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Text File  |  1992-04-05  |  18KB  |  427 lines

  1.  [12pt] article 
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.   
  11. The Emerging Market in Adaptable 
  12. and Reusable Software Components 
  13.   0.6in 
  14. Impact on System Engineering and Enterprise Integration
  15.  
  16.  
  17.   John S. Morrison, President 
  18. Technology Transfer International, Inc. 
  19. 6736 War Eagle Place 
  20. Colorado Springs, CO 80919-1634 
  21.  
  22. Telephone and fax: (719) 260-0925 
  23.  
  24.    
  25.  
  26.  
  27.   Overview 
  28. Technology Transfer International, Incorporated has launched the first
  29. phase of a global study on the technology and processes of software 
  30. reuse and information factories.  The study team includes M.I.T.
  31. Associate Professor Michael Cusumano, author of    Japan's Software
  32. Factories , and Dr. Adele Goldberg, CEO of ParcPlace Systems
  33. and former leader of the Xerox PARC team which developed SmallTalk.
  34. Professor Cusumano will serve as Editor of the study report, and
  35. Dr Goldberg will contribute as an author 
  36. and analyst.
  37.  
  38. The study aims to collect quantitative and qualitative data to 
  39. resolve the following issues:
  40.  
  41.   
  42.  
  43. Why should companies adopt software reuse tools and processes?
  44.  
  45. How can companies establish efficient internal software reuse programs?
  46.  
  47. What is the payoff from using object-oriented concepts?
  48.  
  49. What market factors are associated with reusable software components?
  50.  
  51. How should companies perform make-versus-buy decisions for software?
  52.  
  53. How should software developed through outsourcing be managed and 
  54. integrated?
  55.  
  56. What is the payoff of software metrics programs?
  57.  
  58. What will software and information factories of the future be like?
  59.  
  60.  
  61. The study will be accomplished in three phases.  The first phase will focus
  62. on Japan, the second phase on Europe, and the third phase on the U.S.
  63. Each phase will result in study products.  The extended study, encompassing
  64. all three phases, will eventually sample organizations in eleven
  65. industries and seven countries.  The Japan phase of the study is now in 
  66. progress and will be completed in March, 1992.
  67.  
  68.   Emerging Market 
  69.  
  70. Software reuse is a method of software system development which creates
  71. systems from modular software components, each of which are designed to
  72. be adapted to a wide range of applications.  The approach has the
  73. potential for significantly reducing both the cost and the time associated
  74. with the development of computer software.  Dr. Brad Cox, Stepstone
  75. Corporation, has been a leading advocate of software reuse since 1982,
  76. and has promoted the creation of a market in ``software ICs'' as
  77. a means for meeting the growing world demand for software.  We
  78. believe that such a market is now on the horizon, and that it has
  79. international dimensions.
  80.  
  81. The emergence of a market in adaptable and reusable software
  82. components and flexible data and information components will
  83. spark significant changes in how software is developed, integrated, tested,
  84. marketed and supported.  These concepts have already spawned small companies
  85. intent on creating reusable software components, motivated larger companies
  86. to look for sales outlets for internally developed modules, and
  87. stimulated third party companies to act as brokers for software
  88. components.  Commercially available software components will ultimately
  89. be used like ``Legos'' to rapidly construct software systems, and help meet
  90. the overwhelming commercial and government demand for software.
  91. Reuse concepts are changing the way the U.S. Government and commercial
  92. companies view software acquisition.  Such concepts have the potential to 
  93. profoundly affect the international market in software.  There is some evidence
  94. that an international trade in software components already exists 
  95. between some U.S. companies and some third world firms who are able
  96. to deliver source code cheaply.  Japanese software factories reportedly have
  97. high internal reuse rates, and may become a strong international
  98. development force in the future.
  99.  
  100. While the U.S. Government and some private companies are poised to
  101. enter, shape or create a software reuse marketplace, many of the
  102. approaches to the market advocated by industry and
  103. government appear to be based on theoretical considerations of the
  104. technology rather than on analysis of user needs.  Such primary field data
  105. will be essential to establishing the trading mechanisms, technology focus,
  106. and investment strategies important not only for the success of the
  107. market, but for the business success of individual companies
  108. participating in that market.  The ``flip-side'' of such a market
  109. is enterprise engineering and system integration.
