設計原本︰計算機科學巨匠Frederick P.Brooks的思考

Frederick P．Brooks，Jr．論設計原本
譯者序
前言
作者簡介
第一部分　設計之模型
　第1章　設計之命題
培根所言是否正確
什麼是設計
何為真實?設計的概念
對于設計過程的思考
設計類別
注釋
　第2章 工程師怎樣進行設計思維——理性模型
模型概覽
該模型的構思從何而來
理性模型有哪些長處
注釋
　第3章 理性模型有哪些缺陷
我們在初始階段並不真正地知道目標是什麼
我們通常不知曉設計樹的樣子——一邊設計一邊探索
(設計樹上的)節點實際上不是設計決策，而是設計暫定方案
有用性函數無法以增量方式求值
必要條件及其權重在持續變化
約束在持續變化
對于理性模型的其他批評
但是，盡管有這些缺陷和批評，理性模型仍然不屈不撓地存在
那又如何?我們的設計過程模型真的那麼事關緊要嗎
注釋
　第4章 需求、罪念以及合同
一段恐怖往事
殊為不幸，無獨有偶
抵制需求膨脹和蠕變
罪念
合同
一種合同模型
注釋
　第5章 有哪些更好的設計過程模型
為什麼要有一個佔主導地位的模型
共同演化模型
Raymond的集市模型
Boehm的螺旋模型
設計過程模型︰第2—5章的討論小結
注釋
第二部分　協作與遠程協作
　第6章　協作設計
協作在本質上是好的嗎
團隊設計是現代標準
協作的成本
挑戰是概念完整性
如何在團隊設計中獲得概念完整性
協作何時有幫助
協作何時無用——對設計本身
兩入團隊很神奇
對于計算機科學家意味著什麼
注釋
　第7章　遠程協作
為什麼要遠程協作
到那里，做那事——IBM System／360計算機系列的分布式開發，1961—1965
讓遠程協作有效
遠程協作的技術
注釋
第三部分　設計面面觀
　第8章 設計中的理性主義與經驗主義
理性主義與經驗主義
軟件設計
我是個鐵桿的經驗主義者
其他設計領域中的理性主義、經驗主義與正確性
注釋
　第9章 用戶模型——錯誤勝過含糊
明確的用戶與用例模型
團隊設計
假如事實不可用該如何是好
注釋
第10章 英寸、盎司、位與美元——預算資源
何謂預算資源
美元並非萬靈丹
即便美元也有不同，替代品剖析
預算資源是可變的
那又如何
注釋
　第11章 約束是我們的朋友
約束
不完全如此
設計悖論︰通用的產品要比特定用途的產品更難以設計
注釋
　第12章 技術設計中的美學與風格
技術設計中的美學
何謂邏輯美
技術設計中的風格
何謂風格
風格的屬性
要想獲得一致的風格——記錄下來
　　……
第四部分　一套計算機科學家進行房屋設計的夢想系統
第五部分　卓越的設計師
第六部分　設計空間之旅︰案例研究
第
致謝
參考文獻

大師之作不僅僅是指一部出自大師筆下的著作，更是特指人師的心血凝結之作。FrederickP．Brooks，Jr．，美國“兩院”院士、A.M．圖靈獎和IEEE先驅獎獲得者、軟件工程界至今膾炙人口的奠基之作《人月神話》的作者，這位令人高山仰止的大師，在創作了《人月神話》35年之後，才在2010年初推出了本書。如果說《人月神話》是Brooks剛剛完成若干個改變了全球計算系統格局的重大項目，在人生和事業的巔峰時期的激情之作，那麼本書則是Brooks功成名就之後，在研究和教學中將先前在設計領域中的探索心得和實踐經驗切磋琢磨、去偽存真、取其精華的反思之作。可以說，比起銳氣有余的《人月神話》，本書更多了幾分高屋建瓴的大局觀以及數十年如一日積澱而成的豐富材料，是設計領域真正的大師之作。

