【正文】 軟 件 工 程 教學題目： 軟件度量 教學目的：了解軟件度量的基本概念，掌握面向 規(guī) 模和面向功能點度量方法。了解項目估 算方法。 教學重點：面向規(guī)模和面向功能點的度量方法。 教學難點：面向功能點的度量方法 教 具：多媒體教室、電子教案 作 業(yè)： 課后習題 第 2章 軟件項目管理 軟 件 工 程 第 2章 軟件項目管理 軟件度量 軟件項目估算 軟件質量度量 軟件復雜性度量 軟件可靠性度量 軟件開發(fā)過程的管理 習題思考題 軟 件 工 程 第 2章 軟件項目管理 軟件項目管理必須從項目的開頭介入，并貫穿于整個軟件生存周期的全過程。 軟件項目管理的范圍主要集中于 3個 P上，即： People（人員）、 Problem（問題）和 Process（過程）。 軟件項目管理的主要任務是： 根據(jù)選定的軟件開發(fā)過程框架（即軟件開發(fā)模型）和對其估算的結果制定軟件項目實施計劃；再根據(jù)計劃對人員進行組織、分工；按照計劃的進度，以及成本管理、風險管理、質量管理的要求，控制并管理軟件開發(fā)和維護的活動，最終以最小的代價完成軟件項目規(guī)定的全部任務。 軟 件 工 程 第 2章 軟件項目管理 ?軟件項目的成本管理、軟件質量管理和軟件配置管理有一定的特殊性和獨立性，可單獨立項。 其任務分別是： 成本管理 ——估算軟件項目的成本，作為立項和簽合同的依據(jù)之一，并在軟件開發(fā)過程中按計劃管理經(jīng)費的使用； 質量管理 ——制定軟件質量保證計劃，按照質量評價體系控制軟件質量要素，對階段性的軟件產(chǎn)品進行評審，對最終軟件產(chǎn)品進行確認，確保軟件質量； 配置管理 ——制定配置管理計劃，對程序、數(shù)據(jù)、文檔的各種版本進行管理，確保軟件的完整性和一致性 。 軟 件 工 程 第 2章 軟件項目管理 ?在制定有效的項目實施計劃的過程中 ， 首先要對項目的工作量 、 完成期限等等參考量進行估算 。 估算的結果將成為項目計劃其他活動的基礎 ， 同時 ， 為了對軟件項目進行科學 、 有效的管理 ， 就必須對軟件開發(fā)過程的有關特征進行度量 ， 度量的結果用于軟件開發(fā)過程的管理與監(jiān)控 。 ?本章主要介紹軟件度量的概念，軟件的規(guī)模度量，軟件項目的估算，軟件的質量度量、復雜性度量、可靠性度量、風險的分析與度量以及軟件項目管理過程與步驟等等。 軟 件 工 程 軟件度量 ?對軟件工程項目的規(guī)模 、 成本 、 產(chǎn)品質量等屬性進行定量的描述 ， 可以幫助項目管理人員和開發(fā)者制定有效的項目計劃 ， 監(jiān)控項目的風險 、 進度和階段產(chǎn)品的質量 ， 并為調整過程中活動和做出重要決策提供可靠的依據(jù) 。 下面介紹軟件度量的基本概念 ， 并介紹軟件的規(guī)模度量和功能度量 。 軟件度量的基本概念 1． 測量 、 度量 、 估算和指標 軟件工程項目的定量描述涉及測量 、 度量 、 估算和指標等一些基本概念 。 軟 件 工 程 1）測量（ measure）：對產(chǎn)品或過程的某個屬性的范圍、數(shù)量、維度、容量或大小提供一個定量的指示。 2） 度量 （ metric） ：對系統(tǒng) 、 部件或過程的某一特性所具有的程度進行的量化測量 。 如軟件質量度量等 。 3） 估算 （ estimation） ：對軟件產(chǎn)品 、 過程 、 資源等使用歷史資料或經(jīng)驗公式等進行預測 。 如工作量 、 成本 、 完成期限等 。 估算一般用于立項 、 簽訂合同 、 制定工作計劃等 。 