基于能力目標(biāo)的軟件研發(fā)人工成本預(yù)算的研究和分析

王玲　盧彩霞

摘要：以CMMI①所提供的量化管理思想和FPA②模型的估算思想為基礎(chǔ)，研究了基于能力目標(biāo)（PPB③）的軟件研發(fā)人工成本預(yù)算的建立過(guò)程。通過(guò)過(guò)程穩(wěn)定的歷史項(xiàng)目數(shù)據(jù)建立起PPM④，用以預(yù)測(cè)新項(xiàng)目的過(guò)程性能，并通過(guò)對(duì)可控因子的調(diào)整，以制定出滿足能力目標(biāo)要求的、量化的人工成本預(yù)算范圍值。同傳統(tǒng)的控制人工成本的方法相比，在成本控制目標(biāo)的確定上更可信和客觀。

關(guān)鍵詞： CMMI；能力目標(biāo)；人工成本預(yù)算；PPB；PPM

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）36-8669-03

軟件研發(fā)項(xiàng)目中人工成本所占比重很高，管理好人工成本對(duì)降低項(xiàng)目成本意義重大。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前有64.7%的企業(yè)在研發(fā)成本管理方法中使用預(yù)算管理的方法，有16.4%的企業(yè)使用目標(biāo)成本管理的方法[1]。但是目標(biāo)成本的制定是否合理，達(dá)成目標(biāo)的置信度如何，采用什么樣的成本估算方式能減少主觀因素的影響，這些問(wèn)題往往需要量化的數(shù)據(jù)做支持加以解決。

本文正是按照CMMI模型提供的量化管理的思想，總結(jié)出量化管理的流程，結(jié)合實(shí)際可操作性對(duì)FPA模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化改進(jìn)，研究了基于能力目標(biāo)的研發(fā)人工成本預(yù)算的建立過(guò)程和方法，并通過(guò)對(duì)關(guān)鍵過(guò)程調(diào)整關(guān)鍵過(guò)程中的關(guān)鍵因素，達(dá)到滿足能力目標(biāo)的要求。

1 CMMI簡(jiǎn)介

CMMI是美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)軟件工程研究所應(yīng)美國(guó)聯(lián)邦政府的要求，于1991年開(kāi)始并持續(xù)完善的一種用于評(píng)價(jià)軟件開(kāi)發(fā)組織能力并幫助其改善質(zhì)量的方法模型。CMMI 模型可以通過(guò)連續(xù)式和階段式兩種表示方式反映組織過(guò)程的成熟度等級(jí)。在階段式的表示方法中分5個(gè)級(jí)別，四級(jí)是量化管理級(jí)，其特點(diǎn)是對(duì)組織和項(xiàng)目的質(zhì)量、過(guò)程性能建立了量化的目標(biāo)，并用統(tǒng)計(jì)和量化的技術(shù)來(lái)控制過(guò)程和管理項(xiàng)目。

2 量化管理流程

過(guò)程性能是對(duì)過(guò)程實(shí)施結(jié)果的一種度量[2]。按照組織的度量定義收集歷史數(shù)據(jù)建立過(guò)程性能模型，描述某些過(guò)程實(shí)施結(jié)果的范圍與分布，從而預(yù)測(cè)該過(guò)程在其他項(xiàng)目中的實(shí)施。過(guò)程性能模型的建立可以幫助組織定量理解已建立的組織標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程和項(xiàng)目已定義過(guò)程的性能，從而進(jìn)一步定量管理組織中的各個(gè)項(xiàng)目[3]。

CMMI四級(jí)過(guò)程域“組織過(guò)程性能”（Organizational Process Performance， OPP）要求為實(shí)現(xiàn)組織的量化管理目標(biāo)建立并維護(hù)過(guò)程性能模型，可以是建立的PPM或PPB。同時(shí)在“量化項(xiàng)目管理”（Quantitative Project Manager，QPM）過(guò)程域中應(yīng)用這些PPM或PPB對(duì)目標(biāo)的可控性進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)行原因分析并采取措施將目標(biāo)實(shí)現(xiàn)在可控范圍中。因此PPM 和PPB的建立和應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)量化管理的重點(diǎn)。通過(guò)對(duì)OPP和QPM這兩個(gè)過(guò)程域的特定目標(biāo)和特定實(shí)踐的歸納和總結(jié)，形成了基于能力目標(biāo)的量化管理的基本流程：

1） 從組織的多個(gè)商業(yè)目標(biāo)中選擇出一個(gè)或多個(gè)，確立為要進(jìn)行量化管理的目標(biāo)；

2） 通過(guò)歷史數(shù)據(jù)建立的PPB，使用統(tǒng)計(jì)技術(shù)和方法對(duì)量化目標(biāo)的可實(shí)現(xiàn)性進(jìn)行能力分析，從而確定出定量的量化控制目標(biāo)；

3） 根據(jù)確定的量化管理目標(biāo)，分析并識(shí)別出影響目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程和因素，通過(guò)敏感性分析方法找出關(guān)鍵因素從而確定出關(guān)鍵過(guò)程⑤；

