面向軟件的眾包平臺設計與實現

劉安戰，郭基鳳，緱西梅，李勇軍

(中原工學院,河南 鄭州 450007)

面向軟件的眾包平臺設計與實現

劉安戰，郭基鳳，緱西梅，李勇軍

(中原工學院,河南 鄭州 450007)

眾包提供了一種全新的組織勞動力方式。為了解決軟件開發的眾包問題，在分析軟件眾包主要方式的基礎上，設計并實現了面向軟件的眾包平臺。根據軟件開發的特點，該平臺將眾包軟件項目分為競賽項目、競標項目、眾+項目和自發項目，以實現其開發和管理流程。圍繞眾包軟件平臺的用戶角色、主要用例及規約、系統設計、功能實現等內容，設計并提出了基于軟件工程瀑布模型和原型模型的眾包模式，采用瀑布模型來實現眾包項目的在線嚴格線性流程管理，采用原型模型來實現眾包項目的螺旋式流程管理，參與的用戶可實時跟蹤項目進展，實施項目在線管理、在線交易和評價等工作。運行測試表明，所設計構建的軟件眾包平臺可行有效，能實現軟件項目的在線眾包,為軟件眾包提供了一種全新的解決方法。

軟件眾包;眾包平臺;競賽;競標;眾包

0 引 言

眾包(Crowdsourcing)[1]一詞最早于2006年6月在美國《連線》雜志上出現，記者杰夫霍維將其定義為：“一個公司或機構把過去由員工執行的工作任務，以自由自愿的形式外包給非特定的大眾網絡的做法。”眾包就是把特定的工作任務，通過網絡公示給受眾，并向按需要完成組織任務并支付約定報酬的大眾承包模式[2]。眾包也是利用共享網絡外包給公眾個人[3]。眾包是一種極具代表性的群智感知模式，是一種新型的解決問題的方式。眾包以用戶為基礎，以自由參與的方式分發任務[4]。眾包應用方面，亞馬遜的Mechanical Turk平臺[5]通過經濟獎勵報酬的方式讓大眾解決實際難題。Foodpickle[6]將眾包與微博結合形成了一個即時問答平臺。眾包還應用在語言翻譯[7]、語音識別[8]、數據庫研究[9]、地理信息標記、市場預測、意見挖掘等方面。文獻[10]對眾包在計算機領域中已有的研究工作進行了綜述；文獻[11]基于眾包模式，采用C/S架構，設計社交網絡數據采集模型；文獻[12]提出了一種用于模式匹配眾包方法中的問題發布策略；文獻[13-14]從不同的側面對眾包質量監控等進行了研究。

對于軟件業和服務業，眾包提供了一種組織勞動力的全新方式。調研發現，目前針對軟件類產品的眾包可以分為以下五類：一是開源共享維基百科類，如維基百科、百度百科、互動百科、360百科等；二是知道、知乎問答類，如百度知道、知乎、德文社區等；三是分享、傳播點評類，如騰訊的說說、大眾點評等；四是草根、調查差事類，如高德地圖標注等；五是懸賞、競賽、創意威客類，如豬八戒網等。

為了使眾包模式更好地為軟件開發過程服務，采用SSH、Java Web、Ajax等技術，設計和實現了面向軟件的眾包平臺。該平臺為用戶提供在線的軟件產品眾包服務，并提供了軟件開發流程的管理。

