形式化方法B與UML-OCL比較研究案例分析.pdf

1、乙型病毒性肝炎(HBV)在我國廣泛流行，嚴重危害人民的健康。衛(wèi)生部關于印發(fā)《2006-2010年全國乙型病毒性肝炎防治規(guī)劃》的中指出，1992-1995年全國病毒性肝炎血清流行病學調查顯示，我國人群乙肝病毒感染率為57.6％，乙肝病毒攜帶率為9.75％，據此推算全國有6.9億人曾感染過乙肝病毒，其中1.2億人長期攜帶乙肝病毒，據專家估計，目前全國有現患慢性乙肝病人2000萬人。在我國法定報告的傳染病中，多年來乙肝的發(fā)病數和發(fā)病率一直高居

2、前列。我國衛(wèi)生部于今年6月份啟動6項公共衛(wèi)生項目，其中最主要的一項是15歲以下人群補種乙肝疫苗項目，2009年補種2330萬人。今后三年，我國計劃在全國范圍內，對15歲以下未免疫人群實施乙肝疫苗接種，進一步降低這個人群乙肝感染率和乙肝表面抗原攜帶體。2009年全國需接種2330萬人，占應接種人群的31％。擴大乙肝疫苗接種范圍，是控制乙肝流行的最有效的手段之一。
　　 江蘇聚榮制藥集團有限公司創(chuàng)建于1991年，是一家以高新技術為支

3、撐的醫(yī)藥企業(yè)。公司現生產防治乙型肝炎的重組型乙型肝炎疫苗。從免疫學角度來研究病毒在人體的發(fā)作過程目前還是一種新方法，本文主要利用形式方法來做這方面的研究。
　　 形式化方法是一種用于規(guī)范、設計和驗證計算機系統(tǒng)的基于數學的方法，包括各種語言、技術和工具等。使用形式化方法采用逐步漸進的方式來開發(fā)，可以提高軟件可靠性和生產效率，實現軟件自動化。近年來，國外對形式化方法在軟件開發(fā)中的應用作出了大量的研究與實踐工作，形式化方法已不再只是一

4、種學術研究，而是已被工業(yè)界接受并應用于開發(fā)實際的系統(tǒng)，國內外已有包括形式化語言和形式化工具在內的比較成熟的形式化開發(fā)系統(tǒng)。
　　 本文首先介紹了形式化方法中兩種比較成熟的形式化語言——B語言和OCL(Object Constraint language，對象約束語言)。B語言和OCL語言都是目前國際上較受歡迎的實用性形式化方法。B方法屬于基于模型的規(guī)格說明符號語言的范疇，是一種基于對象的形式化語言。它是一種詳細規(guī)格說明、設計和編

5、碼的方法。
　　 UML(是Unified Modeling Language統(tǒng)一建模語言)/OCL是UML的附加形式化語言，基于一階謂詞邏輯和集合論，具備精確語義且較其他形式化語言(XYZ、Z等)更容易表達、書寫。因此更適合被用來約束UML模型中的業(yè)務規(guī)則、限制條件以及定義查詢等：用對象約束語言來定義、撰寫這些模型相關信息既清楚又不會使模型產生語義二義性，OCL運算的對象、類型和執(zhí)行結果都是UML中的模型元素，如類、接口、屬性

6、和包含這些元素的Collection等，因此用OCL約束的類圖也就具備了演繹驗證的條件。
　　 然后從軟件開發(fā)生命周期的角度對兩種方法及其描述語言(B語言和OCL)進行了詳細比較，從所屬分類、數學邏輯基礎、開發(fā)過程、語言范型、前置/后置條件等方面歸納了這兩種形式化語言的異同，最后分析了這兩種形式化語言的適用范圍。
　　 第三步分別用兩種語言來描述乙肝病毒入侵人體免疫系統(tǒng)的這個實例的模型，經過比較，選擇B和UML結合使用的