軟件度量管理的應(yīng)用研究

倪新潔 梁彪

【摘要】軟件度量管理作為一種有效的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的管理方式，目前在我國(guó)軟件行業(yè)受到了廣泛重視，本文分析軟件度量體系構(gòu)架，然后重點(diǎn)分析基于FPA方法的軟件度量，并就其應(yīng)用作了說(shuō)明。

【關(guān)鍵詞】軟件;度量;管理;應(yīng)用

在信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，這種廣泛的應(yīng)用，與軟件企業(yè)為各個(gè)行業(yè)打造的行業(yè)專用應(yīng)用軟件息息相關(guān)。在軟件企業(yè)研制軟件的過(guò)程中，需要對(duì)軟件未來(lái)的運(yùn)行情況進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)，減少軟件的過(guò)程結(jié)果偏差，進(jìn)而促進(jìn)項(xiàng)目的管理者對(duì)有關(guān)的軟件的開(kāi)發(fā)工作實(shí)行精準(zhǔn)的管理，同時(shí)還能使相關(guān)人員盡快發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中的不足和制約軟件發(fā)展的問(wèn)題，為軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程控制[1]、評(píng)價(jià)和進(jìn)行改善提供一定的管理依據(jù)，使整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)組織能夠更好的進(jìn)行軟件的開(kāi)發(fā)活動(dòng)。為了達(dá)到軟件開(kāi)發(fā)中的這一目的，需要進(jìn)行軟件的度量。軟件的度量就是采用不同的量度對(duì)軟件生命周期中的各個(gè)元素進(jìn)行度量。

當(dāng)前，在軟件行業(yè)，為了進(jìn)行項(xiàng)目的有效管理和監(jiān)控，可以依據(jù)軟件度量相關(guān)的理論知識(shí)建立一套專門的測(cè)試流程，按照現(xiàn)代化的方式對(duì)項(xiàng)目過(guò)程進(jìn)行定量的度量。在軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)，如果實(shí)行了軟件度量管理策略，那么將會(huì)使項(xiàng)目經(jīng)理在負(fù)責(zé)項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中，能夠更加便捷的確定項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的規(guī)模、投入的資金和物力、制定項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃和工作量核算標(biāo)準(zhǔn)以及績(jī)效考核等方面的工作。

一、軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程度量體系架構(gòu)

從當(dāng)前在各企業(yè)進(jìn)行的軟件度量分析，可以看出軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的度量體系的架構(gòu)應(yīng)該包含以下方面的核心內(nèi)容：（1）開(kāi)發(fā)一個(gè)行之有效的度量過(guò)程，并讓這個(gè)過(guò)程稱為軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中進(jìn)行項(xiàng)目管理的一個(gè)部分（2）對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程資源進(jìn)行定制與整合，進(jìn)而擬定項(xiàng)目及相關(guān)手續(xù)的過(guò)程計(jì)劃;（3）按照擬定的計(jì)劃和相關(guān)手續(xù)進(jìn)行項(xiàng)目管理的度量過(guò)程;（4）依據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行時(shí)間和進(jìn)度情況以及度量任務(wù)的改變，對(duì)原有計(jì)劃的度量手續(xù)進(jìn)行改進(jìn)，然后改善度量管理的過(guò)程。

為了滿足上述軟件體系架構(gòu)應(yīng)該包含的核心內(nèi)容，以美國(guó)的卡內(nèi)基——梅隆大學(xué)的軟件工程研究所的相關(guān)專家和學(xué)者為主的相關(guān)研究者提出了一個(gè)軟件度量過(guò)程體系結(jié)構(gòu)圖，具體如圖1所示。

圖1 軟件度量過(guò)程體系結(jié)構(gòu)

