【正文】 第九章 軟件管理一、復(fù)習(xí)要求1. 了解軟件過程的概念、軟件過程框架和軟件過程模型。2. 了解軟件項目管理的過程。3. 了解軟件度量的種類，面向規(guī)模和面向功能的度量以及質(zhì)量度量的種類。4. 掌握LOC估算和FP估算的方法，分解技術(shù)和工作量估算方法。5. 了解軟件成本估算的概念，掌握COCOMO成本估算方法。6. 了解軟件成本―效益估計方法。7. 了解風(fēng)險分析的步驟，風(fēng)險的種類、風(fēng)險項目和風(fēng)險構(gòu)成。8. 了解軟件進度安排方法及圖形工具。9. 了解軟件項目劃分的方式，項目組織的模式，人員配備的原則和條件。二、內(nèi)容提要1. 軟件過程 軟件工程層次(1) 軟件過程的概念質(zhì)量關(guān)注點方法工具過程軟件工程是一種層次化的技術(shù)。軟件工程的過程層是將結(jié)合在一起的凝聚力量，使得計算機軟件能夠及時、合理地被開發(fā)出來。軟件過程定義了一組關(guān)鍵過程域(KPAs)，它們構(gòu)成軟件項目管理的基礎(chǔ)，并規(guī)定了技術(shù)方法的采用、工程產(chǎn)品(模型、文檔、數(shù)據(jù)、報告、表格等)的產(chǎn)生、里程碑的建立、質(zhì)量的管理以及適當(dāng)?shù)淖兏刂啤Ｈ蝿?wù)集合保護傘活動 軟件過程SQA點里程碑、交付物工作任務(wù)框架活動公共過程框架軟件過程是軟件生存期中的一系列相關(guān)軟件工程活動的集合。每一個軟件過程又是由一組工作任務(wù)、項目里程碑、軟件工程產(chǎn)品和交付物以及質(zhì)量保證(SQA)點等組成。首先建立一個公共過程框架，其中定義了少量可適用于所有軟件項目的框架活動，而不考慮它們的規(guī)模和復(fù)雜性。再給出各個框架活動的任務(wù)集合，使得框架活動能夠適合于項目的特點和項目組的需求。最后是保護傘活動，如軟件質(zhì)量保證、軟件配置管理以及測量等，它們獨立于任何一個框架活動并將貫穿于整個過程。(2) 軟件過程模型 軟件工程過程模型的選擇基于項目和應(yīng)用的特點、采用的方法和工具、要求的控制和需交付的產(chǎn)品。，用以討論軟件工程過程的本質(zhì)。所有的軟件開發(fā)都可以看成是一個問題循環(huán)解決過程。其中包括4個截然不同的階段：狀態(tài)捕獲、問題定義、技術(shù)開發(fā)和方案綜合。狀態(tài)捕獲表示了事物的當(dāng)前狀態(tài)；問題定義標(biāo)識了需要解決的特定問題；技術(shù)開發(fā)利用某些技術(shù)來解決問題；方案綜合導(dǎo)出最終的結(jié)果(如文檔、程序、數(shù)據(jù)、新的事務(wù)功能、新的產(chǎn)品)。 問題解決循環(huán)的各個階段以上的問題循環(huán)解決過程可以用于軟件工程的不同開發(fā)級別上。它可用于考慮整個應(yīng)用系統(tǒng)的宏觀級，也可用于建造程序構(gòu)件的中間級，甚至還可用于源代碼行級。因此，可以用分級幾何表示來給出過程的理想化的視圖。首先定義一個分級幾何表示的模式，然后相繼地在更小的規(guī)模上遞歸地應(yīng)用分級幾何表示：模式中嵌套模式。，問題循環(huán)解決過程的每一個階段又包含一個同樣的問題循環(huán)解決過程，該循環(huán)中每一個步驟中還可以再包含另一個問題循環(huán)解決過程。這樣一直繼續(xù)下去，直到某個合理的邊界為止。對于軟件來說，就是源代碼行。問題定義狀態(tài)捕獲技術(shù)開發(fā)方案綜合問題定義技術(shù)開發(fā)狀態(tài)捕獲狀態(tài)捕獲方案綜合問題定義技術(shù)開發(fā)狀態(tài)捕獲方案綜合 問題循環(huán)解決過程中階段嵌套階段實際上，因為在階段內(nèi)部常常會出現(xiàn)一些交叉的任務(wù)，它們還可能會跨越階段。不過，這種簡化的視圖表達了一個重要的思想：不管軟件項目選擇了什么樣的過程模型，但所有階段，包括狀態(tài)捕獲、問題定義、技術(shù)開發(fā)、方案綜合，在某個細(xì)節(jié)級別上都同時存在。，上述的4階段論不但可用于整個應(yīng)用的分析，而且同樣地可用于某一代碼段的生成。 (3) 過程建造技術(shù) 為使得軟件過程模型適合于軟件項目組的使用，需要開發(fā)一些過程技術(shù)工具，以幫助軟件開發(fā)組織分析它們當(dāng)前的過程，組織工作任務(wù)，控制和監(jiān)控進度，管理技術(shù)質(zhì)量。 使用過程技術(shù)工具，可以建造一個自動模型，模型包含前面提到的公共過程框架、任務(wù)集合及保護傘活動。該模型一般表示成一個網(wǎng)絡(luò)，對其加以分析，就能夠確定典型的工作流程，考察可能導(dǎo)致減少開發(fā)時間、降低開發(fā)成本的可選的過程結(jié)構(gòu)。 一旦創(chuàng)建了一個可接受的過程，就可以使用其它過程技術(shù)工具來分配、監(jiān)視、甚至控制在軟件過程模型中定義的所有軟件工程任務(wù)。軟件項目組的每一個成員都可以使用這樣的工具來開發(fā)檢查表，列出所有將要執(zhí)行的工作任務(wù)、將要產(chǎn)生的工作產(chǎn)品和將要實施的軟件質(zhì)量保證活動。過程技術(shù)工具還可用于協(xié)調(diào)適合某一特定工作任務(wù)的其它CASE工具的使用。軟件項目管理過程軟件項目管理包括進度管理、成本管理、質(zhì)量管理、人員管理、資源管理、標(biāo)準(zhǔn)化管理。管理的對象是進度、系統(tǒng)規(guī)模及工作量估算、經(jīng)費、組織機構(gòu)和人員、風(fēng)險、質(zhì)量、作業(yè)和環(huán)境配置等。軟件項目管理所涉及的范圍覆蓋了整個軟件生存期。為使軟件項目開發(fā)獲得成功，一個關(guān)鍵問題是必須對軟件開發(fā)項目的工作范圍、可能遇到的風(fēng)險、需要的資源(人、硬／軟件)、要實現(xiàn)的任務(wù)、經(jīng)歷的里程碑、花費工作量(成本)，以及進度的安排等等做到心中有數(shù)。而軟件項目管理可以提供這些信息。通常，這種管理在技術(shù)工作開始之前就應(yīng)開始，而在軟件從概念到實現(xiàn)的過程中繼續(xù)進行，并且只有當(dāng)軟件開發(fā)工作最后結(jié)束時才終止。(1) 啟動一個軟件項目在制定軟件項目計劃之前，必須先明確項目的目標(biāo)和范圍、考慮候選的解決方案、標(biāo)明技術(shù)和管理上的要求。有了這些信息，才能確定合理、精確的成本估算，實際可行的任務(wù)分解以及可管理的進度安排。項目的目標(biāo)標(biāo)明了軟件項目的目的但不涉及如何去達到這些目的。范圍標(biāo)明了軟件要實現(xiàn)的基本功能，并盡量以定量的方式界定這些功能。候選的解決方案雖然涉及方案細(xì)節(jié)不多，但有了方案，管理人員和技術(shù)人員就能夠據(jù)此選擇一種“好的”方法，給出諸如交付期限、預(yù)算、個人能力、技術(shù)界面及其它許多因素所構(gòu)成的限制。(2) 制定項目計劃制定計劃的任務(wù)包括：167。 估算所需要的人力（通常以人月為單位）、項目持續(xù)時間（以年份或月份為單位）、成本（以元為單位）。167。 作出進度安排，分配資源，建立項目組織及任用人員(包括人員的地位、作用、職責(zé)、規(guī)章制度等)，根據(jù)規(guī)模和工作量估算分配任務(wù)。167。 進行風(fēng)險分析，包括風(fēng)險識別、風(fēng)險估計、風(fēng)險優(yōu)化、風(fēng)險駕馭策略、風(fēng)險解決和風(fēng)險監(jiān)督。這些步驟貫穿在軟件工程過程中。167。 制定質(zhì)量管理指標(biāo)：如何識別定義好的任務(wù)？管理人員對結(jié)束時間如何掌握，并如何識別和監(jiān)控關(guān)鍵路徑以確保結(jié)束？對進展如何度量？以及如何建立分隔任務(wù)的里程碑。167。 編制預(yù)算和成本。167。 準(zhǔn)備環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施等。(3) 計劃的追蹤和控制一旦建立了進度安排，就可以開始著手追蹤和控制活動。由項目管理人員負(fù)責(zé)在過程執(zhí)行時監(jiān)督過程的實施，提供過程進展的內(nèi)部報告，并按合同規(guī)定向需方提供外部報告。