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米尔斯开创“净室软件工程”的历史贡献研究

斯琴巴图  
【摘要】:从1968年,北大西洋公约组织首次公开提出术语“软件工程”至今,计算机界对“软件工程”的研究和实践已经经历了52年。这期间,出现了多种软件开发技术、软件开发过程模型和软件项目管理技术,也出现了很多为“软件工程”的发展做出突出贡献的人物。“净室软件工程”形成于上世纪80年代,是一种应用数学和统计学以经济的方式生产高质量软件的工程技术,它将缺陷预防放在了绝对重要的首位,而不像传统开发那样开发之后再排除错误。迄今为止,软件开发方法中有两种方法可以把软件做到最好,趋近于零缺陷。第一种是形式化方法,第二种是净室软件工程方法。美国IBM公司的米尔斯(Harlan D.Mills)博士在其同事的协助下,从1970年至1990年的20年间奠定了净室软件工程的理论基础,开发了其三大关键技术,也因此被称为净室软件工程创始人。此后几十年的软件实践也证明了净室方法的可靠与强大。本文通过分析软件工程和相关软件技术历史文献资料,展示了净室软件工程形成的历史环境;通过收集、整理、分析米尔斯的论文著作和其他相关文献资料,梳理了净室方法的形成历史,通过具体文献资料详细展现了米尔斯的贡献,探索了其思想(观点)的变化。全文分为七章。第1章为引言,主要包括研究意义、现状、目标、方法、内容和创新之处等内容;第2章主要包括米尔斯的生平、论文著作和贡献,净室软件工程的介绍及其形成的历史过程,以及上世纪60、70、80年代软件工程和软件技术的发展概况;第3章主要包括米尔斯提出将数学引入软件开发达到提升软件生产率的观点的论证,米尔斯通过三篇文章确立净室软件工程数学基础的过程,以及将程序正确性引入“净室”的过程;第4章首先介绍了上世纪70、80年代流行的3种生命周期模型,然后介绍了“净室”增量开发技术的形成过程和产生的影响。第5章主要介绍了规格说明、设计、盒式结构,以及米尔斯提出和完善盒式结构方法的过程;第6章主要介绍了米尔斯在净室测试和净室软件认证方面的贡献;第7章为结语,包括净室的形成与米尔斯工作的总结,米尔斯的贡献及产生的影响的总结,以及不足与展望。本文认为净室软件工程形成于1970年至1990年的20年之间。其数学理论基础形成于1970年至1975年之间;其增量开发技术的发展过程为:提出于1970年,经过不断发展,最终成熟于1986年;其盒式结构方法于1986年被开发,该方法取代了1979年提出的数学函数理论在软件开发中的应用,于1988年米尔斯完善了该方法;其统计测试和软件认证技术的思想也出现于1970年,但直到1983年才开发出该技术。对于净室软件工程,米尔斯通过近20年的大量工作做出了巨大贡献,其贡献主要有:确立净室软件工程数学基础,提出统计过程控制下的增量开发技术,提出基于函数理论的规格、设计和验证方法,以及在统计测试和软件认证方面的工作。


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