论文部分内容阅读
在软件工程中,要解决“软件危机”,就要解决其核心问题:需求问题,特别是需求获取和需求建模问题。需求获取、表达以及建模方法的研究是当前需求工程中的研究热点。目前,虽然已经存在有几种具有代表性的需求表示和建模的方法,但大多数还不具有成熟的理论和系统的技术,影响了需求工程的应用和发展。
问题框架方法是一种面向问题域的需求分析方法,由Michael Jackson教授提出。该方法认为,软件可以作用到的现实世界中的问题是软件需求的真正来源,对它们进行结构化分析,是需求分析的根本出发点。因此,它强调对软件将要作用的环境进行刻画,并需要将需求的含义指称到环境的描述上。
与其他几种有代表性的需求工程方法相比,问题框架方法可以说是一种典型的从客观现实世界出发的方法。目前这种方法正逐步受到需求工程领域研究人员的重视。但是,从目前的研究现状看,问题框架方法还远远称不上是一种成熟的需求工程方法,它的问题识别和建模过程完全依赖于需求分析员的经验,也缺少系统化的需求分析手段和技术。本文力图推进问题框架方法的研究进程,希望在建立该方法的问题框架识别手段、建模原理的规范化和系统化,问题建模的过程化,以及问题分析的形式化方面做出贡献。
本文的主要内容包括:第一,以问题框架方法为背景,建立一个问题框架本体,包括构造相应的概念集、概念集的关联和概念集的约束等。第二,在问题框架本体的支持下,采用基于知识的方法,提出了一个基于问题框架本体的需求获取方法。最后,针对本体中概念和关联之间的约束,提出了对所获得的问题描述信息进行分析的手段和策略。
本文的主要贡献包括以下几个方面:
1.建立了问题框架本体。
问题框架本体是为系统化和规范化问题框架方法而建立的本体,它包含了在问题框架方法中出现的概念,概念和概念之间的关联,以及概念和关联之间必须满足的约束等信息。
2.定义了基于问题框架本体的需求建模过程
以问题框架本体为基础,本文给出了问题框架建模的过程,从而规范了问题框架方法的使用。依据该步骤,问题框架方法中的概念和关联依次地被抽取和建立。这样,以前纯经验式的建模过程,可以在问题框架本体的支持和规范下,采用交互式的方式逐步详细的完成。同时,概念实例的引入和引用也变得有迹可查,从而能更好的反映分析人员的想法和意图,便于交流。
3.提出了对问题描述信息进行分析的手段。
一旦获得了具体的问题描述信息,我们需要对这些信息做进一步的分析。本文根据概念关联图中不相交的相关路径组可能蕴涵着交叉约束这一观点出发,给出了如何找到所有不相交的相关路径组的方法。而一旦找到这样的不相交的相关路径组,就需要分析人员根据经验来判断它是否蕴涵交叉约束。如果路径组存在交叉约束,则可以根据概念关联所采用的表达形式(如集合,序列,包等不同类型),运用相应的函数和谓词关系,将路径组之间存在的约束关系形式化的表示出来,并转化为程序,从而能在一定程度上自动地完成对问题描述实例层的约束检测。