4） 定義關(guān)鍵因素的度量；

5） 根據(jù)度量定義，對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查和驗(yàn)證⑥

6） 使用回歸方法，建立與量化目標(biāo)相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)模型；

7） 在項(xiàng)目應(yīng)用中使用PPM或PPB進(jìn)行量化管理；

8） 當(dāng)有新的項(xiàng)目完工后，收集項(xiàng)目數(shù)據(jù)，對(duì)組織的PPB、PPM進(jìn)行更新。

3 人工成本預(yù)算的建立

基于以上量化管理的流程和步驟，針對(duì)某軟件公司提出的控制研發(fā)項(xiàng)目人工成本的商業(yè)目標(biāo)，那么可以轉(zhuǎn)化為在計(jì)劃階段通過(guò)制定人工成本預(yù)算目標(biāo)值的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人工成本的控制。那么人工成本的預(yù)算目標(biāo)多少是合理和可控的？如何通過(guò)調(diào)整因素，制定出滿足目標(biāo)要求的人工成本預(yù)算？圍繞以上問(wèn)題，該文以下給出了基于能力目標(biāo)的人工成本預(yù)算的建立過(guò)程和方法。

3.1 建立能力目標(biāo)

對(duì)于同一類(lèi)型過(guò)程穩(wěn)定的研發(fā)項(xiàng)目，人工成本的控制目標(biāo)值定為多少是合理的呢？目標(biāo)值定高了，不需要進(jìn)行控制很容易就能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。目標(biāo)值定低了，根本不能保證做完項(xiàng)目。因此需要對(duì)人工成本目標(biāo)值可實(shí)現(xiàn)性的能力進(jìn)行分析，從而確定出定量的、可實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)值。收集公司歷史研發(fā)項(xiàng)目的人工成本、合同額數(shù)據(jù)，計(jì)算項(xiàng)目人工成本率⑦，使用Minitab⑧工具對(duì)人工成本率的能力進(jìn)行分析，如圖1。

圖1 人工成本率能力分析圖

圖1中數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，采集的20個(gè)樣本數(shù)據(jù)的人工成本率均值是66.3%，當(dāng)設(shè)置的人工成本率上限為70%時(shí)，項(xiàng)目人工成本率超出70%上限的概率為0.55%，從概率學(xué)的角度來(lái)講是這種情況幾乎是不會(huì)發(fā)生的。因此該公司采樣的歷史人工成本率數(shù)據(jù)所反映出來(lái)的是：項(xiàng)目人工成本控制在項(xiàng)目合同總額70%這一目標(biāo)是有能力的，目標(biāo)是可實(shí)現(xiàn)的，從而建立起了對(duì)研發(fā)項(xiàng)目人工成本預(yù)算控制的能力目標(biāo)。

3.2 建立估算模型

3.2.1 FPA模型的估算方法

研究FPA模型對(duì)人工成本的估算方法，其中FPA模型的基本思想是：將應(yīng)用程序的規(guī)模建立在不因程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言而改變的外部特性之上[4]。其估算的大致步驟：第1步：統(tǒng)計(jì)計(jì)算初始功能數(shù)（UFC），由不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型⑨和每類(lèi)數(shù)據(jù)類(lèi)型的復(fù)雜性級(jí)別權(quán)重⑩加權(quán)求和得出；第2步：計(jì)算技術(shù)復(fù)雜因子TCF11；第3步：用TCF校正UCF，得到功能點(diǎn)FP；第4步：收集和統(tǒng)計(jì)得到的以功能點(diǎn)衡量的軟件生產(chǎn)率（以人月/FP為單位），估算軟件開(kāi)發(fā)所需人工成本，并安排項(xiàng)目進(jìn)度。在FPA模型中確定FP是關(guān)鍵和重點(diǎn)，它是從面向功能的角度考慮問(wèn)題，而且在估算過(guò)程中的主觀成分較多[4-5]。

3.2.2 基于能力目標(biāo)的模型估算方法

該軟件公司研發(fā)項(xiàng)目具有用戶業(yè)務(wù)較穩(wěn)定，需求比較明確，并且是基于統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用相同開(kāi)發(fā)技術(shù)等特點(diǎn)。收集這些影響因素的數(shù)據(jù)進(jìn)行敏感性分析，在逐步回歸的過(guò)程中這些因素因?yàn)榕c工作量相關(guān)性較低而被自動(dòng)篩除，因而在建立估算模型時(shí)忽略數(shù)據(jù)類(lèi)型間復(fù)雜性級(jí)別、技術(shù)復(fù)雜因子這兩個(gè)因素影響。分析得出規(guī)模（size）、復(fù)用率（reuse rate）、小組生產(chǎn)率（team productivity）12同工作量的關(guān)系是強(qiáng)相關(guān)的。

