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软件工程5000字论文

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浅谈软件项目估算技术

摘 要:由于软件产品自身的特殊性,导致软件项目的估算工作进行困难,估算结果准确性差。为了解决这一问题,产生了很多不同的软件项目估算技术,本文对各种估算技术的主要思想及其优缺点进行简单的阐述。尤其是对功能点估算技术,本文做了详细的介绍,并通过实例加以说明其应用方法。

关键词:规模估算;成本估算;实例应用

中图分类号:TP311.5

软件项目的估算历来是比较复杂的事,因为软件本身的复杂性、历史经验的缺乏、估算工具缺乏以及一些人为错误,导致软件项目的估算往往和实际情况相差甚远。因此,估算错误已被列入软件项目失败的四大原因之一。由此,也证明了正确对软件项目进行估算是何等重要。

在软件项目管理中,估算就是对项目将持续多长时间或花费多少成本的预测。所以说,估算正是一种对未来的预测。从这里也看以看出估算的重点就在“工作量估算”或“成本估算”,而在对这两者进行估算的过程中大多数情况下都少不了“软件规模”这个条件,所以本文将软件估算分为两种类型,第一个种是软件项目规模的估算,第二种是将估算得出的规模转换为工作量的估算或成本的估算。目前使用比较广泛的规模估算技术,如:代码行估算技术、功能点估算技术;而使用比较广泛的成本估算技术,如:COCOMO算法模型估算技术。

除了上述所列举的几种技术外,还有几种估算技术既可以用于估算规模,也可直接应用与估算工作量或估算成本,如:Delphi估算法、类比估算技术、PERT估算技术。这几种估算技术不似前面所列的技术,比较有针对行,且有具体的计算过程、计算公式。这几种技术只是一种思想,依据某个选定的科目进行估算。下面本文将简单介绍上述提到的几种估算技术,并通过具体的实例重点阐述功能点估算技术。

1 估算技术简介

1.1 代码行估算技术。代码行(LOC)指所有的可执行的源代码行数,包括可交付的工作控制语言(JCL:Job Control Language)语句、数据定义、数据类型声明、等价声明、输入/输出格式声明等[1]。代码行估算技术主要是估算软件的规模,即通过该技术估算待研发软件项目有多少行代码。一般为了方便表示,使用较大的单位千代码行(KLOC)来表示待研发软件项目的规模大小。这种方法比较适用于有经验积累和开发模式稳定的公司。如果是新成立公司,使用这种估算技术则会存在很大误差,加大项目失败的风险。

1.2 功能点估算技术。功能点法是一种经过实践验证的方法,但应用成本很高,估算的工作量投入也较大。功能点估算技术最终结果是规模,仍然需要知道项目的生产率数据才能得出实际的工作量。功能点估算技术将系统功能分为输入、输出、查询、外部文件和内部文件5种类型。其中,输入是一个数据跨越系统边界,从外部到内部的基本数据处理过程。数据的来源可以是人机输入界面/接口,或是另一个应用系统;输出是一个衍生数据跨越系统边界,从内部到外部的基本数据处理过程。这些输出的数据可能会产生报表,或发到其他外部系统的输出文件;查询是一个不包含衍生数据和数据维护的基本数据处理过程,包括输入和输出两部分;内部文件存在于系统边界之内,用户可识别的一组逻辑上相互关联的数据;外部文件存在于系统边界之外,用户可识别的一组逻辑上相互关联的数据。使用功能点估算技术估算的大概步骤为:

(1)通过需求分析将系统功能按照上述5种类型进行分类。

(2)分析每个功能项的复杂程度,大致分为一般、简单、复杂三种类型,每一种类型都对应一个权重值,具体如表1。

(3)根据每个功能项的复杂权重值,求出功能项的加权和,即为未调整功能点数(UFC)。

(4)分析该系统的技术复杂度,功能点估算将与系统相关的技术影响因素分为14组(用Ai表示),每个分为6个级别,权重分别从0至5。根据分析结果及公式计算技术复杂度因子(TCF),即TCF=0.65+0.01(SUM(Ai))。

(5)将UFC与TCF相乘即为功能点数。

1.3 COCOMO算法模型。Cocomo模像是一个分层次的系列软件成本估算模型,包括基本模型、中级模型和详细模型3个子模型。3个模型采用同一个计算公式,即E=asb×EAF[2]。其中,E是以人月为单位的工作量;S是以KLOC为单位的程序规模;EAF是一个工作量调整因子,在基本模型中该项值为1,中级模型和详细模型中根据成本驱动因素确定;a和b是随开发模式而变化的因子,这里开发模式被分为3中类型,即有机式、半分离式和嵌入式。

