基于构件的软件产品规划与优化

目录
《信息科学技术学术著作丛书》序
前言
第一部分 理论基础与研究综述
第1章 绪论 3
1.1 CBSD的发展过程 3
1.1.1 第一个“软件”与软件危机 3
1.1.2 传统软件工程的发展 3
1.1.3 现代软件工程的发展 4
1.1.4 CBSD的发展 4
1.2 CBSD的概念 4
1.2.1 软件构件的定义 4
1.2.2 软件构件的属性 5
1.2.3 软件构件的分类 6
1.2.4 CBSD的过程和框架 7
1.3 CBSD实践中面临的挑战 8
1.4 软件复用模式的背景 13
1.4.1 面向构件的复用模式及特点 13
1.4.2 面向产品线的复用模式及特点 16
1.5 构件化软件产品线理论的概述 17
1.5.1 软件产品线的产生背景与发展过程 17
1.5.2 软件产品线开发过程的相关活动 20
第2章 软件构件选择问题的研究综述 24
2.1 构件供应商参与产品开发的研究综述 24
2.1.1 供应商参与产品开发的定性研究 24
2.1.2 供应商参与产品开发的模型 25
2.1.3 供应商参与产品开发的求解方法 25
2.1.4 供应商参与产品开发的应用 26
2.1.5 供应商参与软件产品开发的必要性和可能性 26
2.2 构件选择 27
2.2.1 构件选择的模型 28
2.2.2 构件选择的方法 28
2.2.3 构件的评价方法 29
2.2.4 构件选择的其他研究问题 29
2.2.5 构件选择研究综述小结 29
2.3 小结 30
第3章 软件产品线成本分析及其相关优化技术 31
3.1 软件产品线成本模型的研究综述 34
3.1.1 软件产品线成本模型的产生与发展 34
3.1.2 软件产品线成本模型主要考虑的因素 36
3.1.3 软件产品线成本模型比较分析 37
3.2 基于复用模式的软件产品线成本模型研究综述 39
3.3 软件产品线优化方法的研究综述 41
3.3.1 软件产品线优化方法的引入与发展 42
3.3.2 软件产品线优化方法的分类 42
3.3.3 软件产品线优化方法比较分析 44
3.4 小结 46
第二部分 CBSD中的任务指派与构件选择问题
第4章 构件供应商参与软件产品设计开发的模糊任务指派模型 49
4.1 问题背景 49
4.2 质量功能展开概述 50
4.2.1 质量功能展开的概念 50
4.2.2 质量屋概念和结构 50
4.2.3 质量功能展开的瀑布式分解过程 52
4.3 质量功能展开与软件开发 54
4.3.1 质量功能展开在软件行业中的应用 54
4.3.2 软件质量功能展开模型 55
4.4 面向CBSD的质量功能展开规划过程 56
4.5 构件供应商参与软件设计开发的任务指派问题 57
4.6 构件供应商参与软件设计开发的任务指派数学模型 58
4.6.1 数学模型 58
4.6.2 具有模糊偏好关系的单目标模型 62
4.7 模型求解方法 63
4.8 算例分析 66
4.9 小结 69
第5章 白盒复用方式下考虑兼容性和复用性的构件选择优化模型 70
5.1 引言 70
5.2 构件兼容性与可替代构件 71
5.2.1 构件接口之间的关系 71
5.2.2 构件兼容性的性质 72
5.2.3 可替代构件 72
5.3 考虑构件复用性和兼容性的构件选择问题 73
5.4 考虑兼容性和复用性的构件选择模型 75
5.4.1 构件兼容关系的数学描述方法 75
5.4.2 考虑复用性和兼容性的构件选择问题的数学模型 78
5.5 算例和仿真分析 79
5.5.1 小规模算例及结果 79
5.5.2 实验设计与仿真数据 80
5.5.3 构件调整概率对软件产品总成本的影响 81
5.5.4 兼容集合数目对软件产品总成本的影响 82
5.5.5 软件功能要求数目对软件产品总成本的影响 82
5.6 小结 83
第6章 多软件产品开发任务环境下构件的选择模型 84
6.1 引言与背景 84
6.2 J2EE平台下利用商业构件实现软件系统的实例 84
6.2.1 J2EE构件 84
6.2.2 J2EE容器 85
6.2.3 J2EE构件的装配 87
6.3 多软件产品开发任务环境下商业构件的选择问题 87
6.3.1 多开发任务环境下的商业构件选择问题的描述 87
6.3.2 构件兼容性关系的描述 88
6.4 多开发任务环境下的构件选择模型 88
6.5 算例、仿真和数据分析 90
6.5.1 小规模算例及结果 90
6.5.2 实验设计 91
6.5.3 可用构件的数目和复用性对目标的影响 92
6.5.4 可用构件的数目和可调整性对目标的影响 94
6.5.5 兼容集合和可用构件的数目变化对目标的影响 95
6.5.6 可用构件和必需构件数目变化对目标的影响 96
6.6 小结 98
第7章 面向服务的架构系统实现过程中的构件选择模型 99
7.1 引言 99
7.2 构件与服务 99
7.2.1 服务的定义 99
7.2.2 面向服务的架构的定义 100
7.2.3 服务的特点 100
7.2.4 服务和面向服务的架构 101
7.2.5 面向服务的架构与CBSD的关系 102