規(guī)模、復(fù)用率、小組生產(chǎn)率和小組費(fèi)率這四個(gè)關(guān)鍵因素中，規(guī)模大小由客戶的需求所決定是不可調(diào)整的，復(fù)用率是參考?xì)v史同類(lèi)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)也是相對(duì)穩(wěn)定不變的。小組生產(chǎn)率和小組費(fèi)率都與小組人員組成13有關(guān)，不同等級(jí)的人員組成使得小組生產(chǎn)率和小組費(fèi)率不同。因此，調(diào)整人員的過(guò)程對(duì)于制定滿足能力目標(biāo)的人工成本預(yù)算是一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程。

3.2.3 模型間的關(guān)系

研發(fā)項(xiàng)目的全過(guò)程都涵蓋了人工的投入，所以按照研發(fā)的需求、設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試分階段的制定人工成本預(yù)算。確定工作量是關(guān)鍵，各階段的工作量與各階段的規(guī)模、復(fù)用率和小組生產(chǎn)率有關(guān)。因此，按階段收集歷史項(xiàng)目的規(guī)模（功能點(diǎn)數(shù)、類(lèi)/表/視圖/存儲(chǔ)過(guò)程、代碼行數(shù)、測(cè)試用例數(shù)）、人員組成、小組生產(chǎn)率、復(fù)用率、工作量分別建立各階段的規(guī)模模型、生產(chǎn)率模型和工作量模型， 三類(lèi)模型間的關(guān)系如圖2。

圖2 模型關(guān)系圖

3.3建立人工成本預(yù)算

項(xiàng)目在計(jì)劃階段時(shí)，按以下步驟使用模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，并建立人工成本預(yù)算目標(biāo)值范圍。

1） 項(xiàng)目經(jīng)理按照項(xiàng)目進(jìn)度要求劃分里程碑，初步確定各階段的人員計(jì)劃；

2） 確定項(xiàng)目的初始規(guī)模，分別代入各階段的規(guī)模模型，預(yù)測(cè)出各階段的規(guī)模；

3） 根據(jù)確定的各階段的初始人員計(jì)劃，計(jì)算出各階段小組平均水平，分別代入各階段的生產(chǎn)率模型中，預(yù)測(cè)出各階段的小組生產(chǎn)率；

4） 根據(jù)每個(gè)階段人員組成，計(jì)算各階段小組平均費(fèi)率；

5） 參考?xì)v史項(xiàng)目，確定各階段的規(guī)模的復(fù)用率；

6） 將各階段預(yù)測(cè)出的規(guī)模，小組生產(chǎn)率和復(fù)用率，分別代入各階段工作量模型中，預(yù)測(cè)出個(gè)階段的工作量；

7） 根據(jù)階段工作量來(lái)判斷是否超出項(xiàng)目階段進(jìn)度要求14，如果超出，調(diào)整人員，重復(fù)3-7步；如果不超出進(jìn)行下一步；

8） 根據(jù)階段工期和階段小組平均費(fèi)率計(jì)算階段的預(yù)算；

9） 反復(fù)3-8直到完成各個(gè)階段的預(yù)算；

10） 根據(jù)人工成本能力預(yù)算目標(biāo)判斷該預(yù)算是否滿足要求，如果不滿足，調(diào)整人員，反復(fù)3-10 直到滿足進(jìn)度和預(yù)算的要求。

4 項(xiàng)目中的應(yīng)用

以該公司研發(fā)中心的“XXXXX平臺(tái)研發(fā)”項(xiàng)目為例，按照3.3節(jié)步驟計(jì)算結(jié)果如表1。通過(guò)工作量和費(fèi)率計(jì)算出來(lái)的人工成本預(yù)算均值滿足公司人工成本能力目標(biāo)的要求。

表115 各階段預(yù)測(cè)值

[過(guò)程＼&預(yù)測(cè)

規(guī)模＼&復(fù)用率＼&預(yù)測(cè)生產(chǎn)率＼&工作量模型＼&預(yù)測(cè)工作量（均值）＼&需求＼&106＼&0%＼&0.62＼&Ln工作量=-0.130+1.02Ln需求數(shù)+0.925Ln（1-復(fù)用率）-1.05Ln生產(chǎn)率＼&169人天＼&設(shè)計(jì)＼&958＼&20%＼&2.27＼&Ln工作量=-2.29+1.27Ln設(shè)計(jì)規(guī)模+1.25Ln（1-復(fù)用率）-0.433Ln生產(chǎn)率＼&329人天＼&編碼＼&109122＼&5%＼&91.35＼&Ln工作量=0.510+0.999Ln代碼行數(shù)+0.964Ln（1-復(fù)用率）-1.11Ln生產(chǎn)率＼&1139人天＼&測(cè)試＼&480＼&5%＼&0.61＼&Ln工作量=0.550+0.880Ln測(cè)試用例數(shù)+1.06Ln（1-復(fù)用率）-1.55Ln生產(chǎn)率＼&866人天＼&]

