软件工程系统论研究

王巍伟

（同济大学，上海 200092）

软件工程经过多年的发展取得了明显进步，然而现阶段软件工程发展中还存在一些问题。首先，软件工程的实践和现有的理论研究成果之间出现了脱节的情况；其次，基于现在软件工程发展的要求，必须要在集成和发展现有的方法理论的基础之上，继续深入研究其支撑理论体系，同时建立新的理论基础，从而立足于新的角度对软件工程的开发方法和过程进行研究。

1 研究软件工程系统论的重要性

软件开发环境由于开发工具以及网络技术的不断发展而得到了极大的改变，同时人们对软件生命周期、提供方式以及时空观念等概念也发生了变化。如今，面向对象的程序设计方法已开始逐渐取代传统的面向过程、面向数据结构以及面向数据流的方法，而且现在正逐渐朝着面向角色程序设计的方法不断发展。角色技术的各部分之间具有相互协调以及各有侧重的特点，其强调在分析即将开发的系统时采用规范自然的方法。这种立足于系统的角度分析解决问题的方式与工程系统论的思维特性非常符合，因此在大型复杂系统的开发工作中比较适用。由于现代软件工程的重要性以及其不断发展的要求，使其必须具备一定的理论支持。同时，还必须具备一种有效的工程理论工具才能解决现存的软件危机，除了要对新的开发过程和开发工具进行研究之外，更重要的是要采用新的方法指导软件工程的发展。在这种情况下，将软件工程系统论的基本方法、框架理论以及科学体系确定并且建立起来就变得非常重要。

2 软件工程系统论研究的内容以及可行性分析

2.1 软件工程系统论研究的内容

2.1.1 软件工程系统的一般结构

其主要包括系统复杂性的基本类型、演变规律和根源，以及如何对这些复杂性进行处理或控制的方法；系统的基本组成部分和特性，在功能、时间以及空间上这些成分的联系规律和性状，最有效以及最小的系统配置成分；软件工程系统的行为、状态、结构和环境之间存在的作用规律和固有关系。

2.1.2 软件工程系统的层次结构

其主要包括软件工程系统中的层次，各个层次间的联系方式；系统的特性和基层性；层次的平衡性和协调性、无限性和相对性。

2.1.3 软件工程系统的协调性和复杂性

其主要包括软件工程系统的复合过程状态、复合分类、复合因子分析以及复合性内涵；复合状态的协同性特征、协调性特征；适应性协调系统的方法、特征和目标。

2.1.4 软件工程系统的突现性

其主要包括软件工程系统的突现性特征；软件工程系统的突现性会不会受到环境的影响；突现性的刻画；整体突现性受到的系统相互关联部分的影响。

2.1.5 软件工程系统的无序性和有序性

其主要包括无序性和有序性的发生原因、表现和特征；无序性转化为有序性的衡量条件和动力。

2.2 软件工程系统论研究的可行性

首先，系统科学与软件工程之间具有十分密切的关系，系统设计和开发方法系统、数学模型是软件工程的主要理论基础，系统科学的基本思想在软件工程的方法和技术中都有所体现。一些非常重要的软件工程系统方法，包括面向对象方法以及结构化方法等都沿用了系统科学的思想方法。采用不同产品的方式对软件产品进行处理是软件工程的核心思想，也就是要在软件生产中全面纳入监督工程、审核、可行性研究以及需求计划等概念，以保证质量目标、经费目标以及进度目标等工程项目3个基本要素的实现，所以将工程系统论的方法和原理引入到软件工程研究中具有非常大的可行性。

其次，作为大型的复杂加工系统，软件工程的开发过程中存在着繁重的组织和设计管理任务、庞大的指标体系等特点，同时还具有广泛的业务知识和相关学科范围、较长的设计和研究周期等特征，再加上其还会受到运行环境、人员素质、运作机制以及经济投入等各种因素的影响，所以在软件工程中必须要充分利用工程系统论的科学思想，把握其内在的客观规律，并且使系统开发的设计和运行水平得以极大提升。

最后，系统论的思想和学说在经过长时间的推广应用后，对软件工程的发展起到了有效的推动作用，人们也越来越多地了解到软件工程的方法和原理。与此同时，现在我国从事软件工程开发和研究的人员队伍越来越壮大，而且这些人员都具备非常丰富的科研实践背景和理论基础知识，因此其可以将很多有益的工程案例提供给软件工程系统的理论研究。所以不管是在研究层面，还是在建立层面，软件工程系统论并不存在技术瓶颈和理论障碍。

3 结 语

通过利用工程系统论，对软件工程开发中存在的实践问题和理论问题进行研究具有十分重要的作用，然而要想真正将软件工程系统的建立起来仍然面临着较大困难。与水利工程以及土木工程等相比，软件工程研究的系统并不具备连续系统的性质，而是一种离散系统。因此，如果系统出现轻微改变就可能使系统受到较大影响，所以未来在研究软件工程系统时必须要解决这些问题。

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