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长期以来,过程感知信息系统的研究主要是从过程建模和过程实施的技术角度出发,而对其所表现出的过程价值性却关注甚少,这主要表现在:(1)传统的成本分析方法将PAIS系统与一般软件系统等同看待,而忽视对面向过程的软件工程技术和方法建立价值分析的考虑,因此缺乏专门针对PAIS系统的价值性特征的研究。(2)传统PAIS系统由于处于封闭环境中,问题域过程和计算机域过程都处于相对稳定的情况下,因此PAIS的价值分析可以采用基于算法模型等简单的成本分析技术。然而,随着PAIS系统的广泛应用,以及PAIS系统所处环境的日益开放,传统的成本分析方法越发不适应新型PAIS系统的研究,这是因为传统的成本分析方法:
●缺乏过程技术为核心的价值分析方法,而无法直接有效地反应PAIS过程所带来的收益和实现过程所需的成本。
●缺乏动态价值分析能力,会导致价值分析结果无法及时有效的反映由于问题域过程和计算机域过程频繁变化所带来的收益和成本之间的变化。
为了有效应对PAIS系统过程价值性方面出现的挑战,我们使用分层过程模型为PAIS系统建模,并将其作为过程价值性的研究载体,建立了基于分层过程模型的成本收益估算模型,并通过分层过程模型的委托关系建立了成本和收益之间的关系:ROI=(收益-成本)/成本。该ROI指标可以随分层过程模型的变更而动态变化,为此我们可以选择ROI值最大的调整方案作为实际PAIS系统的调整决策依据。在动态调整分层过程模型的技术上我们选择了面向方面的技术。最终,为了实现了上述过程价值性研究的技术和方法,我们设计并实现了一个价值仿真环境。
本文的主要工作具体包括:
1.本文首先综述了有关过程价值性的相关研究,包括:软件工程经济学、基于价值的软件工程,以及PAIS系统的相关研究。在此基础上,我们发现已有的价值分析技术缺乏以过程为核心的分析技术,缺乏解决面向开放环境下的动态价值性分析能力。最终本文给出了本小组提出的PAIS系统的过程价值性研究的初步框架和以分层过程模型为过程价值性研究载体的可行性分析。
2.为了有效解决价值性分析缺乏过程技术这一问题,我们设计了基于分层过程模型的成本收益估算模型。分层过程模型的上层模型描述了问题域过程,在此模型上建立收益估算模型。下层模型描述了计算机域过程,在此模型上建立了成本估算模型,并通过分层过程模型的委托关系建立成本和收益的关系:ROI=(收益-成本)/成本。该ROI指标可以随分层过程模型的变更而动态变化,能够反映PAIS系统的调整带来了价值性的变化,我们选择ROI值最大的调整方案作为PAIS系统的实际调整的决策依据。
3.为了实现在价值驱动下的过程模型的动态调整,我们选择了面向方面建模技术,具体是将刻画PAIS系统的分层过程模型作为基网,向基网增加的模型片段作为方面网,并给出编织技术将方面网和基网编织成统一的新网。同时,当有多个方面网添加到基网的同一点时,方面网之间可能会产生依赖关系和冲突关系,本文给出了处理方面网之间依赖关系和冲突关系的方案。
4.为了表明上述研究思想的实践有效性,通过应用过程仿真技术,我们实现了一个价值仿真环境。该环境提供了建模工具,成本收益估算功能,支持模型动态扩展的能力。过程仿真技术是通过过程的动态仿真对技术、方法和各种解决方案的应用效果进行评估和检测。