1 用戶角色

系統的用戶分為項目發布者、項目承接者、系統管理員、仲裁管理員和游客。

項目發布者：首先是系統注冊的用戶，可以發布項目供承接者進行承接。項目發布者可以創建項目并對項目的屬性進行設置，是項目的發起方。

項目承接者：首先是系統注冊的用戶，可以承接發布者發布的項目，進行項目的開發提交，同時可以獲得相應的積分或資金報酬等。項目承接者是項目的參與開發方。

系統管理員：為系統的內置賬戶，可以對系統中的配置信息進行管理，同時可以管理注冊用戶信息，用戶信息的審核等。

仲裁管理員：當項目發布者和項目承接者之間出現糾紛時，由仲裁管理員進行仲裁。

游客：一般只能對系統發布的信息進行瀏覽。

2 主要用例與規約

項目發布者的主要用例包括登錄、個人信息維護、個人項目管理、發布項目等。其中發布的項目包括六種類型，對應系統的六種項目分類。

項目承接者的主要用例除了登錄和個人信息維護之外，主要是對自己參加的項目進行管理，包括提交項目成果資料等，當然也包括對項目過程中出現的問題向仲裁管理員提出仲裁等。

系統管理員的主要用例包括用戶管理和系統管理，用戶管理主要是對用戶進行認證管理，系統管理主要是對系統的配置信息進行管理，包括系統的公告、通知等。

仲裁管理員的主要用例是進行仲裁管理，對項目進行過程中的問題，在用戶提出申請的時候進行仲裁，解決糾紛，維護項目發布者和承接者的合法權益。

游客的用例就是進行用戶注冊和瀏覽等功能。

系統在分析階段為每一類用戶設計了用例，并為每一用例制訂了用例規約，下面僅以發布項目和承接競標項目為例說明一下用例規約的設計。

用例名稱：發布項目，編號UC-UProPub-001。

(1)簡要說明。

用戶在添加項目過程中，需要填寫項目標題(不為空)，內容簡介(不多于1 000字)，附件，項目價格(大于0的整數)，流程劃分,項目類型(競賽項目、競標項目、眾+項目、自發項目、出售服務、出售產品)。基本信息填完后，系統保存這些信息。

(2)事件流。

當用戶添加項目時，開始執行以下基本流：系統要求用戶填寫添加項目信息，包括項目標題，內容簡介，附件，項目價格，項目類型，競標結束時間，項目開始時間，完成項目時間，完成項目各個階段劃分等。

發布競賽項目，發布者填寫競賽項目須填寫評判方式，獎勵辦法(酬金獎勵、積分獎勵)等。

發布競標項目，發布者填寫競標項目的基本信息，項目酬金，流程劃分等。

發布眾+項目，發布者填寫項目基本信息，交流方法等。

發布其他項目，發布者主要填寫項目的基本信息。

(3)備選流。

如果系統檢測到用戶輸入的項目信息格式或內容有錯，例如項目標題為空、簡介內容過長、附件格式不對，項目類型未選擇評判方式和獎勵內容不能為空，流程劃分不能為空。如果項目信息未能成功保存至數據庫提示，項目添加失敗。

(4)前置條件。

用戶必須登錄網站的主頁，使用發布者身份選擇發布項目類型。

(5)后置條件。

如果當前用例成功，數據庫中將增加一條項目信息；否則維持不變。

用例名稱：參與競標項目競標，編號UC-UProPub-016。

(1)簡要說明。

當前用例用于承接用戶參與競標項目競標，發布項目的用戶可選擇符合自己要求的承接方。

(2)事件流。

用戶直接選擇競標項目或通過查找后選擇自己想要參與的競標項目，然后用戶參與競標，并提交競標資料。提交成功后，用戶成為參與競標項目的參與者，系統給用戶提示競標成功，返回項目參與的全部競標項目列表。

(3)備選流。

如果未能成功參與競標，則顯示項目承接失敗，重新操作。

(4)前置條件。

用戶必須首先登錄到系統，該項目處于競標期，用戶才能采用競標項目競標。如果用戶不是第一次參與指定項目的競標，則提示用戶已經參與競標并允許用戶更新或完善競標資料。

(5)后置條件。

如果該用例成功，系統數據庫中將增加一條項目競標信息。否則，系統維持原狀。項目發布者有權對所有參與競標的用戶進行篩選選擇，決定最終的承接用戶，中標的用戶可以進行項目的實施。

