软件项目管理-第一节：软件项目管理综述估算软件规模和工作量估算

Posted 2022-02-26 快乐江湖

文章目录

• 一：软件项目管理综述
• • （1）管理
  • （2）软件项目管理
• 二：估算软件规模
• • （1）代码行技术
  • • A：定义
    • B：方法
    • C：优缺点
  • （2）功能点技术
  • • A：定义
    • B：信息域特性
    • C：估算功能点的步骤
    • • ①：计算未调整的功能点数UFP
      • ②：计算技术复杂性因子TCF
      • ③：计算功能点数FP
• 三：工作量估算
• • （1）静态单变量模型
  • • A：形式
    • B：分类
    • • ①：面向KLOC的估算模型
      • ②：面向FP的估算模型
  • （2）动态多变量模型
  • • A：定义
    • B：形式
  • （3）COCOMO2模型
  • • A：三层模型
    • B：特点
    • C：形式
    • D：与COCOMO模型所使用成本因素的区别
    • E：模型指数
    • F：COCOMO2的5个分级因素

一：软件项目管理综述

（1）管理

管理：管理是通过计划、组织和控制等一系列活动，合理地配置和使用各种资源，以达到既定目标的过程

（2）软件项目管理

软件项目管理：软件项目管理先于任何技术活动之前开始，并且贯穿于软件的整个生命周期之中。软件项目管理过程从一组项目计划活动开始，而制定计划的基础是工作量估算和完成期限估算

二：估算软件规模

（1）代码行技术

A：定义

代码行技术：代码行技术依据以往开发类似产品的经验和历史数据，估计实现一个功能所需要的源程序行数。是一种比较简单的定量估算软件估摸的方法

B：方法

• . 把实现每个功能的源程序行数累加起来，可得到实现整个软件所需要的源程序行数
• . 估计程序的最小规模(a)、 最大规模(b) 和最可能的规模(m), 分别算出这3种规模的平均值后，再用下式计算程序规模的估计值:$L=\frac{\bar{a}+4\bar{m}+\bar{b}}{6}$
• . 程序小时用的单位是代码行数(LOC)；程序大时用的单位是千行代码数(KLOC)

C：优缺点

优点：

• 代码是所有软件开发项目都有的“产品”，而且很容易计算代码行数
• 有以往开发类似产品的历史数据可参考时，估计出的数值比较准确

缺点：

• 源程序仅是软件配置的一个成分，用它的规模代表整个软件的规模不太合理
• 用不同语言实现同一个软件所需要的代码行数并不相同
• 不适用于非过程语言

（2）功能点技术

A：定义

功能点技术：功能点技术依据对软件信息域特性和软件复杂性的评估结果，估算软件规模。用 功能点(FP) 为单位度量软件规模。是为了克服代码行技术的缺点，提出来的新技术

B：信息域特性

• 输入项数(Inp):用户向软件输入的项数，这是输入给软件提供面向应用的数据
• 输出项数(Out): 软件向用户输出的项数，它们向用户提供面向应用的信息
• 查询数(Inq):一次联机输入，它导致软件以联机输出方式产生某种即时响应
• 主文件数(Maf): 逻辑主文件(数据的一个逻辑组合)的数目
• 外部接口数(Inf): 机器可读的全部接口数量，用这些接口把信息传送给另一个系统

C：估算功能点的步骤

①：计算未调整的功能点数UFP

• 把产品信息域的每个特性都分类为简单级、平均级或复杂级，并根据其等级为每个特性分配一个功能点数
• 用下式计算未调整的功能点数UFP：$UFP=a_1\times Inp+a_2\times Out+a_3\times Inq+a_4\times Maf+a_5\times Inf$
• 其中，$a_i$(1<$i$<5) 是信息域特性系数，由相应特性的复杂级别决定，如下表所示
  

②：计算技术复杂性因子TCF

这一步骤度量14种技术因素对软件规模的影响程度，下表中列出了全部技术因素，并用$F_i(1\le i\le 14)$代表这些因素

• 根据软件的特点，为每个因素分配一个从0（不存在或对软件规模无影响）到5（有很大影响）的值
• 计算技术因素对软件规模的综合影响程度$DI$(0~70)： $DI={\sum }_{i=1}^{14}{F}_i$
• 技术复杂性因子$TCF$(0.65~1.35) ： $TCF=0.65+0.01\times DI$