軟件度量的基本概念 軟 件 工 程 4） 指標 （ guideline） 指標 ——是一個度量或度量的組合 ， 它可對軟件產(chǎn) 品 、 過程或資源提供更深入的理解 。 如有 4個小組共同完成一個軟件項目 ， 每一個小組都必須采用自行選擇的評審類型進行技術評審 。 管理者檢查 “ 每小時每人所發(fā)現(xiàn)的錯誤數(shù) ” 這一度量結果時發(fā)現(xiàn)：采用正式技術評審方法的兩個小組的該度量值要比另外兩個小組高出 40%。 假設 4個小組的其他參數(shù)都相同 ， 這就給管理者提供了一個指標：正式技術評審方法比其他技術評審方法更有效率 。 于是 ， 管理者可決定建議所有小組都采用更加正式的技術評審方法 。 軟件度量的基本概念 軟 件 工 程 2．軟件項目管理的對象及其屬性 ?軟件項目管理的對象主要包括產(chǎn)品 、 過程和資源等 。 產(chǎn)品 （ product） 是指軟件開發(fā)過程得到的文檔和程序 ， 如：需求規(guī)格說明 、 設計規(guī)格說明 、 源代碼 、 測試報告等； 過程 （ process） 是指與軟件項目有關的活動 ， 如軟件項目計劃 、 開發(fā)活動 、 維護活動 、 管理活動等； 資源 （ resource） 是指進行軟件項目所需要的各種支持 ，如人力 、 經(jīng)費 、 方法 、 工具 、 軟硬件環(huán)境等 。 要對軟件項目管理的對象進行有效的管理與控制 ， 就必須對這些對象的屬性進行測量 、 度量與估算 。 一般來說 ，產(chǎn)品 、 過程 、 資源等對象都具有內部屬性和外部屬性 。 軟 件 工 程 對象的屬性 內部屬性是指對象本身的屬性，如軟件產(chǎn)品的代碼長度、模塊化的程度、復雜性等。 對象的外部屬性體現(xiàn)了對象與環(huán)境的關系，如軟件的可靠性、可維護性、可移植性、成本、人員的生產(chǎn)率等。對象的部分屬性如表 21所示。 軟 件 工 程 表 21 軟件工程的產(chǎn)品、過程、資源的屬性 產(chǎn) 品 過 程 資 源 內 部 屬 性 程序代碼行長度； 程序功能； 模塊化； 控制流結構； 重用性； 模塊耦合度與內聚度。 工作量； 計劃及進度； 事件。 人員； 方法； 工具； 環(huán)境； 經(jīng)驗。 外 部 屬 性 軟件的可靠性； 軟件的可理解性； 軟件的有效性； 軟件的可用性； 軟件的可維護性； 軟件的可移植性。 成本； 可控制性； 可觀察性； 穩(wěn)定性。 成本； 生產(chǎn)率； 時間。 軟 件 工 程 對象的屬性 ?項目管理員和用戶都十分關心產(chǎn)品、過程、資源的外部屬性，于是可將外部屬性看成是面向管理員和用戶的屬性。但在軟件開發(fā)的過程中，軟件的外部屬性一般是很難度量和控制的。這些外部屬性是由軟件的內部屬性所決定的，因此，可以通過研究內部屬性與外部屬性之間的關系來解決外部屬性的度量問題，進而逐步建立起了軟件工程度量系統(tǒng)。 軟 件 工 程 3．軟件度量的分類 可分為直接度量和間接度量兩類： 1） 直接度量 。 即對不依賴于其他屬性的簡單屬性的測量 。 如軟件的模塊數(shù) 、 程序的代碼行數(shù) 、 操作符的個數(shù) ， 工作量 、 成本等 。 2） 間接度量 。 即對涉及若干個其他屬性的軟件要素 、準則或屬性的度量 。 因為它們必須通過建立一定的度量方法或模型才能間接推斷而獲得 。 如軟件的功能性 、復雜性 、 可靠性 、 可維護性等等 。 軟件度量系統(tǒng)還可進一步劃分為兩個側面。它們之間的關系如圖 211所示。 