7.3 面向服务的架构软件系统设计中构件选择问题 104
7.4 服务与构件之间关系的抽象 106
7.4.1 服务构件架构标准 106
7.4.2 服务构件架构标准的抽象 107
7.5 考虑软件系统整体内聚和耦合特性的构件选择模型 109
7.5.1 服务高内聚低耦合的数学描述 109
7.5.2 数学模型 110
7.6 模型求解方法 112
7.6.1 问题编码方式 112
7.6.2 交叉变异方式 112
7.7 算例 113
7.8 小结 115
第8章 考虑开发成本和服务耦合内聚特性的构件选择多目标规划模型 117
8.1 引言 117
8.2 考虑开发成本和服务耦合内聚特性的构件选择问题 117
8.3 局部服务耦合内聚特性的度量 118
8.4 考虑开发成本和服务耦合内聚特性的构件选择数学模型 119
8.5 SPEA2 121
8.5.1 多目标优化问题 121
8.5.2 多目标进化算法 121
8.5.3 SPEA2 123
8.6 决策方法 127
8.6.1 SPEA2的配置 128
8.6.2 实验数据生成方式 128
8.6.3 决策方法 128
8.7 小结 131
第三部分CBSD中软件产品线的开发策略与模式选择问题
第9章 基于两阶段过程模型的复用模式分析与选择方法 135
9.1 软件产品线中资产的描述 135
9.1.1 软件产品线中资产的演化方向 135
9.1.2 软件产品线中资产的形式化表示 138
9.2 面向软件产品线的两阶段过程模型 138
9.2.1 软件产品线开发过程的两个主要阶段 138
9.2.2 领域工程阶段中复用活动的形式化表示 139
9.2.3 应用工程阶段中复用活动的形式化表示 140
9.3 基于两阶段过程模型的复用模式分析与选择 141
9.3.1 软件产品线的复用模式的形式化表示 141
9.3.2 基于复用模式的软件产品线成本分析 143
9.3.3 基于复用模式的软件产品线开发可靠性分析 144
9.3.4 典型复用模式的选择过程 145
9.4 小结 146
第10章 考虑成本与可靠性的多目标复用模式选择方法 147
10.1 引言 147
10.2 考虑成本与可靠性的复用模式选择问题描述 147
10.2.1 考虑成本与可靠性的复用模式选择框架 147
10.2.2 软件产品线成本与可靠性的描述 148
10.2.3 软件产品线系统需求约束的描述 149
10.3 考虑成本与可靠性的多目标复用模式选择的数学模型 150
10.4 基于三阶段启发式的多目标复用模式选择算法 150
10.4.1 三阶段启发式算法的假设条件与相关概念 150
10.4.2 第一阶段：确定联合效用值的有效排序 153
10.4.3 第二阶段：求解支持有效解 154
10.4.4 第三阶段：求解非支持有效解 155
10.5 案例分析 156
10.5.1 案例介绍 156
10.5.2 模型应用与求解结果 161
10.5.3 结果分析与决策 166
10.6 小结 168
第11章 考虑领域测试约束下的复用模式选择方法 169
11.1 引言 169
11.2 考虑领域测试约束下的复用模式选择问题描述 169
11.2.1 考虑领域测试约束下的复用模式选择框架 169
11.2.2 考虑领域测试的成本约束描述 171
11.2.3 考虑领域测试的交付时间约束描述 172
11.2.4 考虑领域测试的可靠性约束描述 172
11.3 基于易测试函数的领域测试数确定方法 174
11.3.1 易测试函数的概念与概率描述 174
11.3.2 易测试函数的线性化与边际测试效用值 176
11.3.3 基于边际测试效用值的领域测试数的确定 177
11.4 考虑领域测试约束下的复用模式选择优化模型 178
11.5 案例分析 179
11.5.1 案例介绍 179
11.5.2 模型应用与求解 180
11.5.3 结果分析与管理启示 182
11.6 小结 183
第12章 协同考虑领域测试和领域实施情况下的复用模式选择方法 184
12.1 引言 184
12.2 领域测试和领域实施联合决策问题的优化模型 184
12.2.1 领域测试和领域实施联合决策问题的描述 184
12.2.2 领域测试和领域实施联合决策问题的数学模型 185
12.3 基于拉格朗日松弛的领域测试和领域实施联合决策算法 189
12.3.1 拉格朗日松弛的基本原理和特点 189
12.3.2 典型的拉格朗日松弛算法 192
12.3.3 模型特性和两个子问题 193
12.3.4 拉格朗日乘子更新的启发式规则 194
12.3.5 求解领域测试与领域实施子问题 196
12.3.6 基于启发式的拉格朗日松弛算法框架 197
12.4 实验算例 198
12.4.1 实验设计 198
12.4.2 实验与结果分析 198
12.5 小结 209
第13章 协同考虑产品开发策略和资产复用模式的联合决策方法 210
13.1 引言 210
13.2 产品开发策略和资产复用模式联合决策的优化模型 211
13.2.1 产品开发策略和资产复用模式联合决策问题的描述 211
13.2.2 产品开发策略和资产复用模式联合决策问题的数