【正文】 軟件度量的基本概念 1． 測(cè)量 、 度量 、 估算和指標(biāo) 軟件工程項(xiàng)目的定量描述涉及測(cè)量 、 度量 、 估算和指標(biāo)等一些基本概念 。 估算的結(jié)果將成為項(xiàng)目計(jì)劃其他活動(dòng)的基礎(chǔ) ， 同時(shí) ， 為了對(duì)軟件項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué) 、 有效的管理 ， 就必須對(duì)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的有關(guān)特征進(jìn)行度量 ， 度量的結(jié)果用于軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的管理與監(jiān)控 。 軟件項(xiàng)目管理的主要任務(wù)是： 根據(jù)選定的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程框架（即軟件開(kāi)發(fā)模型）和對(duì)其估算的結(jié)果制定軟件項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃；再根據(jù)計(jì)劃對(duì)人員進(jìn)行組織、分工；按照計(jì)劃的進(jìn)度，以及成本管理、風(fēng)險(xiǎn)管理、質(zhì)量管理的要求，控制并管理軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)的活動(dòng)，最終以最小的代價(jià)完成軟件項(xiàng)目規(guī)定的全部任務(wù)。了解項(xiàng)目估 算方法。 教學(xué)重點(diǎn)：面向規(guī)模和面向功能點(diǎn)的度量方法。 軟 件 工 程 第 2章 軟件項(xiàng)目管理 ?軟件項(xiàng)目的成本管理、軟件質(zhì)量管理和軟件配置管理有一定的特殊性和獨(dú)立性，可單獨(dú)立項(xiàng)。 ?本章主要介紹軟件度量的概念，軟件的規(guī)模度量，軟件項(xiàng)目的估算，軟件的質(zhì)量度量、復(fù)雜性度量、可靠性度量、風(fēng)險(xiǎn)的分析與度量以及軟件項(xiàng)目管理過(guò)程與步驟等等。 軟 件 工 程 1）測(cè)量（ measure）：對(duì)產(chǎn)品或過(guò)程的某個(gè)屬性的范圍、數(shù)量、維度、容量或大小提供一個(gè)定量的指示。 如工作量 、 成本 、 完成期限等 。 管理者檢查 “ 每小時(shí)每人所發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤數(shù) ” 這一度量結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)：采用正式技術(shù)評(píng)審方法的兩個(gè)小組的該度量值要比另外兩個(gè)小組高出 40%。 產(chǎn)品 （ product） 是指軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程得到的文檔和程序 ， 如：需求規(guī)格說(shuō)明 、 設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明 、 源代碼 、 測(cè)試報(bào)告等； 過(guò)程 （ process） 是指與軟件項(xiàng)目有關(guān)的活動(dòng) ， 如軟件項(xiàng)目計(jì)劃 、 開(kāi)發(fā)活動(dòng) 、 維護(hù)活動(dòng) 、 管理活動(dòng)等； 資源 （ resource） 是指進(jìn)行軟件項(xiàng)目所需要的各種支持 ，如人力 、 經(jīng)費(fèi) 、 方法 、 工具 、 軟硬件環(huán)境等 。 對(duì)象的外部屬性體現(xiàn)了對(duì)象與環(huán)境的關(guān)系，如軟件的可靠性、可維護(hù)性、可移植性、成本、人員的生產(chǎn)率等。 人員； 方法； 工具； 環(huán)境； 經(jīng)驗(yàn)。 軟 件 工 程 對(duì)象的屬性 ?項(xiàng)目管理員和用戶都十分關(guān)心產(chǎn)品、過(guò)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。 即對(duì)不依賴于其他屬性的簡(jiǎn)單屬性的測(cè)量 。 因?yàn)樗鼈儽仨毻ㄟ^(guò)建立一定的度量方法或模型才能間接推斷而獲得 。 圖 211 兩側(cè)面間關(guān)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(zhì)量度量 技術(shù)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(chǔ)的直接度量 。 則有： 軟 件 工 程 1． 軟件開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)率 P（ 即平均每人月開(kāi)發(fā)的代碼行數(shù) ， 以LOC/PM為單位 ） 為： P = L / E （ 21） 2． 