5 結(jié)論

采用建立能力目標(biāo)PPB，在以FPA估算模型和方法的指導(dǎo)下，按照CMMI4級(jí)量化管理的流程，建立量化的預(yù)測(cè)模型PPM，并通過(guò)關(guān)鍵過(guò)程中可控因子的調(diào)整，使項(xiàng)目在計(jì)劃階段能制定出滿足能力目標(biāo)要求的人工成本預(yù)算值范圍，使預(yù)算目標(biāo)值合理性和可信度有較大提高。

同時(shí)，也要認(rèn)識(shí)到無(wú)論是估算模型還是建立的量化預(yù)測(cè)模型，都不可能對(duì)項(xiàng)目人工成本做到精確計(jì)算。因此，在軟件研發(fā)的過(guò)程中，應(yīng)該注意搜集和積累組織中影響控制目標(biāo)的參數(shù)數(shù)據(jù)，模型要經(jīng)歷一個(gè)不斷的應(yīng)用、完善的過(guò)程后，才能使其更接近實(shí)際情況。

注釋?zhuān)?/p>

① CMMI： Capability Maturity Model Integration，軟件能力成熟度模型集成。

② FPA模型：FPA（Function Point Analysis）是IBM的Allan J.Albrecht于1979年提出的一種軟件開(kāi)發(fā)成本估算模型。

③ PPB： Process Performance Baselines，過(guò)程性能基線。

④ PPM： Process Performance Models，過(guò)程性能模型。

⑤ 指在制定量化目標(biāo)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整這個(gè)過(guò)程的中的某個(gè)因素從而到達(dá)實(shí)現(xiàn)滿足量化目標(biāo)的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程。

⑥ 數(shù)據(jù)檢查和驗(yàn)證是為了保證收集的數(shù)據(jù)滿足統(tǒng)計(jì)學(xué)的要求，以便于后面使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法進(jìn)行建模和分析。

⑦ 人工成本率=人工成本/項(xiàng)目合同額*100%

⑧ Minitab：是為質(zhì)量改善、教育和研究領(lǐng)域提供統(tǒng)計(jì)軟件和服務(wù)的先導(dǎo)，為質(zhì)量改善和概率應(yīng)用提供準(zhǔn)確和易用的的工具。它的基本數(shù)據(jù)錄入方式與EXCEL相近。

⑨ 數(shù)據(jù)類(lèi)型：指根據(jù)需求分析階段產(chǎn)生的系統(tǒng)規(guī)格說(shuō)明書(shū)，確定出來(lái)的向系統(tǒng)輸入的數(shù)據(jù)、從系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)、用戶查詢、邏輯文件、與其他系統(tǒng)的接口。

⑩ 權(quán)重：指輸入、輸出、查詢、邏輯文件和接口的復(fù)雜性級(jí)別（簡(jiǎn)單級(jí)、平均級(jí)或復(fù)雜級(jí)）所確定的權(quán)重

11 TCF： 由包括諸如接口復(fù)雜性、處理復(fù)雜性、系統(tǒng)可操作性、分布處理等功能點(diǎn)復(fù)雜性調(diào)整因子，按照公式TCF=0.65+0.01*

12 小組生產(chǎn)率：根據(jù)歷史項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，按照公式：小組生產(chǎn)率=規(guī)模*（1-復(fù)用率）/工作量，計(jì)算得出的。

13 人員組成按照內(nèi)部人員和外部人員分別分為初、中、高三個(gè)等級(jí)。

14 項(xiàng)目客戶對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度有硬性的要求，所以進(jìn)度要求必須滿足。

15 表中的工作量是滿足人工成本預(yù)算目標(biāo)值進(jìn)行調(diào)整之后的最終預(yù)測(cè)工作量，是通過(guò)在初步人員計(jì)劃上進(jìn)行調(diào)整后的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 崔敬東，左廣.軟件開(kāi)發(fā)成本估算方法的比較研究[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2002，179（11）：51.

[5] 麥克康內(nèi)爾（McConnell.S）.軟件估算：“黑匣子”揭秘 [M].宋銳，譯.北京：電子工業(yè)出版社，2007.

3.2.2 基于能力目標(biāo)的模型估算方法

該軟件公司研發(fā)項(xiàng)目具有用戶業(yè)務(wù)較穩(wěn)定，需求比較明確，并且是基于統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用相同開(kāi)發(fā)技術(shù)等特點(diǎn)。收集這些影響因素的數(shù)據(jù)進(jìn)行敏感性分析，在逐步回歸的過(guò)程中這些因素因?yàn)榕c工作量相關(guān)性較低而被自動(dòng)篩除，因而在建立估算模型時(shí)忽略數(shù)據(jù)類(lèi)型間復(fù)雜性級(jí)別、技術(shù)復(fù)雜因子這兩個(gè)因素影響。分析得出規(guī)模（size）、復(fù)用率（reuse rate）、小組生產(chǎn)率（team productivity）12同工作量的關(guān)系是強(qiáng)相關(guān)的。

