CBAM构架评估方法

1、CBAM构架评估方法CBAM构架评估方法提纲CBAM评估方法概述ATAM与CBAM评估方法的关系CBAM评估方法的基础CBAM评估方法的步骤CBAM评估方法示例提纲CBAM评估方法概述1.CBAM构架评估方法概述对于任何一个大型的项目而言，我们不仅要关心系统满足质量属性的要求，也要关心系统给组织带来的经济效益CBAM（Cost Benefit Analysis Method）成本收益分析方法是对软件系统进行经济建模的方法，它提供了对技术与经济问题以及构架决策的评估1.CBAM构架评估方法概述对于任何一个大型的项目而言，我们1.1 经济评估的例子对同一个系统而言采用不同的构架策略、不同的加工工艺

2、其成本和效益是完全不同的1.1 经济评估的例子对同一个系统而言采用不同的构架策略、不2 ATAM与CBAM的关系一. ATAM与CBAM之间的区别目的不同ATAM关心产品本生，而CBAM关心产品的经济效益阶段不同CBAM在ATAM基础之上进行构建，用来对构架设计决策的成本与收益进行建模，CBAM在ATAM结束时开始，它实际上使用了ATAM评估的结果2 ATAM与CBAM的关系一. ATAM与CBAM之间的区2.1 ATAM与CBAM的联系二.ATAM与CBAM之间的联系ATAM揭露了在系统中制定的构架决策，并将他们与商业目标和质量属性响应度量联系起来；CBAM通过获取ATAM决策相关的成本和收

3、益，从而为从经济层面考虑决策提供依据这两种方法都使用场景来作为评估的基础2.1 ATAM与CBAM的联系二.ATAM与CBAM之间的3.CBAM评估方法的基础CBAM的基本思想：构架策略影响系统的质量属性，反过来这些质量属性又会为系统的涉众带来一定的收益，我们称该收益为效用。每个构架策略都为涉众提供了一特定级别的效用，同时，每个策略对应一个成本，我们将收益和成本的比值叫做ROI（Return on Investment）投资回报，CBAM方法就是计算各种构架策略的ROI，然后协助涉众选择构架策略3.CBAM评估方法的基础CBAM的基本思想：3.1 效用-响应曲线CBAM使用场景来表达具体的质量

4、属性（场景包括刺激、环境和响应），但是它不是使用一个单独的场景，而是通过改变响应值对某一质量属性生成一组场景，每个场景对应一个效用，那么一组响应值就对应一组效用，这样就形成了效用-响应曲线例如，对于可用性而言，使用硬件冗余得到一个效用，使用软件冗余将得到另一个效用，两组场景的效用和成本都是不同的3.1 效用-响应曲线CBAM使用场景来表达具体的质量属性（3.1.1 几种不同的效用-响应曲线3.1.1 几种不同的效用-响应曲线3.1.2 效用-响应曲线上的特殊点通过以下几个值就可以描绘出效用-响应曲线：最坏情况质量属性级别，效用为0最好情况质量属性级别，效用为100当前效用级别，效用为50所期望

5、的效用级别，效用为90对不同质量属性不同的响应生成不同的效用，这是一个根据响应得到的效用变化值3.1.2 效用-响应曲线上的特殊点通过以下几个值就可以描绘3.2 场景的优先级涉众通过投票决定需要评估场景的优先级，并且为这些场景分配一个权值，得票最多的权值为1，其余场景的权值为一个小于1的数3.2 场景的优先级涉众通过投票决定需要评估场景的优先级，并3.3 确定构架策略由设计师或设计小组的负责人确定从当前的质量属性响应级别移到所期望的级别的一组构架策略，对每个构架策略而言，我们可以得到每个场景中所期望的响应值构架策略对所感兴趣的其它质量属性的影响对实现该构架策略的成本估计3.3 确定构架策略由设

6、计师或设计小组的负责人确定从当前的质3.4 计算构架策略的效用我们首先计算每个场景相关的效用，然后计算某个构架策略在各个场景中的总效用。我们假设某个构架策略的总效用为Bi，bi,j 则是策略i对场景j的影响所产生的收益，Wj是场景j的权值，那么Bi =(bi,j Wj)bi,j = Uexpected-Ucurrent3.4 计算构架策略的效用我们首先计算每个场景相关的效用，然3.5 计算ROI对于每个构架策略而言，不仅有收益Bi，而且也有一个总成本Ci，每个构架策略的ROI为RiRi = Bi / Ci实际上，Ci是涉众估计的成本值，这个值并不一定准确，特别是对人力资源耗费的估计，正是因为这

