小组软件过程建模方法及过程定义重用研究

摘要

随着软件的发展，人们认识到对软件产品质量起决定性作用的就是软件过程。因此，要想高效率、高质量和低成本地开发软件，必须改善软件生产过程。由此软件的生产方式开始向全球化、规模化、工业化转变，软件生产开始进入以改善软件过程为中心的软件工程时代。小组软件过程(TSP)等一系列帮助提高软件开发过程质量和效率的方法应运而生。
　　 对TSP建立过程模型，并在软件项目开发前利用该模型进行模拟仿真，能预先分析TSP实施的效果，从而帮助管理者制定决策、监督和控制项目的开发过程，最终提高软件过程质量，改进软件过程。重用已有的软件过程定义能有效地缩短过程建模的周期，提高过程建模的效率和质量，降低软件开发成本和风险。因此，对过程建模和过程重用课题的研究对于提高软件项目管理和控制能力，提升软件企业的过程能力成熟度，促进我国软件产业的发展具有重要的理论及实践意义。
　　 本文所做的工作主要体现在以下几个方面：
　　 首先，将有限自动机理论扩展后得到的时序并行自动机理论应用到软件过程建模中，建立基于时序并行自动机的小组软件过程模型，有效地实现了过程的活动规划、资源分配、进度控制。并对该过程模型进行了合理性检查，给出了模型合理性的定义和检查规则。最后通过一个实例验证了该过程模型的有效性。
　　 其次，考虑到TSP实际上就是在满足时间、费用等约束的条件下，达到低成本、短工期等目标的一种多目标优化问题，并且进化算法是一种有向随机性的智能优化方法，具有适合解决多目标优化问题的一些特性，因此提出了基于多目标进化算法的过程建模方法。详细阐述了利用该方法建模时的建模过程，并通过一个实例证明了该建模方法的有效性。
　　 再次，为了帮助过程建模人员根据项目的具体建模环境和建模需求，选择合适的建模方法，以达到最佳建模效果，研究了过程建模方法的综合评价问题。给出了软件过程建模方法的评价体系，提出了一种将模糊评价与灰色理论相结合的模糊灰色综合评价方法，该方法能充分利用专家评价信息的模糊性与灰性，对各种过程建模方法进行合理评价，使评价结果更客观、准确。
　　 最后，为了解决当前软件过程定义效率低下、定义间缺乏联系和定义维护困难等问题，在过程定义中采用过程重用机制，参照面向对象设计中类继承的思想，给出了过程继承的定义，提出了基于过程继承的软件过程定义重用方法，并给出了过程继承的实现方式。该方法通过继承已有的过程定义来对新过程进行定义，从而实现过程重用，能够避免“从零开始”进行过程定义的方式，能极大地提高定义的效率，缩减定义的费用。此外，通过过程继承能更有效反映过程定义的变化，方便过程定义实例的迁移，因而能显著增加系统的柔性并提高系统维护的效率。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 软件过程的概念和特点

1.2.1 软件过程定义

1.2.2 软件过程的特点

1.2.3 软件过程模型

1.2.4 小组软件过程

1.3 相关领域研究现状

1.3.1 软件过程建模

1.3.2 软件过程评估

1.3.3 软件过程重用

1.4 论文的工作

1.5 论文的组织结构

第2章 基于时序并行自动机的软件过程建模方法

2.1 引言

2.2 有限自动机理论

2.3 时序并行自动机的形式化描述

2.4 基于时序并行自动机的小组软件过程模型的构建

2.4.1 小组软件过程的相关概念

2.4.2 概念的映射

2.4.3 过程控制结构的映射

2.5 过程模型的合理性检查

2.6 实验验证

2.7 相关过程建模方法比较

2.8 本章小结

第3章 基于多目标进化算法的软件过程建模方法

3.1 引言

3.2 多目标进化算法

3.2.1 多目标优化问题

3.2.2 多目标进化算法NSGA-Ⅱ

3.3 软件过程问题描述

3.4 建模过程

3.4.1 个体编码

3.4.2 种群初始化

3.4.3 种群排序与拥挤距离计算

3.4.4 选择操作

3.4.5 交叉操作

3.4.6 变异操作

3.4.7 新一代种群的产生

3.5 实验验证

3.6 相关工作比较

3.7 本章小结

第4章 过程建模方法的模糊灰色综合评价

4.1 引言

4.2 过程建模方法的评价体系

4.3 两种过程建模方法的分析比较结果

4.4 模糊灰色综合评价方法

4.4.1 指标权重的确定

4.4.2 评价矩阵的确定

4.4.3 模糊综合评价

4.5 模糊灰色综合评价方法的应用

4.6 本章小结

第5章 基于过程继承的软件过程定义重用

5.1 引言

5.2 软件过程重用

5.2.1 软件重用

5.2.2 软件过程重用的定义及准则

5.3 软件过程分析

5.4 过程继承的定义

5.5 基于过程继承的软件过程定义

5.5.1 基于过程继承的软件过程定义框架

5.5.2 用SPDL表示的基于过程继承的软件过程定义

5.5.3 基于过程继承的软件过程定义示例

5.6 过程继承的实现

5.7 相关工作比较

5.8 本章小结

结论

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