航天測控軟件裝備研制概算實踐與思考

張帆 郭巍 張軍峰 張樂

（宇航動力學(xué)國家重點實驗室， 西安， 710043）

根據(jù)現(xiàn)行軟件計價規(guī)范， 軟件研制計價包括預(yù)計成本、 收益和稅金。 預(yù)計成本包括綜合費用、 直接非人力成本， 綜合費用的計算核心是計算軟件研發(fā)工作量， 軟件研發(fā)工作量取決于度量軟件功能規(guī)模。 軟件功能規(guī)模度量方法是以用戶角度， 參考荷蘭軟件度量協(xié)會 （NESMA） 等國際標(biāo)準(zhǔn)[1-3]， 采用功能點作為計量單位測量軟件規(guī)模的一種方法。 本文依據(jù)軟件計價規(guī)范進行航天測控軟件裝備研制概算實踐， 針對功能點調(diào)整因素的取值范圍增加了具體確定方法； 針對用戶功能需求分解為最小功能單元的類型， 明確了分解規(guī)則； 以某航天測控顯示系統(tǒng)為范例， 演示航天測控軟件裝備研制概算的情況。

1 軟件功能度量準(zhǔn)備

在進行軟件功能規(guī)模度量前， 為了明確系統(tǒng)建設(shè)要求， 編制了系統(tǒng)建設(shè)方案， 主要包括系統(tǒng)功能、 指標(biāo)要求、 項目管理、 計劃進度等[4]。

某航天測控顯示系統(tǒng)的主要功能需求為： 以地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)， 完成靜態(tài)信息標(biāo)繪、 飛行軌跡等數(shù)據(jù)信息的預(yù)示； 接收并處理遙測、 外測等動態(tài)數(shù)據(jù)， 通過設(shè)定的邏輯規(guī)則， 根據(jù)計劃編排展示場景。 該系統(tǒng)要實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成、 導(dǎo)演編排、 場景顯示、 綜合狀態(tài)顯示、 數(shù)據(jù)接口可擴展、 多環(huán)境運行等功能。

2 建立需求分解識別規(guī)則

NESMA 法將功能點分為5 類： 內(nèi)部邏輯文件 （Internal Logical File， ILF）、 外部接口文件（External Interface File， EIF）、 外部輸入 （External Input， EI）、 外部輸出 （External Output，EO） 和外部查詢 （External Query， EQ）。 功能點分解識別規(guī)則見表1。

表1 功能點分解識別規(guī)則

分解識別功能點的數(shù)量， 很大程度決定了系統(tǒng)的最終概算。 因此， 在分解識別功能點時， 既要分解到可被估算的最小功能單元， 又要避免重復(fù)度量[3][5]。

3 計算原始功能點數(shù)

根據(jù)某航天測控顯示系統(tǒng)建設(shè)方案中的功能需求， 分解識別各類最小功能單元， 分解識別結(jié)果見表2， 其中NILF、 NEIF、 NEI、 NEO、 NEQ分別為ILF、 EIF、 EI、 EO、 EQ 的數(shù)量。

表2 最小功能單元分解計數(shù)

原始功能點數(shù) （Unadjusted Functional Point，UFP） 按公式 （1） 進行計算。

根據(jù)表2 計算得出某航天測控顯示系統(tǒng)的原始功能點數(shù)為1140。

4 計算復(fù)用因子

使用既有的軟件來實現(xiàn)指定功能， 可使得某些指定功能的開發(fā)變得簡單。 這些指定功能是被計算在功能點計數(shù)中的， 需要在分析復(fù)用情況的基礎(chǔ)上將復(fù)用度定量化后折算。 從系統(tǒng)功能的復(fù)用度入手， 對每個邏輯文件的復(fù)用度給出明確的定義和系數(shù)[6]， 見表3。

表3 邏輯文件的復(fù)用度定義及復(fù)用系數(shù)

在確定了估算對象每個邏輯文件的復(fù)用系數(shù)后， 估算對象的復(fù)用因子RE 按公式 （2） 計算。

根據(jù)公式 （2） 計算某航天測控顯示系統(tǒng)的RE= （2×33%+5×67%+2×100%+1×33%+3×67%+4×100%） ／（9+8） ≈0.7。

5 計算規(guī)模調(diào)整因子

規(guī)模調(diào)整因子 （Value Adjustment Factor，VAF） 評分標(biāo)準(zhǔn)見表4。 根據(jù)估算對象的實際情況確定每一項取值， 按公式 （3） 計算。

表4 規(guī)模調(diào)整因子評分標(biāo)準(zhǔn)

計算某航天測控顯示系統(tǒng)的規(guī)模調(diào)整因子，VAF=1.0+0.1×（1+1+1+0+1+1+1）=1.6。

6 計算調(diào)整后功能點數(shù)

調(diào)整后的功能點數(shù) （Functional Point， FP）按公式 （4） 計算。

經(jīng)計算某航天測控顯示系統(tǒng)的FP=0.7×1140×1.6=1276.8。

7 概算計價

研制概算計價范圍包括綜合費用、 直接非人力成本、 收益和稅金。 某航天測控顯示系統(tǒng)的計價范圍、 細分項目、 定義、 計算公式、 計算過程及結(jié)果見表5[7]。

表5 某航天測控顯示系統(tǒng)的概算計價過程

8 后續(xù)應(yīng)用思考

航天測控軟件產(chǎn)品可分為計算分析類和新技術(shù)預(yù)研類， 這兩類軟件裝備研發(fā)中含有密集算法、 數(shù)據(jù)模型、 概念創(chuàng)新等， 不適用軟件功能規(guī)模度量方法計算功能規(guī)模。 針對這兩類軟件裝備， 可以參考項目策劃領(lǐng)域知識， 在有相關(guān)歷史數(shù)據(jù)時， 采用類比法或類推法估計規(guī)模或工作量； 在沒有相關(guān)歷史數(shù)據(jù)時， 通過調(diào)研分析， 對估算對象使用分解結(jié)構(gòu)法 （Work Breakdown Structure， WBS） 分解并給出估計假設(shè)， 采用Delphi 法進行規(guī)?；蚬ぷ髁抗烙?。 使用上述方法實施研制概算， 可一方面積累經(jīng)驗， 另一方面積累組織資產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)， 有利于后續(xù)同類項目更加準(zhǔn)確地進行概算計價。