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軟件工程系統(tǒng)論研究初探.doc 全文免費(fèi)在線(xiàn)閱讀

發(fā)布時(shí)間:2016-12-24 16:18

  本文關(guān)鍵詞:軟件工程系統(tǒng)論研究初探,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


網(wǎng)友xxj16588近日為您收集整理了關(guān)于軟件工程系統(tǒng)論研究初探的文檔,希望對(duì)您的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。以下是文檔介紹:軟件工程系統(tǒng)論研究初探引言以克服“軟件危機(jī)”為契機(jī)而提出的軟件工程自20世紀(jì)六七十年代創(chuàng)立以來(lái),經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,已經(jīng)形成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。軟件工程的發(fā)展面臨兩大問(wèn)題:一是現(xiàn)有的理論研究成果與實(shí)踐相脫節(jié);二是軟件工程的發(fā)展趨勢(shì)要求在集成和發(fā)展現(xiàn)有的理論和方法的基礎(chǔ)上繼續(xù)深入研究其支撐理論體系,并建立新的理論基礎(chǔ),從新的角度研究軟件工程的開(kāi)發(fā)過(guò)程和方法。如果能把一般系統(tǒng)論和工程系統(tǒng)論的原理和方法應(yīng)用到軟件工程學(xué)的研究中來(lái),建立軟件工程系統(tǒng)論的科學(xué)體系、理論框架和方法論,無(wú)疑能促進(jìn)上述兩大難題的解決。1工程系統(tǒng)論簡(jiǎn)介20世紀(jì)90年代,我國(guó)科學(xué)家在一般系統(tǒng)論的約束和指導(dǎo)下創(chuàng)立了一門(mén)工程元科學(xué)—工程系統(tǒng)論。工程系統(tǒng)論是關(guān)于工程系統(tǒng)共同規(guī)律的理論,是一般系統(tǒng)論與工程實(shí)踐相結(jié)合的產(chǎn)物,它適用于所有領(lǐng)域的所有工程。嚴(yán)格意義上的“工程”是指以某組設(shè)想的目標(biāo)為依據(jù),應(yīng)用有關(guān)的科學(xué)知識(shí)和技術(shù)手段通過(guò)一群人的有組織活動(dòng),將某些(某個(gè))現(xiàn)有實(shí)體(自然的或人造的)轉(zhuǎn)化為具有預(yù)期使用價(jià)值的物質(zhì)產(chǎn)品的過(guò)程。工程活動(dòng)應(yīng)包括9個(gè)基本要素,即用戶(hù)、目標(biāo)、資源、行動(dòng)者、方法與技術(shù)、過(guò)程、時(shí)間、活動(dòng)、環(huán)境。除環(huán)境要素外的8個(gè)要素不僅存在于一個(gè)工程框架或邊界之內(nèi),而且還相互緊密地聯(lián)系和作用著,組成一個(gè)整體或全局。這個(gè)整體或全局我們就把它稱(chēng)之為工程系統(tǒng)。工程系統(tǒng)論以各種各樣的工程系統(tǒng)為其研究目標(biāo),并力圖尋找和概括在所有工程系統(tǒng)中存在的共同規(guī)律。在系統(tǒng)科學(xué)的整個(gè)學(xué)科體系中,工程系統(tǒng)論是一門(mén)中間層次的學(xué)科。相對(duì)一般系統(tǒng)論,它和生物系統(tǒng)論、社會(huì)系統(tǒng)論是一門(mén)派生科學(xué),即它的全部概念、原理和方法論都受一般系統(tǒng)論的約束;相對(duì)于作為特定工程領(lǐng)域(如航天工程、電子工程、信息工程等等)理論基礎(chǔ)的具體工程系統(tǒng)論,它則是一門(mén)工程元科學(xué),即它是一門(mén)可以談?wù)撍芯唧w工程系統(tǒng)論學(xué)科的綜合學(xué)科。工程系統(tǒng)論的這種中間層次的學(xué)科性質(zhì),既使它為豐富和發(fā)展一般系統(tǒng)論提供著新的認(rèn)識(shí)和結(jié)論,又使它為具體工程系統(tǒng)論的創(chuàng)立和發(fā)展開(kāi)辟了廣闊的前景。這里的具體工程系統(tǒng)論就應(yīng)該包含軟件工程系統(tǒng)論。工程系統(tǒng)論吸取了系統(tǒng)科學(xué)的思想,輔以自組織理論和系統(tǒng)辨證的思想,站在更高層次上對(duì)復(fù)雜、實(shí)用性的人工系統(tǒng)進(jìn)行方法論指導(dǎo)。