（一）度量過(guò)程計(jì)劃的制定

對(duì)于一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，為了更好的實(shí)施對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的管理，借助度量管理的手段進(jìn)行管理，現(xiàn)實(shí)意義重大。在這個(gè)過(guò)程中，首先應(yīng)做好度量過(guò)程技術(shù)的制定。制定一套有效的度量過(guò)程計(jì)劃需要重視如下兩個(gè)方面的問(wèn)題，一個(gè)是對(duì)度量需求的大小要有明確的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而依據(jù)需求大小制定一個(gè)與這個(gè)活動(dòng)相適應(yīng)的度量過(guò)程。為此，我們采用目標(biāo)、問(wèn)題、度量的方法對(duì)需求進(jìn)行分解和識(shí)別。另一個(gè)是將整個(gè)度量過(guò)程的步驟進(jìn)行定義，主要是定義完整、一致、可操作的度量。對(duì)于數(shù)據(jù)的采集方法進(jìn)行定義，確定采用怎樣的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄與保存，以及定義可以對(duì)相關(guān)度量數(shù)據(jù)采用何種方法進(jìn)行分析的技術(shù)。

（二）度量過(guò)程的實(shí)施

度量過(guò)程的實(shí)施是依據(jù)制定的度量過(guò)程計(jì)劃來(lái)進(jìn)行的。因此，實(shí)施度量過(guò)程也有兩個(gè)方面的內(nèi)容：一個(gè)是進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，即依據(jù)已經(jīng)度量好的操作去進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，并做好記錄與存儲(chǔ)工作;另一個(gè)方面就是對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并提交分析報(bào)告。

（三）改進(jìn)度量過(guò)程

改進(jìn)度量過(guò)程是度量過(guò)程體系中可能存在的一個(gè)活動(dòng)，這是一個(gè)進(jìn)行不斷優(yōu)化的過(guò)程活動(dòng)。這個(gè)活動(dòng)存在的目的就是為了對(duì)度量過(guò)程進(jìn)行不斷的改善與優(yōu)化，使這個(gè)度量過(guò)程能夠適應(yīng)項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中各種突發(fā)問(wèn)題對(duì)項(xiàng)目管理產(chǎn)生的干擾。

二、軟件規(guī)模度量方法及其應(yīng)用

（一）度量方法介紹

在軟件行業(yè)中應(yīng)用度量，首次還是應(yīng)用在估算軟件的規(guī)模上，在這個(gè)應(yīng)用過(guò)程中，形成了多種方法。例如：功能點(diǎn)分析法、代碼行分析法、專家判定法模型、特征點(diǎn)、對(duì)象點(diǎn)、模糊邏輯等。而且這些方法在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)衍生出多種具體的方法。在其中，功能點(diǎn)分析法（ Function Points Analysis， FPA）產(chǎn)生于上世紀(jì)70年代中期，目的是為了解決LOC度量過(guò)程中的一些問(wèn)題和局限性，IBM聘請(qǐng)Allan Alhrecht等人進(jìn)行不斷深入研究之后總結(jié)出的一套經(jīng)驗(yàn)方法。這個(gè)方法面世之后，立刻就被國(guó)際功能點(diǎn)用戶協(xié)會(huì)提出的一種全新的IFPUG方法繼承與取代。這個(gè)新方法的出現(xiàn)，使得軟件度量方法得到國(guó)家軟件行業(yè)相關(guān)企業(yè)和個(gè)人的推崇和接受。本文探討的正是一種基于FPA的軟件度量體系是如何建立的，以及其在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程項(xiàng)目管理實(shí)踐中的應(yīng)用。

對(duì)我國(guó)當(dāng)前的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，基于FPA法的度量管理手段已經(jīng)開(kāi)始了較好的應(yīng)用?；贔PA方法的度量管理在項(xiàng)目管理過(guò)程中，能夠協(xié)助相關(guān)管理者解決軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題，對(duì)于項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的成本和進(jìn)度也能較好的進(jìn)行控制，而且這樣的度量管理手段能夠十分方便的進(jìn)行變化，促進(jìn)對(duì)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的管理，提升軟件開(kāi)發(fā)的效果。如下將詳細(xì)介紹基于FPA方法的軟件度量體系。

