软件测试是保证软件质量最为有效的技术手段，测试数据的优劣决定了软件测试的有效性。在不影响测试效果的前提下，减小测试用例集的规模将有效地减少测试成本，提高测试效率。 测试数据是软件测试的核心。如果能分析出被测程序的主变元，即关键输入变量，并以其为基础设计测试数据则可以有效地提高测试数据的质量和生成效率。因此，研究程序主变元分析方法具有十分重要的理论意义和广泛的应用前景。 本文将常用于故障诊断与模式识别等领域的主元分析思想引入软件测试，以期达到减少测试生成代价提高测试效率的目的，由此提出了一种利用蚁群算法实现基于程序结构的程序主变元分析方法，使用了基于信息熵的属性约简模型，并在使用蚁群算法进行程序主变元分析时，根据程序代码定义了输入/输出变量间的两种关联关系：四则运算关联与条件判断关联，由这两种关联关系计算蚁群优化算法的重要参数——启发式信息。并以冗余捆绑式惯性测量单元-RSDIMU(Redundant Strapped-Down Inertial Measurement Unit)为被测程序，利用本文提出的基于程序结构的程序主变元分析方法分析其主变元，实验结果表明：利用蚁群算法实现基于程序结构的主变元分析方法是行之有效的，将输入变量间的关联关系作为启发式信息能够提高主变元分析的准确性。根据使用这种方法分析得到的主变元设计的测试数据能有效地减少测试成本，提高测试效率。