[论文解读] A Conceptual Model for Measuring the Complexity of Spreadsheets

Thomas Reschenhofer, Bernhard Waltl+2 more|arXiv (Cornell University)|Apr 4, 2017

Spreadsheets and End-User Computing参考文献 21被引用 4

一句话总结

本文提出了一种概念模型，整合了电子表格中所有已识别的复杂性驱动因素，以标准化电子表格复杂性的度量。通过综合复杂性度量的文献，该模型能够系统地定义可重复的度量指标，并为从其他领域识别新度量指标提供基础，从而提升电子表格风险评估的可靠性。

ABSTRACT

Spreadsheets are widely used in industry, even for critical business processes. This implies the need for proper risk assessment in spreadsheets to evaluate the reliability and validity of the spreadsheet's outcome. As related research has shown, the risk of spreadsheet errors is strongly related to the spreadsheet's complexity. Therefore, spreadsheet researchers proposed various metrics for quantifying different aspects of a spreadsheet in order to assess its complexity. However, until now there is no shared understanding of potential complexity drivers for spreadsheets. The present work addresses this research gap by proposing a conceptual model integrating all aspects which are identified by related literature as potential drivers to spreadsheet complexity. In this sense, this model forms the foundation for a structured definition of complexity metrics, and thus enhances the reproducibility of their results. At the same time, it forms the foundation for identifying further applicable complexity metrics from other scientific domains.

研究动机与目标

• 解决现有研究中对电子表格复杂性驱动因素缺乏共识理解的问题。
• 提供一个统一框架，以组织和分类电子表格中现有的复杂性度量指标。
• 通过定义一致的概念基础，提升复杂性度量的可重复性。
• 通过借鉴其他科学领域的方法，实现新复杂性度量指标的识别。
• 支持依赖电子表格的关键业务流程中更可靠的风险评估。

提出的方法

• 系统性地回顾现有文献，以识别电子表格中所有潜在的复杂性驱动因素。
• 将识别出的驱动因素归类为一致的概念维度（例如，结构、逻辑、数据相关）。
• 构建一个将这些维度整合为整体框架的概念模型。
• 确保该模型可扩展，以纳入其他领域的新度量指标。
• 利用该模型指导复杂性度量的正式定义，确保一致性和可重复性。
• 通过与现有度量指标的一致性以及在真实电子表格分析中的适用性，验证该模型的实用性。

实验结果

研究问题

• RQ1 文献中识别出的电子表格复杂性的关键驱动因素是什么？
• RQ2 这些多样化的复杂性驱动因素如何被系统性地整合到单一概念框架中？
• RQ3 所提出的模型在多大程度上支持复杂性度量的可重复定义？
• RQ4 该模型能否作为从其他科学领域发现新复杂性度量指标的基础？
• RQ5 该模型如何提升基于电子表格的业务流程中风险评估的可靠性？

主要发现

• 该概念模型成功地将先前研究中识别出的所有主要复杂性驱动因素整合到一个统一的框架中。
• 该模型为定义和比较复杂性度量指标提供了结构化基础，提升了可重复性。
• 通过将复杂性组织为不同但相互关联的维度，该模型实现了更精确的度量设计。
• 该框架具有可扩展性，可用于识别并适配来自其他领域（如软件工程）的复杂性度量指标。
• 该模型通过将复杂性度量建立在共享的概念基础之上，支持了工业环境中电子表格使用的改进风险评估。
• 该模型与现有度量指标的一致性表明其具有实际相关性与理论稳健性。