SEQUALフレームワーク

SEQUALフレームワークは、モデルの品質を評価するためのシステムモデリング 参照モデルです。SEQUALフレームワークは「記号的品質フレームワーク」の略で、1990年代からジョン・クロッグスティーらによって開発されてきました。 ^[1]

SEQUALフレームワークは、チャールズ・W・モリスなどの記号論理論に基づいた、いわゆる「トップダウン品質フレームワーク」です。これらの理論に基づいて、「モデル、知識体系、ドメイン、モデリング言語、学習、行動、モデリングの活動との関係に基づいて、いくつかの品質側面を定義します。」^[2] Mendlingら（2006）によると、その有用性は、2002年のMoodyらの実験で確認されました。^[3]

SEQUALフレームワークの基本的な考え方は、「概念モデルは言語のステートメントの集合として考えることができ、したがって記号論的/言語学的観点から評価できる」というものです。概念モデルを評価するための最初の記号論的フレームワークは、1994年の論文「概念モデリングの品質の理解」でLindlandらによって最初に提案されました。^[4]初期バージョンでは、3つの品質レベルが考慮されていました。

• 構文的、
• 意味論的、そして
• 実用的な品質

このフレームワークは後に拡張され、1995年の論文「概念モデルの品質側面の定義」でKrogstieらによってSEQUALフレームワークと呼ばれました。^[5] 2002年の論文「インタラクティブモデルの品質」^[6] KrogstieとJørgensenは、Stamperの記号論的ラダーのレベルをさらに追加して、最初のフレームワークを拡張しました。^[7]

モデリングは、エンジニアリング、経済学、ソフトウェアエンジニアリングなど、多くの技術分野で不可欠な要素です。この文脈では、モデルとは、ビジネス モデルやUMLでのソフトウェアの正式な記述など、組織システムの正式な表現です。

ジョン・クロッグスティー（2006）^[1]によると、モデルの活性化とは、モデルが現実に影響を与えるプロセスです。モデルの活性化には、行為者がモデルを解釈し、それに応じて行動をある程度調整することが含まれます。このプロセスは次のようなものになります。

• 自動化、ソフトウェアコンポーネントがモデルを解釈する、
• マニュアルでは、モデルが人間の行動をガイドします。
• インタラクティブでは、モデルの規定された側面は自動的に解釈され、曖昧な部分はユーザーが解決します。

品質フレームワークは、次の 8 つの項目のセットで機能します。

• A: モデル（の一部）を開発したり、モデルに関係したりする必要があるアクター。人物またはツールの場合があります。
• L: モデリング言語で表現できるもの
• M: モデルで表現されているもの
• D: ドメイン（関心領域）について何を表現できるか
• K: 参加者の明示的な知識
• I: 聴衆がモデルから何を解釈するか
• T: 関連するツールがモデルを解釈して何を言うか
• G: モデリングの目標

物理的品質の 3 つの主な側面は次のとおりです。

• 外部化、または「モデル言語を使用して知識を外部化することは可能ですか？」という質問、
• モデルの永続性と可用性に関する内部化可能性、および
• 基本的には、「モデル言語はモデルドメインを表現できますか？」という質問です。

外部化とは、モデラーの概念を何らかのモデル形式で提示し、他の人が理解できるようにすることです。他の人はそれを見て議論することができます。他の人がモデルをどのように認識するかは、内部化の問題です。独自の方法でモデルを認識した後、議論し、それに応じて考えを変えることができます。他の人に理解してもらうには、共通のモデル言語を持つのがよいでしょう。物理的品質とは、モデル言語を使用してモデルを外部化できる可能性を指し、モデル言語は利用可能で、もちろん永続的に視聴者に内部化される必要があります。

モデルは視聴者にとってどの程度利用可能でしょうか?利用可能かどうかは配布可能性によって決まります。特に視聴者が地理的に分散している場合、その可能性は重要です。電子的に配布可能な形式のモデルは、紙に印刷して通常の郵便やファックスで送る必要があるモデルよりも配布が容易です。また、編集可能な形式のモデルか、単に出力形式のモデルかなど、配布される内容も重要です。

モデルの永続性はどの程度ですか。損失や損傷に対してどの程度保護されていますか。これには、関連する場合、モデルの以前のバージョンも含まれます。たとえば、ディスク上のモデルの場合、バックアップ コピーがあれば物理的な品質は高くなります。また、このバックアップが、元のディスクとは無関係の障害が発生する別のディスク上にある場合は、さらに高くなります。同様に、紙のモデルの場合、バックアップ コピーの量とセキュリティは不可欠です。

実証的な品質を評価するには、モデルが適切に外部化されている必要があります。主な側面は次のとおりです。

• 人間工学、
• 読みやすさ、
• レイアウト、そして
• 情報理論。

基本的に、経験的品質は「モデルは読みやすいか？」という質問に関するものです。経験的品質は、区別されるさまざまな要素、書き込みまたは読み取り時のエラー頻度、コーディング（ボックスの形状）、およびドキュメントとモデリング ツールのコンピューターと人間の相互作用に関する人間工学を扱います。人間工学は、職場の設計とそれが労働者に与える身体的および心理的影響の研究です。この品質は、読みやすさとレイアウトに関連しています。サイズ、堅固さ、前景/背景の違い、色（赤は他の色よりも目を引きます）、変化（点滅または移動するシンボルは注目を集めます）、位置など、視覚的な強調に重要な影響を与えるさまざまな要因があります。

