研究方向--软件工程

软件工程方向科研发展规划

张红延

在软件成为当今社会无处不在并对人类生活与生产方式产生重要影响的今天，依托于信息技术的软件工程从软件技术本身研究的领域中拓展开来，其研究除了学科本身着力于为高质量、高效开发能对人们生活与生产（包括业务活动）带来价值的软件所需要的技术、方法与管理外，与多种学科交叉而产生的特定领域技术应用研究也显得富有生机。因此，本规划从三个方面进行阐述：

1) 本规划的技术发展背景分析

2) 学院科研基础与重点发展方向

3) 学院重点培育方向

一、 当前热点领域与学院科研基础

软件工程是围绕着信息技术、管理以及人文等诸多学科交叉而衍生出的新兴学科，学科本身领域的研究以及与其它学科交叉产生的领域技术应用研究使得软件工程的科研范围非常广，但鉴于我院立足于以产业实践为导向的科研宗旨，科研发展方向应源于产业实践热点进行确定。

着眼于产业实践视角的信息技术热点研究领域如下：

1) 软件组织与架构

专注软件架构及其设计模式的研究，以及框架的设计与复用

2) 网络服务与管理

专注于提供各种网络服务、网络安全、网络监管以及高可用性设计等。

3) 企业级系统与集成

专注于大型企业级系统的应用与集成，通过业务过程使之与企业业务有机结合，提升业务的自动化水平并带来新的业务或服务，如E企业资源计划ERP、客户关系管理CRM、供应链管理SCM等。

4) 游戏与动漫产品的设计与制作

利用软件与数字媒体技术进行交互式娱乐产品的设计与开发，也是创新企业应用实践中的热点

5) 信息安全

6) 信息科学与信息管理

以信息处理与知识管理为主的技术领域

7) 数字环境与社区

建筑在IT技术之上的数字社区相关技术与应用

8) 业务管理与运维

基于经验与实践的软件工程研究与应用

着眼于技术视角的信息技术热点领域如下：

 业务过程管理

 数据仓库与数据挖掘

 数字社区技术

 企业级系统应用与集成

 知识管理与信息服务

 网络管理（安全、监管以及高可用性）

 软件工程

 Web技术

作为信息技术热点研究领域之一的软件工程，其当前的研究热点（指学科本身的研究）包括：

 敏捷软件工程

 刻面导向与特征交互的开发方法

 基于人工智能与知识的软件工程

 理论与形式化方法

 计算机支持的协同工作

 软件工具与开发环境

 基于经验的软件工程

 面向最终用户的软件工程

 便于移动而普适应用软件的工程方法

 分布式、并行软件的工程方法

 嵌入式实时系统的软件工程

 人机交互

 互联网与信息系统开发

 模式与框架

 程序理解与可视化

 编程语言

 逆向工程与维护

 软件架构与设计

 软件组件与复用

 软件配置管理与部署

 软件可靠与可信研究

 软件经济学与度量

 软件过程与工作流

 软件需求工程

 软件测试与分析

软件工程作为一种技术服务型学科，必须要其他领域相结合才能凸显其价值和作用。除了软件工程本学科领域的研究外，软件工程与其他学科的交叉不仅带动原有学科的技术创新，同时还催生了新的业务领域，这些创新领域发展迅猛并带给企业高附加值的商业利益，并具有巨大的市场需求空间。这些新的热点领域具有一个共同的特点就是“服务”，即通过

