淺談軟件項(xiàng)目估算技術(shù)

摘 要：由于軟件產(chǎn)品自身的特殊性，導(dǎo)致軟件項(xiàng)目的估算工作進(jìn)行困難，估算結(jié)果準(zhǔn)確性差。為了解決這一問題，產(chǎn)生了很多不同的軟件項(xiàng)目估算技術(shù)，本文對(duì)各種估算技術(shù)的主要思想及其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行簡單的闡述。尤其是對(duì)功能點(diǎn)估算技術(shù)，本文做了詳細(xì)的介紹，并通過實(shí)例加以說明其應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞：規(guī)模估算；成本估算；實(shí)例應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP311.5

軟件項(xiàng)目的估算歷來是比較復(fù)雜的事，因?yàn)檐浖旧淼膹?fù)雜性、歷史經(jīng)驗(yàn)的缺乏、估算工具缺乏以及一些人為錯(cuò)誤，導(dǎo)致軟件項(xiàng)目的估算往往和實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn)。因此，估算錯(cuò)誤已被列入軟件項(xiàng)目失敗的四大原因之一。由此，也證明了正確對(duì)軟件項(xiàng)目進(jìn)行估算是何等重要。

在軟件項(xiàng)目管理中，估算就是對(duì)項(xiàng)目將持續(xù)多長時(shí)間或花費(fèi)多少成本的預(yù)測(cè)。所以說，估算正是一種對(duì)未來的預(yù)測(cè)。從這里也看以看出估算的重點(diǎn)就在“工作量估算”或“成本估算”，而在對(duì)這兩者進(jìn)行估算的過程中大多數(shù)情況下都少不了“軟件規(guī)模”這個(gè)條件，所以本文將軟件估算分為兩種類型，第一個(gè)種是軟件項(xiàng)目規(guī)模的估算，第二種是將估算得出的規(guī)模轉(zhuǎn)換為工作量的估算或成本的估算。目前使用比較廣泛的規(guī)模估算技術(shù)，如：代碼行估算技術(shù)、功能點(diǎn)估算技術(shù)；而使用比較廣泛的成本估算技術(shù)，如：COCOMO算法模型估算技術(shù)。

除了上述所列舉的幾種技術(shù)外，還有幾種估算技術(shù)既可以用于估算規(guī)模，也可直接應(yīng)用與估算工作量或估算成本，如：Delphi估算法、類比估算技術(shù)、PERT估算技術(shù)。這幾種估算技術(shù)不似前面所列的技術(shù)，比較有針對(duì)行，且有具體的計(jì)算過程、計(jì)算公式。這幾種技術(shù)只是一種思想，依據(jù)某個(gè)選定的科目進(jìn)行估算。下面本文將簡單介紹上述提到的幾種估算技術(shù)，并通過具體的實(shí)例重點(diǎn)闡述功能點(diǎn)估算技術(shù)。

1 估算技術(shù)簡介

1.1 代碼行估算技術(shù)。代碼行（LOC）指所有的可執(zhí)行的源代碼行數(shù)，包括可交付的工作控制語言（JCL：Job Control Language）語句、數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)類型聲明、等價(jià)聲明、輸入/輸出格式聲明等[1]。代碼行估算技術(shù)主要是估算軟件的規(guī)模，即通過該技術(shù)估算待研發(fā)軟件項(xiàng)目有多少行代碼。一般為了方便表示，使用較大的單位千代碼行（KLOC）來表示待研發(fā)軟件項(xiàng)目的規(guī)模大小。這種方法比較適用于有經(jīng)驗(yàn)積累和開發(fā)模式穩(wěn)定的公司。如果是新成立公司，使用這種估算技術(shù)則會(huì)存在很大誤差，加大項(xiàng)目失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 功能點(diǎn)估算技術(shù)。功能點(diǎn)法是一種經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的方法，但應(yīng)用成本很高，估算的工作量投入也較大。功能點(diǎn)估算技術(shù)最終結(jié)果是規(guī)模，仍然需要知道項(xiàng)目的生產(chǎn)率數(shù)據(jù)才能得出實(shí)際的工作量。功能點(diǎn)估算技術(shù)將系統(tǒng)功能分為輸入、輸出、查詢、外部文件和內(nèi)部文件5種類型。其中，輸入是一個(gè)數(shù)據(jù)跨越系統(tǒng)邊界，從外部到內(nèi)部的基本數(shù)據(jù)處理過程。數(shù)據(jù)的來源可以是人機(jī)輸入界面/接口，或是另一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)；輸出是一個(gè)衍生數(shù)據(jù)跨越系統(tǒng)邊界，從內(nèi)部到外部的基本數(shù)據(jù)處理過程。這些輸出的數(shù)據(jù)可能會(huì)產(chǎn)生報(bào)表，或發(fā)到其他外部系統(tǒng)的輸出文件；查詢是一個(gè)不包含衍生數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)維護(hù)的基本數(shù)據(jù)處理過程，包括輸入和輸出兩部分；內(nèi)部文件存在于系統(tǒng)邊界之內(nèi)，用戶可識(shí)別的一組邏輯上相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)；外部文件存在于系統(tǒng)邊界之外，用戶可識(shí)別的一組邏輯上相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。使用功能點(diǎn)估算技術(shù)估算的大概步驟為：