  110.  
  111. The emerging market reflects global forces driving system
  112. development and enterprise engineering to ever greater levels of efficiency.
  113. High efficiency will be a requisite for business survival in a global
  114. economy, and will demand world-class approaches.  While a market in software
  115. components could yield an increasing level of outsourcing during
  116. system development, it also presents the challenge of how to integrate
  117. such components, given that there exists some mechanism to find them.  The
  118. concept of an ``integrating'' framework has achieved some success.  In the
  119. Department of Defense's Strategic Defense Initiative (SDI) program,
  120. a simulation framework was used to integrate simulation models of the various
  121. elements comprising the ``Star Wars'' system.  The framework
  122. provided simulation services and a model of the global
  123. environment in which the various elements operated.  The 
  124. Computer Aided Design (CAD) Framework Initiative, which
  125. includes Motorola, Sun Microsystems, Microelectronics and
  126. Computer Consortium (MCC), and Digital
  127. Equipment Corporation is examining the problem of tool integration
  128. for integrated circuit development.  An even more ambitious program
  129. is the Engineering Information Systems (EIS), which will develop
  130. a framework for engineering design automation.  The EIS project
  131. joins Xerox, TRW, MDAC, CLSI, and ASU in an effort to provide
  132. designers with a homogeneous view of data resident within a 
  133. heterogeneous hardware environment.  With the emergence of DoD's
  134. Computer Aided Logistics System (CALS), concurrent engineering, and 
  135. enterprise-level modeling initiatives, the need for a broad-based
  136. integrating infrastructure becomes paramount.  Such an infrastructure
  137. must span engineering, business, enterprise and product lines.
  138.  
  139. In between those organizations concerned with integrating large
  140. systems and those enterprises which build pieces of systems are
  141. the toolmakers.  Often they must follow in the footsteps
  142. of the large integrators who, through joint ventures and
  143. consortia, establish de facto standards.  The Open Document
  144. Architecture Consortium, for example, was formed to develop and promote
  145. an open system for exchanging electronic documents.  The group
  146. includes the U.S.-based companies IBM, DEC, and UNISYS; U.K.-based
  147. ICL Plc; Groupe Bull of France; and Siemans Nixdorf Informationssysteme
  148. A.G. of Germany.  It does not include toolmakers.  The world's
  149. first formal Computer Aided Software Engineering (CASE) tool
  150. standardization effort, however,    does  include toolmakers.
  151. Known as    PCTE , for Portable Common Tool Environment,
  152. the standard was recently adopted by the European Computer
  153. Manufacturer's Association.  One critical capability which
  154. toolmakers must provide is the ability to adapt and re-engineer
  155. software and information components to fit into the
  156. variety of frameworks which will undoubtedly exist in the
  157. future.  If toolmakers are to provide such enabling technologies
  158. for integration, they must have a source of information
  159. on the constantly changing terrain of information standards.
  160.  
  161. This particular research study aims to help fill a void in available
  162. data by going directly to those companies and agencies most likely
  163. to be on the ``front lines'' of the technology transfer marketplace.
  164. These companies are the system integrators, the component developers,
  165. the toolmakers, and the information brokers.
  166.  
  167.   Reuse Initiatives and Opportunities 
  168.  
  169. The creation of a national market in reusable software
  170. components would ease the cost of development and maintenance
  171. of software.  The U.S. Department of Defense (DoD) is
  172. interested in the concept because such a market could
  173. mitigate the current software crisis, and assure a ready pool of
  174. high quality software components from which larger systems
  175. could be quickly constructed.  DoD software reuse initiatives
  176. include:
  177.  
  178.   
  179.  
  180. The DoD Software Master Plan, which specifies reuse objectives;
  181.  
  182. The Strategic Defense Initiative (SDI), which has established reuse
  183. as part of its mission critical software development strategy;
  184.  
  185. The Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) which funds the
  186. Software Technology for Adaptable and Reliable Systems (STARS)
  187. program, and ASSET, the national asset library and registry for
  188. software components, now in development;
  189.  
  190. The Joint Integrated Avionics Working Group (JIAWG), consiting of
  191. programs from different services mandated by Congress to be
  192. interoperable.  These participating programs have been
  193. developing a concept for sharing software components through cooperating
  194. reuse libraries;
  195.  