對于在進度安排中標(biāo)明的每一個任務(wù)，如果任務(wù)實際完成日期滯后于進度安排，則管理人員可以使用一種自動的項目進度安排工具來確定在項目的中間里程碑上進度誤期所造成的影響?？蓪Y源重新定向，對任務(wù)重新安排，或者(做為最壞的結(jié)果)可以修改交付日期以調(diào)整已經(jīng)暴露的問題。用這種方式可以較好地控制軟件的開發(fā)。(4) 評審和評價計劃的完成程度項目管理人員應(yīng)對計劃完成程度進行評審，對項目進行評價。并對計劃和項目進行檢查, 使之在變更或完成后保持完整性和一致性。(5) 編寫管理文檔項目管理人員根據(jù)合同確定軟件開發(fā)過程是否完成。如果完成，應(yīng)從完整性方面檢查項目完成的結(jié)果和記錄，并把這些結(jié)果和記錄編寫成文檔并存檔。軟件生產(chǎn)率和質(zhì)量的度量(1) 軟件度量對軟件進行度量，是為了表明軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，弄清軟件開發(fā)人員的生產(chǎn)率，給出使用了新的軟件工程方法和工具所得到的(在生產(chǎn)率和質(zhì)量兩方面)的效益，建立項目估算的“基線，幫助調(diào)整對新的工具和附加培訓(xùn)的要求。軟件度量分為兩類：167。 直接度量：軟件工程過程的直接度量包括所投入的成本和工作量。軟件產(chǎn)品的直接度量包括產(chǎn)生的代碼行數(shù)(LOC)、執(zhí)行速度、存儲量大小、在某種時間周期中所報告的差錯數(shù)。167。 間接度量：產(chǎn)品的間接度量則包括功能性、復(fù)雜性、效率、可靠性、可維護性和許多其它的質(zhì)量特性。 軟件度量只要事先建立特定的度量規(guī)程，很容易做到直接度量開發(fā)軟件所需要的成本和工作量、產(chǎn)生的代碼行數(shù)等。但是，軟件的功能性、效率、可維護性等質(zhì)量特性卻很難用直接度量判明，只有通過間接度量才能推斷。 所示那樣分類。軟件生產(chǎn)率度量主要關(guān)注軟件工程過程的結(jié)果；軟件質(zhì)量度量則指明了軟件適應(yīng)明確和不明確的用戶要求(軟件使用合理性)到什么程度；技術(shù)度量主要關(guān)注軟件的一些特性(如邏輯復(fù)雜性、模塊化程度)而不是軟件開發(fā)的全過程。：面向規(guī)模的度量用于收集與直接度量有關(guān)的軟件工程輸出的信息和質(zhì)量信息。面向功能的度量提供直接度量的尺度。面向人的度量則收集有關(guān)人們開發(fā)軟件所用方式的信息和人們理解有關(guān)工具和方法的效率的信息。(2) 面向規(guī)模的度量面向規(guī)模的度量是對軟件和軟件開發(fā)過程的直接度量。，記錄過去幾年完成的每一個軟件項目和關(guān)于這些項目的相應(yīng)面向規(guī)模的數(shù)據(jù)。 面向規(guī)模的度量項目工作量(人月)元(千)規(guī)模(KLOC)文檔頁數(shù)錯誤數(shù)開發(fā)人數(shù)aaa0124168365293ccc04624401224865fff03433141050646………………… 對于每一個項目，可以根據(jù)表格中列出的基本數(shù)據(jù)進行一些簡單的面向規(guī)模的生產(chǎn)率和質(zhì)量的度量。例如，： 生產(chǎn)率 ＝ KLOC／PM（人月）成本 ＝ 元／LOC質(zhì)量 ＝ 錯誤數(shù)／KLOC文檔 ＝ 文檔頁數(shù)／KLOC(3) 面向功能的度量面向功能的軟件度量是對軟件和軟件開發(fā)過程的間接度量。面向功能度量的關(guān)注點在于程序的“功能性”和“實用性”，而不是對LOC計數(shù)。一種典型的生產(chǎn)率度量法叫做功能點度量，該方法利用軟件信息域中的一些計數(shù)度量和軟件復(fù)雜性估計的經(jīng)驗關(guān)系式而導(dǎo)出功能點FPs（Function Points）。首先確定五個信息域的特征，并在表格中相應(yīng)位置給出計數(shù)。信息域的值以如下方式定義：167。 用戶輸入數(shù)：各個用戶輸入是面向不同應(yīng)用的輸入數(shù)據(jù)，對它們都要進行計數(shù)。輸入數(shù)據(jù)應(yīng)有別于查詢數(shù)據(jù)，它們應(yīng)分別計數(shù)。