【正文】 軟件度量的基本概念 1． 測量 、 度量 、 估算和指標(biāo) 軟件工程項目的定量描述涉及測量 、 度量 、 估算和指標(biāo)等一些基本概念 。 估算的結(jié)果將成為項目計劃其他活動的基礎(chǔ) ， 同時 ， 為了對軟件項目進(jìn)行科學(xué) 、 有效的管理 ， 就必須對軟件開發(fā)過程的有關(guān)特征進(jìn)行度量 ， 度量的結(jié)果用于軟件開發(fā)過程的管理與監(jiān)控 。 軟件項目管理的主要任務(wù)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(jié)果制定軟件項目實施計劃；再根據(jù)計劃對人員進(jìn)行組織、分工；按照計劃的進(jìn)度，以及成本管理、風(fēng)險管理、質(zhì)量管理的要求，控制并管理軟件開發(fā)和維護(hù)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(wù)。了解項目估 算方法。 教學(xué)重點：面向規(guī)模和面向功能點的度量方法。 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(zhì)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。 ?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(zhì)量度量、復(fù)雜性度量、可靠性度量、風(fēng)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 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。 如工作量 、 成本 、 完成期限等 。 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(jié)果時發(fā)現(xiàn)：采用正式技術(shù)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%。 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(shè)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(guān)的活動 ， 如軟件項目計劃 、 開發(fā)活動 、 維護(hù)活動 、 管理活動等； 資源 （ resource） 是指進(jìn)行軟件項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 。 對象的外部屬性體現(xiàn)了對象與環(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。 軟 件 工 程 對象的屬性 ?項目管理員和用戶都十分關(guān)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。 即對不依賴于其他屬性的簡單屬性的測量 。 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 。 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 。 適用場合：適合于過程式程序設(shè)計語言和事后 度量。 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 。 ——經(jīng)驗數(shù)據(jù)。 TCF取值范圍： ~ 。我們稱這種推廣的度量方法為功能點度量。 適合于過程或非過 程式語言 。 軟 件 工 程 表 25 部分程序設(shè)計語言 LOC/FP平均值的比較 程序設(shè)計語言 LOC/FP 程序設(shè)計語言 LOC/FP 匯編語言 C語言 COBOL FORTRAN Pascal 320 128 105 105 90 Ada 面向?qū)ο笳Z言 第四代語言（ 4GL） 代碼生成器 圖形語言（圖標(biāo)） 70 30 20 15 4 軟 件 工 程 軟件項目估算 軟件項目的估算方法 常用的軟件項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)已完成項目的總成本或總工作量來推算待開發(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：把待開發(fā)軟件細(xì)分 ， 直到每一個子任務(wù)或階段都已經(jīng)明確所需要的開發(fā)工作量或成本 ， 然后再把它們累加起來 ， 得到待開發(fā)軟件的總工作量或總成本 。 缺點：缺少各個子任務(wù)之間相互聯(lián)系的工作量和系統(tǒng)工作量 （ 如項目管理 、 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：估算的準(zhǔn)確程度高 。 沒有一種估算模型能夠適合于所有類型的軟件項目 。 然后將其按比例分配到各個階段 ， 如表 26所示 。 教學(xué)難點：詳細(xì) CoCoMo模型 教 具：多媒體教室、電子教案 作 業(yè)： 第 2章 軟件項目管理 軟 件 工 程 代碼行和功能點的估算 ?采用 或功能點的樂觀值 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的期望值估算出來后，就可以根據(jù)已有的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)率對成本和工作量等進(jìn)行估算了。估算的各種值如表 27所示。 軟 件 工 程 軟件項目的經(jīng)驗估算模型 1． IBM模型 ——1977年 ， IBM公司對 60個軟件項目的 數(shù)據(jù)利用最小二乘法擬合 ， 得到的經(jīng)驗估算公式： 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為項目持續(xù)的時間 ， 以月為單位； S為人員需要量 （ 人 ） ； DOC為文檔數(shù)量 （ 頁 ） 。 軟 件 工 程 2． Putnam模型 1978年， Putnam提出了大型軟件項目的動態(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 估算出來之后 ， 就可以估算軟件項目的 成本 。 如果按線性方案平均分配人員，則開發(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，到了開發(fā)的后期再臨時增加人力已為時過晚，即造成了浪費(fèi)，又拖延了進(jìn)度。 因此， 工作量與時間的折衷 就顯得十分重要。 沒有反映軟件產(chǎn)品、項目、參加人員、 軟硬件資源等屬性。 軟 件 工 程 1）基本 CoCoMo模型 其工作量和開發(fā)時間的估算公式如下： E = a Lb （ 217） D = c Ed （ 218） 其中： L —— 軟件代碼行的估算值 （ 以 KLOC計 ） ； E —— 工作量 （ 以 PM計 ） ； D——開發(fā)時間 （ 以月計 ） ； a、 b、 c、 d——經(jīng)驗常數(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)實際情況按表 210來選取。 詳細(xì) CoCoMo模型可以更準(zhǔn)確地估算軟件項目的工作量 。 軟 件 工 程 通信數(shù) 圖 224 N=3 和 N=5 時的通信數(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 : 第一層是將對軟件質(zhì)量的度量歸結(jié)為對 直接 影響軟件質(zhì)量的若干個軟件質(zhì)量要素的度量； 第二層是用若干個可度量的評價準(zhǔn)則來 間接 度量軟件質(zhì)量要素； 第三層是對相應(yīng)評價準(zhǔn)則的 直接 度量。這 11個質(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。 對于具有負(fù)相關(guān)的質(zhì)量要素 ， 在開發(fā)時應(yīng)根據(jù)具體情況加以取舍或進(jìn)行折衷 。這些評價準(zhǔn)則既能夠比較完整、準(zhǔn)確地描述軟件質(zhì)量要素，又比較容易測量。 評價準(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入口結(jié)點和一個出口結(jié)點的有向圖，圖中每個結(jié)點對應(yīng)一個語句、一個簡單判斷或一個順序流程的代碼塊，原來程序流程圖中的箭頭變成連接各結(jié)點的有向?。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