（1）通過需求分析將系統(tǒng)功能按照上述5種類型進(jìn)行分類。

（2）分析每個(gè)功能項(xiàng)的復(fù)雜程度，大致分為一般、簡單、復(fù)雜三種類型，每一種類型都對(duì)應(yīng)一個(gè)權(quán)重值，具體如表1。

（3）根據(jù)每個(gè)功能項(xiàng)的復(fù)雜權(quán)重值，求出功能項(xiàng)的加權(quán)和，即為未調(diào)整功能點(diǎn)數(shù)（UFC）。

（4）分析該系統(tǒng)的技術(shù)復(fù)雜度，功能點(diǎn)估算將與系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)影響因素分為14組（用Ai表示），每個(gè)分為6個(gè)級(jí)別，權(quán)重分別從0至5。根據(jù)分析結(jié)果及公式計(jì)算技術(shù)復(fù)雜度因子（TCF），即TCF=0.65+0.01（SUM（Ai））。

（5）將UFC與TCF相乘即為功能點(diǎn)數(shù)。

1.3 COCOMO算法模型。Cocomo模像是一個(gè)分層次的系列軟件成本估算模型，包括基本模型、中級(jí)模型和詳細(xì)模型3個(gè)子模型。3個(gè)模型采用同一個(gè)計(jì)算公式，即E=asb×EAF[2]。其中，E是以人月為單位的工作量；S是以KLOC為單位的程序規(guī)模；EAF是一個(gè)工作量調(diào)整因子，在基本模型中該項(xiàng)值為1，中級(jí)模型和詳細(xì)模型中根據(jù)成本驅(qū)動(dòng)因素確定；a和b是隨開發(fā)模式而變化的因子，這里開發(fā)模式被分為3中類型，即有機(jī)式、半分離式和嵌入式。

Cocomo算法模型是一種精確易用的估算方法，如果項(xiàng)目沒有足夠多的歷史數(shù)據(jù)，會(huì)使得各調(diào)整因子和系數(shù)很難確定，進(jìn)而使得估算比較困難。但是一旦項(xiàng)目建立起這種模型，則通過Cocomo模型得出的項(xiàng)目工作量和項(xiàng)目周期具有更高的準(zhǔn)確度。

1.4 Delphi估算技術(shù)。Delphi估算技術(shù)又被成為專家估算技術(shù)，它是由一個(gè)被認(rèn)為是該任務(wù)專家的人來進(jìn)行估算，且估算過程很大一部分是基于不清晰，不可重復(fù)的推理過程，也就是直覺。所以該技術(shù)中專家“?！钡某潭燃皩?duì)項(xiàng)目的理解程度是該技術(shù)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，它的好壞直接影響估算結(jié)果的準(zhǔn)確程度。

Delphi估算技術(shù)估算過程并不像功能點(diǎn)估算技術(shù)或COCOMO算法模型那樣，有明確的計(jì)算方法或計(jì)算公式。它是將待估算的項(xiàng)目的相關(guān)信息發(fā)給專家，專家估算后由專門的負(fù)責(zé)人進(jìn)行匯總，然后再發(fā)給專家估算，反復(fù)幾次后得到一個(gè)估算結(jié)果，可見只是一種思想，所以它除了用來估算規(guī)模，也可以用來估算成本、風(fēng)險(xiǎn)等，即對(duì)選定的某個(gè)科目進(jìn)行估算。