167。 用戶輸出數(shù)：各個用戶輸出是為用戶提供的面向應(yīng)用的輸出信息，它們均應(yīng)計數(shù)。這里的輸出是指報告，屏幕信息，錯誤信息等，在報告中的各數(shù)據(jù)項不應(yīng)再分別計數(shù)。167。 用戶查詢數(shù)：查詢是一種聯(lián)機輸入，它導(dǎo)致軟件以聯(lián)機輸出的方式生成某種即時的響應(yīng)。每一個不同的查詢都要計數(shù)。167。 文件數(shù)：每一個邏輯主文件都應(yīng)計數(shù)。這里的邏輯主文件，是指邏輯上的一組數(shù)據(jù)，它們可以是一個大的數(shù)據(jù)庫的一部分，也可以是一個單獨的文件167。 外部接口數(shù)：對所有被用來將信息傳送到另一個系統(tǒng)中的機器可讀寫的接口(即磁帶或磁盤上的數(shù)據(jù)文件)均應(yīng)計數(shù)。計數(shù) 功能點度量的計算信息域參數(shù)加 權(quán) 因 數(shù) 簡單 中間 復(fù)雜用戶輸入數(shù)□□□180。346=□□□用戶輸出數(shù)□□□180。457=□□□用戶查詢數(shù)□□□180。346=□□□文 件 數(shù)□□□180。71015=□□□外部接口數(shù)□□□180。5710=□□□加權(quán)計數(shù)總 計 數(shù)□□□ 一旦收集到上述數(shù)據(jù)，就可以計算出與每一個計數(shù)相關(guān)的復(fù)雜性值。使用功能點方法的機構(gòu)要自行擬定一些準(zhǔn)則以確定一個特定項是簡單的、平均的還是復(fù)雜的。計算功能點，使用如下的關(guān)系式： FP ＝ 總計數(shù)〔＋SUM（Fi）〕 （）其中，；Fi（i = 1到14）是復(fù)雜性校正值。SUM（Fi）是求和函數(shù)。上述等式中的常數(shù)和應(yīng)用于信息域計數(shù)的加權(quán)因數(shù)可經(jīng)驗地確定。一旦計算出功能點，就可以仿照LOC的方式度量軟件的生產(chǎn)率、質(zhì)量和其它屬性：生產(chǎn)率 ＝ FP／PM（人月）成本 ＝ 元／FP質(zhì)量 ＝ 錯誤數(shù)／FP文檔 ＝ 文檔頁數(shù)／FP 計算功能點的校正值評定每個校正因素的尺度是0―5 0 1 2 3 4 5 沒有影響 偶然的 適中的 普通的 重要的 極重要的Fi1系統(tǒng)是否需要可靠的備份和恢復(fù)？2是否需要數(shù)據(jù)通信？3是否有分布式處理的功能？4性能是否是關(guān)鍵？5系統(tǒng)是否將運行在現(xiàn)有的高度實用化的操作環(huán)境中？6系統(tǒng)是否要求聯(lián)機數(shù)據(jù)項？7聯(lián)機數(shù)據(jù)項是否要求建立在多重窗口顯示或操作上的輸入事務(wù)？8是否聯(lián)機地更新主文件？9輸入、輸出、文件、查詢是否復(fù)雜？10內(nèi)部處理過程是否復(fù)雜？11程序代碼是否要設(shè)計成可復(fù)用的？12設(shè)計中是否包含變換和安裝？13系統(tǒng)是否要設(shè)計成多種安裝形式以安裝在不同的機構(gòu)中？14應(yīng)用系統(tǒng)是否要設(shè)計成便于修改和易于用戶使用？功能點度量是為了商用信息系統(tǒng)應(yīng)用而設(shè)計的。Jones將其擴充，使這種度量可以被用于系統(tǒng)和工程軟件應(yīng)用，稱之為特征點FPs（Feature Points）。特征點度量適合于算法復(fù)雜性高的應(yīng)用。實時處理、過程控制、嵌入式軟件應(yīng)用的算法復(fù)雜性都偏高，適于特征點度量。為了計算特征點，可以象上面描述的那樣，對信息域值進行計數(shù)和加權(quán)。此外，需要對一個新的軟件特征“算法”進行計數(shù)?？啥x算法為“在一個特定計算機程序內(nèi)所包含的一個有界的計算問題?！比缇仃嚽竽?、二進位串轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)、處理一個中斷等都是算法。 對于每一個度量參數(shù)只使用一個權(quán)值，并且使用等式（）來計算總的特征點值。