曹利華，陳喜昌，劉彥斌，胡 潔，衛(wèi)劍釩，馬 迪

（1.中國科學(xué)院軟件研究所，北京100190；2.中國科學(xué)院研究生院，北京100190；3.國家開發(fā)銀行，北京100037）

0 引 言

由于軟件外包項目具有很多優(yōu)勢，它越來越受到軟件企業(yè)的青睞。但發(fā)包方和接包方之間存在不可避免的地域、文化、價值觀及管理方法等方面的差異，使得軟件項目在其外包生命周期過程中存在各種風(fēng)險。研究表明，大約40%的軟件外包開發(fā)項目均以失敗告終，80%的項目在生命周期的不同階段會遇到問題［1］，導(dǎo)致項目進(jìn)度延期和成本超支。其中缺乏風(fēng)險管理是項目進(jìn)度延期和成本超支的主要原因之一，所以有效地進(jìn)行風(fēng)險評估等風(fēng)險管理活動對項目的成敗至關(guān)重要。近年來，風(fēng)險評估技術(shù)依據(jù)項目所能提供的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的多少及信息詳細(xì)程度，可分為定性和定量分析兩種。然而無論采用哪種方法，在應(yīng)用軟件項目的實(shí)際開發(fā)中，風(fēng)險的評估往往因?yàn)檫^多依賴于用戶的主觀輸入，以至于評估有偏差。特別對于軟件外包項目，由于缺乏軟件外包領(lǐng)域的風(fēng)險研究，導(dǎo)致軟件外包項目的失敗比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通軟件的。本文提出一種基于風(fēng)險因子對的軟件外包風(fēng)險評估方法解決軟件外包風(fēng)險數(shù)據(jù)難以獲取、不確定性較多的問題。

1 軟件外包風(fēng)險因子對確定

軟件外包項目面臨著眾多的風(fēng)險，如何從中選取風(fēng)險因子以及選取哪些風(fēng)險因子對項目的評估都是至關(guān)重要的；在確定了典型外包風(fēng)險因子后，如何確定哪些因子的共現(xiàn)會給項目帶來嚴(yán)重的風(fēng)險也是一個研究重點(diǎn)。下文將圍繞這兩個問題展開。

1.1 典型軟件外包風(fēng)險因子識別

由于訪談具有使工作分析人員了解到短期內(nèi)直接觀察法不容易發(fā)現(xiàn)的情況，有助于管理者發(fā)現(xiàn)問題，本文通過訪談國內(nèi)幾家著名外包企業(yè)的專家獲得軟件外包中典型的風(fēng)險因子，其中包括業(yè)務(wù)流程的復(fù)雜度高、需求的不確定性高、項目管理能力低、協(xié)作效率低、團(tuán)隊穩(wěn)定性差、項目規(guī)模大、人員能力低和系統(tǒng)復(fù)雜度高等8方面，表1根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研度量這些風(fēng)險因子，避免過多的主觀輸入影響風(fēng)險評估的準(zhǔn)確性。

表1 典型軟件外包風(fēng)險因子度量

每個風(fēng)險因子均分為5個等級，分別為極高（Very High）、高（High）、中（Nominal）、低（Low）、極 低（Very Low），每個等級對應(yīng)一個具體的數(shù)值，成為風(fēng)險知識庫的一部分（如圖1所示）。此外，風(fēng)險知識庫還包括風(fēng)險因子對關(guān)聯(lián)規(guī)則和風(fēng)險因子度量指標(biāo)。

1.2 風(fēng)險因子對確定

在兩個風(fēng)險因子均取極值的情況下，它們共同對項目產(chǎn)生的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單個風(fēng)險因子所產(chǎn)生的影響，稱此共現(xiàn)風(fēng)險因子為 “風(fēng)險因子對”。例如，當(dāng)系統(tǒng)復(fù)雜度高、人員能力低時形成一個風(fēng)險因子對，根據(jù)風(fēng)險因子對關(guān)聯(lián)規(guī)則［7］將其形式化表示為：

