基于構件的軟件產(chǎn)品規(guī)劃與優(yōu)化

目錄
《信息科學技術學術著作叢書》序
前言
第一部分 理論基礎與研究綜述
第1章 緒論 3
1.1 CBSD的發(fā)展過程 3
1.1.1 第一個“軟件”與軟件危機 3
1.1.2 傳統(tǒng)軟件工程的發(fā)展 3
1.1.3 現(xiàn)代軟件工程的發(fā)展 4
1.1.4 CBSD的發(fā)展 4
1.2 CBSD的概念 4
1.2.1 軟件構件的定義 4
1.2.2 軟件構件的屬性 5
1.2.3 軟件構件的分類 6
1.2.4 CBSD的過程和框架 7
1.3 CBSD實踐中面臨的挑戰(zhàn) 8
1.4 軟件復用模式的背景 13
1.4.1 面向構件的復用模式及特點 13
1.4.2 面向產(chǎn)品線的復用模式及特點 16
1.5 構件化軟件產(chǎn)品線理論的概述 17
1.5.1 軟件產(chǎn)品線的產(chǎn)生背景與發(fā)展過程 17
1.5.2 軟件產(chǎn)品線開發(fā)過程的相關活動 20
第2章 軟件構件選擇問題的研究綜述 24
2.1 構件供應商參與產(chǎn)品開發(fā)的研究綜述 24
2.1.1 供應商參與產(chǎn)品開發(fā)的定性研究 24
2.1.2 供應商參與產(chǎn)品開發(fā)的模型 25
2.1.3 供應商參與產(chǎn)品開發(fā)的求解方法 25
2.1.4 供應商參與產(chǎn)品開發(fā)的應用 26
2.1.5 供應商參與軟件產(chǎn)品開發(fā)的必要性和可能性 26
2.2 構件選擇 27
2.2.1 構件選擇的模型 28
2.2.2 構件選擇的方法 28
2.2.3 構件的評價方法 29
2.2.4 構件選擇的其他研究問題 29
2.2.5 構件選擇研究綜述小結 29
2.3 小結 30
第3章 軟件產(chǎn)品線成本分析及其相關優(yōu)化技術 31
3.1 軟件產(chǎn)品線成本模型的研究綜述 34
3.1.1 軟件產(chǎn)品線成本模型的產(chǎn)生與發(fā)展 34
3.1.2 軟件產(chǎn)品線成本模型主要考慮的因素 36
3.1.3 軟件產(chǎn)品線成本模型比較分析 37
3.2 基于復用模式的軟件產(chǎn)品線成本模型研究綜述 39
3.3 軟件產(chǎn)品線優(yōu)化方法的研究綜述 41
3.3.1 軟件產(chǎn)品線優(yōu)化方法的引入與發(fā)展 42
3.3.2 軟件產(chǎn)品線優(yōu)化方法的分類 42
3.3.3 軟件產(chǎn)品線優(yōu)化方法比較分析 44
3.4 小結 46
第二部分 CBSD中的任務指派與構件選擇問題
第4章 構件供應商參與軟件產(chǎn)品設計開發(fā)的模糊任務指派模型 49
4.1 問題背景 49
4.2 質(zhì)量功能展開概述 50
4.2.1 質(zhì)量功能展開的概念 50
4.2.2 質(zhì)量屋概念和結構 50
4.2.3 質(zhì)量功能展開的瀑布式分解過程 52
4.3 質(zhì)量功能展開與軟件開發(fā) 54
4.3.1 質(zhì)量功能展開在軟件行業(yè)中的應用 54
4.3.2 軟件質(zhì)量功能展開模型 55
4.4 面向CBSD的質(zhì)量功能展開規(guī)劃過程 56
4.5 構件供應商參與軟件設計開發(fā)的任務指派問題 57
4.6 構件供應商參與軟件設計開發(fā)的任務指派數(shù)學模型 58
4.6.1 數(shù)學模型 58
4.6.2 具有模糊偏好關系的單目標模型 62
4.7 模型求解方法 63
4.8 算例分析 66
4.9 小結 69
第5章 白盒復用方式下考慮兼容性和復用性的構件選擇優(yōu)化模型 70
5.1 引言 70
5.2 構件兼容性與可替代構件 71
5.2.1 構件接口之間的關系 71
5.2.2 構件兼容性的性質(zhì) 72
5.2.3 可替代構件 72
5.3 考慮構件復用性和兼容性的構件選擇問題 73
5.4 考慮兼容性和復用性的構件選擇模型 75
