[논문 리뷰] A review of software engineering research from a design science perspective.

Emelie Engström, Margaret-Anne D. Storey외 3명|arXiv (Cornell University)|2019. 04. 29.

Software Engineering Techniques and Practices인용 수 2

한 줄 요약

이 논문은 설계 과학 파рад라임을 적용하여 상위 소프트웨어 공학 논문 38편을 분석하고, 시각적 개요 템플릿을 사용하여 설계 과학 기여를 식별하고 분류한다. 연구 결과 설계 과학 시각은 이론적 기여의 명확성을 높이고, 실용적 관련성과 신선함을 평가하는 데 도움이 되며, 소프트웨어 공학 연구의 경험적 검증의 체계성을 강화함을 확인하였다.

ABSTRACT

Background: Communicating software engineering research to industry practitioners and to other researchers can be challenging due to its context dependent nature. Design science is recognized as a pragmatic research paradigm, addressing this and other characteristics of applied and prescriptive research. Applying the design science lens to software engineering research may improve the communication of research contributions. Aim: The aim of this study is to 1) evaluate how well the design science lens helps frame software engineering research contributions, and 2) identify and characterize different types of design science contributions in the software engineering literature. Method: In previous research we developed a visual abstract template, summarizing the core constructs of the design science paradigm. In this study, we use this template in a review of a selected set of 38 top software engineering publications to extract and analyze their design science contributions. Results: We identified five clusters of papers, classified based on their alignment to the design science paradigm. Conclusions: The design science lens helps to pinpoint the theoretical contribution of a research output, which in turn is the core for assessing the practical relevance and novelty of the prescribed rule as well as the rigor of applied empirical methods in support of the rule.

연구 동기 및 목표

• 설계 과학 시각이 소프트웨어 공학 연구 기여를 얼마나 효과적으로 프레임화하는지 평가하기.
• 소프트웨어 공학 문헌 내에서 설계 과학 기여의 유형을 식별하고 분류하기.
• 연구 결과를 산업 현장의 전문가와 학술 연구자에게 효과적으로 전달하기.
• 설계 과학 프레임워크를 통해 소프트웨어 공학 연구의 이론적, 실용적, 방법론적 체계성을 평가하기.
• 설계 과학 원칙에 기반한 시각적 개요 템플릿을 활용하여 소프트웨어 공학 연구를 체계적으로 분석하고 요약하는 방법을 제공하기.

제안 방법

• 설계 과학 파라다임의 핵심 구성요소를 바탕으로 한 시각적 개요 템플릿을 개발하여 연구 논문에서 핵심 요소를 체계적으로 추출하였다.
• 주요 컨ferences와 저널에서 선정된 상위 38편의 소프트웨어 공학 논문 세트에 템플릿을 적용하였다.
• 문제 식별, 자료 개발, 평가 방법 등 설계 과학 원칙과의 일치 여부를 기준으로 논문을 분석하였다.
• 설계 과학 파라다임과의 일치 정도와 유형에 따라 논문을 군집화하기 위해 주제 기반 군집화 접근법을 사용하였다.
• 이론적 기여, 실용적 규칙, 경험적 검증이 어떻게 서술되는지에 대한 반복 패턴을 식별하는 데 초점을 맞췄다.
• 체계적인 비교를 가능하게 하여, 새로운 기여, 실용적 관련성, 방법론적 체계성 측면에서 연구 기여를 분석하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 설계 과학 시각이 소프트웨어 공학 연구 기여의 프레임워크와 전달 방식을 얼마나 향상시키는가?
• RQ2 상위 소프트웨어 공학 출판물에서 가장 흔한 설계 과학 기여 유형은 무엇인가?
• RQ3 소프트웨어 공학 연구의 이론적, 실용적, 방법론적 구성 요소가 설계 과학 원칙과 얼마나 일치하는가?
• RQ4 설계 과학 시각을 적용할 경우, 소프트웨어 공학 자료의 새로운 기여와 실용적 관련성을 평가하는 데 어떤 방식으로 향상되는가?
• RQ5 시각적 개요 템플릿을 어떻게 활용하여 소프트웨어 공학 연구 결과물을 체계적으로 분석하고 요약할 수 있는가?

주요 결과

• 설계 과학 파라다임과의 일치 정도에 따라 다섯 가지 명확한 논문 군집이 도출되었으며, 이는 설계 과학 원칙이 소프트웨어 공학 연구에 다양한 방식으로 적용되고 있음을 시사한다.
• 설계 과학 시각은 연구 결과의 이론적 기여를 효과적으로 드러내며, 이는 실용적 관련성과 새로운 기여를 평가하는 데 필수적이다.
• 명시적으로 제시된 규칙과 그 경험적 검증을 잘 서술한 논문들은 더 높은 방법론적 체계성을 보이며, 영향력 있는 연구로 더 잘 인식될 가능성이 높다.
• 시각적 개요 템플릿은 복잡한 연구 논문에서 핵심 구성요소를 추출하고 정리하는 데 효과적이었으며, 명확성과 비교 가능성 향상에 기여하였다.
• 이론, 자료, 평가가 조화롭게 통합된 연구 기여는 더 강력한 설계 과학 기여로 분류될 가능성이 높았다.
• 설계 과학 시각의 적용을 통해 이론적 기여가 어떻게 전달되는지에 대한 일관성 부족이 드러났으며, 이는 소프트웨어 공학 연구에서 표준화된 기여 프레임워크가 필요함을 시사한다.