软件工程将信息、技术、业务、与人四个要素很好地结合起来，并以基于网络的服务方式带给人们生活与业务的新体验与新变革，包括：

A. 软件工程可以结合的学科领域（这不仅之于科研，同样之于教育—专业方向建设）

 电子工程--软件工程

 企业集成的系统管理（经管信息管理）---软件工程

 企业集成的系统管理（经管信息管理）---软件工程（游戏与交互式媒体）

 法律（人文学科）---软件工程

 应用科学（理学院化学、物理、生物科学等）---软件工程

 创新企业（建筑艺术系）--软件工程

 数学—软件工程

 业务领域（物流、电子商务、医疗保健学科方向）---软件工程

 司法--企业集成的系统管理（软件工程）

 业务领域（物流、电子商务、医疗保健学科方向）--软件工程（数字媒体方向）  数学---软件工程（游戏与交互式媒体）

 应用科学（理学院化学、物理、生物科学等）---软件工程

 美术（交互视觉设计）---软件工程

上述交叉不仅带来技术创新和应用创新，更扩展软件工程教育的空间（强烈建议学院能够考虑与其他学科建立双学位专业方向，学制可以变为5年-6年，依托这样的复合人才培养教育，可以极大地扩展学院软件工程科研的领域）。

B. 创新业务发展

软件工程真正的价值在于与其它学科结合带来的业务创新，为了实现这种结合，当今国际上软件工程研究的焦点正从力着力于软件系统与技术层面的研究向与业务结合关键技术与应用研究迁移，新生的热点方向包括：

1) 面向专业人士的IT服务

这个领域专注于为职场专业人士和管理决策者提供数据收集与分析的专业工具与方法。研究热点包括：

 基于决策模型的知识资产可视化研究

 隐形知识的挖掘与商业化转化服务

 知识管理与主题逻辑

 基于理论产生原理、设计科学以及迭代启发式工作理论，产生特定领域的知识

库为决策服务

上述研究除了理论与技术创新源于信息技术本身的研究进展外，软件工程研究的焦点则在于理论转化成工程产品与服务。

2) 组织与系统

随着信息系统对组织中人们的行为产生越来越大的影响，这种影响波及到整个组织的治理、人员的交流与通信（也包括客户）、业务流程乃至组织知识库，让我们看到信

息系统与组织之间越来越紧密地依赖关系和相互深层次地影响，衍生出新的业务模式、服务以及新的研究领域。这个方向从社会视角来看，由于信息系统的应用渗透，诞生了数字环境（又叫数字社区），它将人群进行了重新划分，重新审视人、信息系统与组织三者的关系。衍生出的热点研究领域包括：

 知识与信息管理

 信息安全管理

 软件维护及其IT基础架构如何快速适应组织业务的快速发展

 基于数据挖掘技术的社区行为分析—优质服务推送研究，如基于内容潜在语义

搜索算法的研究与改进等

核心技术问题如下：

 特定业务领域（如医疗）科学决策的主题逻辑模型

 专题知识库

 组织中信息与知识模型的研究

 企业级系统的维护策略

 随需应变的企业信息系统架构

 特定领域的知识结构

 IT之于业务的匹配与对齐（IT治理）

3) 业务流程管理

流程（也叫过程）是构成业务的核心，也是连接业务（Business）与系统（Information System）的桥梁。业务流程管理（BPM-Business Process Management）是关于如何科学建立组织高效业务以及业务创新的一个技术方向，同时又是规划IT系统并使之与业务对齐的重要的知识领域，现代企业的核心竞争力越来越源于优化的业务过程以及用IT方式实现业务过程自动化。核心研究领域包括：

 过程建模及其工具

 基于模型设计驱动的业务过程执行

 支持业务过程的可视化、可伸缩性、可配置性以及自动执行的过程语言

 特定业务领域的过程模型、过程部署和配置参考模型

 基于本体论的过程建模技术研究

 特定领域的业务及其服务框架（称之为Smart Service）

4) 基于信息与知识的学习

本方向立足于基于数据挖掘与机器学习技术，为信息用户提供高质量的信息与知识服务，将关注于数字社区、文献与信息研究、以及学习与知识创新等领域。核心研究专题包括：

 学习型社区构建及其信息文献的组织

 图书馆信息的概念化建模及其知识服务

 E-Learning与E-Commerce

 多文化背景下的信息组织与学习

 群体智慧计算

二、 学院重点发展方向 （软件工程方向）

根据上述软件工程技术发展背景分析，结合学院科研基础实际，我们认为将软件工程研究立足于信息技术转化生产力、聚焦于对组织业务价值与性能提升的服务是我们的科研发展方向，我们称之服务工程（Service Engineering）。这个方向将信息技术与业务及其管理有机结合，符合国家大力发展服务外包的战略，并立足于技术应用创新的研究。

