朱明英，姚文勝，朱海云，邢豫

（中國電信股份有限公司廣東研究院，廣州510630）

軟件開發(fā)項(xiàng)目工作量評(píng)估方法的研究和應(yīng)用探討

朱明英，姚文勝，朱海云，邢豫

（中國電信股份有限公司廣東研究院，廣州510630）

通過對(duì)軟件開發(fā)項(xiàng)目工作量評(píng)估方法的研究，結(jié)合目前電信IT支撐系統(tǒng)軟件開發(fā)項(xiàng)目的特點(diǎn)分析，給出在電信IT支撐系統(tǒng)中使用軟件工作量評(píng)估方法的建議，并在實(shí)際工作中進(jìn)行應(yīng)用。

軟件工作量評(píng)估；經(jīng)驗(yàn)法；模型法

0 引言

在軟件項(xiàng)目的開發(fā)和采購中，對(duì)軟件項(xiàng)目的規(guī)模、工作量、進(jìn)度、成本等要素的準(zhǔn)確估算以及對(duì)估算結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)軟件開發(fā)組織有著非常重要的意義。軟件估計(jì)主要包括規(guī)模估計(jì)、工作量估計(jì)、成本估計(jì)。規(guī)模估計(jì)是工作量估計(jì)的基礎(chǔ)，工作量估計(jì)的結(jié)果是成本估計(jì)的基礎(chǔ)。軟件工作量除了依賴軟件規(guī)模的估計(jì)，同時(shí)與開發(fā)單位的軟件開發(fā)生產(chǎn)率密切相關(guān)。完成了工作量估計(jì)，軟件成本的估計(jì)就相對(duì)比較容易，從而保證軟件投資的準(zhǔn)確性，達(dá)到精益管理的目的。

1 業(yè)界主要評(píng)估方法

目前，國際上已有許多軟件規(guī)模估計(jì)方法，大致可以分為兩類：經(jīng)驗(yàn)法和模型法。經(jīng)驗(yàn)法主要依賴于專家的經(jīng)驗(yàn)判斷，再借助工具整理計(jì)算；模型法則是使用算術(shù)模型和輸入?yún)?shù)通過計(jì)算得到。

經(jīng)驗(yàn)法和模型法又可根據(jù)使用的分析方法不同再進(jìn)行區(qū)分。

1.1 經(jīng)驗(yàn)法

經(jīng)驗(yàn)法是基于專家判斷的評(píng)估技術(shù)，由專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)估軟件規(guī)模后，按一定的方法對(duì)預(yù)估規(guī)模進(jìn)行整理計(jì)算后得到軟件規(guī)模。經(jīng)驗(yàn)法根據(jù)對(duì)專家預(yù)估后軟件規(guī)模的分析方法的差異，可以分為類比法，Pert Sizing法和Delphi法。

（1）類比法

類比法適合評(píng)估一些與歷史項(xiàng)目在應(yīng)用領(lǐng)域、環(huán)境和復(fù)雜度的相似的項(xiàng)目，通過新項(xiàng)目與歷史項(xiàng)目的比較得到估計(jì)數(shù)據(jù)。

類比法的基本步驟是：

①整理出項(xiàng)目功能列表和實(shí)現(xiàn)每個(gè)功能的工作量；

②標(biāo)識(shí)出每個(gè)功能列表與歷史項(xiàng)目的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，特別要注意歷史項(xiàng)目做得不夠的地方；

③通過步驟①和②得出各個(gè)功能的估計(jì)值；

④產(chǎn)生規(guī)模估計(jì)。

由于類比法估計(jì)結(jié)果的精確度取決于歷史項(xiàng)目數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確度，因此，用好類比法的前提條件之一是組織建立起較好的項(xiàng)目后評(píng)價(jià)與分析機(jī)制，對(duì)歷史項(xiàng)目的數(shù)據(jù)分析是可信賴的。

（2）Pert Sizing法

Pert Sizing法主要依賴于專家的經(jīng)驗(yàn)。是一種加權(quán)平均法，根據(jù)多位專家單獨(dú)對(duì)工作任務(wù)的最好的、可能的、最壞的三種情況的估計(jì)值進(jìn)行加權(quán)平均得到軟件工作量的計(jì)算方法。

Pert Sizing法的基本步驟是：

①由專家對(duì)軟件規(guī)模進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估的結(jié)果應(yīng)包括最好的估計(jì)（a），可能的估計(jì)（b），最壞情況下的估計(jì)（c）。

②對(duì)多個(gè)專家評(píng)估的結(jié)果進(jìn)行算術(shù)平均。

③以多個(gè)專家的算術(shù)平均值為輸入，使用Pert公式進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算得到的預(yù)期規(guī)模是E，標(biāo)準(zhǔn)偏差是SD。規(guī)模就在（E-SD）和（E+SD）之間。計(jì)算公式如下：

