軟件過程的建模仿真研究

前言

目前，包括中國在內(nèi)的許多國家將軟件業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，由此軟件的生產(chǎn)方式開始向全球化、規(guī)模化、工業(yè)化轉(zhuǎn)變，軟件生產(chǎn)開始進入以改善軟件過程為中心的軟件工程時代，因此，小組軟件過程TSP等一系列幫助提高軟件開發(fā)過程效率的方法應(yīng)運而生。但是，軟件過程改進是一項綜合的且需要持續(xù)開展的活動，涉及軟件過程工程的方法和過程領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，對于TSP等過程框架實施的高效性、可靠性的檢驗只有在軟件項目完成后才能獲得，這種滯后性使軟件過程的指導(dǎo)性大打折扣。因此對軟件過程建立仿真模型并重用仿真模型的方法和相關(guān)技術(shù)的研究成為一個挑戰(zhàn)性的、具有重要意義的理論和實際應(yīng)用課題。該課題的研究對于提高軟件項目管理和控制能力，提升軟件企業(yè)的過程能力成熟度，促進我國軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。本書從改善TSP的實施和提高項目的過程控制能力人手，給出三種仿真建模方法，并對三種方法進行評價，給出各自的適用性；將演化計算引入軟件過程模型重用過程，對三種仿真建模方法的設(shè)計原理、實現(xiàn)算法、結(jié)果分析、軟件過程模型重用方法及實現(xiàn)算法等進行了深入的研究；設(shè)計實現(xiàn)了軟件過程仿真平臺，分別對軟件過程定義、軟件過程執(zhí)行以及軟件過程評估進行模擬仿真。本書在結(jié)構(gòu)上共分為八章：第1章是緒論，介紹本書的研究背景，并簡要介紹了本書的主要工作、目標及成果，對軟件過程改進、軟件過程建模方法以及PSEE的研究現(xiàn)狀及成果進行綜述。第2章是軟件過程及其仿真建?；A(chǔ)理論，介紹了軟件過程技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展和主要研究方向，提出了軟件過程技術(shù)的總體框架，闡述了TSP的產(chǎn)生和發(fā)展、TSP的結(jié)構(gòu)與流程，分析了TSP與GMM／PSF的關(guān)系，從目的、內(nèi)容等方面介紹了軟件過程建模仿真，并分析比較了典型的仿真建模方法。第3章是基于多范例推理的仿真建模方法，將TSP規(guī)劃的問題轉(zhuǎn)變成多約束滿足問題，改進了常規(guī)的基于范例推理方法，提出了范例表示、多范例派生、范例索引和檢索、范例修改和儲存方法。第4章是基于層次的混合仿真建模方法，將TSP抽象成兩個層次分別對應(yīng)于外層與內(nèi)層仿真模型。外層從宏觀的角度反映TSP的進展情況以及人員的調(diào)度情況，采用離散事件建模仿真思想；內(nèi)層從微觀的角度對不同的活動和產(chǎn)品進行定量的描述，采用連續(xù)建模仿真思想。第5章是基于多層排隊建模和相關(guān)矩陣一致性判斷的仿真方法，準確地分析出TSP的靜態(tài)特性和動態(tài)特性，采用集合和關(guān)系代數(shù)演繹活動的執(zhí)行及其對該過程的影響，將TSP抽象成多層排隊的數(shù)學(xué)問題，運用多層排隊和相關(guān)矩陣一致性判斷的方法幫助管理者迅速做出正確的過程控制決策。

內(nèi)容概要

為了確保軟件質(zhì)量和提高產(chǎn)品競爭力，軟件組織需要規(guī)范軟件開發(fā)過程、實施軟件過程管理。軟件過程管理可以為快速開發(fā)高質(zhì)量軟件、有效地維護軟件運行等各類活動提供指導(dǎo)性框架、實施方法和最佳實踐。    本書從軟件過程的應(yīng)用實踐出發(fā)，分析了軟件過程應(yīng)用中存在的問題；系統(tǒng)綜述了軟件過程改進以及軟件過程建模仿真的研究動態(tài)；介紹了軟件過程技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展和主要研究方向，提出了軟件過程技術(shù)的總體框架，闡述了小組軟件過程TSP的產(chǎn)生和發(fā)展、TSP的結(jié)構(gòu)與流程，分析了TSP與CMM/PSP的關(guān)系；從目的、內(nèi)容等方面介紹了軟件過程建模仿真，并分析比較了典型的仿真建模方法；采用改進的基于多范例推理方法建立仿真模型，對范例表示、多范例派生、范例索引和檢索、范例修改和儲存方法進行了研究；采用離散事件建模和連續(xù)建模思想相結(jié)合的建模方法，將TSP抽象成內(nèi)層和外層兩個層次，并且對內(nèi)層模型和外層模型的建立進行了闡述，對模型的形式化表示與仿真實現(xiàn)算法進行了研究；采用集合和關(guān)系代數(shù)演繹活動的執(zhí)行及其對該過程的影響，將TSP抽象成多層排隊的數(shù)學(xué)問題，對TSP靜態(tài)特性仿真與判別以及TSP動態(tài)特性仿真進行了研究；提出了一種軟件過程建模方法的評價體系框架，采用基于模糊集理論的綜合評價方法，對三種TSP仿真建模方法進行了分析和比較；提出“過程—模式—元模型”遞階重用方法，利用演化計算自動生成基于元模型的軟件過程，通過不同層次的過程模型重用實現(xiàn)過程開發(fā)的規(guī)范性、動態(tài)性和不確定性；設(shè)計實現(xiàn)了軟件過程仿真平臺，實現(xiàn)軟件過程定義、軟件過程執(zhí)行以及軟件過程評估功能，對軟件過程高效實施起到重要的輔助決策的作用。    本書可作為高等學(xué)校計算機應(yīng)用與軟件專業(yè)和相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生教材，也可以作為軟件企業(yè)中各類管理人員和軟件工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