圖 211 兩側面間關系 面向規(guī)模的度量 面向功能的度量 面向人的度量 生產(chǎn)率度量 質量度量 技術度量 軟 件 工 程 面向規(guī)模的度量 面向規(guī)模的度量是以軟件的代碼行 （ LOC， Line of Code） 數(shù)為基礎的直接度量 。 一般的軟件開發(fā)組織對開發(fā)過的每個軟件項目都有如代碼行 、 工作量 、 成本 、 錯誤 、 人數(shù) 、 文檔頁數(shù)等的統(tǒng)計記錄 。 利用代碼行數(shù)可以度量軟件規(guī)模 、 生產(chǎn)率 、 平均成本 、 出錯率 、文檔率等參考量 。 設： L表示軟件的代碼行數(shù) ， 單位為 KLOC（ 千行代碼 ） 或 LOC； E表示開發(fā)軟件所需工作量 ， 單位為人月 （ PM） 或人年 （ PY） ； S表示軟件成本 ， 單位為美元或元； N表示錯誤個數(shù)； Pd表示軟件文檔頁數(shù)；M表示開發(fā)所用的人數(shù) 。 則有： 軟 件 工 程 1． 軟件開發(fā)的生產(chǎn)率 P（ 即平均每人月開發(fā)的代碼行數(shù) ， 以LOC/PM為單位 ） 為： P = L / E （ 21） 2． 開發(fā)每行代碼的平均成本 C（ 以美元 /LOC或元 /LOC為單位 ） 為： C = S / L （ 22） 3． 代碼出錯率 EQR（ 即每千行代碼的平均錯誤數(shù) ， 以個/KLOC為單位 ） 為： EQR = N / L （ 23） 4． 軟件的文檔率 D（ 即平均每千行代碼的文檔頁數(shù) ， 以頁/KLOC為單位 ） 為： D = Pd / L （ 24） 軟 件 工 程 【 例 】 已知有一個國外典型的軟件項目的記錄 ， 開發(fā)人員M=6人 ， 其代碼行數(shù) =， 工作量 E=43PM， 成本S=314000美元 ， 錯誤數(shù) N=64， 文檔頁數(shù) Pd=1050頁 。 試計算開發(fā)該軟件項目的生產(chǎn)率 P、 平均成本 C、 代碼出錯率 EQR和文檔率 D。 解：根據(jù)給出的已知數(shù)據(jù) ， 可得： P = L / E = KLOC /43 PM = KLOC / PM = 470 LOC / PM C = S / L = 314000美元 / KLOC = 美元 / LOC EQR = N / L = 64個 / = 個 / KLOC D = Pd / L = 1050 頁 / KLOC = 頁 / KLOC 面向規(guī)模的度量 軟 件 工 程 基于代碼行面向規(guī)模優(yōu)缺點、適用場合 優(yōu)點：簡單、直接。 缺點：如它依賴于程序設計語言的功能和表達 等特征、在開發(fā)初期很難準確估算出 代碼行數(shù)、對設計水平高的軟件項目 產(chǎn)生不利影響。 適用場合：適合于過程式程序設計語言和事后 度量。 軟 件 工 程 面向功能的度量 1． 簡單功能點度量 1979年 ， Albrecht首先提出了功能點度量方法 。這是一種面向功能的間接度量方法 ， 即從軟件定義的基本功能出發(fā) ， 來估算軟件系統(tǒng)的規(guī)模 。因此 ， 該方法可以在軟件開發(fā)項目的初期 ， 在軟件定義過程中即可預測待開發(fā)軟件的規(guī)模 。 軟 件 工 程 1．簡單功能點度量 功能點 FP的度量公式如下： FP = CT TCF = CT [ + ∑F i ] （ 25） 其中： CT——基本功能點 。 CT值按表 22來計算 ， 它的值為 5個參數(shù)加 權值的總和 。 14 i=1 軟 件 工 程 表 22 簡單功能點度量的基本功能點的計算 測量參數(shù) 值 加權因子 加權值 簡單 一般 復雜 用戶輸入數(shù) 3