小议软件工程核心知识

        每一门学科都有一个知识体，所涵括的专业基础知识代表该学科的独特之处， 并使之显著区别于其他学科，称之为“核心知识体”，它是知识体的一个子集。每一项核心知识都是一些概念的组合，用以表述该学科的基本原理、理论或方法。概念（Concept）是“事物的本质特征或属性的抽象反映”，是知识表示的一个基本单位。核心知识的表现形式就称为核心知识形态，包括法则、定律和最佳实践等。学科的所有核心知识的系统组合就称为学科核心知识体。软件工程学科核心知识体就简称为SECBOK。

 

五大核心知识形态

 

       SECBOK 是整个学科知识体系的基石，建于之上的就是各类非核心知识，包括工程过程、工具、技术和语言等。具体的，SECBOK 包括如下五类核心知识，如上图所示。

•  法则：描述“怎么做”（即“How”）。软件工程法则描述那些常用且有效的工程实践，具有高通用性（即能广泛应用于各类软件工程项目）。例如，“关注点分离” 就是一个典型的法则。
• 最佳实践：是由法则衍生的应用实例。它的通用性相对较低，且与具体工法或过程紧密相关。例如，“需求分簇”就是一个典型的最佳实践，是上述“关注点分离”法则在需求阶段的应用实例。简言之，最佳实践就是法则的初级形态，也是法则的代表性实践。
• 定律：描述“某现象是什么或怎么发生”（即“What”）。软件工程定律描述一个普遍存在的、有实际意义的软件现象，其存在一般与具体环境无关。例如，关于软件规模问题的“DeRemer 规模定律”。
• 常识：一般意义上的“常识”是指人人皆知的有用知识（即生活常识）。专业常识则是指专业实践所需的最基本知识，主要包括最广为人知的软件定律或现象，和最被广泛而自觉遵守的法则。例如，关于软件复杂性的常识。
• 理念：是经长期实践和反思而形成的思想观念的抽象概括，是最具广泛指导性意义的知识（有如针对最普遍问题的最有效处理策略），是常识的升华或抽象。例如，处理软件复杂性的“分而治之”理念。

        解释或支撑所有这些核心知识的就是理论。简言之，理论描述“为什么存在某现象”或“为什么采用某模型”（即“Why”）。典型的，软件工程理论描述某法则或定律成立的原因。注意，软件工程理论体系尚极不完备。这一方面是因为有限的学科研究和实践，另一方面则主要与学科特质相关。软件工程是一门新兴学科，所有软件实践都具有不同于一般实践的独特之处。建于之上的理论体系既需要长时间的实践反思和总结，更需要长时间的实践验证和修正。

 

核心知识的价值

        在软件实践中，学科核心知识衍生了大量的工程方法、技术、过程和工具，这些统称为非核心知识。相比于非核心知识，核心知识较持久，更通用、也更可信。有鉴于此，几乎所有非核心知识的出现都是建立在某些核心知识之上。任何软件实践既离不开核心知识，又离不开非核心知识。从职业的角度来看，合格的软件工程师必须掌握这两类知识。但从教育的角度来看，SECBOK应当成为软件工程专业教育之基础和核心，且应当围绕它组建属于软件工程师的专业教育体系。

        注意，软件工程学科的核心知识显著区别于自然科学（如物理学）的基本原理。典型的，软件工程定律就不具备物理学定律的高精度和强预测能力。就以著名的“二八定律”为例，它是：“20% 的代码包含80%的缺陷”。然而在实践中往往存在一定的偏差，如“18% 的代码包含82%的缺陷”。这些偏差在软件实践中是可接受的，但在物理学和数学等领域肯定是不能被容忍的。造成这种显著差异的本质原因是：软件开发是一个“人力、智力和创造力密集”的过程，充满“人性”。软件工程师在实践中表现出的典型人性包括判断主观、行为不可预测、过程不能复制且不可避免会犯错等。

        李大牛博士撰写的《软件工程核心知识》上卷第4章（第76页）就讲述了软件工程师的一般人性特征。正是“人性”使得软件工程定律只能应用于一定范围之内且仅具有“较低”精度。类似的道理可解释其他形态的核心知识。典型的，同一项最佳实践，由不同软件工程师或团队应用，也会取得不同效果。

        总言之，诚如业界知名专家Arthur Riel所言，软件工程核心知识只是“良药”或“警铃”，不足以称为“金科玉律”。也就是说，违背某些软件工程法则不一定会带来致命打击（如导致项目失败），但这也通常表明，当前实践正步入一个充满更多未知因素或更大风险的堪忧处境。这种鲜明的人性特征其实正是软件工程学科的本质之一。

        在此要附加强调的是，虽然本学科的核心知识不如数学和物理等学科核心知识那般精准，但是软件工程师仍然有必要学习、掌握、遵循和应用这些核心知识于实践。原因其实很简单，那就是这些知识都来自于大量实践经验和实证研究的总结，能够有效指导较大范围的软件实践。