依据学院已有的工作基础，服务工程研究的领域范围与技术专题如下：

A. 技术应用研究立足的业务领域

从技术应用的角度来讲，服务工程方向的研究将努力开拓石油、化工、医疗、铁路物流、软件行业等五个业务领域的项目，并基于学院已有的数字媒体技术专业，联合其他相关学科学院开展创新产业所需的互动媒体与动漫制作项目的研发工作。

B. 技术创新研究专题

从技术创新的理论研究角度，服务工程方向的研究将聚焦IT如何与业务结合的核心技术领域---业务流程管理与企业集成系统。研究内容包括：

1) 过程模型研究。

进行过程本体研究，建立能够将过程、资源乃至过程环境语义集成于一体化的模型表达机制，解决过程建模语言缺乏资源与环境的问题。这个问题的研究是BPM领域实现“模型设计驱动业务过程执行”的关键技术问题之一。基于这个成果还能够进行下一个研究工作，即一种可配置、可伸缩的过程执行语言，这个语言的研究同样是“模型设计驱动业务过程执行”的关键。在软件工程研究的热点领域里，有“面向用户的软件工程”，而“模型设计驱动业务过程执行”是实现这一理想的技术途径。

2) 智能服务研究（Smart Service）

即特定领域的业务及其服务框架研究。从建模的理论角度来讲，解决IT与企业战略及其业务对齐的问题，这需要建立战略模型、业务模型、应用/服务模型至IT技术模型的转换与内在语义的贯通。目前企业架构的各个抽象层次间模型体系是相互孤立的，缺乏语义上的一致以及内容上平滑地转换，这对于可预期质量的企业信息化工程来讲缺乏我们称之为“企业统一过程方法论”（也称之为企业架构方法论）的指导，开展这个专题的研究对企业信息化工程具有重要的指导意义。

3) 企业系统集成技术

现在的企业信息化大量的工作不是代码开发，而是业务再造与企业系统的快速整合与集成，研究异构系统集成的任务与关键技术是确保快速搭建企业服务平台的关键。这包括ERP、CRM、SCM系统如何集成为一体化的企业业务逻辑部件，基于数据仓库技术整合的数据部件，以及架构在上述两者之上的商业智能决策，这些都构成了一个高度IT化组织业务运作的核心。

4) 业务过程仿真与优化

现有的企业集成系统为业务过程的仿真提供了必要的平台与技术手段，基于仿真实现业务设计和可视化执行是进行业务梳理与优化的关键。除此之外，基于动态网络规划理论进行动态业务过程的性能评价与最优化对现实应用具有重要的价值。

三、 重点培育方向 （软件工程方向）

学院科研处于刚刚起步阶段，必须整合已有资源和人力来寻找科研发展的突破口，分析软件学院具有的硬件基础、教师科研特长以及软件工程技术发展的趋势，我们选择人脉相对成熟的业务领域（应是甲方，可能的如石化、医疗、运输物流行业）应用开发为突破口，在原有信息化系统开发的基础上，做深度开发，从“智能服务”的高度对原有项目进行改造或为企业提供BPM咨询服务。研究内容从上述第二部分列出的内容中，将重点培育“智能服务”所需的关键技术研究

名称：智能服务

内容：

1) 过程建模与仿真

2) 企业系统集成技术研究

3) 企业架构方法论

4) IT之于企业业务对齐问题

2010年12月12日