（二）基于FPA方法的軟件度量體系及其應(yīng)用

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，加上信息化建設(shè)步伐的加速，計(jì)算機(jī)軟件行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，這也給軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。對(duì)于軟的開(kāi)發(fā)過(guò)程實(shí)施有效的管理不僅能夠提升軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的成本和效果，而且還能促進(jìn)企業(yè)管理水平的提升。對(duì)于一個(gè)成功的開(kāi)發(fā)軟件系統(tǒng)的過(guò)程，開(kāi)發(fā)出的軟件能夠按時(shí)保質(zhì)的完成并交付給用戶。從對(duì)國(guó)內(nèi)外軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的管理來(lái)看，影響軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程成敗的因素多種多樣，而這其中的關(guān)鍵因素主要是軟件開(kāi)發(fā)成本的估算和管理控制。因此，對(duì)于一個(gè)即將進(jìn)行的軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，需要對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的規(guī)模大小、研發(fā)需要的資源和進(jìn)度等情況作出一個(gè)合理的估算。

借助于當(dāng)前在軟件發(fā)展行業(yè)廣泛應(yīng)用的度量體系來(lái)解決企業(yè)軟件項(xiàng)目管理方面的問(wèn)題，其現(xiàn)實(shí)意義和作用巨大。如下將對(duì)基于FPA構(gòu)建滿足決策者需求的度量方法進(jìn)行探討。

1.FPA方法介紹

對(duì)于一個(gè)軟件項(xiàng)目的規(guī)模，F(xiàn)PA方法認(rèn)為由三個(gè)部分組成：信息處理規(guī)模、技術(shù)復(fù)雜程度和功能點(diǎn)數(shù)（FP）。

（1）信息處理規(guī)模

依據(jù)FPA方法，分析軟件開(kāi)發(fā)的度量管理過(guò)程，發(fā)現(xiàn)采用這樣的方法對(duì)信息進(jìn)行標(biāo)注，能夠計(jì)算出對(duì)系（或模塊）中的每一種元素的數(shù)目，將計(jì)算出的元素?cái)?shù)目與加權(quán)值的合計(jì)數(shù)進(jìn)行相乘，即為信息的處理規(guī)模，成為UAF。 每一種描述權(quán)值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 功能點(diǎn)權(quán)值表

功能點(diǎn) 統(tǒng)計(jì)值 加權(quán)因數(shù)

容易 較難 偏難 容易 較難 偏難

外部輸入數(shù) I1 I2 I3 2 3 5

外部輸出數(shù) O1 O2 O3 3 4 6

外部查詢數(shù) Q1 Q2 Q3 2 5 7

內(nèi)部邏輯 LF1 LF2 LF3 8 10 14

外部接口

文件數(shù) EF1 EF2 EF3 6 7 12

計(jì)算的方法為：FP=I+O+Q+LF+EF

式中每一項(xiàng)的計(jì)算值分別是統(tǒng)計(jì)值和加權(quán)系數(shù)的累加。其值分別為對(duì)應(yīng)的加權(quán)因素的系數(shù)乘積之和。

（2）技術(shù)復(fù)雜度

基于FPA方法的獨(dú)立管理體系，其復(fù)雜度需要借助于調(diào)整系數(shù)的值。在這種方法中，調(diào)整系數(shù)的值與與14個(gè)通用系統(tǒng)的特性有關(guān)，每一個(gè)特性都有與之相應(yīng)的相關(guān)描述，進(jìn)而幫助確定系統(tǒng)特性的影響程度。影響程度的取值范圍為0～5之間，影響程度越大，數(shù)值越高。對(duì)這些特性進(jìn)行評(píng)估，能夠得到系統(tǒng)的調(diào)整系數(shù)。

（3）計(jì)算功能點(diǎn)數(shù)