1.5 類比估算技術(shù)?！邦惐裙浪恪?，顧名思義是通過同以往類似項(xiàng)目（如應(yīng)用領(lǐng)域、環(huán)境和復(fù)雜程度等）相比較得出估算結(jié)果。類比估算技術(shù)是一種粗略的估算方法，它估算結(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。類比估算技術(shù)與Delphi估算技術(shù)類似，它的用途不僅僅用在規(guī)模估算上，也可以估算成本、工作量等。

1.6 PERT估算技術(shù)。PERT估算技術(shù)，又稱為計(jì)劃評(píng)審估算技術(shù)，它對(duì)需要估算的科目（如規(guī)模、成本、工期等）按三種不同情況估算：一個(gè)樂觀估算結(jié)果，一個(gè)最可能估算結(jié)果，一個(gè)悲觀估算結(jié)果。再通過這三個(gè)結(jié)果計(jì)算得到一個(gè)期望規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)偏差。這種估算技術(shù)可以用于估算規(guī)模，同樣也可以用于估算工期，相比較來說PERT技術(shù)估算的結(jié)果比類比估算技術(shù)的結(jié)果要更準(zhǔn)確。

2 功能點(diǎn)估算技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

假設(shè)某員工管理系統(tǒng)，經(jīng)過需求分析得知，該系統(tǒng)所包含功能如下：

（1）員工信息維護(hù)：添加員工、修改員工信息、查詢員工信息；

（2）部門信息維護(hù)：添加部門、修改部門信息；

（3）工資統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)員工年薪，并打印輸出。

其中，在該系統(tǒng)中添加一個(gè)員工資料，會(huì)使用到員工的基本信息：員工ID（標(biāo)簽控件）、姓名、性別、年齡、婚否、部門ID；教育情況：學(xué)校名稱、所學(xué)專業(yè)、學(xué)歷。對(duì)部門的維護(hù)會(huì)使用到部門的信息：部門ID（標(biāo)簽控件）、部門名稱。員工工資信息由另外一個(gè)財(cái)務(wù)系統(tǒng)提供，工資表信息有員工的基本信息：員工ID（標(biāo)簽控件）、姓名、部門名稱；工資信息：工資級(jí)別、工資金額。

根據(jù)功能點(diǎn)估算技術(shù)估算步驟，首先計(jì)算未調(diào)整功能點(diǎn)數(shù)，即各種類型功能項(xiàng)的加權(quán)和，分析該系統(tǒng)6個(gè)功能項(xiàng)所屬類型及其復(fù)雜權(quán)重值如表2：

假設(shè)該項(xiàng)目的14個(gè)技術(shù)復(fù)雜度因子均為“有一定影響”，即權(quán)重值均為2，則該項(xiàng)目功能點(diǎn)數(shù)為：FP=45×（0.65+0.01×14×2）=41.85。如果知道該項(xiàng)目使用何種語言，可以將功能點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為代碼行數(shù)。

3 結(jié)語

本文對(duì)目前比較流行的幾種軟件項(xiàng)目估算技術(shù)做了簡單介紹。重點(diǎn)講述了功能點(diǎn)估算技術(shù)，并通過一個(gè)實(shí)例演示了功能點(diǎn)估算技術(shù)的應(yīng)用方法。通過本文描述可以看出每種項(xiàng)目估算技術(shù)都有其自己的優(yōu)缺點(diǎn)，如果想要得到比較準(zhǔn)確的估算結(jié)果，不能僅靠一種估算技術(shù)，而應(yīng)該綜合運(yùn)用各種估算技術(shù)，才能得到比較全面的信息和比較準(zhǔn)確的結(jié)果。目前，也有一些基于這些估算技術(shù)的思想的自動(dòng)化估算工具產(chǎn)生，相信通過不斷的發(fā)展，將解決軟件項(xiàng)目成本估算難的問題。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李明樹，何梅，楊達(dá)，舒風(fēng)笛，王青.軟件成本估算方法及應(yīng)用[J].Journal of Software，Vol.18， No.4， April 2007，775-795.

[4]The David Consulting Group ，F(xiàn)unction Point Counting Practices Manual Release 4.2.1，January 2005，http：//www.ifpug.org/.

[5]劉謙.軟件項(xiàng)目估算方法在敏捷開發(fā)中的實(shí)踐.中國管理網(wǎng)，2010-06-18.

作者簡介：王穎，女，研究生，軟件工程專業(yè)；江文焱，男，研究生，軟件工程專業(yè)。