グラフの美観については、エッジ間の角度が小さすぎないこと、エッジに沿った屈曲の数を最小限に抑えること、エッジ間の交差の数を最小限に抑えること、高次数のノードを図面の中央に配置すること、階層内の子の対称性を保つこと、図面内のノードの密度を均一にすること、階層構造の垂直性を保つことなど、さまざまな考慮事項がある場合があります (Battista、1994、Tamassia、1988)。

構文品質は、モデル M と、モデルが記述されている言語の言語拡張 L との間の対応関係です。ここでは 3 つの側面があります。

• エラー検出: モデリング セッション中は、構文エラー (構文の不完全性) が一時的に許容される必要があります。たとえば、DFD 言語ではすべてのプロセスがフローにリンクされている必要がありますが、プロセスとフローを同時に描画することは困難です。構文の完全性は、ユーザーの要求に応じてチェックする必要があります。したがって、ツールがユーザーに言語構文に従うことを強制する暗黙的なチェックとは対照的に、明示的なチェックでは、既存のエラーを検出して報告することしかできません。ユーザーは修正を行う必要があります。
• エラー訂正: 検出されたエラーを正しい文に置き換える

モデルでは何が表現されるのでしょうか? このフレームワークの意味的目標は次のとおりです。

• 妥当性: モデル内のすべての記述が正しく、問題に関連しているかどうか。M\D = Ø
• 完全性: モデルにこの問題を解決するためのすべての関連した正しいステートメントが含まれているかどうか。D\M = Ø

知覚される意味品質は、アクターのモデルの解釈とドメインに関する知識との関係です。

• 認識された妥当性 I\K = Ø
• 知覚される完全性 K\I = Ø

実用的な品質とは、モデルと人々のモデル解釈の対応関係です。理解はフレームワークにおける唯一の実用的な目標です。モデルを読む人々がモデルを理解することは非常に重要です。誰も理解しなければ、解決策は良くありません。実用的な品質は、モデルが参加者と世界に与える影響に関係します。具体的には、次の 4 つの側面が扱われます。

• モデルの人間による解釈は、意味されている内容に対して正しい。
• ツールの解釈は、モデルで表現される内容に対して正確です。
• 参加者はモデルに基づいて学習します。
• ドメインが変更されます (モデリングの目標に対して肯定的な方向が望ましい)。

社会的品質の目標は合意です。知識、解釈、モデルに関する合意です。認識された意味品質と理解が達成されれば合意が達成されます。相対的合意と絶対的合意があります。3 つの合意部分 (知識、解釈、モデル) については、次のように定義できます。

• 上記の 3 つの合意タイプにおける相対的な合意。すべての知識、解釈、モデルは一貫しています。
• 上記の 3 つの合意タイプにおける絶対的な合意。すべての知識、解釈、モデルは同等です。

既存の組織現実の内部化の度合い。

• ドメインの知識は「完全」です: D\K = Ø。
• ドメインの知識は「有効」です: K\D = Ø。

改善活動:

• ステークホルダーの特定
• 知識源の特定
• 研究と調査
• 参加者の選択
• 参加者のトレーニング
• 問題の定義

優れた言語品質を得るには、次のことが重要です。

• 言語はドメインに適しています。
• 言語は参加者のモデリング言語の知識に適している
• 参加者の知識を表現するのに適した言語

言語の品質が良ければ、参加者の解釈や他の技術関係者の解釈も向上します。詳細については、モデリング言語の品質を参照してください。

モデルの組織的品質は次に関連します。

• モデル内のすべてのステートメントがモデリングの目標の達成に貢献すること、または組織の目標の妥当性。
• モデリングのすべての目標がモデルを通じて解決されること、つまり組織の目標が完全であること。

代替の品質フレームワークは、一般会計原則に基づくモデリングガイドライン（GoM）です。このフレームワークには、「正確性、明確性、関連性、比較可能性、経済効率、体系的な設計の6つの原則が含まれています」。^[2]これはイベント駆動型プロセスチェーンで運用化され、実験でもテストされました^[8]

SEQUAL に基づいたもう 1 つの代替モデリング プロセス品質フレームワークは、「モデリング品質」フレームワーク (QoMo) です。QoMo は依然として「知識の状態遷移、そのような遷移をもたらすアクティビティのコスト、モデリングのためのアクティビティの目標構造に基づいた、予備的なモデリング プロセス指向です。このような目標は、SEQUAL の概念に直接リンクされています」。^[9]

• John Krogstie (2012) 「モデルベースの開発と情報システムの進化: 品質アプローチ」
• John Krogstie (2001) 「要件仕様の品質に対する記号論的アプローチ」