規(guī)模、復(fù)用率、小組生產(chǎn)率和小組費(fèi)率這四個(gè)關(guān)鍵因素中，規(guī)模大小由客戶的需求所決定是不可調(diào)整的，復(fù)用率是參考?xì)v史同類(lèi)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)也是相對(duì)穩(wěn)定不變的。小組生產(chǎn)率和小組費(fèi)率都與小組人員組成13有關(guān)，不同等級(jí)的人員組成使得小組生產(chǎn)率和小組費(fèi)率不同。因此，調(diào)整人員的過(guò)程對(duì)于制定滿足能力目標(biāo)的人工成本預(yù)算是一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程。

3.2.3 模型間的關(guān)系

研發(fā)項(xiàng)目的全過(guò)程都涵蓋了人工的投入，所以按照研發(fā)的需求、設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試分階段的制定人工成本預(yù)算。確定工作量是關(guān)鍵，各階段的工作量與各階段的規(guī)模、復(fù)用率和小組生產(chǎn)率有關(guān)。因此，按階段收集歷史項(xiàng)目的規(guī)模（功能點(diǎn)數(shù)、類(lèi)/表/視圖/存儲(chǔ)過(guò)程、代碼行數(shù)、測(cè)試用例數(shù)）、人員組成、小組生產(chǎn)率、復(fù)用率、工作量分別建立各階段的規(guī)模模型、生產(chǎn)率模型和工作量模型， 三類(lèi)模型間的關(guān)系如圖2。

圖2 模型關(guān)系圖

3.3建立人工成本預(yù)算

項(xiàng)目在計(jì)劃階段時(shí)，按以下步驟使用模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，并建立人工成本預(yù)算目標(biāo)值范圍。

1） 項(xiàng)目經(jīng)理按照項(xiàng)目進(jìn)度要求劃分里程碑，初步確定各階段的人員計(jì)劃；

2） 確定項(xiàng)目的初始規(guī)模，分別代入各階段的規(guī)模模型，預(yù)測(cè)出各階段的規(guī)模；

3） 根據(jù)確定的各階段的初始人員計(jì)劃，計(jì)算出各階段小組平均水平，分別代入各階段的生產(chǎn)率模型中，預(yù)測(cè)出各階段的小組生產(chǎn)率；

4） 根據(jù)每個(gè)階段人員組成，計(jì)算各階段小組平均費(fèi)率；

5） 參考?xì)v史項(xiàng)目，確定各階段的規(guī)模的復(fù)用率；

6） 將各階段預(yù)測(cè)出的規(guī)模，小組生產(chǎn)率和復(fù)用率，分別代入各階段工作量模型中，預(yù)測(cè)出個(gè)階段的工作量；

7） 根據(jù)階段工作量來(lái)判斷是否超出項(xiàng)目階段進(jìn)度要求14，如果超出，調(diào)整人員，重復(fù)3-7步；如果不超出進(jìn)行下一步；

8） 根據(jù)階段工期和階段小組平均費(fèi)率計(jì)算階段的預(yù)算；

9） 反復(fù)3-8直到完成各個(gè)階段的預(yù)算；

10） 根據(jù)人工成本能力預(yù)算目標(biāo)判斷該預(yù)算是否滿足要求，如果不滿足，調(diào)整人員，反復(fù)3-10 直到滿足進(jìn)度和預(yù)算的要求。

4 項(xiàng)目中的應(yīng)用

以該公司研發(fā)中心的“XXXXX平臺(tái)研發(fā)”項(xiàng)目為例，按照3.3節(jié)步驟計(jì)算結(jié)果如表1。通過(guò)工作量和費(fèi)率計(jì)算出來(lái)的人工成本預(yù)算均值滿足公司人工成本能力目標(biāo)的要求。

表115 各階段預(yù)測(cè)值

[過(guò)程＼&預(yù)測(cè)

規(guī)模＼&復(fù)用率＼&預(yù)測(cè)生產(chǎn)率＼&工作量模型＼&預(yù)測(cè)工作量（均值）＼&需求＼&106＼&0%＼&0.62＼&Ln工作量=-0.130+1.02Ln需求數(shù)+0.925Ln（1-復(fù)用率）-1.05Ln生產(chǎn)率＼&169人天＼&設(shè)計(jì)＼&958＼&20%＼&2.27＼&Ln工作量=-2.29+1.27Ln設(shè)計(jì)規(guī)模+1.25Ln（1-復(fù)用率）-0.433Ln生產(chǎn)率＼&329人天＼&編碼＼&109122＼&5%＼&91.35＼&Ln工作量=0.510+0.999Ln代碼行數(shù)+0.964Ln（1-復(fù)用率）-1.11Ln生產(chǎn)率＼&1139人天＼&測(cè)試＼&480＼&5%＼&0.61＼&Ln工作量=0.550+0.880Ln測(cè)試用例數(shù)+1.06Ln（1-復(fù)用率）-1.55Ln生產(chǎn)率＼&866人天＼&]

