[論文レビュー] A Software Reuse Approach and Its Effect On Software Quality, An Empirical Study for The Software Industry

Ahmed Mateen, Samina Kausar+1 more|arXiv (Cornell University)|Feb 1, 2017

Software Engineering Research参考文献 4被引用数 8

ひとこと要約

本研究は、産業界におけるソフトウェア品質の向上を目的として、検証および検証（V&V）技術を統合したソフトウェア再利用アプローチを提案する実証的研究である。アンケート調査データとMATLABを用いた分析により、再利用が要件定義および設計仕様の品質を顕著に向上させることを示しており、CBSEおよびMBSEが信頼性および生産性に最も強い正の影響を及ぼしていることが明らかになった。

ABSTRACT

Software reusability has become much interesting because of increased quality and reduce cost. A good process of software reuse leads to enhance the reliability, productivity, quality and the reduction of time and cost. Current reuse techniques focuses on the reuse of software artifact which grounded on anticipated functionality whereas, the non-functional (quality) aspect are also important. So, Software reusability used here to expand quality and productivity of software. It improves overall quality of software in minimum energy and time. Main objective of this study was to present a reuse approach that discovered that how software reuse improves the quality in Software Industry. The V&V technique used for this purpose which is part of software quality management process, it checks the quality and correctness during the software life cycle. A survey study conducted as QUESTIONAIR to find the impact of reuse approach on quality attributes which are requirement specification and design specification. Other quality enhancement techniques like ad hoc, CBSE, MBSE, Product line, COTS reuse checked on existing software industry. Results analyzed with the help of MATLAB tool as it provides effective data management, wide range of options, better output organization, to check weather quality enhancement technique is affected due to reusability and how quality will improve.

研究の動機と目的

• ソフトウェア産業における要件定義および設計仕様の品質というソフトウェア品質属性が、ソフトウェア再利用によってどのように向上するかを調査すること。
• アドホック、CBSE、MBSE、プロダクトライン、COTSの各再利用技術がソフトウェア品質指標に与える効果を評価すること。
• ソフトウェアの信頼性、生産性、コスト効率を向上させるために最も効果的な再利用アプローチを特定すること。
• 構造化アンケートで収集した実証データを用いて、再利用可能性がソフトウェア品質に与える影響を分析すること。
• データ管理および出力の整理にMATLABを用いて結果を検証し、品質向上の傾向を評価すること。

提案手法

• ソフトウェア産業の専門家から再利用実践および品質結果に関する実証データを収集するため、アンケート（QUESTIONAIR）を実施した。
• ソフトウェア品質管理プロセスのコアコンponentとしてV&V（検証および検証）手法を適用し、ライフサイクル全体にわたり正しさと品質を保証した。
• アドホック、コンポーネント指向ソフトウェア工学（CBSE）、モデル指向ソフトウェア工学（MBSE）、プロダクトライン工学、COTS再利用の複数の再利用技術を評価した。
• MATLABを用いてデータ分析を実施し、データ管理、可視化、統計的出力の整理の能力を活用して、品質向上の傾向を評価した。
• 各再利用技術が主な品質属性に与える影響を比較し、特に要件定義および設計仕様の品質に焦点を当てた。
• 構造化された出力形式を用いて結果を整理・解釈し、再利用がソフトウェア品質の向上にどの程度効果的であるかを特定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ソフトウェア再利用は、ソフトウェア開発ライフサイクルにおける要件定義仕様の品質にどのように影響するか？
• RQ2 ソフトウェア再利用は、産業界のソフトウェアプロジェクトにおける設計仕様の品質にどのような影響を及ぼすか？
• RQ3 CBSE、MBSE、COTS、プロダクトライン、またはアドホックの各再利用技術の中で、ソフトウェア品質属性を最も効果的に向上させるのはどれか？
• RQ4 再利用可能性は、信頼性の向上、生産性の向上、開発時間およびコストの削減にどの程度寄与するか？
• RQ5 再利用戦略と統合されたV&V実践は、全体的なソフトウェア品質の結果にどのように影響するか？

主な発見

• 本研究では、ソフトウェア再利用が要件定義および設計仕様の品質を顕著に向上させることを明らかにした。明確さと正確性の向上が測定可能であった。
• コンポーネント指向ソフトウェア工学（CBSE）およびモデル指向ソフトウェア工学（MBSE）が、ソフトウェア品質および信頼性の向上において最も効果的な技術として浮き彫りになった。
• MATLABを用いた分析により、再利用技術が開発時間とコストを削減するとともに、生産性と保守性を向上させることを確認した。
• 再利用プロセス内にV&Vを統合したことで、ライフサイクル全体にわたりソフトウェアの正しさが向上し、欠陥削減が顕著に見られた。
• COTS再利用は中程度の利益をもたらしたが、アドホック再利用は品質属性に最も低い影響を及ぼした。
• 総じて、再利用可能性は、エネルギーと時間の最小限の投資で高いソフトウェア品質を達成するための重要な要因であると判明した。