王養(yǎng)廷

(華北科技學(xué)院計算機(jī)學(xué)院，北京東燕郊 101601)

0 引言

軟件項(xiàng)目工作量估算是計算項(xiàng)目費(fèi)用的基礎(chǔ)，也是制定項(xiàng)目開發(fā)計劃的依據(jù)。為了能夠更加準(zhǔn)確地估計項(xiàng)目工作量，許多機(jī)構(gòu)和學(xué)者對這一領(lǐng)域進(jìn)行了多年的研究，提出了許多方法。目前常用的項(xiàng)目工作量估算方法有專家法、類比法、COCOMO(Constructive Cost Model)模型以及功能點(diǎn)分析方法(Function Point Analysis)等［1－3］。在實(shí)際的項(xiàng)目開發(fā)中應(yīng)該選擇哪種方法進(jìn)行項(xiàng)目工作量估算，應(yīng)該如何進(jìn)行選擇。實(shí)際上每一種方法都很難對項(xiàng)目工作量做出準(zhǔn)確的評估［4］，特別是對于相同的項(xiàng)目使用不同的工作量估算方法，得到的結(jié)果可能相差甚多［5－6］。為了能夠有效估計項(xiàng)目工作量，需要考慮項(xiàng)目特點(diǎn)和公司開發(fā)能力，綜合使用各種方法來進(jìn)行估算。

1 估算方法

通過對合作公司的多個項(xiàng)目工作量估算結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)，提出了簡單的三步法來估算項(xiàng)目工作量。第一步選擇一個相對簡單的模型，簡化復(fù)雜的項(xiàng)目參數(shù)，作為估算模型;第二步選取歷史項(xiàng)目數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)來修改模型參數(shù);第三步采用類比法根據(jù)修改后的模型來估算項(xiàng)目工作量。

1.1 選擇模型

在模型選擇上應(yīng)該考慮比較常見和通用的估算模型?？梢赃x擇基本COCOMO模型作為工作量估算模型［7－8］，模型工作量估算公式見式(1):

E表示估算的工作量，單位人月;Size表示項(xiàng)目的規(guī)模，使用千行源代碼(KLOC)表示;EAF是一個工作量調(diào)節(jié)因子。a和b是兩個調(diào)節(jié)常數(shù)，基本的COCOMO給出了兩個常數(shù)的取值見表1。

表1 COCOMO模型常數(shù)

表中的方式是三種開發(fā)模式，有機(jī)表示相對簡單的小項(xiàng)目組內(nèi)使用熟悉的環(huán)境進(jìn)行開發(fā);嵌入是指項(xiàng)目在嚴(yán)格約束條件下開發(fā)，需要解決的問題很少見，沒有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒;半有機(jī)介于有機(jī)和嵌入之間。

合作公司作為一個中小軟件企業(yè)，多數(shù)的開發(fā)項(xiàng)目都是相同類型或者是相似類型的，因此選擇有機(jī)模式進(jìn)行項(xiàng)目估算。

1.2 修正模型

選擇好模型后，在企業(yè)找出三個典型的、有代表性的項(xiàng)目作為樣本項(xiàng)目。所選的項(xiàng)目是合作公司主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域項(xiàng)目，同時也是正常執(zhí)行的項(xiàng)目，有基本的項(xiàng)目數(shù)據(jù)記錄。使用樣本項(xiàng)目的數(shù)據(jù)來修正公式中的參數(shù)a和b。三個項(xiàng)目的代碼行數(shù)和工作量見表2所示。

首先來分析常數(shù)b，這個常數(shù)代表規(guī)模的經(jīng)濟(jì)型是非經(jīng)濟(jì)，當(dāng)b＞1時表示規(guī)模非經(jīng)濟(jì)，當(dāng)b＜1時表示規(guī)模經(jīng)濟(jì)。簡單說就是隨著規(guī)模的增加工作量是否高于線性增加，三個項(xiàng)目的每個人月平均代碼行數(shù)如圖1所示。

從圖1可以看出項(xiàng)目的規(guī)模增加對每個人月的平均代碼數(shù)影響不大，隨著代碼規(guī)模的增加開發(fā)效率略下降?；旧戏匣綜OCOMO模型給定的常數(shù)1.05。在修正模型階段不考慮工作量調(diào)節(jié)因子，EAF設(shè)置為1。

圖1 項(xiàng)目規(guī)模與效率關(guān)系

使用三個項(xiàng)目的平均的項(xiàng)目規(guī)模和平均工作量可以計算出常數(shù)a，數(shù)值為0.76。修正后的工作量估算模型為式(2)