IF（（業(yè)務(wù)流程的復(fù)雜度高＞Nominal）AND（人員能力＜Nominal））

THEN ＜業(yè)務(wù)流程的復(fù)雜度，人員能力＞會產(chǎn)生一個項目風(fēng)險。

圖1 風(fēng)險知識庫

采用風(fēng)險因子對可避免如下的情況出現(xiàn)：對于風(fēng)險因子對＜業(yè)務(wù)流程的復(fù)雜度高，人員能力低＞而言，當(dāng)業(yè)務(wù)流程的復(fù)雜度高、人員能力高時，業(yè)務(wù)流程復(fù)雜度高帶來的風(fēng)險可通過人員能力高緩解；只有當(dāng)業(yè)務(wù)流程復(fù)雜度高、人員能力低時，帶來的風(fēng)險很大并且破壞程度很高，原因在于當(dāng)人員能力低時，可能需要花費(fèi)大量的時間熟悉高復(fù)雜度的業(yè)務(wù)流程。

基于表1識別的典型軟件外包風(fēng)險因子，通過Delphi法確定風(fēng)險因子對。Delphi法采用匿名方式調(diào)查專家對問卷中問題的看法，在此過程中專家不可以互相討論，經(jīng)過多次信息反饋，最后歸納出專家基本一致的意見作為比較準(zhǔn)確的預(yù)測結(jié)果。本文中Delphi專家組由2位領(lǐng)域?qū)＜遥?位項目經(jīng)理，3名開發(fā)人員組成。經(jīng)過兩輪Delphi法，最終形成表2的風(fēng)險因子對發(fā)生概率調(diào)查表，方格中的數(shù)字除以6即為風(fēng)險因子對發(fā)生概率。

表2 風(fēng)險因子對發(fā)生概率調(diào)查

2 軟件外包風(fēng)險評估

在確定風(fēng)險因子對后，軟件外包項目整體風(fēng)險通過如下的公式計算

式中：Rfi、Rfj——第i、j個風(fēng)險因子對應(yīng)的等級，riskprobij——風(fēng)險因子對＜Rfi，Rfj＞發(fā)生概率，Project risk——軟件外包項目整體風(fēng)險。在獲得項目整體風(fēng)險后，根據(jù)式（2）判斷哪對風(fēng)險因子對對項目整體風(fēng)險影響最大，其中1≤i≤8，i≤j≤8

風(fēng)險因子雖然可以量化度量，但是對于一些項目收集不到相關(guān)數(shù)據(jù)，在這種情況下，我們引入蒙特卡洛仿真法評估軟件外包項目風(fēng)險。蒙特卡洛仿真是一種隨機(jī)仿真方法，常用于風(fēng)險分析。它依賴于重復(fù)隨機(jī)樣本仿真過程并計算結(jié)果，常用來處理輸入不確定的情形。蒙特卡洛仿真在軟件過程仿真、需求分析、風(fēng)險分析中也很常見。當(dāng)收集不到風(fēng)險因子量化度量相關(guān)數(shù)據(jù)時，風(fēng)險因子等級的選擇依賴于主觀輸入。例如，對于風(fēng)險因子等級低（Low）與很低（Very Low）之間沒有顯著的差異，因此不同的人會有不同選擇。結(jié)果，我們不能給出一個準(zhǔn)確的輸入?；蛘?，我們可能感覺我們的協(xié)作效率更接近于低（Low）而不是很低（Very Low），所以我們選擇低（Low）。然而，這樣會存在不確定或錯誤輸入的風(fēng)險。為了解決這個問題，我們用蒙特卡洛仿真評估風(fēng)險，提高評估結(jié)果的準(zhǔn)確性。

下面給出基于風(fēng)險因子對的軟件外包風(fēng)險評估方法的描述，如圖2所示。

3 案例研究

采用基于風(fēng)險因子對的軟件外包風(fēng)險評估方法評估國內(nèi)一家軟件外包企業(yè)的6個項目中潛在風(fēng)險。主要采取以下幾個步驟：

步驟1 根據(jù)風(fēng)險知識庫（如圖1所示）中的風(fēng)險因子量化度量指標(biāo)收集項目中風(fēng)險相關(guān)數(shù)據(jù)（見表3）。

