Characterizing sustainable software engineering through a multi-method approach

Abstract

The interest of the Information and Communication Technology community on sustainability has grown considerably in recent years. Although still at an early stage, the theme has become of great relevance since it forces us to think about what we have done to ensure the future generations continuity. In the Software Engineering context, when we think about sustainable software development, we face gaps, since this subject is still nebulous for software engineers and research community in Software Engineering. For software to be produced in a sustainable way, software engineers need to understand how sustainability concepts are incorporated into software development, so that they can have a clear, common and shared understanding of that knowledge. However, the development of a recent study on the state-of-the-art about software approaches that support sustainable Software Engineering showed that there is still a gap about what is sustainable software development, in fact. The lack of such an understanding can prevent the industry from building software with sustainable awareness. This research aims to characterize sustainable software engineering by highlighting the sustainable concerns present in the sustainable software development. To achieve this goal, this dissertation adopted a multi-method approach and produced a series of qualitative studies. The multi-method approach is a methodological research strategy that combines two or more qualitative research methods. We elaborated: a systematic mapping study with the intention of knowing the Sustainable Software Engineering domain; a survey to obtain the software industry perception on the adoption of sustainable practices; and a grounded theory, with the aim of to provide a common understanding of sustainable software development to readers. This dissertation concluded that the sustainable software development is characterized through the following sentences: technical, environmental and social concerns are present in all phases of sustainable software development. This means that researchers and software engineers are concerned with considering the longevity of the software produced, the environmental resources and the social welfare; the sustainable requirements identi cation must occur in the project initial phase with the support of experts engaged in sustainability, who must be part of the group of stakeholders; and the use of sustainable concerns can generate trade-offs in the project. Therefore, the results contribute to a greater understanding of sustainable software development, from the literature and software practitioners perspectives; and, consequently, with the evolution of the state-of-the-art in Sustainable Software Engineering.

O interesse da comunidade de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) sobre sustentabilidade tem crescido consideravelmente nos últimos anos. Embora ainda em estágio inicial, a temática tornou-se de grande relevância uma vez que nos força a pensar sobre o que temos feito para garantir a continuidade das gerações futuras. No contexto da Engenharia de Software (ES), quando pensamos no desenvolvimento de software sustentável nos deparamos com lacunas, uma vez que esse assunto ainda é nebuloso para os engenheiros de software e comunidade de pesquisa em ES. Para que o software seja produzido de forma sustentável, os engenheiros de software precisam entender como os conceitos de sustentabilidade estão incorporados ao desenvolvimento de software, de forma que possam ter uma compreensão clara, comum e compartilhada desse conhecimento. No entanto, o desenvolvimento de um estudo recente sobre o estado-da-arte das abordagens de software que apoiam a ES sustentável mostrou que ainda há uma lacuna sobre o que, de fato, vem a ser o desenvolvimento de software sustentável. A falta de tal entendimento pode impedir a indústria de construir software com consciência sustentável. Esta pesquisa tem como objetivo caracterizar a Engenharia de Software Sustentável destacando as preocupações sustentáveis presentes no ciclo de vida de desenvolvimento do software. Para alcançar este objetivo, esta dissertação adotou uma abordagem multi-método e produziu uma série de estudos qualitativos. A abordagem multi-método é uma estratégia de pesquisa metodológica que combina dois ou mais métodos de pesquisa qualitativos. Foram elaborados: um estudo de mapeamento sistemático na intenção de conhecer o domínio de ES sustentável; um survey para obter uma percepção da indústria de software sobre a adoção de práticas sustentáveis; e uma grounded theory, com o objetivo de prover aos leitores um entendimento comum sobre o desenvolvimento de software sustentável. Esta dissertação concluiu que o desenvolvimento de software sustentável pode ser caracterizado através das seguintes sentenças: preocupações técnicas, ambientais e sociais estão presentes em todas as fases do desenvolvimento de software sustentável. Isso significa que os pesquisadores e os engenheiros de software estão preocupados em considerar a longevidade do software produzido, os recursos ambientais e o bem-estar social; a identificação de requisitos sustentáveis deve ocorrer na fase inicial do projeto com o apoio de especialistas engajados com a sustentabilidade, os quais devem fazer parte do grupo de stakeholders; e o uso de preocupações sustentáveis pode gerar trade-offs no projeto. Os resultados contribuem com uma maior compreensão `a respeito do desenvolvimento de software sustentável, a partir das perspectivas da literatura e praticantes de software; e, consequentemente, com a evolução do estado da arte em ES Sustentável.