. Наши результаты показали, что большинство метрик имеют слабую или отсутствующую корреляцию с предрасположенностью к ошибкам. Однако метрики, связанные с наследованием, связями и комментариями, показали умеренную или высокую корреляцию с предрасположенностью к изменениям. Эти выводы помогут разработчикам минимизировать более коррелированные метрики программного обеспечения для повышения поддерживаемости с точки зрения предрасположенности к изменениям и ошибкам. Кроме того, эти данные могут помочь исследователям в разработке новых подходов к прогнозированию изменений и ошибок с учетом метрик, которые показали более сильную корреляцию.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>change-proneness</kwd><kwd>fault-proneness</kwd><kwd>internal software metrics</kwd><kwd>empirical study</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>предрасположенность к изменениям</kwd><kwd>предрасположенность к ошибкам</kwd><kwd>внутренние метрики программного обеспечения</kwd><kwd>эмпирическое исследование</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Мы с благодарностью признаем финансовую поддержку Отдела информационных и коммуникационных технологий (ICT), Министерства почты, телекоммуникаций и информационных технологий, Дакка, Бангладеш, Номер гранта/стипендии: 56.00.0000.052.33.005.21-2, 18-01-2022.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>ISO IEC 9126-1: Software Engineering-Product Quality – Part 1: Quality Model, Geneva: International Organization for Standardization, 2001.</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Alshayeb M. Empirical investigation of refactoring effect on software quality. Inf. Software Technol. 2009. V. 51. № 9. P. 1319–1326. https://doi.org / 10.1016 / j.infsof.2009.04.002</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Zhang F., Mockus A., Zou Yi., Khomh F., Hassan A.E. How does context affect the distribution of software maintainability metrics. International Conference on Software Maintenance (ICSM). 2013. P. 350–359. https://doi.org / 10.1109 / ICSM.2013.4</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Palomba F., Bavota G., Di Penta M., Fasano F., Oliveto R., De Lucia A. On the diffuseness and the impact on maintainability of code smells: A large scale empirical investigation. Empirical Software Eng. 2018. V. 23. № 3. P. 1188–1221. https://doi.org / 10.1007 / s10664-017-9535-z</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Zhou Yu., Leung H., Xu B. Examining the potentially confounding effect of class size on the associations between object-oriented metrics and changeproneness. IEEE Trans. Software Eng. 2009. V. 35. № 5. P. 607–623. https://doi.org / 10.1109 / TSE.2009.32</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Shatnawi R., Li W. The effectiveness of software metrics in identifying error-prone classes in post-release software evolution process. J. Syst. Software. 2008. V. 81. № 11. P. 1868–1882. https://doi.org / 10.1016 / j.jss.2007.12.794</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Lu H., Zhou Yu., Xu B., Leung H., Chen L. The ability of object-oriented metrics to predict change-proneness: A meta-analysis. Empirical Software Eng. 2012. V. 17. № 3. P. 200–242. https://doi.org / 10.1007 / s10664-011-9170-z</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Radjenović D., Heričko M., Torkar R., Živkovič A. Software fault prediction metrics: A systematic literature review. Inf. Software Technol. 2013. V. 55. № 8. P. 1397–1418. https://doi.org / 10.1016 / j.infsof.2013.02.009</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Rahman F. Devanbu P. How, and why, process metrics are better. 35th International Conference on Software Engineering (ICSE). San Francisco, 2013. IEEE. 2013. P. 432–441. https://doi.org / 10.1109 / ICSE.2013.6606589</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Malhotra R., Khanna M. Investigation of relationship between object-oriented metrics and change proneness. Int. J. Mach. Learn. Cybern. 2013. V. 4. № 4. P. 273–286. https://doi.org / 10.1007 / s13042-012-0095-7</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Olague H.M., Etzkorn L.H., Gholston S., Quattlebaum S. Empirical validation of three software metrics suites to predict fault- proneness of object-oriented classes developed using highly iterative or agile software development processes. IEEE Trans. Software Eng. 2007. V. 33. № 6. P. 402–419. https://doi.org / 10.1109 / TSE.2007.1015</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Eski S., Buzluca F. An empirical study on objectoriented metrics and software evolution in order to reduce testing costs by predicting change-prone classes. 2011 IEEE Fourth International Conference on Software Testing, Verification and Validation Workshops, Berlin, 2011. IEEE. 2011. P. 566–571. https://doi.org / 10.1109 / icstw.2011.43</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Khomh F., Di Penta M., Gueheneuc Y.-G. An exploratory study of the impact of code smells on software change-proneness, 2009 16th Working Conference on Reverse Engineering, Lille, France, 2009. IEEE. 2009. P. 75–84. https://doi.org / 10.1109 / wcre.2009.28</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Rahman Md.M., Ahammed T., Joarder Md.M.A., Sakib K. Does code smell frequency have a relationship with fault-proneness. Proceedings of the 27<sup>th</sup> International Conference on Evaluation and Assessment in Software Engineering, Oulu, Finland, 2023, New York: Association for Computing Machinery. 2023. P. 261–262. https://doi.org / 10.1145 / 3593434.3593457</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Aggarwal K.K., Singh Yo., Kaur A., Malhotra R. Empirical analysis for investigating the effect of object-oriented metrics on fault proneness: A replicated case study. Software Process: Improvement and Practice. 2009. V. 14. № 1. P. 39–62. https://doi.org / 10.1002 / spip.389</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Pecorelli F., Palomba F., Khomh F., De Lucia A. Developer-driven code smell prioritization. Proceedings of the 17th International Conference on Mining Software Repositories, Seoul, 2020, New York: Association for Computing Machinery. 2020. P. 220–231. https://doi.org / 10.1145 / 3379597.3387457</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Gupta S.C., Kapoor V.K. Fundamentals of Mathematical Statistics. Sultan Chand &amp; Sons, 2020.</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>Cohen J. Statistical Power Analysis for the Behavioral Sciences. New York: Routledge, 2013, 2nd ed. https://doi.org / 10.4324 / 9780203771587</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