開(kāi)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(cuò)率 EQR（ 即每千行代碼的平均錯(cuò)誤數(shù) ， 以個(gè)/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(yè)數(shù) ， 以頁(yè)/KLOC為單位 ） 為： D = Pd / L （ 24） 軟 件 工 程 【 例 】 已知有一個(gè)國(guó)外典型的軟件項(xiàng)目的記錄 ， 開(kāi)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(cuò)誤數(shù) N=64， 文檔頁(yè)數(shù) Pd=1050頁(yè) 。 適用場(chǎng)合：適合于過(guò)程式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和事后 度量。 軟 件 工 程 1．簡(jiǎn)單功能點(diǎn)度量 功能點(diǎn) FP的度量公式如下： FP = CT TCF = CT [ + ∑F i ] （ 25） 其中： CT——基本功能點(diǎn) 。 ——經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 TCF取值范圍： ~ 。我們稱這種推廣的度量方法為功能點(diǎn)度量。 適合于過(guò)程或非過(guò) 程式語(yǔ)言 。 軟 件 工 程 表 25 部分程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 LOC/FP平均值的比較 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 LOC/FP 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 LOC/FP 匯編語(yǔ)言 C語(yǔ)言 COBOL FORTRAN Pascal 320 128 105 105 90 Ada 面向?qū)ο笳Z(yǔ)言 第四代語(yǔ)言（ 4GL） 代碼生成器 圖形語(yǔ)言（圖標(biāo)） 70 30 20 15 4 軟 件 工 程 軟件項(xiàng)目估算 軟件項(xiàng)目的估算方法 常用的軟件項(xiàng)目的估算方法主要有以下 4種： 1．自頂向下的估算方法 基本思想：首先根據(jù)已完成項(xiàng)目的總成本或總工作量來(lái)推算待開(kāi)發(fā)軟件的總成本或總工作量 ， 然后再按比例將其分配到各開(kāi)發(fā)任務(wù)中去 。 軟 件 工 程 2．自底向上的估算方法 基本思想是：把待開(kāi)發(fā)軟件細(xì)分 ， 直到每一個(gè)子任務(wù)或階段都已經(jīng)明確所需要的開(kāi)發(fā)工作量或成本 ， 然后再把它們累加起來(lái) ， 得到待開(kāi)發(fā)軟件的總工作量或總成本 。 缺點(diǎn)：缺少各個(gè)子任務(wù)之間相互聯(lián)系的工作量和系統(tǒng)工作量 （ 如項(xiàng)目管理 、 配置管理 、 質(zhì)量管理 ） ， 估算值往往偏低 ， 必須用其他方法進(jìn)行校正 。 優(yōu)點(diǎn)：估算的準(zhǔn)確程度高 。 沒(méi)有一種估算模型能夠適合于所有類型的軟件項(xiàng)目 。 然后將其按比例分配到各個(gè)階段 ， 如表 26所示 。 教學(xué)難點(diǎn)：詳細(xì) CoCoMo模型 教 具：多媒體教室、電子教案 作 業(yè)： 第 2章 軟件項(xiàng)目管理 軟 件 工 程 代碼行和功能點(diǎn)的估算 ?采用 或功能點(diǎn)的樂(lè)觀值 a、 一般值 m和悲觀值 b， 并用如下的加權(quán)平均公式計(jì)算 LOC或 FP的期望值 （ expectation） ： X =（ a +4 m +b） / 6 （ 210） 軟件的 LOC或 FP的期望值估算出來(lái)后，就可以根據(jù)已有的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)率對(duì)成本和工作量等進(jìn)行估算了。估算的各種值如表 27所示。 軟 件 工 程 軟件項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)估算模型 1． IBM模型 ——1977年 ， IBM公司對(duì) 60個(gè)軟件項(xiàng)目的 數(shù)據(jù)利用最小二乘法擬合 ， 得到的經(jīng)驗(yàn)估算公式： E = （ 211） D= = E0. 3956 （ 212） S = （ 213） DOC = 49 （ 214） 其中： E為工作量 （ PM） ； L為源代碼行數(shù) （ KLOC ） ； D為項(xiàng)目持續(xù)的時(shí)間 ， 以月為單位； S為人員需要量 （ 人 ） ； DOC為文檔數(shù)量 （ 頁(yè) ） 。 軟 件 工 程 2． Putnam模型 1978年， Putnam提出了大型軟件項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)多變量估算模型。 