  196. The Army RAPID program, which is an operational software reuse library;
  197.  
  198. The Air Force RAASP (Reusable Ada Avionics Software Packages)
  199. program;
  200.  
  201. The Ada Joint Program Office (AJPO), which is encouraging
  202. software reuse in Ada components;
  203.  
  204. The Reuse Interoperability Group (RIG), a national joint
  205. government/industry working group to define standards 
  206. for reusable software components and libraries.
  207.  
  208.  
  209. Commercial companies stand to benefit from a market in reusable
  210. components:
  211.  
  212.   
  213.  
  214. Companies such as IBM which have established ectensive internal
  215. programs of software reuse could extend those internal programs
  216. to an external market.  A controlled extension of software component libraries
  217. could provide such companies with an additional source of revenue,
  218. and could encourage software standardization, interoperability
  219. and technology transfer among strategically allied companies.
  220. Westinghouse appears to have adopted such a strategy.
  221.  
  222. Companies such as EVB and Booch's Wizard make and market components.
  223. In addition, EVB has become a broker for Westinghouse software
  224. components.
  225.  
  226. Availability of software components could reduce time to market
  227. for companies developing systems.
  228.  
  229. A software market would allow large industrial
  230. companies to rapidly create integrated software systems which better
  231. match their internal engineering and production processes,
  232. avoiding the rap of ``one-size-fits-all'' applications.
  233.  
  234. Software component based systems could be more rapidly adapted to
  235. changing technology standards.  This will be particularly
  236. important for companies whose products interface with a variety of other
  237. ``moving train'' technologies.
  238.  
  239.  
  240. A market in reusable software components could make companies
  241. more competitive by facilitating technology transfer and
  242. technology insertion.  A global market could provide a mechanism
  243. for rapidly diffusing new technology
  244. into a wide spectrum of software-based products worldwide.
  245. International developments support the concept of such a market:
  246.  
  247.  
  248.   
  249.  
  250. The Japenese have proposed a multinational Computer Integrated
  251. Manufacturing Initiative which could create software standards
  252. for large-scale robotic-based manufacturing systems.
  253.  
  254. Nokia, a Finnish electronic systems conglomerate, is applying Ada
  255. and reuse to development of an automatic teller machine
  256. network for the banking community.
  257.  
  258. Software companies in the United Kingdom, France, Sweden,
  259. Canada and Germany are investing in research and development
  260. of object-oriented and object-based design technologies.
  261.  
  262. Sema-Metra, a large French conglomerate, is using an Ada-based
  263. approach with extensive reuse in an effort to standardize
  264. on control software for the French nuclear power industry.
  265.  
  266. Virtual reality, hypermedia, neural networks and the OSI
  267. Network Management Forum represent technology areas which are
  268. supportive of software reuse concepts and markets.
  269.  
  270.  
  271.   Relationship between Enterprise Integration and the Software
  272. and Information Component Market 
  273.  
  274. A key relationship to be examined in the study will be the one
  275. linking the software and information component market with
  276. enterprise-wide integration systems.  Enterprise integration goals
  277. established by governments and industries cannot be met with
  278. brittle, monolithic information systems, since the technology
  279. ``substrate'' on which such systems must be built -- the networks,
  280. computers, displays and decision aids -- will change with time.  
  281. Such systems must therefore accomodate rapid change across all parts of their
  282. structure.  Also, since much of the data they handle will
  283. come from a variety of sources external to the system
  284. -- sources over which the enterprise has no control -- they
  285. must be built to accomodate rapid changes in the structure of data
  286. which they manipulate.  Software and information components --
  287. designed from the start to be re-engineered, and adapted for use from a
  288. variety of internal and external sources -- will be the
  289. building blocks for evolving systems and the objects which such systems
  290. manipulate.  That is, they will be both the subject and the
  291. substance of future enterprise-wide integration
  292. systems.
  293.  
  294. In the design of software systems, one factor which dominates the cost of
  295. projects and the probability of success or failure is how well 
  296. project team members understand the problem domain associated
  297. with the project.  For very large and complex problems such as enterprise
  298. integration, finding a team, or even technical leadership, with the right
  299. expertise across all aspects of the project will be difficult.
  300. Software and information components will be a way of packaging
  301. expertise from external sources in a way that it can be
  302. manipulated by non-experts.  Such components, then, could become
  303. a primary mechanism for technology transfer within enterprise
  304. integration systems.