7、个原因，CBAM方法虽然提供了一种对构架进行经济评估的方法，但是还不成熟也不易推广3.5 计算ROI对于每个构架策略而言，不仅有收益Bi，而且4. CBAM评估方法的步骤CBAM共有9个步骤：4. CBAM评估方法的步骤CBAM共有9个步骤：4.1 CBAM评估方法步骤解释（1）整理场景：确定场景的优先级，然后选择优先级最高的1/3场景对场景进行求精：确定该场景的最好情况、最坏情况、当前情况和期望情况的质量属性响应级别再次确定场景的优先级，只保留一半场景为每个场景的当前级别和期望级别分配效用4.1 CBAM评估方法步骤解释（1）整理场景：确定场景的优4.2 CBAM评估方法步骤解释（2）为每个

8、场景开发构架策略，并确定质量响应级别使用内插法确定所期望的构架策略效用值计算某个构架策略的总收益计算ROI，根据ROI选择构架策略运用直觉来确认所得到的结果4.2 CBAM评估方法步骤解释（2）为每个场景开发构架策略5 CBAM评估方法示例NASA ECS（Earth Observing Core System ）项目是EOSDIS（ Earth Observing System Data Information System）项目的核心目的是从各种卫星下行基站中收集数据并处理为更高级形式的信息，供科学家查询使用其质量属性包括可用性和性能5 CBAM评估方法示例NASA ECS（Earth O

9、bs5.1 整理质量属性场景场景场景描述1减少导致分配请求挂起的数据分配故障2减少会导致丢失分配请求的数据分配故障3减少在定单提交过程中失败的定单数量4减少会导致丢失定单的定单故障5用户需要更多关于其数据定单失败的原因 的信息表1 ECS系统数据访问工作组收集的部分场景5.1 整理质量属性场景场景场景描述1减少导致分配请求挂起的5.2 对场景进行求精表2 所求精的质量属性场景的响应目标场景最坏当前期望最好110%挂起5%挂起1%挂起0%挂起25%丢失1%丢失0%丢失0%丢失310%失败5%失败1%失败0%失败410%丢失1%丢失0%丢失0%丢失510%获得50%获得100%获得100%获得5.

10、2 对场景进行求精表2 所求精的质量属性场景的响应目标场5.3 投票确定场景的优先级表3 已投票求精后的场景场景场景描述得票1减少导致分配请求挂起的数据分配故障102减少会导致丢失分配请求的数据分配故障153减少在定单提交过程中失败的定单数量154减少会导致丢失定单的定单故障155用户需要更多关于其数据定单失败的原因 的信息55.3 投票确定场景的优先级表3 已投票求精后的场景场景场5.4 分配效用表4 给出了得票数和效用得分的场景场景得票最坏当前期望最好11010809510021507010010031525701001004150701001005510701001005.4 分配效用表

11、4 给出了得票数和效用得分的场景场景得票最5.5 为场景开发构架策略策略名称影响场景当前响应期望响应1订单提交的持续性 35%失败(70)2%失败(92.5)41%丢失(70)不丢失(100)2定单的重新分配15%挂起(80)2%挂起(92)3被迫的定单完成15%挂起(80)3%挂起(88)表5 构架策略和所解决的场景5.5 为场景开发构架策略策略名称影响场景当前响应期望响应15.5.1 期望质量属性响应效用计算对于场景35%失败为70的效用，1%失败为100的效用则5%1%之间增加的效用是30（100-70），则减少1%的失败，增加效用7.5%期望是2%失败，则与5%相差3，效用 = （5-2）x7.5 + 70 = 92.55.5.1 期望质量属性响应效用计算对于场景35.6 计算从某个构架策略中得到的总收益策略场景权值收益标准化收益总收益13152233078041530450211012120120311088080表6 构架策略的总收益5.6 计算从某个构架策略中得到的总收益策略场景权值收益标准5.7 根据ROI选择构架策略策略成本总收益策略的ROI策略的排序1100078078%1240012030