[论文解读] A Framework for Validation of Object Oriented Design Metrics

Devpriya Soni, Ritu Shrivastava+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 12, 2010

Software Engineering Research参考文献 7被引用 14

一句话总结

本文提出了一种双方法验证框架，结合理论（内部）和实证（外部）方法，以评估面向对象设计度量的可靠性。通过 Kumar 和 Soni 提出的度量，验证了五个质量因素，表明该框架通过科学严谨性和在软件工程研究中的实际适用性，增强了度量的可信度。

ABSTRACT

A large number of metrics have been proposed for the quality of object oriented software. Many of these metrics have not been properly validated due to poor methods of validation and non acceptance of metrics on scientific grounds. In the literature, two types of validations namely internal (theoretical) and external (empirical) are recommended. In this study, the authors have used both theoretical as well as empirical validation for validating already proposed set of metrics for the five quality factors. These metrics were proposed by Kumar and Soni.

研究动机与目标

• 解决现有面向对象设计度量缺乏科学验证的问题。
• 开发一个综合框架，整合内部（理论）和外部（实证）验证方法。
• 评估 Kumar 和 Soni 提出的一组度量在五个关键软件质量因素上的有效性。
• 建立一种标准化、可重复的面向对象设计度量验证方法。

提出的方法

• 通过评估每个度量的逻辑一致性和数学合理性，实施理论验证。
• 使用真实世界软件系统进行实证验证，以衡量度量值与实际质量属性之间的相关性。
• 研究使用了五个质量因素（如可维护性、复杂性、内聚性）作为度量验证的目标。
• 应用统计分析来测量度量值与观察到的软件质量之间的相关性。
• 验证过程包括同行评审和一致性检查，以确保方法论的稳健性。
• 将该框架应用于一组面向对象系统的数据集，以测试度量在不同设计模式和代码库中的行为表现。

实验结果

研究问题

• RQ1 所提出的面向对象设计度量在多大程度上符合软件质量的理论预期？
• RQ2 在实证案例研究中，这些度量与实际观察到的软件质量的相关性如何？
• RQ3 结合内部和外部验证的框架是否能提高设计度量的科学接受度？
• RQ4 这些度量在不同软件系统中是否对质量因素具有稳定的预测能力？

主要发现

• 理论验证确认了这些度量在逻辑上是一致的，并且在数学上定义良好。
• 实证结果表明，度量值与实际质量属性之间存在显著相关性，支持其预测有效性。
• 该框架成功识别出既在理论上合理又在实证中有效的度量。
• 本研究证明，结合内部和外部验证可显著提升设计度量在软件工程领域中的可信度和接受度。