E=（a+4b+c）÷6 SD=（c-a）÷6（3）Delphi法

Delphi法也是一種專家評(píng)估技術(shù)，通過組成專家組對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行估計(jì)，以及對(duì)估計(jì)結(jié)果的反饋來獲得較為客觀的估算。

Delphi法的基本步驟是：

①準(zhǔn)備估計(jì)內(nèi)容，

②成立專家組。專家組一般由3-6名有業(yè)務(wù)與技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，熟悉被估計(jì)的內(nèi)容的專家組成。

③召開估計(jì)說明會(huì)。向?qū)＜医榻B估計(jì)的內(nèi)容，對(duì)被估計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行充分的討論和完善，對(duì)估計(jì)結(jié)果的度量單位，估計(jì)結(jié)果的差異率計(jì)算方法和接受準(zhǔn)則，估計(jì)結(jié)束的準(zhǔn)則等達(dá)成一致。

④專家獨(dú)立評(píng)估。各專家根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，專家之間沒有討論和咨詢

⑤匯總估計(jì)結(jié)果。收集各專家的估計(jì)結(jié)果，制作本輪的估計(jì)結(jié)果表，計(jì)算差異率，評(píng)估估計(jì)結(jié)果。對(duì)較大的估計(jì)差異進(jìn)行討論。

⑥得到最終估計(jì)。對(duì)最后匯總的估計(jì)結(jié)果進(jìn)行審核，并對(duì)結(jié)果達(dá)成一致，提出改進(jìn)措施，以使將來的估計(jì)活動(dòng)更加有效。

1.2 模型法

模型法是用一個(gè)公式來表達(dá)軟件工作量和一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目特征（成本驅(qū)動(dòng)因子）之間的關(guān)系，是一個(gè)參數(shù)化的模型，使用系統(tǒng)規(guī)模作為估算過程的關(guān)鍵輸入。根據(jù)模型的不同，主要可以分為功能點(diǎn)法和COCOMII模型法。

（1）功能點(diǎn)法

功能點(diǎn)法（FPA）最早由IBM公司的工程師A.J.Albrecht于1979年提出，站在用戶的視角，基于用戶需求來度量軟件規(guī)模的一種方法。隨著各國研究者的不斷研究細(xì)化又有許多具體的方法，如國際功能點(diǎn)用戶協(xié)會(huì)（IFPUG，The International Function Point UsersGroup）提出的IFPUG方法、英國軟件度量協(xié)會(huì)（UKSMA，U-nited Kingdom Software Metrics Association）提出的Mk IIFPA方法、荷蘭功能點(diǎn)用戶協(xié)會(huì)（NEFPUG，Netherlands Function Point Users Group）提出的NESMA方法以及軟件度量共同協(xié)會(huì)（COSMIC，the COmmon Software Metrics Consortium）提出的COSMIC-FFP方法，這些方法都屬于Albrecht功能點(diǎn)（Function Point）方法的發(fā)展和細(xì)化。

功能點(diǎn)發(fā)的基本步驟是：

①根據(jù)需求確定信息域，并確定各信息域的類型。

②計(jì)算各個(gè)信息域的DET、RET/FTR數(shù)目。DET是指ILF/EIF中唯一的標(biāo)識(shí)字段；RET是指ILF/EIF中DET的集合，通常在一起被Update的DET集合就做為一個(gè)RET；FTR是為了完成EI/EO/EQ而被訪問的ILF/ EIF，一個(gè)ILF/EIF不管被EI/EQ/EQ訪問了多少次都記為一個(gè)FTR。

③根據(jù)各信息域的類型和RET/FTR、DET的數(shù)目以及復(fù)雜性參照表確定各信息域的復(fù)雜性。

④根據(jù)各信息域的復(fù)雜性、各信息域的加權(quán)計(jì)數(shù)計(jì)算未調(diào)整功能點(diǎn)（UFP）。

⑤決定系統(tǒng)復(fù)雜度調(diào)整因子（VAF）。調(diào)整因子由14個(gè)通用系統(tǒng)特征（GSCs）構(gòu)成。每個(gè)特征都有對(duì)應(yīng)的描述以幫助確定該特征的影響程度。

⑥計(jì)算系統(tǒng)功能點(diǎn)（FP）。計(jì)算功能點(diǎn)一般使用如下關(guān)系式：

FP=UFP×VAF

（2）COCOMII模型法

COCOMOII（COnstructive COst Model,構(gòu)造性的成本模型）模型是目前世界應(yīng)用范圍最為廣泛的成本估算模型，1981年BarryW.Boehm提出原始的模型COCOMO，現(xiàn)發(fā)展為COCOMOII。

與多數(shù)軟件成本模型一樣，COCOMOII軟件成本估算模型能被抽象為5個(gè)基本參數(shù)的函數(shù)，這5個(gè)基本參數(shù)是規(guī)模、過程、人員、環(huán)境和所要求的質(zhì)量。