5 結(jié)論

采用建立能力目標(biāo)PPB，在以FPA估算模型和方法的指導(dǎo)下，按照CMMI4級(jí)量化管理的流程，建立量化的預(yù)測(cè)模型PPM，并通過(guò)關(guān)鍵過(guò)程中可控因子的調(diào)整，使項(xiàng)目在計(jì)劃階段能制定出滿足能力目標(biāo)要求的人工成本預(yù)算值范圍，使預(yù)算目標(biāo)值合理性和可信度有較大提高。

同時(shí)，也要認(rèn)識(shí)到無(wú)論是估算模型還是建立的量化預(yù)測(cè)模型，都不可能對(duì)項(xiàng)目人工成本做到精確計(jì)算。因此，在軟件研發(fā)的過(guò)程中，應(yīng)該注意搜集和積累組織中影響控制目標(biāo)的參數(shù)數(shù)據(jù)，模型要經(jīng)歷一個(gè)不斷的應(yīng)用、完善的過(guò)程后，才能使其更接近實(shí)際情況。

注釋?zhuān)?/p>

① CMMI： Capability Maturity Model Integration，軟件能力成熟度模型集成。

② FPA模型：FPA（Function Point Analysis）是IBM的Allan J.Albrecht于1979年提出的一種軟件開(kāi)發(fā)成本估算模型。

③ PPB： Process Performance Baselines，過(guò)程性能基線。

④ PPM： Process Performance Models，過(guò)程性能模型。

⑤ 指在制定量化目標(biāo)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整這個(gè)過(guò)程的中的某個(gè)因素從而到達(dá)實(shí)現(xiàn)滿足量化目標(biāo)的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程。

⑥ 數(shù)據(jù)檢查和驗(yàn)證是為了保證收集的數(shù)據(jù)滿足統(tǒng)計(jì)學(xué)的要求，以便于后面使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法進(jìn)行建模和分析。

⑦ 人工成本率=人工成本/項(xiàng)目合同額*100%

⑧ Minitab：是為質(zhì)量改善、教育和研究領(lǐng)域提供統(tǒng)計(jì)軟件和服務(wù)的先導(dǎo)，為質(zhì)量改善和概率應(yīng)用提供準(zhǔn)確和易用的的工具。它的基本數(shù)據(jù)錄入方式與EXCEL相近。

⑨ 數(shù)據(jù)類(lèi)型：指根據(jù)需求分析階段產(chǎn)生的系統(tǒng)規(guī)格說(shuō)明書(shū)，確定出來(lái)的向系統(tǒng)輸入的數(shù)據(jù)、從系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)、用戶查詢、邏輯文件、與其他系統(tǒng)的接口。

⑩ 權(quán)重：指輸入、輸出、查詢、邏輯文件和接口的復(fù)雜性級(jí)別（簡(jiǎn)單級(jí)、平均級(jí)或復(fù)雜級(jí)）所確定的權(quán)重

11 TCF： 由包括諸如接口復(fù)雜性、處理復(fù)雜性、系統(tǒng)可操作性、分布處理等功能點(diǎn)復(fù)雜性調(diào)整因子，按照公式TCF=0.65+0.01*

12 小組生產(chǎn)率：根據(jù)歷史項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，按照公式：小組生產(chǎn)率=規(guī)模*（1-復(fù)用率）/工作量，計(jì)算得出的。

13 人員組成按照內(nèi)部人員和外部人員分別分為初、中、高三個(gè)等級(jí)。

14 項(xiàng)目客戶對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度有硬性的要求，所以進(jìn)度要求必須滿足。

15 表中的工作量是滿足人工成本預(yù)算目標(biāo)值進(jìn)行調(diào)整之后的最終預(yù)測(cè)工作量，是通過(guò)在初步人員計(jì)劃上進(jìn)行調(diào)整后的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 梁萊歆，熊艷.基于研發(fā)項(xiàng)目生命周期的成本管理模式研究[J].科研管理，2010，31（1）：172.

[2] CMMI Product Team. CMMI for development，Version 1.3[EB/OL].http：//www.sei.cmu.edu/publications/documents/06.reports/06tr008.html.

[3] 王慧，周伯生，羅文劼.基于CMMI的軟件過(guò)程性能模型[J].計(jì)算機(jī)軟件與算法，2009，30（1）：110.

[4] 崔敬東，左廣.軟件開(kāi)發(fā)成本估算方法的比較研究[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2002，179（11）：51.

[5] 麥克康內(nèi)爾（McConnell.S）.軟件估算：“黑匣子”揭秘 [M].宋銳，譯.北京：電子工業(yè)出版社，2007.

