[論文レビュー] The Two Paradigms of Software Design

Paul Ralph|arXiv (Cornell University)|Mar 24, 2013

Software Engineering Techniques and Practices被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、ソフトウェア設計における2つの基本的パラダイムを導入し、対比する。1つは、ソフトウェア開発を、既知の制約を最適化する計画主導のプロセスとして扱う『合理的設計パラダイム』であり、もう1つは、問題の定式化と成果物の作成を同時に、即興的かつ感情に裏付けられたプロセスとして捉える『代替設計パラダイム』である。主な貢献は、これらのパラダイムの哲学的・実践的明確化であり、それらが合理的主義と経験主義の対立に由来することを明らかにし、ソフトウェア工学分野における研究、教育、実務への示唆を提供する。

ABSTRACT

The dominant view of design in information systems and software engineering, the Rational Design Paradigm, views software development as a methodical, plan-centered, approximately rational process of optimizing a design candidate for known constraints and objectives. This paper synthesizes an Alternative Design Paradigm, which views software development as an amethodical, improvisational, emotional process of simultaneously framing the problem and building artifacts to address it. These conflicting paradigms are manifestations of a deeper philosophical conflict between rationalism and empiricism. The paper clarifies the nature, components and assumptions of each paradigm and explores the implications of the paradigmatic conflict for research, practice and education.

研究の動機と目的

• ソフトウェア設計における2つの主要なパラダイムの哲学的・実務的差異を明確化すること。
• 既存の合理的設計パラダイムが、ソフトウェア開発の現実のダイナミクスを捉えきれていない限界を特定すること。
• 経験主義と即興的アプローチに根ざした代替設計パラダイムを提示し、検証すること。
• パラダイム的対立がソフトウェア工学分野における研究手法、教育的アプローチ、産業的実務に与える影響を検討すること。

提案手法

• 本論文は、ソフトウェア設計における合理的主義と経験主義を基礎的世界観として対比する哲学的分析を実施する。
• 既存の文献と実務家からの知見を統合し、合理的設計パラダイムと代替設計パラダイムの核心的構成要素と仮定を定義する。
• プロセス指向、問題の定式化、意思決定の観点から、2つのパラダイムの差異を比較分析により浮き彫りにする。
• プロセス指向、問題の定式化、感情的関与、成果物開発の4つの主要次元からなる概念的枠組みを提示する。
• ソフトウェア工学の実務および研究から得た例示的例と事例的推論を用いて分析を支援する。
• 代替設計パラダイムを支配的パラダイムの正当な代替として位置付けるために、構造的で論理的なアプローチを採用する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 合理的設計パラダイムは、ソフトウェア開発プロセスをどのように概念化しており、その核心的仮定は何か？
• RQ2 代替設計パラダイムは、問題の定式化と成果物作成のアプローチにおいて、合理的設計パラダイムとどのように異なるか？
• RQ3 ソフトウェア設計における合理的主義と経験主義の対立の哲学的根拠は何か？
• RQ4 これらの2つのパラダイムは、ソフトウェア工学分野における研究、教育、実務にどのように影響を及ぼすか？
• RQ5 代替設計パラダイムを採用することは、ソフトウェア工学の方法論の今後の発展にどのような意味を持つのか？

主な発見

• 合理的設計パラダイムは、体系的で計画中心であり、既知の制約と目的を最適化することを特徴とする。
• 代替設計パラダイムは、体系的でなく、即興的かつ感情的に関与するプロセスであり、同時に問題を定式化し、解決策を構築する。
• 2つのパラダイムは、ソフトウェア開発の認識論において、合理的主義と経験主義の深い哲学的対立を反映している。
• 本論文は、合理的設計パラダイムが現在の研究と教育を支配しているが、現実のソフトウェア実務における重要な側面を無視している可能性があることを示している。
• 代替設計パラダイムは、曖昧さや変化の激しい問題領域において、開発者が実際にどのように作業するかをより現実的にモデル化している。
• 本論文は、両パラダイムは有効であるが、それぞれ目的が異なり、それらの共存にはソフトウェア工学の教育と研究のあり方そのものを転換する必要があると結論づける。