5.4.1 構件兼容關系的數(shù)學描述方法 75
5.4.2 考慮復用性和兼容性的構件選擇問題的數(shù)學模型 78
5.5 算例和仿真分析 79
5.5.1 小規(guī)模算例及結果 79
5.5.2 實驗設計與仿真數(shù)據(jù) 80
5.5.3 構件調(diào)整概率對軟件產(chǎn)品總成本的影響 81
5.5.4 兼容集合數(shù)目對軟件產(chǎn)品總成本的影響 82
5.5.5 軟件功能要求數(shù)目對軟件產(chǎn)品總成本的影響 82
5.6 小結 83
第6章 多軟件產(chǎn)品開發(fā)任務環(huán)境下構件的選擇模型 84
6.1 引言與背景 84
6.2 J2EE平臺下利用商業(yè)構件實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的實例 84
6.2.1 J2EE構件 84
6.2.2 J2EE容器 85
6.2.3 J2EE構件的裝配 87
6.3 多軟件產(chǎn)品開發(fā)任務環(huán)境下商業(yè)構件的選擇問題 87
6.3.1 多開發(fā)任務環(huán)境下的商業(yè)構件選擇問題的描述 87
6.3.2 構件兼容性關系的描述 88
6.4 多開發(fā)任務環(huán)境下的構件選擇模型 88
6.5 算例、仿真和數(shù)據(jù)分析 90
6.5.1 小規(guī)模算例及結果 90
6.5.2 實驗設計 91
6.5.3 可用構件的數(shù)目和復用性對目標的影響 92
6.5.4 可用構件的數(shù)目和可調(diào)整性對目標的影響 94
6.5.5 兼容集合和可用構件的數(shù)目變化對目標的影響 95
6.5.6 可用構件和必需構件數(shù)目變化對目標的影響 96
6.6 小結 98
第7章 面向服務的架構系統(tǒng)實現(xiàn)過程中的構件選擇模型 99
7.1 引言 99
7.2 構件與服務 99
7.2.1 服務的定義 99
7.2.2 面向服務的架構的定義 100
7.2.3 服務的特點 100
7.2.4 服務和面向服務的架構 101
7.2.5 面向服務的架構與CBSD的關系 102
7.3 面向服務的架構軟件系統(tǒng)設計中構件選擇問題 104
7.4 服務與構件之間關系的抽象 106
7.4.1 服務構件架構標準 106
7.4.2 服務構件架構標準的抽象 107
7.5 考慮軟件系統(tǒng)整體內(nèi)聚和耦合特性的構件選擇模型 109
7.5.1 服務高內(nèi)聚低耦合的數(shù)學描述 109
7.5.2 數(shù)學模型 110
7.6 模型求解方法 112
7.6.1 問題編碼方式 112
7.6.2 交叉變異方式 112
7.7 算例 113
7.8 小結 115
第8章 考慮開發(fā)成本和服務耦合內(nèi)聚特性的構件選擇多目標規(guī)劃模型 117
8.1 引言 117
8.2 考慮開發(fā)成本和服務耦合內(nèi)聚特性的構件選擇問題 117
8.3 局部服務耦合內(nèi)聚特性的度量 118
8.4 考慮開發(fā)成本和服務耦合內(nèi)聚特性的構件選擇數(shù)學模型 119
8.5 SPEA2 121
8.5.1 多目標優(yōu)化問題 121
8.5.2 多目標進化算法 121
8.5.3 SPEA2 123
8.6 決策方法 127
8.6.1 SPEA2的配置 128
8.6.2 實驗數(shù)據(jù)生成方式 128
8.6.3 決策方法 128
8.7 小結 131
第三部分CBSD中軟件產(chǎn)品線的開發(fā)策略與模式選擇問題
第9章 基于兩階段過程模型的復用模式分析與選擇方法 135
9.1 軟件產(chǎn)品線中資產(chǎn)的描述 135
9.1.1 軟件產(chǎn)品線中資產(chǎn)的演化方向 135
9.1.2 軟件產(chǎn)品線中資產(chǎn)的形式化表示 138
9.2 面向軟件產(chǎn)品線的兩階段過程模型 138
9.2.1 軟件產(chǎn)品線開發(fā)過程的兩個主要階段 138