軟 件 工 程 2． Putnam模型 由式 （ 215） 可以得出估算工作量的式子： E = L3 / (Ck3 td4) (216) 工作量 估算出來(lái)之后 ， 就可以估算軟件項(xiàng)目的 成本 。 如果按線性方案平均分配人員，則開(kāi)發(fā)的初期一部分人力是多余的，而到了峰值段人力明顯不足，到了開(kāi)發(fā)的后期再臨時(shí)增加人力已為時(shí)過(guò)晚，即造成了浪費(fèi)，又拖延了進(jìn)度。 因此， 工作量與時(shí)間的折衷 就顯得十分重要。 沒(méi)有反映軟件產(chǎn)品、項(xiàng)目、參加人員、 軟硬件資源等屬性。 軟 件 工 程 1）基本 CoCoMo模型 其工作量和開(kāi)發(fā)時(shí)間的估算公式如下： E = a Lb （ 217） D = c Ed （ 218） 其中： L —— 軟件代碼行的估算值 （ 以 KLOC計(jì) ） ； E —— 工作量 （ 以 PM計(jì) ） ； D——開(kāi)發(fā)時(shí)間 （ 以月計(jì) ） ； a、 b、 c、 d——經(jīng)驗(yàn)常數(shù) 。 解：在 【 例 】 中已估算出 CAD軟件的代碼行數(shù)為 ， CAD軟件為半獨(dú)立型 、 中等規(guī)模的軟件 ， 由表 28可查出 a = ， b = ， c = ， d = 。 Boehm推薦的 Fi值的范圍是 ~， F i的值可根據(jù)實(shí)際情況按表 210來(lái)選取。 詳細(xì) CoCoMo模型可以更準(zhǔn)確地估算軟件項(xiàng)目的工作量 。 軟 件 工 程 通信數(shù) 圖 224 N=3 和 N=5 時(shí)的通信數(shù) 軟 件 工 程 教學(xué)題目： 軟件質(zhì)量度量， 量 教學(xué)目的：理解軟件質(zhì)量、復(fù)雜性度量方法。 生產(chǎn)高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品 是軟件工程的首要目標(biāo)。 軟 件 工 程 軟件質(zhì)量的度量模型 ?軟件質(zhì)量與軟件的內(nèi)部特性及其組合有關(guān)。 ?其中 : 第一層是將對(duì)軟件質(zhì)量的度量歸結(jié)為對(duì) 直接 影響軟件質(zhì)量的若干個(gè)軟件質(zhì)量要素的度量； 第二層是用若干個(gè)可度量的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則來(lái) 間接 度量軟件質(zhì)量要素； 第三層是對(duì)相應(yīng)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的 直接 度量。這 11個(gè)質(zhì)量要素可劃分為三類： 面向 運(yùn)行特征 的軟件質(zhì)量要素有正確性、可靠性、有效性、完整性和可用性； 面向軟件 承受修改 的質(zhì)量要素有可維護(hù)性、靈活性、可測(cè)試性； 面向 轉(zhuǎn)移的軟件質(zhì)量要素 有可移植性、可重用性、可互操作性。 對(duì)于具有負(fù)相關(guān)的質(zhì)量要素 ， 在開(kāi)發(fā)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況加以取舍或進(jìn)行折衷 。這些評(píng)價(jià)準(zhǔn)則既能夠比較完整、準(zhǔn)確地描述軟件質(zhì)量要素，又比較容易測(cè)量。 評(píng)價(jià)準(zhǔn)則多數(shù)只能按主觀想法定值 。 軟 件 工 程 4．軟件質(zhì)量要素的度量 例如 ， 要度量某軟件的 F2（ 可靠性 ） 假設(shè) C23=， C24=， C25=， C26=， 其余的 C2k = 0， 而 M3=、 M4=、 M5=， M6=， 則可靠性的度量值為： F2 = C23M3+C24M4+C25M5+C26M6 = + + + = 軟 件 工 程 ISO三層次軟件質(zhì)量度量模型。 軟 件 工 程 軟件復(fù)雜性度量 通過(guò)軟件的復(fù)雜性度量值可以估算出軟件中故障的數(shù)量； 也能估算出軟件開(kāi)發(fā)所需的工作量； 定量度量的結(jié)果還可以用于比較不同設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣。 軟件復(fù)雜性反映了軟件的可理解性 、 模塊化 、 簡(jiǎn)單性等屬性 。 該方法是把 程序流程圖轉(zhuǎn)化為程序圖 ：即把程序看成是有一個(gè)入口結(jié)點(diǎn)和一個(gè)出口結(jié)點(diǎn)的有向圖，圖中每個(gè)結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)語(yǔ)句、一個(gè)簡(jiǎn)單判斷或一個(gè)順序流程的代碼塊，原來(lái)程序流程圖中的箭頭變成連接各結(jié)點(diǎn)的有向?。ɑ蚍Q為邊）。 V（ G）又稱為圖 G的環(huán)形復(fù)雜度。 McCabe研究大量程序后指出， V