[论文解读] 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 2

一句话总结

本文运用设计科学范式分析了38篇顶级软件工程期刊论文，采用视觉摘要模板识别并分类设计科学贡献。研究发现，设计科学视角能够增强理论贡献的清晰度，提升对实际相关性和新颖性的评估，并加强软件工程研究中的实证验证严谨性。

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.

研究动机与目标

• 评估设计科学视角在多大程度上有效框定软件工程研究贡献的呈现方式。
• 识别并分类软件工程文献中不同类型的设计科学贡献。
• 改善研究成果向产业从业者与学术研究人员的沟通效果。
• 通过设计科学框架评估软件工程研究的理论、实践与方法论严谨性。
• 提供一种基于设计科学原则的视觉摘要模板，用于系统分析与总结软件工程研究。

提出的方法

• 基于设计科学范式的核心构建，开发了一种视觉摘要模板，以系统提取研究论文的关键要素。
• 将该模板应用于从顶级会议和期刊中精选的38篇软件工程研究论文。
• 分析论文在问题识别、成果物开发与评估方法等方面与设计科学原则的契合度。
• 采用主题聚类方法，根据论文与设计科学范式的契合程度与类型对论文进行分组。
• 重点识别理论贡献、实践规则与实证验证在表述上的重复模式。
• 该框架实现了在新颖性、实际相关性与方法论严谨性方面对研究贡献的系统比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 设计科学视角在多大程度上改善了软件工程研究贡献的表述与沟通？
• RQ2 在顶级软件工程期刊中，哪些类型的设计科学贡献最为普遍？
• RQ3 软件工程研究的理论、实践与方法论组成部分在多大程度上符合设计科学原则？
• RQ4 应用设计科学视角在哪些方面增强了对软件工程成果物新颖性与实际相关性的评估？
• RQ5 如何利用视觉摘要模板系统性地分析与总结软件工程研究成果？

主要发现

• 基于与设计科学范式的契合度，识别出五个不同的论文集群，表明设计科学原则在软件工程研究中存在多样化的应用方式。
• 设计科学视角有效凸显了研究成果的理论贡献，这对评估其实际相关性与新颖性至关重要。
• 清晰阐述规范规则及其经验验证的论文展现出更强的方法论严谨性，也更可能被视为具有影响力。
• 视觉摘要模板在提取与组织复杂研究论文的核心要素方面表现出有效性，提升了表述的清晰度与可比性。
• 能够将理论、成果物与评估三者以连贯方式整合的研究贡献，更可能被归类为强设计科学贡献。
• 应用设计科学视角揭示了理论贡献在表达上存在不一致，提示软件工程研究中需要建立标准化的表述框架。