3.2.2 基于能力目標(biāo)的模型估算方法

該軟件公司研發(fā)項(xiàng)目具有用戶業(yè)務(wù)較穩(wěn)定，需求比較明確，并且是基于統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用相同開(kāi)發(fā)技術(shù)等特點(diǎn)。收集這些影響因素的數(shù)據(jù)進(jìn)行敏感性分析，在逐步回歸的過(guò)程中這些因素因?yàn)榕c工作量相關(guān)性較低而被自動(dòng)篩除，因而在建立估算模型時(shí)忽略數(shù)據(jù)類(lèi)型間復(fù)雜性級(jí)別、技術(shù)復(fù)雜因子這兩個(gè)因素影響。分析得出規(guī)模（size）、復(fù)用率（reuse rate）、小組生產(chǎn)率（team productivity）12同工作量的關(guān)系是強(qiáng)相關(guān)的。

規(guī)模、復(fù)用率、小組生產(chǎn)率和小組費(fèi)率這四個(gè)關(guān)鍵因素中，規(guī)模大小由客戶的需求所決定是不可調(diào)整的，復(fù)用率是參考?xì)v史同類(lèi)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)也是相對(duì)穩(wěn)定不變的。小組生產(chǎn)率和小組費(fèi)率都與小組人員組成13有關(guān)，不同等級(jí)的人員組成使得小組生產(chǎn)率和小組費(fèi)率不同。因此，調(diào)整人員的過(guò)程對(duì)于制定滿足能力目標(biāo)的人工成本預(yù)算是一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程。

3.2.3 模型間的關(guān)系

研發(fā)項(xiàng)目的全過(guò)程都涵蓋了人工的投入，所以按照研發(fā)的需求、設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試分階段的制定人工成本預(yù)算。確定工作量是關(guān)鍵，各階段的工作量與各階段的規(guī)模、復(fù)用率和小組生產(chǎn)率有關(guān)。因此，按階段收集歷史項(xiàng)目的規(guī)模（功能點(diǎn)數(shù)、類(lèi)/表/視圖/存儲(chǔ)過(guò)程、代碼行數(shù)、測(cè)試用例數(shù)）、人員組成、小組生產(chǎn)率、復(fù)用率、工作量分別建立各階段的規(guī)模模型、生產(chǎn)率模型和工作量模型， 三類(lèi)模型間的關(guān)系如圖2。

圖2 模型關(guān)系圖

3.3建立人工成本預(yù)算

項(xiàng)目在計(jì)劃階段時(shí)，按以下步驟使用模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，并建立人工成本預(yù)算目標(biāo)值范圍。

1） 項(xiàng)目經(jīng)理按照項(xiàng)目進(jìn)度要求劃分里程碑，初步確定各階段的人員計(jì)劃；

2） 確定項(xiàng)目的初始規(guī)模，分別代入各階段的規(guī)模模型，預(yù)測(cè)出各階段的規(guī)模；

3） 根據(jù)確定的各階段的初始人員計(jì)劃，計(jì)算出各階段小組平均水平，分別代入各階段的生產(chǎn)率模型中，預(yù)測(cè)出各階段的小組生產(chǎn)率；

4） 根據(jù)每個(gè)階段人員組成，計(jì)算各階段小組平均費(fèi)率；

5） 參考?xì)v史項(xiàng)目，確定各階段的規(guī)模的復(fù)用率；

6） 將各階段預(yù)測(cè)出的規(guī)模，小組生產(chǎn)率和復(fù)用率，分別代入各階段工作量模型中，預(yù)測(cè)出個(gè)階段的工作量；

7） 根據(jù)階段工作量來(lái)判斷是否超出項(xiàng)目階段進(jìn)度要求14，如果超出，調(diào)整人員，重復(fù)3-7步；如果不超出進(jìn)行下一步；

8） 根據(jù)階段工期和階段小組平均費(fèi)率計(jì)算階段的預(yù)算；

9） 反復(fù)3-8直到完成各個(gè)階段的預(yù)算；

10） 根據(jù)人工成本能力預(yù)算目標(biāo)判斷該預(yù)算是否滿足要求，如果不滿足，調(diào)整人員，反復(fù)3-10 直到滿足進(jìn)度和預(yù)算的要求。

4 項(xiàng)目中的應(yīng)用

以該公司研發(fā)中心的“XXXXX平臺(tái)研發(fā)”項(xiàng)目為例，按照3.3節(jié)步驟計(jì)算結(jié)果如表1。通過(guò)工作量和費(fèi)率計(jì)算出來(lái)的人工成本預(yù)算均值滿足公司人工成本能力目標(biāo)的要求。

表115 各階段預(yù)測(cè)值

[過(guò)程＼&預(yù)測(cè)

規(guī)模＼&復(fù)用率＼&預(yù)測(cè)生產(chǎn)率＼&工作量模型＼&預(yù)測(cè)工作量（均值）＼&需求＼&106＼&0%＼&0.62＼&Ln工作量=-0.130+1.02Ln需求數(shù)+0.925Ln（1-復(fù)用率）-1.05Ln生產(chǎn)率＼&169人天＼&設(shè)計(jì)＼&958＼&20%＼&2.27＼&Ln工作量=-2.29+1.27Ln設(shè)計(jì)規(guī)模+1.25Ln（1-復(fù)用率）-0.433Ln生產(chǎn)率＼&329人天＼&編碼＼&109122＼&5%＼&91.35＼&Ln工作量=0.510+0.999Ln代碼行數(shù)+0.964Ln（1-復(fù)用率）-1.11Ln生產(chǎn)率＼&1139人天＼&測(cè)試＼&480＼&5%＼&0.61＼&Ln工作量=0.550+0.880Ln測(cè)試用例數(shù)+1.06Ln（1-復(fù)用率）-1.55Ln生產(chǎn)率＼&866人天＼&]