9.2.2 領域工程階段中復用活動的形式化表示 139
9.2.3 應用工程階段中復用活動的形式化表示 140
9.3 基于兩階段過程模型的復用模式分析與選擇 141
9.3.1 軟件產(chǎn)品線的復用模式的形式化表示 141
9.3.2 基于復用模式的軟件產(chǎn)品線成本分析 143
9.3.3 基于復用模式的軟件產(chǎn)品線開發(fā)可靠性分析 144
9.3.4 典型復用模式的選擇過程 145
9.4 小結 146
第10章 考慮成本與可靠性的多目標復用模式選擇方法 147
10.1 引言 147
10.2 考慮成本與可靠性的復用模式選擇問題描述 147
10.2.1 考慮成本與可靠性的復用模式選擇框架 147
10.2.2 軟件產(chǎn)品線成本與可靠性的描述 148
10.2.3 軟件產(chǎn)品線系統(tǒng)需求約束的描述 149
10.3 考慮成本與可靠性的多目標復用模式選擇的數(shù)學模型 150
10.4 基于三階段啟發(fā)式的多目標復用模式選擇算法 150
10.4.1 三階段啟發(fā)式算法的假設條件與相關概念 150
10.4.2 第一階段：確定聯(lián)合效用值的有效排序 153
10.4.3 第二階段：求解支持有效解 154
10.4.4 第三階段：求解非支持有效解 155
10.5 案例分析 156
10.5.1 案例介紹 156
10.5.2 模型應用與求解結果 161
10.5.3 結果分析與決策 166
10.6 小結 168
第11章 考慮領域測試約束下的復用模式選擇方法 169
11.1 引言 169
11.2 考慮領域測試約束下的復用模式選擇問題描述 169
11.2.1 考慮領域測試約束下的復用模式選擇框架 169
11.2.2 考慮領域測試的成本約束描述 171
11.2.3 考慮領域測試的交付時間約束描述 172
11.2.4 考慮領域測試的可靠性約束描述 172
11.3 基于易測試函數(shù)的領域測試數(shù)確定方法 174
11.3.1 易測試函數(shù)的概念與概率描述 174
11.3.2 易測試函數(shù)的線性化與邊際測試效用值 176
11.3.3 基于邊際測試效用值的領域測試數(shù)的確定 177
11.4 考慮領域測試約束下的復用模式選擇優(yōu)化模型 178
11.5 案例分析 179
11.5.1 案例介紹 179
11.5.2 模型應用與求解 180
11.5.3 結果分析與管理啟示 182
11.6 小結 183
第12章 協(xié)同考慮領域測試和領域實施情況下的復用模式選擇方法 184
12.1 引言 184
12.2 領域測試和領域實施聯(lián)合決策問題的優(yōu)化模型 184
12.2.1 領域測試和領域實施聯(lián)合決策問題的描述 184
12.2.2 領域測試和領域實施聯(lián)合決策問題的數(shù)學模型 185
12.3 基于拉格朗日松弛的領域測試和領域實施聯(lián)合決策算法 189
12.3.1 拉格朗日松弛的基本原理和特點 189
12.3.2 典型的拉格朗日松弛算法 192
12.3.3 模型特性和兩個子問題 193
12.3.4 拉格朗日乘子更新的啟發(fā)式規(guī)則 194
12.3.5 求解領域測試與領域實施子問題 196
12.3.6 基于啟發(fā)式的拉格朗日松弛算法框架 197
12.4 實驗算例 198
12.4.1 實驗設計 198
12.4.2 實驗與結果分析 198
12.5 小結 209
第13章 協(xié)同考慮產(chǎn)品開發(fā)策略和資產(chǎn)復用模式的聯(lián)合決策方法 210
13.1 引言 210
13.2 產(chǎn)品開發(fā)策略和資產(chǎn)復用模式聯(lián)合決策的優(yōu)化模型 211
13.2.1 產(chǎn)品開發(fā)策略和資產(chǎn)復用模式聯(lián)合決策問題的描述 211
13.2.2 產(chǎn)品開發(fā)策略和資產(chǎn)復用模式聯(lián)合決策問題的數(shù)