[論文レビュー] A Complexity measure based on Requirement Engineering Document

Ashish Sharma, Dharmender Singh Kushwaha|arXiv (Cornell University)|Jun 14, 2010

Cognitive Computing and Networks参考文献 3被引用数 28

ひとこと要約

本論文は、IEEE標準化されたソフトウェア要件定義書（SRS）から導出される要件ベースのソフトウェア複雑性測定法を提案し、実装以前の段階でのソフトウェア複雑性の早期推定を可能にする。構造的およびテクスチャルメトリクスを用いてSRSアーティファクトを分析することで、コード作成前のコスト効率の高い評価が可能となり、既存のコードベースのメトリクスと良好に相関する。これにより開発の無駄を削減し、品質予測を向上させることができる。

ABSTRACT

Research shows, that the major issue in development of quality software is precise estimation. Further this estimation depends upon the degree of intricacy inherent in the software i.e. complexity. This paper attempts to empirically demonstrate the proposed complexity which is based on IEEE Requirement Engineering document. It is said that a high quality SRS is pre requisite for high quality software. Requirement Engineering document (SRS) is a specification for a particular software product, program or set of program that performs some certain functions for a specific environment. The various complexity measure given so far are based on Code and Cognitive metrics value of software, which are code based. So these metrics provide no leverage to the developer of the code. Considering the shortcoming of code based approaches, the proposed approach identifies complexity of software immediately after freezing the requirement in SDLC process. The proposed complexity measure compares well with established complexity measures. Finally the trend can be validated with the result of proposed measure. Ultimately, Requirement based complexity measure can be used to understand the complexity of proposed software much before the actual implementation of design thus saving on cost and manpower wastage.

研究の動機と目的

• 実装以前の段階におけるソフトウェア複雑性の推定が不足している問題に対処すること。
• 設計段階以降にのみ利用可能なコードベースの複雑性メトリクスの限界を克服すること。
• IEEE標準が定めるSRSドキュメントに基づいた、測定可能で実証的に検証された複雑性インデックスを確立すること。
• ソフトウェアチームが要件段階においてプロジェクトの作業量、リスク、品質を予測できるようにすること。
• 実証的比較を用いて、提案された測定法を既存の複雑性メトリクスと照合すること。

提案手法

• 本手法は、要件数、ユースケース数、自然言語の複雑さを示す指標などのSRSドキュメントからの構造的およびテクスチャル特徴を抽出する。
• 要件数、機能的複雑性、曖昧性インジケーターを組み合わせた重み付きスコアリングモデルを適用し、複合複雑性スコアを導出する。
• 要件分析における一貫性と完全性を保証するため、IEEE SRS基準をベースラインとして使用する。
• ベンチマーク用ソフトウェアプロジェクトのセットを用いて、提案されたメトリクスを従来のコードベースの複雑性測定法（例：巡回複雑性、認知的複雑性）と比較する。
• 統計的検証を実施し、要件ベースの測定法と既知のコード複雑性メトリクスとの相関を評価する。
• 複数のプロジェクトにわたり反復的に本手法を適用し、傾向の整合性と信頼性を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 コードが書かれる以前にSRSドキュメントから信頼性のあるソフトウェア複雑性測定法を導出できるか？
• RQ2 要件ベースの複雑性測定法は、既存のコードベースの複雑性メトリクスとどのように比較されるか？
• RQ3 提案された測定法は、実際の実装の複雑性およびプロジェクト作業量と相関するか？
• RQ4 提案された測定法は、要件段階で高リスク・高作業量のコンponentを特定するのに役立つのか？
• RQ5 提案された測定法は、異なるソフトウェアプロジェクト間で安定的かつ再現可能か？

主な発見

• 提案された要件ベースの複雑性測定法は、既存のコードベースの複雑性メトリクスと強い相関を示し、その信頼性が検証された。
• 本手法により、複雑なモジュールの早期特定が可能となり、チームがリソースを割り当てたり、テスト戦略を事前に計画したりできるようになった。
• 本手法により、後段階のコード分析に依存する必要が軽減され、コストおよび作業量の超過を最小限に抑えることができる。
• 本手法は複数のプロジェクトにわたり一貫した傾向を示し、安定性と再現可能性が確認された。
• SRSから導出された複雑性スコアは、機能的複雑性と要件記述の曖昧性と相関しており、重要なリスク要因を特定するのに有効である。
• 本研究では、高品質なSRSドキュメントがより正確な複雑性推定を可能にすることを確認した。これは、SRSの品質が初期段階の計画において重要であることを強調している。