Работа посвящена исследованию количественной оценки архитектуры сложных программных систем, что является важной задачей для повышения надежности, производительности и масштабируемости. В современных методиках проектирования архитектур отсутствует формализованный и воспроизводимый способ системного анализа компонентов и их взаимодействий, что затрудняет сравнение альтернативных архитектурных решений и выявление наиболее эффективных структурных конфигураций на этапе проектирования. В связи с этим, данная статья направлена на разработку метода, позволяющего количественно оценивать архитектуру сложных программных систем с учетом значимости компонентов и их взаимодействий. Ведущим подходом к исследованию данной проблемы является графовое представление архитектуры, где вершины соответствуют программным компонентам с числовыми характеристиками по заранее заданным критериям качества, а ребра отражают архитектурные связи с коэффициентами влияния компонентов. Архитектурная значимость компонентов вычисляется как среднее значение коэффициентов входящих связей, при этом компоненты без входящих ребер. Итоговая оценка архитектуры определяется как взвешенное среднее локальных оценок компонентов с учетом их архитектурной значимости, что обеспечивает комплексный и системный подход к анализу архитектуры. В статье представлены результаты применения метода на примере программной системы с 10 и 13 компонентами, раскрыты изменения итоговой оценки при добавлении новых компонентов и изменении структуры связей, выявлены наиболее значимые с точки зрения архитектуры элементы системы. Полученные данные позволяют количественно сравнивать альтернативные архитектурные решения и выявлять влияние конкретных компонентов на эффективность всей системы. Материалы статьи представляют практическую ценность для проектирования, оптимизации и модернизации сложных программных систем, а также могут быть использованы в исследованиях в области инженерии программного обеспечения и системного анализа.
1. Bass L., Clements P., Kazman R. Software Architecture in Practice. Addison-Wesley Professional; 2021. 464 p.
2. Maheshwari P., Teoh A. Supporting ATAM with a collaborative Web-based software architecture evaluation tool. Science of Computer Programming. 2005;57(1):109–128. https://doi.org/10.1016/j.scico.2004.10.008
3. Корниенко Д.В., Никулин А.В. Анализ методов оценки архитектуры программного обеспечения. В сборнике: Технологии и техника: пути инновационного развития: Сборник научных статей 3-й Международной научно-технической конференции, 17 июня 2025 года, Воронеж, Россия. Курск: Университетская книга; 2025. С. 146–153.
4. Ashraf M.U., Aljedaibi W. ATAM-based Architecture Evaluation Using LOTOS Formal Method. International Journal of Information Technology and Computer Science. 2017;9(3):10–18. https://doi.org/10.5815/ijitcs.2017.03.02
5. Ксенофонтова Е.А. Многокритериальный анализ. Проблемы науки. 2020;(11):30–31.
6. Игнацкая И.В., Лукин В.Н. Моделирование программных систем на основе графа взаимодействий. Вестник Московского авиационного института. 2009;16(7):70–75.
7. Симанков В.С., Халафян А.А. Системный подход к разработке медицинских систем поддержки принятия решений. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2010;(1):29–36.
8. Кузнецов А.С., Ченцов С.В., Царев Р.Ю. Многоэтапный анализ архитектурной надежности и синтез отказоустойчивого программного обеспечения сложных систем. Красноярск: Сибирский федеральный университет; 2013. 142 с.
9. Рындин А.А., Шитиков Д.В. Применение компонентно-ориентированного подхода при разработке информационных систем с микросервисной архитектурой. Вестник Воронежского государственного технического университета. 2022;18(6):15–20. https://doi.org/10.36622/VSTU.2022.18.6.002
10. Saaty Th.L. Decision Making with the Analytic Hierarchy Process. International Journal of Services Sciences. 2008;1(1):83–98. https://doi.org/10.1504/IJSSCI.2008.017590
Саенко Ярослав Дмитриевич
Сибирский федеральный университет
Красноярск, Российская Федерация