圖2 軟件風(fēng)險評估流程

表3 風(fēng)險因子等級

步驟2 根據(jù)風(fēng)險知識庫中（如圖1所示）的風(fēng)險因子對關(guān)聯(lián)規(guī)則確定風(fēng)險因子對。例如對于Project2，存在＜系統(tǒng)復(fù)雜度高，項目規(guī)模大＞、＜系統(tǒng)復(fù)雜度高，需求的不確定性高＞、＜項目規(guī)模大，需求的不確定性高＞等風(fēng)險因子對。由于風(fēng)險因子較少，在一些項目中不存在風(fēng)險因子對，這時計算出的項目風(fēng)險值為0。但這并不意味著項目中不存在風(fēng)險，在這種情況下，計算過程中考慮所有風(fēng)險因子等級。

步驟3 評估項目風(fēng)險。首先根據(jù)式（1）和風(fēng)險因子對發(fā)生概率（見表2）計算這6個項目的風(fēng)險，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使得項目的風(fēng)險值介于0到100。

然后，根據(jù)報告風(fēng)險判斷該軟件外包風(fēng)險評估方法的準(zhǔn)確性，如圖3所示。x軸為項目中記錄的風(fēng)險，y軸為使用該方法計算得到的風(fēng)險值，圖3中的趨勢線顯示使用我們的軟件外包風(fēng)險評估方法計算的風(fēng)險與報告風(fēng)險之間的相關(guān)性很強(qiáng)。這表明采用我們的評估方法可有效地評估這6個軟件外包項目的風(fēng)險。

圖3 項目風(fēng)險評估結(jié)果

步驟4 根據(jù)式（2）判斷對項目整體風(fēng)險影響最大的軟件外包風(fēng)險因子對（如圖4所示）。x軸為對各個項目風(fēng)險產(chǎn)生最大影響的風(fēng)險因子對，y軸為該風(fēng)險因子對在項目整體風(fēng)險中所占的比重。對于Project2，風(fēng)險因子對＜需求的不確定性高，項目規(guī)模大＞帶來的風(fēng)險約占項目整體風(fēng)險的10.89%，若在項目早期有效控制該風(fēng)險因子對帶來的風(fēng)險，項目整體風(fēng)險將大幅降低。

由于收集的6個項目數(shù)據(jù)都較為明確，所以本文的案例研究沒有涉及到蒙特卡洛仿真法評估項目風(fēng)險。在數(shù)據(jù)較為充足的情況下，還需加強(qiáng)對蒙特卡洛仿真法評估風(fēng)險的案例研究。

圖4 對項目整體風(fēng)險影響最大的軟件外包風(fēng)險因子對

4 結(jié)束語

軟件外包項目具有很多優(yōu)勢，但不可避免地伴隨著許多風(fēng)險。有效的風(fēng)險評估可以避免項目開發(fā)范圍、時間、成本、質(zhì)量達(dá)不到要求，出現(xiàn)被不可實(shí)現(xiàn)的長期外包合同套牢的后果以及無法取得預(yù)期的外包收益。針對軟件外包風(fēng)險數(shù)據(jù)難以獲取、不確定性較多的特點(diǎn)，本文提出基于風(fēng)險因子對的軟件外包風(fēng)險評估方法。首先通過專家訪談確定影響外包軟件的8個典型風(fēng)險因子，采用文獻(xiàn)調(diào)研的法對風(fēng)險因子量化度量，依據(jù)兩輪Delphi法確定風(fēng)險因子對，然后應(yīng)用公式法進(jìn)行基于風(fēng)險因子對的風(fēng)險評估，并以蒙特卡羅仿真法作為其互補(bǔ)的風(fēng)險評估方法，最后通過案例研究加以說明。研究發(fā)現(xiàn)，采用基于風(fēng)險因子對的軟件外包風(fēng)險評估方法可以有效評估軟件外包項目中的風(fēng)險，同時該方法簡單、實(shí)用，具有一定的工程應(yīng)用價值。

然而，本文僅提出軟件外包風(fēng)險評估方法，并未對如何有效轉(zhuǎn)移風(fēng)險、控制風(fēng)險等做深入的研究，對此將來有待進(jìn)一步研究。

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