  305.  
  306.   Tests for Success of Software Reuse Approaches 
  307.  
  308. No program can be effective unless clear objectives are defined
  309. beforehand.  Such objectives are necessary in order to determine
  310. whether the program has succeeded or failed.  In this respect,
  311. software reuse programs are no different from other programs.
  312. We believe that government and corporate managers will be unwilling
  313. to commit resources to programs where the payoff is
  314. ill-defined, where the implementation path is fuzzy, and where
  315. performance against pre-determined objectives cannot be measured.
  316. We therefore offer a set of criteria which may be
  317. used to judge the degree of success in software reuse.
  318.  
  319. In principle, success (or failure) may occur at several
  320. different levels.  We propose that at the national or international
  321. level, the criterion for success of software reuse is that a 
  322. market exists in software components.  At the corporate
  323. or program level, our criterion for success is that
  324. a reuse culture has been institutionalized.  At the project level,
  325. the criterion is that systems have been developed, maintained and
  326. improved with reuse in mind.  The final touchstone is the
  327. consumer criterion, which is that reuse yields lower cost and
  328. higher quality products.  These levels of success and
  329. associated criteria are summarized in the table below.
  330.  
  331.   0.3in 
  332.   
  333.     l l    
  334.    Level  &    Criterion     
  335. International & A market exists  
  336. National &     
  337. Corporate & A reuse culture is Institutionalized     
  338. Program &    
  339. Project & Systems are developed, maintained  
  340. & and improved with reuse in mind    
  341. Consumer & Reuse yields lower cost and  
  342. & higher quality products    
  343.   2  c     Table 1.  Levels of Success in Software Reuse.   
  344.  
  345.  
  346.  
  347.  
  348. The issue of whether or not, or to what degree a software component
  349. market can be resolved by asking a set of    market-related 
  350. questions such as:
  351.  
  352.   
  353.  
  354. Is there a pattern of software outsourcing?
  355.  
  356. Are there suppliers, consumers, and brokers?
  357.  
  358. Do well-defined distribution channels exist?
  359.  
  360. Are there market mechanisms which help match the needs of
  361. consumers with the capabilities of suppliers?
  362.  
  363. Is there a system of licenses or fees for software components?
  364.  
  365. Are economic models used for make-versus-buy decisions?
  366.  
  367.  
  368. The issue of whether or not, or to what degree reuse is
  369. institutionalized can be resolved by asking a set of
  370.    institutional  questions:
  371.  
  372.   
  373.  
  374. Are there policies and standards for reuse?
  375.  
  376. Is reuse incorporated into the design process?
  377.  
  378. Are reuse metrics collected, evaluated and reported?
  379.  
  380. Are thre formal reuse training programs?
  381.  
  382. Are there economic incentives for reuse?
  383.  
  384. Is there an operational reuse library?
  385.  
  386. Are components in the library maintained?
  387.  
  388. Are standards, tools and frameworks provided to design, assemble, integrate
  389. and test software component-based systems?
  390.  
  391.  
  392. The issue of whether or not, or to what degree reuse-based systems
  393. are developed, maintained and improved can be resolved by asking a set
  394. of    developmental  questions:
  395.  
  396.   
  397.  
  398. Have systems been developed which incorporate reusable software 
  399. components?
  400.  
  401. What proportion of developed systems are comprised of reused or
  402. re-engineered modules?
  403.  
  404. Are software component-based systems maintained through replacement or
  405. modification of components?
  406.  
  407. Is the functionality of software component-based systems extended
  408. through the addition of components?
  409.  
  410.  
  411. The issue of whether or not, or to what degree systems built from
  412. reusable components meet the consumer criteria of quality and
  413. affordability can be evaluated through    consumer
  414. opinion surveys  and    objective analyses .
  415.  
  416.   Summary 
  417.  
  418. TTI's world-wide study will collect information on software reuse,
  419. software outsourcing, software measurement, and software integration
  420. procedures, practices, tools, and methods.  The three-phase study, financed
  421. through the contributions of sponsoring companies and through the
  422. international sales of study reports, should yield new data on the payoff of
  423. software reuse, and help chart the most prominent features of the emerging 
  424. market in adaptable and reusable software components.
  425.  
  426.  
  427.