Cocomo算法模型是一种精确易用的估算方法,如果项目没有足够多的历史数据,会使得各调整因子和系数很难确定,进而使得估算比较困难。但是一旦项目建立起这种模型,则通过Cocomo模型得出的项目工作量和项目周期具有更高的准确度。

1.4 Delphi估算技术。Delphi估算技术又被成为专家估算技术,它是由一个被认为是该任务专家的人来进行估算,且估算过程很大一部分是基于不清晰,不可重复的推理过程,也就是直觉。所以该技术中专家“专”的程度及对项目的理解程度是该技术的重点,也是难点,它的好坏直接影响估算结果的准确程度。

Delphi估算技术估算过程并不像功能点估算技术或COCOMO算法模型那样,有明确的计算方法或计算公式。它是将待估算的项目的相关信息发给专家,专家估算后由专门的负责人进行汇总,然后再发给专家估算,反复几次后得到一个估算结果,可见只是一种思想,所以它除了用来估算规模,也可以用来估算成本、风险等,即对选定的某个科目进行估算。

1.5 类比估算技术。“类比估算”,顾名思义是通过同以往类似项目(如应用领域、环境和复杂程度等)相比较得出估算结果。类比估算技术是一种粗略的估算方法,它估算结果的精确度取决于历史项目数据的完整性和准确度。类比估算技术与Delphi估算技术类似,它的用途不仅仅用在规模估算上,也可以估算成本、工作量等。   1.6 PERT估算技术。PERT估算技术,又称为计划评审估算技术,它对需要估算的科目(如规模、成本、工期等)按三种不同情况估算:一个乐观估算结果,一个最可能估算结果,一个悲观估算结果。再通过这三个结果计算得到一个期望规模和标准偏差。这种估算技术可以用于估算规模,同样也可以用于估算工期,相比较来说PERT技术估算的结果比类比估算技术的结果要更准确。

2 功能点估算技术应用实例

假设某员工管理系统,经过需求分析得知,该系统所包含功能如下:

(1)员工信息维护:添加员工、修改员工信息、查询员工信息;

(2)部门信息维护:添加部门、修改部门信息;

(3)工资统计:统计员工年薪,并打印输出。

其中,在该系统中添加一个员工资料,会使用到员工的基本信息:员工ID(标签控件)、姓名、性别、年龄、婚否、部门ID;教育情况:学校名称、所学专业、学历。对部门的维护会使用到部门的信息:部门ID(标签控件)、部门名称。员工工资信息由另外一个财务系统提供,工资表信息有员工的基本信息:员工ID(标签控件)、姓名、部门名称;工资信息:工资级别、工资金额。

根据功能点估算技术估算步骤,首先计算未调整功能点数,即各种类型功能项的加权和,分析该系统6个功能项所属类型及其复杂权重值如表2:

假设该项目的14个技术复杂度因子均为“有一定影响”,即权重值均为2,则该项目功能点数为:FP=45×(0.65+0.01×14×2)=41.85。如果知道该项目使用何种语言,可以将功能点数转换为代码行数。

3 结语

本文对目前比较流行的几种软件项目估算技术做了简单介绍。重点讲述了功能点估算技术,并通过一个实例演示了功能点估算技术的应用方法。通过本文描述可以看出每种项目估算技术都有其自己的优缺点,如果想要得到比较准确的估算结果,不能仅靠一种估算技术,而应该综合运用各种估算技术,才能得到比较全面的信息和比较准确的结果。目前,也有一些基于这些估算技术的思想的自动化估算工具产生,相信通过不断的发展,将解决软件项目成本估算难的问题。

参考文献:

[1]朱少民.软件项目管理[M].北京:清华大学出版社,2009-11.

[2]覃征等.软件项目管理[M].北京:清华大学出版社,2004.

[3]李明树,何梅,杨达,舒风笛,王青.软件成本估算方法及应用[J].Journal of Software,Vol.18, No.4, April 2007,775-795.

[4]The David Consulting Group ,Function Point Counting Practices Manual Release 4.2.1,January 2005,

[5]刘谦.软件项目估算方法在敏捷开发中的实践.中国管理网,2010-06-18.

作者简介:王颖,女,研究生,软件工程专业;江文焱,男,研究生,软件工程专业。

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《软件工程导论》是2009年1月清华大学出版社出版的图书,作者是朱少民。

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