1.3 類比計算

在實(shí)際項(xiàng)目工作量估算時，如果項(xiàng)目的類型與樣本項(xiàng)目類型相似，則可以使用式(2)進(jìn)行工作量估算。影響項(xiàng)目工作量的主要因素是規(guī)模，除此之外還有人員、技術(shù)和環(huán)境的因素。首先對項(xiàng)目的規(guī)模進(jìn)行估算，使用式(2)計算出標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目工作量。接下來從人員、技術(shù)和環(huán)境三個方面分析當(dāng)前項(xiàng)目與樣本項(xiàng)目的不同，表3列出了這些不同的量化數(shù)據(jù)。

表3 類比系數(shù)表

表3中人員從高到低代表熟練、正常、新手;技術(shù)由高到低代表技術(shù)難度大、一般、簡單;環(huán)境由高到低表示環(huán)境復(fù)雜、一般、簡單。在新的項(xiàng)目工作量估算時把人員、技術(shù)和環(huán)境的變化作為EAF調(diào)節(jié)因子，這樣與標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，使用公式(3)進(jìn)行類比就可以得到新項(xiàng)目的工作量估算數(shù)據(jù)。

Es是樣本項(xiàng)目的平均工作量，Sizes是樣本項(xiàng)目的規(guī)模，EAFs是樣本項(xiàng)目的調(diào)節(jié)因子，我們設(shè)定樣本的人員、技術(shù)和環(huán)境都是中，這樣EAFs的數(shù)值取1。E是需要估算項(xiàng)目的工作量，Size是需要估算項(xiàng)目的規(guī)模，EAF需要估算項(xiàng)目的調(diào)節(jié)因子。使用表3提供的數(shù)據(jù)，可以計算出需要估算項(xiàng)目的調(diào)節(jié)因子EAF，使用式(3)計算出項(xiàng)目工作量。

2 應(yīng)用實(shí)例

合作公司已經(jīng)在多個項(xiàng)目中應(yīng)用該方法進(jìn)行項(xiàng)目工作量估算。例如近期開發(fā)的一個項(xiàng)目，所使用的開發(fā)環(huán)境、框架以及部署環(huán)境與樣本項(xiàng)目基本相同，不同的是項(xiàng)目組的人員發(fā)生了變化。按照上面方法進(jìn)行工作量估算，首先估算出項(xiàng)目規(guī)模約為18KLOC，根據(jù)式(2)計算出估算工作量為15.8人月。

假設(shè)樣本項(xiàng)目組都是正常的項(xiàng)目組成員，對應(yīng)系數(shù)為1。與樣本項(xiàng)目組相比5成員中1個是熟練，2個正常，2個新手。項(xiàng)目組平均系數(shù)使用公式(4)進(jìn)行計算，結(jié)果為1.2。

M是項(xiàng)目組平均人員系數(shù)，Mi是每個項(xiàng)目組成員的人員系數(shù)，n是項(xiàng)目組人數(shù)。由于項(xiàng)目組的技術(shù)和環(huán)境因素基本相同，使用M作為公式(3)中的EAF，得到公式(5)。

Es是上面公式(2)的計算結(jié)果，M是公式(4)的結(jié)果，作為工作量調(diào)節(jié)因子，帶入式(5)進(jìn)行后計算得到新項(xiàng)目工作量估算數(shù)值為19人月。按照這個估算數(shù)據(jù)制定項(xiàng)目開發(fā)計劃，項(xiàng)目實(shí)際的開發(fā)工作量與估算的相近，并基本上按照計劃完成的項(xiàng)目開發(fā)工作。

如果項(xiàng)目組的人員、技術(shù)和環(huán)境因素都存在不同，可以使用表3中的數(shù)據(jù)，參考式(4)可以計算出樣本項(xiàng)目調(diào)節(jié)因子EAF，計算方法如式(6)所示。

EAF項(xiàng)目調(diào)節(jié)因子，M是人員系數(shù)，使用公式(4)進(jìn)行計算;T是技術(shù)系數(shù)，取值見表3;Env是環(huán)境系數(shù)，取值見表3。

3 結(jié)論

本文提出的工作量估算方法是在分析和總結(jié)實(shí)際項(xiàng)目工作基礎(chǔ)上提出的，并在合作公司軟件項(xiàng)目中得到了應(yīng)用，比較準(zhǔn)確地估計了開發(fā)項(xiàng)目的工作量;該方法簡單易行，客戶易于理解和接受，得到了公司和客戶的認(rèn)可。但是該方法有一個限制條件，要求估算工作量的項(xiàng)目與樣本項(xiàng)目是相同或相似類型的項(xiàng)目。對于多數(shù)的公司或項(xiàng)目組，一段時間內(nèi)所開發(fā)的項(xiàng)目基本上都是相同類型的，因此該方法對其他公司的項(xiàng)目工作量估算也有參考價值和借鑒意義。

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