工程系統(tǒng)論有可能突破系統(tǒng)工程技術(shù)的局限性,從而在更加寬廣的時(shí)空跨度內(nèi)控制人工系統(tǒng)的生成、發(fā)展與進(jìn)化。由于工程系統(tǒng)論并沒(méi)有摒棄系統(tǒng)工程等學(xué)科中成功有效的技術(shù)方法、途徑和措施,而且增加了頂層的指導(dǎo),所以這種更加普適性和更加宏觀的方法論體系應(yīng)用于諸如軟件工程一類(lèi)復(fù)雜人工系統(tǒng)具有勃勃生機(jī)和廣闊的應(yīng)用前景。2開(kāi)展軟件工程系統(tǒng)論的研究勢(shì)在必行軟件工程是指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)與維護(hù)的工程學(xué)科。軟件工程的開(kāi)發(fā)過(guò)程體現(xiàn)了軟件項(xiàng)目生命周期的系統(tǒng)性、階段性和復(fù)雜性。國(guó)外學(xué)者對(duì)軟件工程的研究自20世紀(jì)六、七十年代就開(kāi)始了,研究的主線(xiàn)是軟件工程的基本原理和方法學(xué),包括過(guò)程與模型、方法和技術(shù)、工具和環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等,陸續(xù)提出了許多著名的軟件開(kāi)發(fā)方法,如結(jié)構(gòu)化方法、形式化方法、面向?qū)ο蠓椒、基于?gòu)件的方法、基于代理的方法、凈室方法、敏捷方法、人工智能方法等等。盡管這些方法存在著這樣那樣的問(wèn)題,但無(wú)疑對(duì)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的進(jìn)步和軟件工程的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用,F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的理論基礎(chǔ)是圖靈機(jī)模型和相應(yīng)的馮-諾依曼體系結(jié)構(gòu)。圖靈機(jī)的想法是把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一步一步按規(guī)則執(zhí)行的機(jī)械求解過(guò)程,各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言也不過(guò)都是表現(xiàn)這種思想的某種形式語(yǔ)言。因此軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是程序員們對(duì)所求解問(wèn)題域的形式化過(guò)程。程序員們先分析求解問(wèn)題的特征,建立求解模型和基本算法,然后用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行描述,最后進(jìn)行計(jì)算獲得結(jié)果。由于對(duì)馮-諾依曼計(jì)算機(jī)順序執(zhí)行的實(shí)現(xiàn)過(guò)程的認(rèn)識(shí)和人們理解與表達(dá)過(guò)程間存在著巨大差異,加上程序員把目光都集中在如何實(shí)現(xiàn)、如何編程上,認(rèn)識(shí)的偏頗和思維的慣性導(dǎo)致對(duì)軟件工程系統(tǒng)理解和認(rèn)識(shí)不足。人們往往習(xí)慣于用非系統(tǒng)思維的方式來(lái)指導(dǎo)軟件工程設(shè)計(jì)和管理,造成一些非系統(tǒng)、非整體的設(shè)計(jì)結(jié)果。譬如,只注意軟件工程各個(gè)階段的流程和步驟,忽視了整個(gè)“工程系統(tǒng)”的特點(diǎn);只注意局部階段和局部過(guò)程而忽視整體;強(qiáng)調(diào)程序模塊和過(guò)程的優(yōu)化設(shè)計(jì),忽略了系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)分析和全局優(yōu)化;在工程開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段缺乏有效的協(xié)調(diào)和良好的溝通,造成需求分析與系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與代碼實(shí)現(xiàn)、軟件測(cè)試與軟件設(shè)計(jì)以及上游階段與下游階段等方面的許多矛盾;軟件本身的特點(diǎn)使其在工程開(kāi)發(fā)過(guò)程中容易形成各自為戰(zhàn)、少有溝通的局面。尤其是大型軟件工程項(xiàng)目分工細(xì)、層次多、時(shí)間緊,更容易人為地把一個(gè)完整的系統(tǒng)分割成互不相關(guān)的若干個(gè)系統(tǒng),很難從總體上把握工程的系統(tǒng)性和整體性。