3 系統設計

3.1 系統結構

面向軟件的眾包平臺是基于Web的服務系統，系統整體包括部署于Web服務器的網站系統和部署于數據庫服務器的數據庫。用戶通過客戶端瀏覽器訪問系統，并進行系統的各項功能操作。

系統的體系結構基于SSH框架，體系層次上共分

成5層，從低到高依次是基礎設施層、數據庫層、業務服務層、邏輯表示層和用戶門戶層，如圖1所示。

圖1 系統體系層次

3.2 模塊劃分

在詳細的需求分析的基礎上，把整個系統分為八個主要模塊：首頁、競賽任務、競標任務、眾+任務、自發任務、交易服務、出售成品、用戶中心。

3.3 數據庫

根據分析，設計出主要的實體及關系。主要實體包括用戶，認證信息，項目，用戶提交內容，項目類型，交易、評價信息，項目階段，技術標簽。主要的關系包括認證，交易評價，項目發布，項目參與，交易信息和項目及用戶的關系等等。實體關系圖如圖2所示。

圖2 系統的主要實體關系圖

用戶：用戶分為項目參與用戶和項目發布用戶，用戶的基本信息主要包括ID、用戶名、別名、密碼、頭像、郵箱、類型(個人/公司)、標簽，評分，積分，賬號金額，注冊時間，狀態，是否認證等。

認證信息：該實體用于存放用戶實名認證的信息，和用戶信息關聯。

項目：該實體用于保存項目的基本信息，該實體信息主要包括ID、項目名稱、項目描述、附件路徑、技術標簽、預算下界、預算上界、項目狀態、發布時間、階段信息、結束標志等信息。

用戶提交內容：該實體用于保存用戶提交的內容，用戶提交的信息分為兩大類，一類是基本的文字信息，一類是附件信息。該實體直接保存文字信息，用戶提交的附件以路徑的方式存放到該實體內。

交易：該實體用戶保存系統中的交易信息，主要包括交易ID、項目ID、付費者ID、付費金額、是否到第三方、支付時間、是否確認支付到對方、確認時間、對方用戶ID、交易成功時間等。

評價信息：該實體用戶保存和用戶或項目相關的評價信息，評價信息是進行用戶信譽等級計算的依據。

技術標簽：該實體主要為用戶和項目建立相關的技術標簽，方便根據技術類別進行搜索和展示。

3.4 主要業務流程

3.4.1 基本眾包流程

項目實施過程中的參與者包括項目發布者、眾多的項目承接者和系統。項目發布者首先發布項目，發布成功的項目進入項目實施階段，發布者一般要為項目預付一定的酬金給第三方。項目承接者可以參與不同的項目并和發布者進行交互，項目在項目結束前由項目參與者和承接者直接通過協商支付酬金，待項目結束后，雙方可以進行互評。基本的流程如圖3所示。

圖3 項目眾包基本流程

在相同的基本流程下，不同類型的項目在進入項目實施階段后的過程是不一樣的，系統中管理的項目類型分為：競賽項目、競標項目、眾+項目、自發項目。不同的類型項目有不同的實施過程。

3.4.2 競賽項目

首先是項目發布者發布競賽，組織廣大參與者進行項目競賽，項目承接者通過提交參賽作品進行項目參與。發布者可以進行競賽的階段設置，同時可以設置競賽的基本要求、評選方法和獎勵辦法等。通過競賽評選優秀的作品，承接者可以獲得相應的獎勵。競賽項目采用的是一對多的項目實施方式，體現大眾參與。

對于競賽項目，競賽承接者需要首先選擇參加競賽，參賽用戶可以提交作品，并和發布者進行信息交互，不斷完善作品，直到競賽最終進入評選階段。待競賽進入評選階段，由發布者評選獲獎者并公示。公示結束后，發布者可以為獲獎者發放獎金。發布者和承接者之間在競賽結束之前可以進行相互評價。

