[論文レビュー] A review of software engineering research from a design science perspective.

Emelie Engström, Margaret-Anne D. Storey+3 more|arXiv (Cornell University)|Apr 29, 2019

Software Engineering Techniques and Practices被引用数 2

ひとこと要約

本論文は、デザインサイエンスのパラダイムを適用して、38件のトップソフトウェア工学論文を分析し、視覚的アブストラクトテンプレートを用いてデザインサイエンス的貢献を特定・分類した。その結果、デザインサイエンスのレンズは理論的貢献の明確化を高め、実用的関連性および新規性の評価を改善し、ソフトウェア工学研究における実証的検証の厳密性を強化することがわかった。

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.

研究の動機と目的

• デザインサイエンスのレンズが、ソフトウェア工学研究の貢献をどの程度効果的にフレーミングするかを評価すること。
• ソフトウェア工学文献における、異なるタイプのデザインサイエンス的貢献を特定・分類すること。
• 業界の実務家と学術研究者との間での研究発見のコミュニケーションを改善すること。
• デザインサイエンスフレームワークを通じて、ソフトウェア工学研究の理論的、実用的、方法論的厳密性を評価すること。
• デザインサイエンスの原則に根ざした視覚的アブストラクトテンプレートを用いた、ソフトウェア工学研究の分析と要約の構造化手法を提供すること。

提案手法

• デザインサイエンスパラダイムのコア構成要素に基づいて、研究論文から主要な要素を体系的に抽出できる視覚的アブストラクトテンプレートを開発した。
• そのテンプレートを、主要な国際会議および学術誌から選別された38件のトップソフトウェア工学論文のセットに適用した。
• 研究論文が、問題特定、アーティファクト開発、評価手法の各点でデザインサイエンスの原則に適合しているかを分析した。
• 論文を、デザインサイエンスパラダイムへの適合度および適合のタイプに基づいて、主題的クラスタリング手法でグループ化した。
• 理論的貢献、実用的ルール、実証的検証の表現に関する繰り返しパターンを同定することに焦点を当てた。
• フレームワークにより、新規性、実用的関連性、方法論的厳密性の観点から、研究貢献の体系的比較が可能になった。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 デザインサイエンスのレンズは、ソフトウェア工学研究の貢献のフレーミングとコミュニケーションをどの程度改善するか？
• RQ2 トップソフトウェア工学論文において、最も一般的なタイプのデザインサイエンス的貢献は何か？
• RQ3 ソフトウェア工学研究の理論的、実用的、方法論的側面が、デザインサイエンスの原則とどの程度整合しているか？
• RQ4 デザインサイエンスのレンズを適用することで、ソフトウェア工学のアーティファクトにおける新規性および実用的関連性の評価は、どのような点で向上するか？
• RQ5 視覚的アブストラクトテンプレートは、ソフトウェア工学研究出力の体系的な分析と要約にどのように活用できるか？

主な発見

• 論文は、デザインサイエンスパラダイムへの適合度に基づいて5つの明確なクラスタに分類され、ソフトウェア工学研究におけるデザインサイエンス原則の多様な適用方法が示された。
• デザインサイエンスのレンズは、研究出力の理論的貢献を効果的に際立たせており、それが実用的関連性および新規性の評価に不可欠であることがわかった。
• 規定されたルールとその実証的検証を明確に記述している論文は、より高い方法論的厳密性を示し、影響力があるとみなされやすかった。
• 視覚的アブストラクトテンプレートは、複雑な研究論文からコア構成要素を抽出・整理するのに効果的であり、明確性と比較可能性が向上した。
• 理論、アーティファクト、評価が整合的に統合された研究貢献は、強固なデザインサイエンス的貢献とみなされやすかった。
• デザインサイエンスのレンズの適用により、理論的貢献の伝え方における一貫性の欠如が明らかになった。これにより、ソフトウェア工学研究における標準化されたフレーミングの必要性が示唆された。