基于软件工程的安全与预警系统建模与实现

3月月计划：

本月工作计划为完成第一部分领域语境分析，定义安全预警系统的领域范围，建立相应的领域字典以及选取三到五个系统，画出其用例图，顺序图，状态图，活动图等UML模型图，为后续建立面向对象分析模型和特征模型做准备

2019_03_31更新：

2019_03_25~2019_03_31工作：制作部分用例用例图，搜索安全预警领域描述（未果）。

2019_04_01~2019_04_07计划：继续制作用例图，完善特征模型。

2019_03_24更新：

2019_03_18~2019_03_24工作：阅读英文文献，无更新。

2019_03_25~2019_03_31计划：面向对象建模。

2019_03_17更新：

2019_03_11~2019_03_17工作：初步建立特征模型总系统及分模块，但各部分的依赖关系有待进一步调整。

2019_03_11~2019_03_17计划：面向对象建模。

2019_03_10更新：

2019_03_04~2019_03_10工作：完成一例系统的需求功能用例图等整合，领域范围未能完成定义，查找校园消防、公共场所安全、校园安全管理等法律法规文件等。

2019_03_11~2019_03_17计划：放弃领域范围和字典定义，进行特征建模和面向对象建模。

2019_03_04更新：

2019_02_26~2019_03_04工作：完成两例安全与预警系统需求功能用例图等整合；

2019_03_04~2019_03_10计划：完成第三例系统的需求功能用例图，对三例系统中出现的共性内容做合并，尝试定义领域范围及字典。

简介：预警理论最早并非应用与工业生产中，起源用于战争预警，用于提前分析敌人是否有进攻的信号和，并把分析的结果及时上报给上级指挥部门采取相应的措施。后来预警技术的应用扩展到了经济领域用于经济波动监测。在国内对于高危行业及一些重要行业，安全预警技术也在不断的发展，特别是煤炭采矿行业，互联网监管部门，越来越多的采用检测预警技术，实现在生产过程中或者在网络监控过程中达到预知险情的目的，这些行业的共同点均是在现有的监管系统中采用建立相应的评估模型，建立对比评估算法公式，只不过有的复杂，有的相对简单。

面对各种情况适用于不同场景的预警系统因需求不同所以不能通用，但是又有一些相同的部分，而这些重复开发的部分造成了大量的人力物力的浪费，同时也存在着由于不同开发人员水平的差异而导致的项目质量良莠不齐。如何避免预警系统中的重复性开发问题，以及提高系统整体的质量和开发效率成为了预警系统开发的一个重要问题。

软件工程研究的问题是提高软件生产的质量和效率，软件复用是再软件开发中避免重复劳动的解决方案。它利用现有成熟的体系、结构、技术开发新的程序，不仅能提高开发效率，减少成本，避免重复开发，更能完善功能，提升质量，延长生命力，增强适用性。

本文采用的解决方案为定义领域的边界，明确分析目标，识别信息源，在此基础上分析领域中系统的需求，确定哪些需求是领域中的系统广泛共享的，从而建立领域模型。建立了领域模型之后，就可以导出满足这些被建模领域需求的复用基础设施。由于领域模型中的领域需求具有一定的变化性，领域基础设施也要相应的提供可变性。它可以通过表示为多选一的，可选的解决方案来做到这一点。由于复用基础设施是依据领域模型和特定领域构架来组织的，因此这个阶段通过获得特定领域构架，也就形成了复用基础设施的规约。最后依据领域模型和特定领域构架开发和组织可复用信息，并完成新的系统设计实现。

通过软件复用、领域工程、特征建模等技术在预警系统上的简单应用，找到各种环境中的预警系统的共同之处，建立预警领域中的领域模型，提高系统的开发、运行效率以及复用率，为以后预警系统的开发起到指导辅助作用，可以大大减少软件过程中的工作量，对解决预警系统大量重复性工作起到积极作用。

研究的主要框架目录

1. 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3本文研究内容

1.4论文结构及小结

2. 软件复用基础理论

2.1 软件复用概述

   2.1.1软件复用的发展过程

   2.1.2软件复用的研究现状

2.2 软件复用的技术

     2.2.1 软件构件技术

     2.2.2 软件构件

     2.2.3领域工程

     2.2.4软件再工程

     2.2.5开放系统技术

     2.2.6软件过程

     2.2.7 CASE技术

2.3 领域工程方法

2.3.1 领域工程基本概念

2.3.2 领域工程基本前提及活动

2.3.3 领域工程与应用工程的关系

2.3.4 领域工程的相关技术

2.3.5 领域工程的参与者

2.3.6 领域工程方法

  2.4本章小结

3.面向特征建模的领域工程解决方案

3.1 特征与特征空间

   3.1.1特征的本质

   3.1.2 特征空间

   3.1.3 领域特征空间

   3.1.4 常见的四中特征

  3.2 特征模型与传统需求规约模型的比较

  3.3 面向特征建模的领域工程解决方案

     3.3.1 领域分析

     3.3.2 领域设计

     3.3.3 领域实现

  3.4 特征模型与特征建模

     3.4.1 特征模型的微循环过程

     3.4.2 特征模型的中心地位

  3.5 可变性控制

     3.5.1可变性

     3.5.2 可变性的分类

     3.5.3 软件开发不同阶段的可变性

     3.5.4 可变性控制的原则

  3.6解决方案的特点

  3.7 本章小结

4.安全与报警系统领域特征建模

  4.1 安全预警系统领域分析

     4.1.1安全预警系统的特点

     4.1.2 定义领域范围

     4.1.3 确定与领域应用系统交互的操作者

     4.1.4安全监测领域字典

4.2 安全预警模块领域分析模型的建立

   4.1.1 领域用例模块的建立

   4.1.2 安全预警模块特征模型的建立

  4.3 分析阶段变化性处理

  4.4 本章小结

5.安全与预警系统领域设计与实现

  5.1 安全预警系统设计

5.1.1 安全预警系统体系结构

5.1.2 系统构件设计

  5.2 安全预警系统领域实现

     5.2.1 应用开发平台

     5.2.2 安全预警系统软件应用实现

  5.3 本章小结

6.总结和展望

参考文献

研究主要部分：领域建模→领域设计→系统设计→系统实现→论文撰写

现阶段工作：

领域分析

领域分析阶段的主要目标是获得领域模型。领域模型描述领域中系统之间的公共需求。称领域模型所描述的需求为领域需求。在这个阶段中，首先要进行一些准备性的行为，这包括定义领域的边界，明确分析目标；识别信息源，即领域分析和整个领域工程过程中信息的来源，可能的信息源包括现存系统，技术文献，问题域和系统开发的专家，用户调研，市场分析，领域演化的历史纪录等，总结出过去的经验、当前的需求和未来的变化。在此基础上，就可以分析领域中系统的需求，确定哪些需求是被领域中的系统广泛共享的，从而建立领域模型。当领域中存在大量系统时，需要选择它们的一个子集作为样本系统。对样本系统需求的考察将显示领域需求的一个变化范围。一些需求对所要考察的系统是共同的，一些需求是单个系统所独有的。很多需求位于这两个极端之间，即被部分系统共享。因此，如何权衡领域模型所覆盖的功能范围非常重要，这将影响到未来领域工程产品的可用性和适用性。显然，领域模型描述了领域中的一组系统，所以它具有一定的变化性。