基于構(gòu)件的軟件開發(fā)中的構(gòu)件供應(yīng)商任務(wù)指派及構(gòu)件選擇方法.pdf

1、隨著軟件行業(yè)的快速發(fā)展，軟件公司需要開發(fā)出滿足企業(yè)顧客需求的高質(zhì)量軟件系統(tǒng)，努力使開發(fā)后的系統(tǒng)能適應(yīng)企業(yè)顧客的商業(yè)需求和業(yè)務(wù)流程變化。在這種環(huán)境下，基于構(gòu)件的軟件開發(fā)(Component-based Software Development，CBSD)應(yīng)運而生。CBSD體現(xiàn)了“組裝已有構(gòu)件，而不是重新構(gòu)造”的哲學(xué)思想，將軟件開發(fā)的重點從程序編寫轉(zhuǎn)移到了對已有構(gòu)件的復(fù)用和組裝，從而更快地構(gòu)造軟件系統(tǒng)，降低和縮短用來開發(fā)和設(shè)計大型軟件系統(tǒng)所

2、需要的費用和時間。隨著CBSD技術(shù)的發(fā)展，構(gòu)件市場逐步繁榮，涌現(xiàn)了大量構(gòu)件產(chǎn)品。同時，軟件開發(fā)企業(yè)內(nèi)部也積累了大量構(gòu)件技術(shù)和產(chǎn)品。如何在紛繁的構(gòu)件產(chǎn)品中選擇最合適的構(gòu)件，將他們組裝成為高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品，是基于構(gòu)件的軟件工程(Component-based Software Engineering，CBSE)所關(guān)注和要解決的主要決策問題。在基于構(gòu)件的軟件產(chǎn)品生命周期中各種角色分工逐步明確，企業(yè)不再單獨依靠自己技術(shù)實力，同時也借助構(gòu)件供應(yīng)商

3、在特定領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)技術(shù)能力來參與軟件產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)工作。這個過程中，如何根據(jù)構(gòu)件供應(yīng)商的各項能力，對其進行任務(wù)分配也是十分重要的決策問題。目前，對CBSD的研究多局限在從計算機科學(xué)技術(shù)的角度來研究CBSD的具體實現(xiàn)方式。而對于構(gòu)件供應(yīng)商的參與和構(gòu)件的選擇而言，以管理科學(xué)和運籌學(xué)的視角來審視問題更為合適。這就進一步要求運用數(shù)學(xué)的方法，對構(gòu)件的各種特性（如兼容性、復(fù)用方法和成本構(gòu)成等）和供應(yīng)商的各種特性（開發(fā)能力和開發(fā)周期等）進行客觀描述

4、，并基于這些定量的描述構(gòu)造決策模型，輔助軟件工程管理人員進行正確的決策。本文以此為研究路線，以CBSD為研究背景，在對基于構(gòu)件的軟件產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進行深入分析的基礎(chǔ)上，運用優(yōu)化理論和方法，研究了CBSD過程中構(gòu)件供應(yīng)商的任務(wù)指派和構(gòu)件的選擇若干重要問題。本文的研究成果及核心內(nèi)容歸納為如下六個方面：
　　 ⑴對CBSD過程中的優(yōu)化問題的研究綜述。分析CBSD過程中構(gòu)件供應(yīng)商任務(wù)指派和構(gòu)件選擇問題的產(chǎn)生背景和概況；概述目前軟件構(gòu)件的市場格

5、局及市場中的各種角色及角色之間的關(guān)系；總結(jié)基于構(gòu)件的軟件產(chǎn)品生命周期內(nèi)的優(yōu)化問題的學(xué)術(shù)文獻，并重點綜述了供應(yīng)商參與軟件產(chǎn)品開發(fā)和構(gòu)件選擇優(yōu)化的研究現(xiàn)狀。
　　 ⑵以構(gòu)件供應(yīng)商參與軟件產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)任務(wù)為研究背景，考慮在構(gòu)件供應(yīng)商信息模糊的前提下，運用模糊方法描述構(gòu)件供應(yīng)商的各種關(guān)鍵指標(biāo)（開發(fā)能力，成本，開發(fā)周期），將質(zhì)量功能展開（Quality Function Deployment，QFD）理論運用到CBSD開發(fā)過程中，設(shè)計多

6、目標(biāo)模糊規(guī)劃模型，為軟件開發(fā)商提供構(gòu)件供應(yīng)商的任務(wù)指派模型和方法。
　　 ⑶以軟件開發(fā)商依靠企業(yè)內(nèi)部原始構(gòu)件積累開發(fā)軟件產(chǎn)品為研究背景，以白盒方式復(fù)用構(gòu)件為問題特點，考慮構(gòu)件之間的兼容關(guān)系和軟件開發(fā)成本因素，設(shè)計優(yōu)化模型指導(dǎo)軟件開發(fā)商選擇構(gòu)件。模型運用改進后的非此即彼(Either-or)的0—1約束表示構(gòu)件之間的兼容關(guān)系，通過仿真實驗討論模型中各個關(guān)鍵參數(shù)變化對目標(biāo)函數(shù)的影響，揭示模型中所蘊含的管理意義。
　　 ⑷以軟

7、件開發(fā)商同時承擔(dān)多個軟件產(chǎn)品的開發(fā)任務(wù)為研究背景，以運用黑盒方式復(fù)用商業(yè)構(gòu)件為問題特點，針對構(gòu)件選擇問題，設(shè)計優(yōu)化模型指導(dǎo)軟件開發(fā)商的構(gòu)件選擇決策。模型以最小化所有軟件產(chǎn)品總成本為目標(biāo)，并考慮構(gòu)件之間的兼容性因素（要求同一個軟件產(chǎn)品中的所有構(gòu)件相互兼容）。通過仿真實驗揭示模型的管理決策意義。
　　 ⑸以面向服務(wù)的架構(gòu)(Service-oriented Architecture，SOA)理論為指導(dǎo)，在闡述SOA與CBSD兩者的之間

8、關(guān)系的基礎(chǔ)上，以使用SOA方式實現(xiàn)一個企業(yè)信息系統(tǒng)為背景，以已知服務(wù)模塊(Service Module)設(shè)計方案為前提，以系統(tǒng)整體高內(nèi)聚低耦合為目標(biāo)，考慮可替代構(gòu)件因素，設(shè)計商業(yè)構(gòu)件0—1組合優(yōu)化選擇模型指導(dǎo)軟件開發(fā)商完成SOA服務(wù)模塊設(shè)計過程中的構(gòu)件選擇工作。設(shè)計了符合問題特點的遺傳算法(GeneticAlgorithm，GA)算法，給出了求解問題的有效手段并通過一個數(shù)例來解釋模型的使用方法。
　　 ⑹以第五部分工作為基礎(chǔ)，以