3.4.3 競標項目

與競賽項目不同，競標項目實施之前采用的一對多的項目競標方式。項目發布者通過發布競標項目，讓承接者進行競標，也就是說，每個準備承接項目的用戶都要通過投標的方式爭取獲得項目開發實施資格。項目發布者有權選擇采用哪個項目承接者進行項目實施。一旦雙方達成一致，項目即可進入實施階段，此時，項目發布者和項目實施者之間構成合同關系，按照合同約定進行項目的實施。競標項目在項目實施之前采用一對多模式，使得項目更能夠被有資格和能力的用戶或團隊進行實施，減少項目實施失敗的風險。當然，競標可以是一個項目最終只有一個承接方承包，也可以由幾個承接方同時開發，項目發布者需要對各個承接方承諾獎勵或報酬方案。比如，項目發布方為了增加項目的成功可能性可以選擇兩個承接者，并承諾80%的資金報酬將付給項目成果被采用的承接者，20%付給另外一個承接者。為更好地保護雙方的利益，競標項目的實施采用分階段實施方法，酬金也采用分階段付費的方法。

對于競標項目，發布者首先發布項目，發布成功的項目進入競標參賽階段，然后項目承接者首先進行競標。待競標期結束后，項目發布者可以進行選標。中標的承接者可以為項目提交工作內容，工作內容可以多次提交給發布者，二者之間可以進行多次交互。最終到項目工作內容完成，雙方可以進行相互評價。在競標項目實施過程中，軟件項目需求方發布項目，承接方通過競標的方式獲得項目開發資格，然后雙方建立勞資關系，雙方協商制定酬金支付方案。項目發布者對任務進行分解、階段劃分，軟件工程過程按照瀑布模型管理。

眾+項目：該類項目指的是發布方在對項目需求不明確的情況下發布的項目需求，通過與大眾開發者進行交互逐步形成明確的項目需求，一般符合軟件原型開發過程，通過該過程，發布者在明確項目需求的同時，逐步確定項目承接者，并最終由一個或幾個項目承接者進行項目的開發實施。

該類項目在項目實施的前期階段充分發揮網絡大眾開發者的智慧，為發布者提供從無到有，再到詳細具體解決方案和方法的服務產品。

3.4.4 眾+項目

對于眾+項目，發布者首先發布項目，發布成功的項目進入項目實施階段，然后項目承接者可以參與項目，接著項目承接者和項目發布者不斷進行交互，反饋項目情況，直到雙方滿意，由發布者確認項目結束。整個項目期間，雙方可以借助第三方進行酬金的支付。二者之間可以進行多次交互。最終到項目工作內容完成，雙方可以進行相互評價。眾+項目針對發起方對軟件項目需求不明確，需要參與者逐步開發出需求并最終完成的軟件項目。發布者和承接者在項目期間要不斷交互并逐步明確軟件需求并完成項目，軟件工程過程按原型模型管理。

3.4.5 自發項目

該類項目充分發揮廣大網絡開發者的優質和空閑資源，采用志愿自發的方式進行項目開發。發布者通過發布項目需求或要求，項目參與的方法，由大家自發完成一個項目，積累大家的智慧和力量。該類項目特別適合資源庫建設或開源項目，如百度百科，廣大用戶都可以在上面建立條目，通過廣大用戶的自發努力最終形成百科。

3.4.6 用戶實名認證流程

實名認證是為了更好地確認用戶的實際身份，要求用戶提供更多的證實信息，包括真實姓名、身份證號、手機、電話、身份證照片等。系統管理員通過查詢這些信息確認用戶的實際身份，為用戶之間交互交易提供更加可靠的保障，同時用戶之間可以看到對方是否通過實名認證。