前言第1章  緒論  1.1  研究的背景  1.2  研究的目的和意義  1.3  國內(nèi)外研究現(xiàn)狀  1.4  本書的主要內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)第2章  軟件過程及其仿真建?；A(chǔ)理論  2.1  軟件過程技術(shù)  2.2  小組軟件過程TSP  2.3  仿真建模方法和技術(shù)  2.4  軟件過程建模仿真  2.5  本章小結(jié)第3章  基于多范例推理的仿真建模方法  3.1  基于范例推理概述  3.2  基于范例推理的軟件過程仿真建模原理  3.3  軟件過程的問題描述與計算模型  3.4  軟件過程的基于約束滿足的多范例推理  3.5  基于多范例推理的仿真建模方法分析  3.6  本章小結(jié)第4章  基于層次的混合仿真建模方法  4.1  混合系統(tǒng)建模  4.2  基于層次的軟件過程混合建模原理  4.3  外層模型  4.4  內(nèi)層模型  4.5  基于層次的混合仿真模型的建立  4.6  仿真模型的實驗驗證  4.7  本章小結(jié)第5章  基于多層排隊建模和相關(guān)矩陣一致性判斷的仿真方法  5.1  基本原理  5.2  軟件過程的靜態(tài)特性  5.3  軟件過程的動態(tài)特性  5.4  軟件過程靜態(tài)特性的仿真與判別  5.5  軟件過程動態(tài)特性的仿真與分析  5.6  仿真實驗及分析  5.7  本章小結(jié)第6章  仿真建模方法的評價體系框架與模型重用  6.1  引言  6.2  軟件過程仿真模型的應(yīng)用說明  6.3  軟件過程仿真建模方法的評價體系框架  6.4  模糊綜合評價方法及其在本書中的應(yīng)用  6.5  三種仿真建模方法的比較分析  6.6  軟件過程的遞階重用  6.7  軟件過程遞階重用的設(shè)計和實現(xiàn)  6.8  本章小結(jié)第7章  軟件過程仿真平臺的設(shè)計與實現(xiàn)  7.1  軟件過程仿真平臺的整體概述  7.2  軟件過程定義模塊的設(shè)計與實現(xiàn)  7.3  軟件過程執(zhí)行模塊的設(shè)計與實現(xiàn)  7.4  軟件過程評估模塊的設(shè)計和實現(xiàn)  7.5  本章小結(jié)第8章  結(jié)論與展望參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：雖然把仿真建模方法作了分類，也只是基于視角不同的分類，不同類型間可能會有包含或交迭。例如APPL／A既是以活動為中心的，又是面向活動建模的，并且屬于程序設(shè)計風(fēng)格的建模方法。另外，對同一種建模方法，可能會因為角度的不同而同屬幾種不同的分類。例如以活動為中心的建模方法從過程涉及的成分的角度來分類屬于以活動為中心的建模方法，從模型側(cè)重于描述功能目標還是側(cè)重于描述活動行為的角度來分類屬于面向活動的建模方法。而且隨著建模方法的增多，以后還會出現(xiàn)新的分類。每一種仿真建模方法都有它擅長的方面和弱點，它們從不同的角度描述軟件過程。例如，在基于成分分類的各種建模方法中，以產(chǎn)品為中心的建模方法穩(wěn)定性好、簡單、易理解。其缺點是不能描述過程中的動態(tài)變化，也很難描述相關(guān)的活動及角色信息（而這都是很重要的成分）；以角色為中心的建模方法，一般情況下，角色在過程中都能保持不變，這就使得建模具有良好的穩(wěn)定性，還使得過程組織方面的信息易于描述，項目組內(nèi)成員的活動也易于明確。這種方法的缺點是很難描述和定義過程的工作流程，不宜從整體上了解一個過程以及成員在過程中的位置，當(dāng)活動分解細化到一定程度后，隨著設(shè)計角色的增多，使角色問的關(guān)系變得很復(fù)雜，這對底層的管理極為不利；以活動為中心的建模方法的一個最重要的特點，就是在建模時一定要描述過程活動，以及這些活動的執(zhí)行方法。其優(yōu)點是能準確的定義過程活動，無二義性、易理解，過程模型容易建立并實施；以模板為中心的建模方法很難描述各活動間的順序，增大了人們理解、分析模型的難度，不利于各方面的交流；離散事件仿真模型的時間推進是根據(jù)事件的進行安排的，善于獲取明確的細節(jié)數(shù)據(jù)，有助于訓(xùn)練項目管理者，是實體驅(qū)動的最善于面向應(yīng)用的過程仿真；基于狀態(tài)的模型善于獲取用圖表描述的過程的細節(jié)，善于描述并發(fā)活動的系統(tǒng)，但是不能夠獲取數(shù)學(xué)方式描述的離散事件；連續(xù)模型面向反饋，是從過程的外部來看待它，善于解決高層次的問題，但是不適合用于分析過程的細節(jié)，連續(xù)模型時間的推進是相對較小的、固定的步驟，通過縮小時間間隔可以進行精確的計算。

編輯推薦

《軟件過程的建模仿真研究》是由中國電力出版社出版的。

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