5 結(jié)論

采用建立能力目標(biāo)PPB，在以FPA估算模型和方法的指導(dǎo)下，按照CMMI4級(jí)量化管理的流程，建立量化的預(yù)測(cè)模型PPM，并通過(guò)關(guān)鍵過(guò)程中可控因子的調(diào)整，使項(xiàng)目在計(jì)劃階段能制定出滿足能力目標(biāo)要求的人工成本預(yù)算值范圍，使預(yù)算目標(biāo)值合理性和可信度有較大提高。

同時(shí)，也要認(rèn)識(shí)到無(wú)論是估算模型還是建立的量化預(yù)測(cè)模型，都不可能對(duì)項(xiàng)目人工成本做到精確計(jì)算。因此，在軟件研發(fā)的過(guò)程中，應(yīng)該注意搜集和積累組織中影響控制目標(biāo)的參數(shù)數(shù)據(jù)，模型要經(jīng)歷一個(gè)不斷的應(yīng)用、完善的過(guò)程后，才能使其更接近實(shí)際情況。

注釋?zhuān)?/p>

① CMMI： Capability Maturity Model Integration，軟件能力成熟度模型集成。

② FPA模型：FPA（Function Point Analysis）是IBM的Allan J.Albrecht于1979年提出的一種軟件開(kāi)發(fā)成本估算模型。

③ PPB： Process Performance Baselines，過(guò)程性能基線。

④ PPM： Process Performance Models，過(guò)程性能模型。

⑤ 指在制定量化目標(biāo)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整這個(gè)過(guò)程的中的某個(gè)因素從而到達(dá)實(shí)現(xiàn)滿足量化目標(biāo)的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程。

⑥ 數(shù)據(jù)檢查和驗(yàn)證是為了保證收集的數(shù)據(jù)滿足統(tǒng)計(jì)學(xué)的要求，以便于后面使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法進(jìn)行建模和分析。

⑦ 人工成本率=人工成本/項(xiàng)目合同額*100%

⑧ Minitab：是為質(zhì)量改善、教育和研究領(lǐng)域提供統(tǒng)計(jì)軟件和服務(wù)的先導(dǎo)，為質(zhì)量改善和概率應(yīng)用提供準(zhǔn)確和易用的的工具。它的基本數(shù)據(jù)錄入方式與EXCEL相近。

⑨ 數(shù)據(jù)類(lèi)型：指根據(jù)需求分析階段產(chǎn)生的系統(tǒng)規(guī)格說(shuō)明書(shū)，確定出來(lái)的向系統(tǒng)輸入的數(shù)據(jù)、從系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)、用戶查詢、邏輯文件、與其他系統(tǒng)的接口。

⑩ 權(quán)重：指輸入、輸出、查詢、邏輯文件和接口的復(fù)雜性級(jí)別（簡(jiǎn)單級(jí)、平均級(jí)或復(fù)雜級(jí)）所確定的權(quán)重

11 TCF： 由包括諸如接口復(fù)雜性、處理復(fù)雜性、系統(tǒng)可操作性、分布處理等功能點(diǎn)復(fù)雜性調(diào)整因子，按照公式TCF=0.65+0.01*

12 小組生產(chǎn)率：根據(jù)歷史項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，按照公式：小組生產(chǎn)率=規(guī)模*（1-復(fù)用率）/工作量，計(jì)算得出的。

13 人員組成按照內(nèi)部人員和外部人員分別分為初、中、高三個(gè)等級(jí)。

14 項(xiàng)目客戶對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度有硬性的要求，所以進(jìn)度要求必須滿足。

15 表中的工作量是滿足人工成本預(yù)算目標(biāo)值進(jìn)行調(diào)整之后的最終預(yù)測(cè)工作量，是通過(guò)在初步人員計(jì)劃上進(jìn)行調(diào)整后的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 梁萊歆，熊艷.基于研發(fā)項(xiàng)目生命周期的成本管理模式研究[J].科研管理，2010，31（1）：172.

[2] CMMI Product Team. CMMI for development，Version 1.3[EB/OL].http：//www.sei.cmu.edu/publications/documents/06.reports/06tr008.html.

[3] 王慧，周伯生，羅文劼.基于CMMI的軟件過(guò)程性能模型[J].計(jì)算機(jī)軟件與算法，2009，30（1）：110.

[4] 崔敬東，左廣.軟件開(kāi)發(fā)成本估算方法的比較研究[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2002，179（11）：51.

[5] 麥克康內(nèi)爾（McConnell.S）.軟件估算：“黑匣子”揭秘 [M].宋銳，譯.北京：電子工業(yè)出版社，2007.