Modeling and Analyzing Software Ecosystems

In den letzten Jahren haben sich Software-Ökosysteme als neue, erfolgreiche Geschäftsform etabliert. Unternehmen agieren hierbei als Anbieter von Software-Plattformen, auf denen Drittanbieter Softwarelösungen für den Markt anbieten können. Etablierte Beispiele sind hierbei sogenannte App-Stores, die z.B. von Google oder Apple angeboten werden. Beim Aufbau von Software-Ökosystemen müssen vom Plattformanbieter viele architektonische Entwurfsentscheidungen getroffen werden. Bisher gibt es keine Architekturrichtlinien und -werkzeuge, die den Entwurf einer Ökosystemarchitektur unterstützen. Dadurch fehlt hier systematisches, wiederverwendbares Wissen. Plattformanbieter müssen auf ad-hoc Entscheidungen zurückgreifen. Dies kann dann zu Problemen im Betrieb der Software-Plattformen führen, zu erhöhten Ausfallrisiken und Mehrkosten. Der Mangel an Architekturwissen manifestiert sich konkret in zwei Gruppen von Herausforderungen: Erstens fehlt eine Wissensbasis zu Architekturalternativen und zweitens fehlt es an methodischem Wissen zu Entwicklung und Betrieb von Software-Ökosystemen. Eine Architekturwissensbasis würde Orientierungshilfen zu den Bestandteilen von Software-Ökosystemen und deren Abhängigkeiten geben, während methodisches Wissen die Erstellung dieser Systeme erleichtern würde. In der Dissertation werden diese Herausforderungen durch die Entwicklung des Frameworks SecoArc für die Modellierung von Software-Ökosystemen angegangen. Der Beitrag der Dissertation ist zweifach: 1. Das SecoArc-Framework umfasst eine Architekturwissensbasis, die wiederverwendbare Architekturentwurfsentscheidungen von Software-Ökosystemen enthält. Die Wissensbasis wurde entwickelt, indem das Architekturwissen bestehender Ökosysteme sowie aus existierender Fachliteratur ermittelt wurde und in einer Produktlinie für Software-Ökosysteme konsolidiert wurde. Die Produktlinie umfasst architektonische Gemeinsamkeiten und Variabilitäten von Software-Ökosystemen. 2. Das SecoArc-Framework liefert methodisches Wissen, um die Ökosystemarchitektur in Modellen zu entwerfen und zu analysieren. Dieses Wissen wurde entwickelt, indem drei Architekturmuster identifiziert wurden. Jedes Muster erfasst unterschiedliche Beziehungen zwischen architektonischen Entwurfsentscheidungen zu den Qualitätsmerkmalen einer Ökosystemgesundheit und der Erreichung von Geschäftszielen. Die Architekturmuster und die Produktlinie wurden dazu genutzt, ein Modellierungsframework zu entwickeln und in Form eines Prototypen umzusetzen, welches einen Entwurfsprozess, eine Modellierungssprache und eine Architekturanalysetechnik umfasst. Es erleichtert das Modellieren, Analysieren und Vergleichen von Ökosystemarchitekturen. Die Ergebnisse der Dissertation wurden im Rahmen von zwei Studien evaluiert. In der ersten Validierungsstudie wurden das Framework sowie der Prototyp verwendet, um zwei alternative Ökosystemarchitekturen zu entwerfen und zu analysieren. In der zweiten Studie wurde eine Analyse von existierenden Ökosystemen basierend auf den architektonischen Variabilitäten des Frameworks durchgeführt.