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Tema, Problema e Hipóteses

© Fabio Queda Bueno da Silva, 2010.

Métodos de Pesquisa Experimental em Engenharia de Software

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Tema

É o assunto que se deseja desenvolver.

Uma dificuldade sem solução ou uma lacuna na teoria atual.

© Fabio Queda Bueno da Silva, 2010. 2

Problema

O objetivo central da investigação científica.

Formulação explícita, clara, compreensível e operacional da dificuldade eu se pretender resolver.

Tema

É o assunto que se deseja desenvolver.

Uma dificuldade sem solução ou uma lacuna na teoria atual.

Exemplo:


Exemplo:

A motivação dos profissionais na engenharia de software.

Problema

O objetivo central da investigação científica.

Formulação explícita, clara, compreensível e operacional da dificuldade que se pretende


resolver.

Exemplo:

A motivação está relacionada com a produtividade no desenvolvimento de software?

Validade do Problema

• O problema pode ser enunciado na forma de uma pergunta ou questão de pesquisa?

• Corresponde a interesses pessoais, sociais ou científico, isto é, de conteúdo e metodológicos? Estes interesses estão harmonizados?


Estes interesses estão harmonizados?• É uma questão científica: relaciona pelo menos

dois fatos?• Pode ser objeto de investigação sistemática,

controlada e crítica?• Pode ser empiricamente verificado em suas

conseqüências?

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Tema

A utilização de diagramas UML durante o design do software.


Pergunta de Pesquisa Inicial

Quão amplamente os diagramas UML são

utilizados como artefatos compartilhados e

colaborativos durante o design?

Traduzido de Easterbrook et al. Selecting Empirical Methods for Software Engineering Research.

Tipos de Perguntas

• Exploratórias:– Entender e esclarecer características do fenômeno.

• Base-rate:– Padrões normais da ocorrência do fenômeno.

• Relacionais:


• Relacionais:– Ocorrência de um fenômeno relacionada à ocorrência de

outro.

• Causais:– Identificação de (fenômeno) causa e efeito.

• Design (não experimental):– Projetar formas melhores de fazer engenharia de software.

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Perguntas Exploratórias

• Existenciais:– “X existe?”

• Descritivas e Classificatórias:– “Como X é?”, “Quais são suas propriedades?”, “Como

pode ser categorizado?”, “Como pode ser medido?”,


pode ser categorizado?”, “Como pode ser medido?”, “Qual seu propósito?”, “Quais são seuscomponentes?”, “Como os componentes se relacionam?”, “Quais são todos os tipos de X?”

• Descritivas-Comparativas:– “Como X é diferente de Y?”,

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Perguntas Exploratórias

• Quando utilizar?– No início da pesquisa.– Para entender o fenômeno, identificar distinções entre

conceitos e esclarecer nosso entendimento.

• Quais métodos?– Qualitativos nos quais dados mais ricos auxiliam na formulação


– Qualitativos nos quais dados mais ricos auxiliam na formulação de teorias tentativas.

– Pesquisa secundária muitas vezes é suficiente.

• Resultados:– Definições mais precisas dos termos teóricos, evidências de que

eles podem ser medidos (definicões operacionais) e evidências de que as medidas são válidas (princípio interno e da transposição).

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Perguntas Base-rate

• Freqüência e Distribuição:

– “Quão freqüentemente X ocorre?”, “Qual é a quantidade média de X?”

• Processo-descritiva:


• Processo-descritiva:

– “Como X normalmente funciona?”, “Qual é o processo pelo qual X acontece?”, “Em qual seqüência os eventos de X ocorrem?”, “Quais são os passos de X na sua evolução?”, “Como X alcança seus objetivos?”

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Perguntas Base-rate

• Por que utilizar?

– Para saber quando uma situação ou fenômeno é normal ou anormal.

• É possível atingir os objetivos com pesquisa


• É possível atingir os objetivos com pesquisa secundária.

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Perguntas Relacionais

• Relacionais:

– “X e Y são relacionadas?” and, “Ocorrências de X correlacionam com ocorrências de Y?”


Perguntas Causais

• Causalidade:– “X causa Y?”, “X impede Y?”, “O que causa Y?”, “Quais

são todos os fatores que causam Y?”, “Qual efeito X tem sobre Y?”

• Causalidade-comparação:


• Causalidade-comparação:– “X causa Y mais do que Z?”, “X é melhor em impedir Y

do que Z?”

• Causalidade-comparação-interação:– “X ou Z causa mais Y em uma condição e não em

outras?”

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Perguntas de Design

• Design:

– “Qual é uma forma efetiva de realizar X?”, “Quais estratégias ajudam a alcançar X?”


Evolução da Pesquisa

Perguntas

Experimentais

Perguntas de

Design

Entendimento dos fenômenos e oportunidades


fenômenos e oportunidades de melhoria

Propostas de melhores formas de fazer alguma coisa.

Testes empíricos sobre qual a melhor proposta.

...

Hipótese

• Suposta, provável e provisória resposta a uma pergunta de pesquisa.– Portanto, a pergunta vem primeiro.

• Precisa ser submetida à verificação ou teste, para ser comprovada ou refutada.

• Diz respeito a fatos e fenômenos, explicando-os,


• Diz respeito a fatos e fenômenos, explicando-os, verificando seu relacionamento e descobrindo seu ordenamento.

• Delimita a área de investigação.• Aponta relações entre variáveis.• Dependem dos fatos para sua comprovação e, por outro

lado, devem estar de acordo com fatos já conhecidos.

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Tipos de Hipóteses

• Explicativas:– Após o fenômeno e a investigação, a hipótese

explica os fatos.

• Preditivas:


• Preditivas:– Ex-ante-factum:

• Formulada antes do surgimento do fenômeno e, obviamente, antes da investigação.

– Ex-post-factum:• Formulada depois do surgimento do fenômeno e antes

da investigação.

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Conceito de Marconi e Lakatos

• Enunciado geral de relações entre variáveis (fatos e fenômenos):– Formulado como solução provisória para uma

pergunta de pesquisa ou problema.

Que apresenta caráter explicativo ou preditivo.


– Que apresenta caráter explicativo ou preditivo.

– Compatível com o conhecimento científico (coerência externa) e revelando consistência lógica (coerência interna).

– Sendo passível de verificação empírica em suas conseqüências.

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Tema

A motivação dos profissionais na engenharia de software.

Pergunta de Pesquisa

A motivação está relacionada com a produtividade no desenvolvimento de software?


desenvolvimento de software?

Hipótese

Se uma pessoa está motivada para suas atividades no desenvolvimento de software sua produtividade é maior do que se não está motivada ?

Necessidades e Funções das Hipóteses

Necessidades

• Resumir e generalizar resultados

• Interpretar generalizações anteriores

Funções

• Generalizar um experimento

• Desencadear inferências


anteriores

• Justificar opiniões

• Planejar experimentos

• Submeter conjecturas à testes

• Guiar a investigação

• Atuar na interpretação de dados ou outras hipóteses

• Proteger outras hipóteses (hipóteses ad hoc)

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