對(duì)于修訂后的功能系數(shù)，直接將功能點(diǎn)書和修訂系數(shù)進(jìn)行相乘即可得到。

2.FPA方法在軟件工程開(kāi)發(fā)管理中的應(yīng)用

僅僅從前文所述的FPA法的計(jì)算方法來(lái)看，這種方法的適用范圍似乎只是對(duì)于一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行前期的規(guī)?；\(yùn)作進(jìn)行任務(wù)規(guī)模估算的工具，對(duì)于具體的項(xiàng)目工程管理視乎沒(méi)有重要的用途。然而事實(shí)卻與這個(gè)情況相反，因?yàn)檫@個(gè)方法是借助功能點(diǎn)為基本度量的出發(fā)點(diǎn)。如果結(jié)合相關(guān)的度量方法體系，有效的設(shè)定相關(guān)的指標(biāo)，并對(duì)過(guò)程進(jìn)行中的各種確定的量的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和進(jìn)行有效分析，則對(duì)于項(xiàng)目管理者做出決定有很重大的作用，能夠進(jìn)一步改善軟件開(kāi)發(fā)中存在的問(wèn)題。為此，我們將討論基于FPA的度量方法在軟件管理中的應(yīng)用。

（1）計(jì)劃度量

對(duì)于項(xiàng)目管理組織，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和用戶的滿意程度，是他們關(guān)注的首要問(wèn)題;其次，就是估算項(xiàng)目管理中一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的規(guī)模，對(duì)項(xiàng)目的完成情況進(jìn)行監(jiān)督，對(duì)成本進(jìn)行控制的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程有實(shí)際的度量數(shù)據(jù)。另外，對(duì)于項(xiàng)目管理組織，還要（下轉(zhuǎn)第73頁(yè)）（上接第70頁(yè)）定期依據(jù)相關(guān)的考核標(biāo)準(zhǔn)對(duì)整個(gè)研發(fā)和生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)的生產(chǎn)能力和過(guò)程能力進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。為此，分析管理者的需求，對(duì)其進(jìn)行有效的分解和識(shí)別，然后將這些需求轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢赃M(jìn)行直接量化的關(guān)鍵度量，并用一致和能夠重復(fù)進(jìn)行的方法對(duì)必要的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。

（2）完善和提升度量體系，促進(jìn)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程改進(jìn)

作為進(jìn)行度量的基礎(chǔ)的FPA法，由于正處于不斷完善和發(fā)展的過(guò)程，對(duì)于不同的項(xiàng)目管理過(guò)程，其可能并不適用，在進(jìn)行估算時(shí)可能存在一定的主觀性。為此，項(xiàng)目管理組織可以依據(jù)項(xiàng)目需要，對(duì)相關(guān)過(guò)程和體系進(jìn)行定制和優(yōu)化，采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)成一致進(jìn)行分析并促進(jìn)管理。同時(shí)，度量過(guò)程也不僅僅是對(duì)項(xiàng)目的歷史信息進(jìn)行評(píng)價(jià)，也不僅僅是為了一份分析報(bào)告。以功能點(diǎn)為衡量方法的度量體系，對(duì)軟件各階段的產(chǎn)出物進(jìn)行衡量和控制，并用于評(píng)價(jià)組織過(guò)程績(jī)效的改進(jìn)，從而得到在軟件工程中的最佳實(shí)踐。

三、總結(jié)

FPA方法是一種廣大用戶均能理解的度量方法，它能夠在項(xiàng)目進(jìn)行的各個(gè)階段發(fā)揮作用，為項(xiàng)目的正常進(jìn)行提供技術(shù)支撐。對(duì)于我國(guó)進(jìn)行的軟件開(kāi)發(fā)度量管理，在引入全新的基于FPA的獨(dú)立體系之后，改善了我國(guó)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中開(kāi)發(fā)效率低，管理力度不強(qiáng)的問(wèn)題，克服了我國(guó)作坊式軟件開(kāi)發(fā)先天性的不足，促進(jìn)了我國(guó)軟件開(kāi)發(fā)的全面開(kāi)花，也提升了相關(guān)軟件企業(yè)在世界范圍內(nèi)的影響力。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：倪新潔（1968—），男，大學(xué)本科，工程師，從事企業(yè)技術(shù)管理工作。