國(guó)外學(xué)者較早地注意到系統(tǒng)工程方法在軟件工程中的應(yīng)用。作為軟件工程領(lǐng)域早期的一流人物,Win2stonW.Royce博士在20世紀(jì)80年代早期首次引入了“軟件系統(tǒng)工程”一詞[5]。他們認(rèn)為,缺乏系統(tǒng)工程方法的項(xiàng)目,很可能導(dǎo)致軟件不能在所選的硬件上運(yùn)行,軟件不能與硬件和其他軟件系統(tǒng)集成,軟件不適于長(zhǎng)期使用。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中,疏忽系統(tǒng)方面的工作,將會(huì)加劇長(zhǎng)期沒(méi)有解決的軟件危機(jī)。美國(guó)學(xué)者M(jìn)arkJ.Chris2tensen和RichardH.Thayer明確地提出了“軟件系統(tǒng)工程”一說(shuō)。他們指出,“軟件系統(tǒng)工程像系統(tǒng)工程一樣,是一個(gè)技術(shù)和管理過(guò)程”!败浖到y(tǒng)工程不是具體一項(xiàng)任務(wù)的描述—它是一個(gè)過(guò)程、一種理念,當(dāng)在最高層實(shí)施軟件工程時(shí),應(yīng)采用這一過(guò)程和這一理念!痹诜治鲕浖到y(tǒng)工程與軟件工程的關(guān)系時(shí),他們進(jìn)一步指出,“在軟件開(kāi)發(fā)的初級(jí)階段,軟件系統(tǒng)工程功能負(fù)責(zé)軟件需求分析和體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軟件系統(tǒng)工程還負(fù)責(zé)軟件系統(tǒng)的最終測(cè)試以及系統(tǒng)功能的發(fā)布”。顯然,他們把軟件系統(tǒng)工程視為軟件工程的一個(gè)子集和軟件工程過(guò)程的一部分。由于研究的角度和目標(biāo)不一樣,他們提出的“軟件系統(tǒng)工程”與本文提出的“軟件工程系統(tǒng)”并不是一回事,但已經(jīng)在一定程度上體現(xiàn)了系統(tǒng)論的思想。國(guó)內(nèi)外還有眾多學(xué)者從事軟件工程開(kāi)發(fā)方法的研究。例如,Wooldridget等提出了面向主體分析和設(shè)計(jì)的GAIA方法;monkads;高翔等人研究了應(yīng)用角色模型的面向主體的軟件設(shè)計(jì)方法;張志軍等人提出了基于軟系統(tǒng)方法的開(kāi)發(fā)技術(shù);馮柵等發(fā)表了基于智能體系統(tǒng)的軟件工程方法等。上述方法都是從具體工程方法的角度來(lái)關(guān)注和研究軟件工程過(guò)程中面臨的一些問(wèn)題。即使是美國(guó)學(xué)者談?wù)摰摹败浖到y(tǒng)工程”概念,并沒(méi)有完全把系統(tǒng)論的思想和方法貫穿于軟件工程的全過(guò)程(只是部分階段),更沒(méi)有涉及工程系統(tǒng)的概念或應(yīng)用工程系統(tǒng)論的思想來(lái)考察和研究軟件工程科學(xué)體系。從文獻(xiàn)資料檢索和互聯(lián)網(wǎng)搜索情況看,迄今為止,未發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外有把工程系統(tǒng)論應(yīng)用到軟件工程的理論與方法研究的報(bào)道。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和開(kāi)發(fā)工具的顯著進(jìn)步帶來(lái)了軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的極大改變,同時(shí)也影響到人們的時(shí)空觀念、軟件提供方式和生命周期的概念。程序設(shè)計(jì)方法已從面向數(shù)據(jù)流、面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和面向過(guò)程的方法進(jìn)化到面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法,目前正在向面向角色的程序設(shè)計(jì)方法演進(jìn)。角色技術(shù)的各部分各有側(cè)重且相互協(xié)調(diào),強(qiáng)調(diào)以規(guī)范自然的方法分析描述即將開(kāi)發(fā)的系統(tǒng),使開(kāi)發(fā)人員和領(lǐng)域?qū)?p>12>



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本文編號(hào):225728

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