③：计算功能点数FP

$$FP=UDP\times TCF$$

三：工作量估算

软件估算模型使用由经验导出的公式来预测软件开发工作量，工作量是软件规模的函数，工作量的单位通常是人月(pm)。没有一个估算模型可以适用于所有类型的软件和开发环境

（1）静态单变量模型

A：形式

静态单变量模型的总体结构形式如下：

$$E=A+B\times (ev{)}^c$$

• A、B、C是由经验导出的常数
• E是以人月为单位的工作量
• ev是估算变量（KLOC或FP）

B：分类

①：面向KLOC的估算模型

• Walston_Felix模型：$E=5.2\times (KLOC{)}^{0.91}$
• Bailey_Basili模型：$E=5.5+0.73\times (KLOC{)}^{1.1.6}$
• Boehm简单模型：$E=3.2\times (KLOC{)}^{1.05}$
• Doty模型(KLOC > 9时适用)：$E=5.288\times (KLOC{)}^{1.047}$

②：面向FP的估算模型

• Albrecht & Gaffney模型：$E=-13.39+0.0545FP$
• Maston,Barnett和Mellichamp模型：$E=585.7+15.12FP$

（2）动态多变量模型

A：定义

动态多变量模型( 软件方程式)是根据从4000多个当代软件项目中收集的生产率数据推导出来的。该模型把工作量看作软件规模和开发时间这两个变量的函数

B：形式

动态多变量估算模型的形式如下:

$$E=(LOC\times \frac{B^{0.333}}{P})\times (\frac{1}{t}{)}^4$$

其中E是以人月或人年为单位的工作量；t是以月或年为单位的项目持续时间；B是特殊技术因子，对于较小的程序（KLOC=5-15）,B=0.16，对弈超过70KLOC的程序，B=0.39；P是生产率参数，它反映了以下因素对工作量的影响

• 总体过程成熟度及管理水平
• 使用良好的软件工程实践的程度
• 使用的程序设计语言的级别
• 软件环境的状态
• 软件项目组的技术及经验
• 应用系统的复杂程度

（3）COCOMO2模型

A：三层模型

COCOMO是 构造性成本模型(constructive cost model) 的英文缩写COCOMO2给出了3个层次模型，这3个层次的模型在估算工作量时，对软件细节考虑的详尽程度逐级增加。这3个模型如下:

• 应用系统组成模型：主要用于估算构建原型的工作量，模型名字暗示在构建原型时大量使用已有的构件
• 早期设计模型：适用于体系结构设计阶段。
• 体系结构模型：适用于完成体系结构设计之后的软件开发阶段

B：特点

• 这个层次的模型在估算工作量时，对软件细节考虑的详尽程度逐级增加
• 这些模型既可以用于不同类型的项目，也可以用于同一个项目的不同开发阶段

C：形式

COCOMO2模型把软件开发工作量表示成代码行数(KLOC)的非线性函数

$$E=a\times KLO{C}^b\times \prod _{i=0}^{17}{f}_i$$

• E是以人月或人年为单位的工作量
• a是模型系数
• KLOC是估计的源代码行数（以千行为单位）
• b是模型指数
• $f_i$ ($i$=1~17)是成本因素

D：与COCOMO模型所使用成本因素的区别

• 新增加了4个成本因素，它们分别要求的是可重用性、需要的文档量、人员连续性和多地点开发
• 略去了原始模型中的两个成本因素
• 某些成本因素(分析员能力、平台经验、语言和工具经验)对生产率的影响增加了，另一些成本因素(程序员能力)的影响减小了

E：模型指数

COCOMO2采用了的b分级模型，是使用5个分级因素$W_i$ ($1\le i\le 5$)，其中每个因素都划分成从甚低（$W_i$=5）到特高（$W_i$=0）的6个级别，用下式计算b（1.01~1.26）的数值

$$b=1.01+0.<$$