實名認證的基本流程首先是用戶注冊并登錄，然后用戶提交實名認證信息。提交了用戶認證信息后，由管理員在后臺通過驗證審核，審核通過的用戶將獲得實名認證標記。

4 功能實現

系統主要模塊劃分為首頁、競賽任務、競標任務、眾+任務、自發任務、交易服務、出售成品、用戶中心。

系統導航欄中有競賽項目、競標項目、眾+項目、自發項目，購買服務和在線產品。所有的項目系統都提供了項目信息的瀏覽和查詢的功能，比如競賽項目的描述信息中包含“項目標題及技能”、“發布日期”、“狀態”等。用戶可以按照關鍵字、技術標簽和狀態進行項目搜索，狀態包括“已發布”、“競賽中”、“評選中”、“公示中”、“結束”。競標類項目的描述信息中包含“項目標題及技能”、“發布日期”、“項目預算”、“狀態”等。用戶可以按照關鍵字、技術標簽或項目狀態進行搜索，競標項目的狀態包括“已發布”、“競標中”、“評標中”、“工作中”、“互評和確認”、“結束”。界面如圖4所示。

圖4 競賽項目搜索頁面

每個項目可以查看該項目的詳細信息，根據項目的狀態用戶可以進行相應的操作，例如當競標項目處于“競標中”時，登錄的承接者可以“參與競標”。如圖5所示，其他類型的項目都有相應的操作。

圖5 參與項目界面

項目的管理包括發布者和承接者管理。發布者可以通過后臺進行項目的信息維護，如發布、信息修改、子項目劃分、保障金、項目參與用戶的管理等。承接者的項目管理包括可以參與項目、提交工作內容、項目過程管理、酬金管理等。發布者競標項目的維護界面如圖6所示。

圖6 發布者競標項目維護界面

針對不同類型的項目，管理上并不完全一樣，比如在項目階段劃分上，不同類型的項目有不同的階段，比如競標項目的階段分為“競標”、“評標”、“工作”、“確認與互評”四個階段，而自發項目則沒有階段的概念。

5 結束語

為了實現軟件的在線眾包，將眾包模式應用于軟件工程開發過程，設計和開發了面向軟件的眾包平臺。該平臺實現了對競賽項目、競標項目、眾+項目、自發項目在眾包模式下的管理,經過運行測試，該軟件眾包平臺可行有效，能實現軟件項目的在線眾包，為軟件眾包提供了一種全新的解決方法。然而，眾包模式下，還有很多問題值得進一步探討和研究，比如軟件開發中的質量控制問題，任務分解后子任務之間的耦合管理問題等等，下一步將對這些問題進行研究。

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Design and Implementation of Crowdsourcing Platform Oriented Software

LIU An-zhan，GUO Ji-feng，GOU Xi-mei，LI Yong-jun

(Zhongyuan University of Technology,Zhengzhou 450007,China)

The crowdsourcing provides a new way of organizing the workforce.In order to solve the problem of crowdsourcing in software development,a software crowdsourcing platform is designed and implemented based on analyzing main ways of the software crowdsourcing,in which software projects are divided into competition projects,bidding projects,crowd plus projects and spontaneous projects according to the characteristics of software development for realization of its development and management process.Based on the user role,main use case and protocol,system design and function realization of the software platform,the software engineering waterfall model and the prototype model are designed and proposed.The former is used to realize the online strict linear process management of the project and the latter is adopted to realize the spiral flow management of the project.Through the platform the participating users can trace the progress in real time,online management,online trading and evaluation in the project.Testing results show that it is feasible and effective,which can realize the online software project crowdsourcing and provides a new solution for software crowdsourcing.

software crowdsourcing;crowdsourcing platform;competition;bidding;crowdsourcing

2016-10-12

2017-01-13 網絡出版時間：2017-07-00

河南省科學技術計劃科技攻關項目(152102210150)；河南省高校重點科研項目(15B520041)

劉安戰(1980-)，男，講師，碩士，研究方向為軟件工程、移動計算

http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1450.TP.20170705.1653.086.html

TP311

A

1673-629X(2017)08-0171-06

10.3969/j.issn.1673-629X.2017.08.036