Es cada vez más común que el software opere en diversos entornos. Sin embargo, incluso si el software funciona bien en la fase de prueba, los entornos operativos inciertos pueden causar nuevas fallas en el software. Los modelos de confiabilidad de software tradicional propuestos bajo entornos operativos inciertos sufren del problema de ser adecuados para casos especiales debido al gran número de suposiciones involucradas. Para mejorar estos problemas, este estudio propone un nuevo modelo de confiabilidad de software que asume un entorno operativo incierto. El nuevo modelo de confiabilidad de software es un modelo que minimiza las suposiciones y reduce el número de parámetros que componen el modelo, de modo que el modelo pueda aplicarse a situaciones generales mejor que los modelos de confiabilidad de software tradicionalmente propuestos. Además, en el pasado se han utilizado varios criterios basados en la diferencia entre los valores predichos y estimados para demostrar la superioridad de los modelos de confiabilidad de software. También proponemos un nuevo método de decisión multicriterio que puede considerar simultáneamente múltiples criterios de bondad de ajuste. El método de decisión multicriterio que utiliza el ranking es útil para una evaluación integral porque no se basa únicamente en criterios individuales, clasificando y ponderando múltiples criterios para el modelo. Basándose en esto, se comparan 21 modelos existentes con el modelo propuesto utilizando dos conjuntos de datos, y se encuentra que el modelo propuesto es superior para ambos conjuntos de datos utilizando 15 criterios y el método de decisión multicriterio que utiliza el ranking.