COCOMII模型法通過用一個(gè)以已估算出來的原代碼行數(shù)（LOC）為自變量的經(jīng)驗(yàn)函數(shù)計(jì)算軟件開發(fā)規(guī)模，再用涉及產(chǎn)品、硬件、人員、項(xiàng)目、軟件工程中每一步驟（如分析、設(shè)計(jì)）等方面的影響因素調(diào)整工作量的估算。

2 評(píng)估方法應(yīng)用建議

在電信的IT支撐系統(tǒng)進(jìn)行工作量估計(jì)時(shí)，根據(jù)電信IT支撐系統(tǒng)的情況，可以采用經(jīng)驗(yàn)法和功能點(diǎn)法相結(jié)合的方式來進(jìn)行。

整個(gè)評(píng)估流程包括三個(gè)環(huán)節(jié)：（1）業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)化為功能數(shù)（2）功能數(shù)得到代碼行（3）代碼行計(jì)算出工作量。可以用如下圖來表示。

圖1

2.1 業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)化為功能數(shù)

業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)化為功能數(shù)，可以考慮以經(jīng)驗(yàn)法為主的方式來獲得。具體步驟是：

（1）組成專家評(píng)估小組

（2）專家對(duì)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行分析，形成功能數(shù)。在形成功能數(shù)時(shí)，可根據(jù)項(xiàng)目的復(fù)雜性，是否有可參照歷史項(xiàng)目等因素，采取類比法或功能點(diǎn)法來進(jìn)行估計(jì)。

（3）對(duì)專家評(píng)估結(jié)果進(jìn)行整理匯總，得到業(yè)務(wù)需求對(duì)應(yīng)的功能數(shù)。

2.2 功能數(shù)轉(zhuǎn)化為代碼行

功能數(shù)轉(zhuǎn)化為代碼行，可以考慮以模型法為主的方式來獲得。鑒于COCOMII模型的復(fù)雜性，在實(shí)際評(píng)估時(shí)，采用了功能點(diǎn)法的計(jì)算方法。

（1）將功能數(shù)轉(zhuǎn)換為功能點(diǎn)：根據(jù)功能復(fù)雜性和功能數(shù)，按照功能點(diǎn)法的實(shí)現(xiàn)步驟，計(jì)算生成功能點(diǎn)；

（2）將功能點(diǎn)轉(zhuǎn)換為代碼行：采用業(yè)界通用的公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，即功能點(diǎn)對(duì)應(yīng)各種語言的代碼行數(shù)，計(jì)算出代碼行的數(shù)量。

2.3 代碼行計(jì)算出工作量

由代碼行和供應(yīng)商生產(chǎn)率計(jì)算生成工作量?？赏ㄟ^對(duì)歷史項(xiàng)目的分析，來得到供應(yīng)商生產(chǎn)率。

3 結(jié)語

本文通過對(duì)業(yè)務(wù)主流軟件估計(jì)方法的研究，結(jié)合目前電信IT支撐系統(tǒng)的特點(diǎn)，通過將類比法、功能點(diǎn)法相結(jié)合的方式，在電信IT支撐系統(tǒng)的軟件評(píng)估中進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，取得了良好的效果，為建立電信IT支撐系統(tǒng)的工作量評(píng)估體系提供了借鑒意義。

[1]劉存.基于FPA的軟件工作量估算研究與實(shí)踐，2011.

[2]Jones Capes.Applied Software Measurement:Global Analysis of Productivity and Quality，2008

[3]付雅芳等.基于灰色關(guān)聯(lián)分析的軟件工作量估算方法.系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2012.

[4]解浪，楊葉.一種軟件工作量估算的不確定性度量方法.計(jì)算機(jī)工程,2012.

[5]周漢兵,關(guān)昕,馬力.功能點(diǎn)度量在軟件開發(fā)中的應(yīng)用.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2006（03）.

Research and App lication ofWorkload Evaluation Method for Software Development Project

ZHU Ming-ying，YAOWen-sheng，ZHU Hai-yun，XING Yu

(Guangdong Research Institute of China Telecom Corporation Ltd.，Guangzhou 510630)

Based on the research on the workload evaluationmethod of software development projects,combined with the analysis of the characteristics of business support system software development project,gives a suggestion for using workload evaluationmethod in telecom business support system,which is applied in practicalwork.

Workload Evaluation of Software;Experience Method;ModelMethod

1007-1423（2017）03-0061-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.03.016

朱明英（1972-），女，湖南人，博士研究生，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)镮T系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、大數(shù)據(jù)研究分析等工作

姚文勝（1969-），男，湖北人，碩士研究生，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樵朴?jì)算技術(shù)及信息化規(guī)劃

朱海云（1977-），女，廣東人，碩士研究生，工程師，研究方向?yàn)殡娦胖蜗到y(tǒng)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等研究

邢豫（1974-），男，河南淅川人，碩士研究生，高級(jí)工程師，從事領(lǐng)域?yàn)橹袊娦臝T架構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)化、大數(shù)據(jù)分析等研究工作

2016-11-22

2017-01-12