本書幾乎涵蓋了所有有關設計的議題︰從設計哲學到設計實踐，從設計過程到設計靈感，既強調了設計思想的重要性（第8章），又對溝通中的種種細節做了細致入微的描述（第6.7章），並且也談到了因地制宜做出妥協的具體準則（第9、10. 11章）。其中，Brooks特別強調的是設計的概念完整性（第6章），這不僅對于設計過程中步驟流轉時的信息傳遞十分關鍵，並且也是溝通中最需要重點注意的地方。使用同一個術語表達不同的概念，或使用不同的術語表達同一個概念，都會給設計帶來劇增的成本，甚至災難性的後果。這一點是貫穿始終的主線之一。另一條主線就是Brooks對于理性模型的批判（第2、3、5章）。由于在現行的軟件工程著作和研究論文中，對理性模型導致的直接模型——瀑布模型的推崇可謂甚囂塵上。Brooks在此處著了重墨，深入分析了理性模型的工程師心理學淵源，解釋了它何以根深蒂固，然後剖析了它的實質——以拓展設計樹的方式來暴力遍歷問題的解空間，最後對它的種種不足提出了針對性的批評，並指出在哪些受限的條件下方可運用理性模型（瀑布模型），而在其他場合中有哪些更好的設計模型，尤其是Boehm提出的螺旋模型。這些對于設計模型的長篇論述，特別是對其背後的工程思想的深入分析，無疑將對設計界的研究者和實踐者起到方向性的指導意義。

全書的案例研究是另一大亮點，這不僅包括專門的案例章節（第21—27章），而且在進行抽象的模型和思想論述時，Brooks也時時注意運用圖表和案例說話，深入淺出地表達復雜艱澀的思想。並通過層次豐富的案例，展示了設計既能治大國．又可烹小鮮的強大力量和無窮魅力。比如，為了論述抵制需求蠕變的必要性時，他首先以和美國軍方要員的一段對話切入話題（第4章），給讀者以直觀且深刻的印象。這不僅表明了即使在軍事領域，設計的準則和影響仍然適用，也不經意間揭示了作者和美國國防部——全世界最尖端的科研和工程的研發和實踐基地——的深入合作關系。Brooks以揶揄的方式對待這些大企業的高管們的案例並非僅此一隅，存講述僵死、拙劣的規格如何造成最終產品的可笑妥協時，他又舉一例，美國聯邦航空局的‧個令人匪夷所思的系統規格造成了在最終產品中不得不以禁用一個完整系統的部分功能的方式“湊合”成一個雖然符合規格卻造成不小浪費的系統，而這些最終都是由納稅人買單（第1l章）。要知道，這些都是動輒涉及上百億化美元的大項目，Brooks在其中的談笑風生絕對是一種舉重若輕的大將風度。可是另一方面，Brooks又會在講述設計中的約束時，在多處提到對自家房屋進行建築設計和擬訂整修方案時遇到的各種困難，並一一指出如何應對︰有些約束只要改變一下思路就會消失，有些約束雖然無可避免但可以最小化，有些約束反映了原始設計方案中的方向性錯誤，等等（第1、3、17、18章）。這種十分貼近讀者生活實際的例子不僅一下拉近了作者和讀者的思想距離，同時也更說明Brooks熱愛設計工作到何種程度，連一般人視作生活小節之處也不願意放過，而是把它作為設計工程來研究一番。順便說一句，Brooks在建築設計方面也決非業余，他曾經參與他工作至今的北卡羅來納大學的西特森廳設計，是設計委員會的正式成員，這在本書中也有提及（第4章）。

當然，Brooks畢竟是軟件工程業界的先驅，正如在他的《人月神話》或任何、．本主要文獻中一樣，我們都能夠在他的作品的字里行間感受到計算機體系結構剛剛誕生的黃金年代充滿了怎樣的沒計思想和工程實踐的生機和活力。而Brooks也十分擅長專業史料的記載和整理，並且以他獨有的方式為讀者展示出極為清晰的脈絡。比如，他主持設計的System/360系統不僅是當代操作系統在實際意義上的先祖和典範，而且它本身仍然活躍在歷史舞台上︰Brooks在書中指出，System/360和OS/360上的應用程序至今仍然可以完全兼容地運行在當今的後續體系結構之上，包括晚至2007年發布的64位IBM 2/90機型——種System/360體系結構的直接後裔機型（第24章）。正是通過這樣上承開天闢地之洪荒巨擘，下接耳熟能詳之主流系統和應用的史詩式描述，讓我們在充分領略軟硬件發展史的無限風光的同時，也深切地感受到用心設計會帶來數十年前後一貫的、可持續發展的產品，而這些產品及其反過來促進的設計思想和方法論又怎樣徹底地改變了我們每一個人生活、工作和溝通的方式。這不也正是包括我們自己在內的一代代設計師和架構師投身于此的原動力嗎？

……