软件成本估算方法课件.ppt

1、中国科学院软件研究所基础软件工程研究中心中国科学院软件研究所基础软件工程研究中心 提纲提纲n研究背景与意义研究背景与意义n国内外相关研究国内外相关研究n软件外包成本估算方法软件外包成本估算方法n基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法n案例研究与验证案例研究与验证n支持风险评估的软件外包成本估算系统支持风险评估的软件外包成本估算系统n总结与进一步工作总结与进一步工作n研究生期间的工作研究生期间的工作2研究背景与意义研究背景与意义n研究背景研究背景软件外包成本估算和风险评估是软件外包项目管理中重要的部分软件外包成本估算和风险评估是软件外包项目管理中重要的部分软

2、件外包成本估算与风险评估方法尚不成熟软件外包成本估算与风险评估方法尚不成熟准确的风评评估需要准确的风评评估需要用户用户较为准确的判断，但这通常很困难，一方较为准确的判断，但这通常很困难，一方面因为经验丰富的专家不多，另一方面由于每个项目有其固有的特面因为经验丰富的专家不多，另一方面由于每个项目有其固有的特点点。n目的与意义目的与意义找出一种支持风险评估的软件外包成本估算方法，能够在进行成本找出一种支持风险评估的软件外包成本估算方法，能够在进行成本估算的同时，支持项目的风险评估。估算的同时，支持项目的风险评估。3提纲提纲n研究背景与意义研究背景与意义n国内外相关研究国内外相关研究n软件外包成本估

3、算方法软件外包成本估算方法n基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法n案例研究与验证案例研究与验证n支持风险评估的软件外包成本估算系统支持风险评估的软件外包成本估算系统n总结与进一步工作总结与进一步工作n研究生期间的工作研究生期间的工作4软件成本估算方法（软件成本估算方法（1/2）5软件成本估算方法（软件成本估算方法（2/2）COCOMOCOCOMO：分析结果是客观的和可重复的分析结果是客观的和可重复的,公式化的分析过程非常公正；分公式化的分析过程非常公正；分析结果能够在一定程度上反映预测项目的特征，特别是在进行敏感性分析析结果能够在一定程度上反映预测项目的

4、特征，特别是在进行敏感性分析的时候，能够发现对项目构成最大影响的几个参数；能够体现项目人员的的时候，能够发现对项目构成最大影响的几个参数；能够体现项目人员的经验在项目中的作用。经验在项目中的作用。专家估算专家估算：可快速产生估算结果；几乎不花费任何时间和成本；可以和其可快速产生估算结果；几乎不花费任何时间和成本；可以和其它高成本的估算方法产生一样精确的结果。它高成本的估算方法产生一样精确的结果。类比估算类比估算：避免了知识定义和知识抽取过程，相对专家经验方法更客观；避免了知识定义和知识抽取过程，相对专家经验方法更客观；使用更灵活，根据实际情况定义项目属性数量；仅处理实际产生的问题，使用更灵活，

5、根据实际情况定义项目属性数量；仅处理实际产生的问题，而参数模型法须考虑所有可能发生的问题而参数模型法须考虑所有可能发生的问题。6软件风险评估方法（软件风险评估方法（1/2）n经典软件项目风险管理体系经典软件项目风险管理体系BoehmBoehm理论理论：关于风险损失程度和风险发生概率的计算方法，关于风险损失程度和风险发生概率的计算方法，BoehmBoehm提出提出采用核对明细表的方式，这样可以获取它们估算值；通过使用原型建模、采用核对明细表的方式，这样可以获取它们估算值；通过使用原型建模、模拟、基准对照等方式获得精确估算值。模拟、基准对照等方式获得精确估算值。CRMCRM模型模型：在软件项目生命

6、周期的各个阶段持续关注风险识别和风险管理在软件项目生命周期的各个阶段持续关注风险识别和风险管理相关工作，它将软件项目风险管理过程定义为为识别、分析、计划、跟踪相关工作，它将软件项目风险管理过程定义为为识别、分析、计划、跟踪和控制的循环过程，并强调在这一过程中风险交流的重要性，指出必须将和控制的循环过程，并强调在这一过程中风险交流的重要性，指出必须将风险信息传达到适当的组织层次以得到最有效的风险分析和管理。风险信息传达到适当的组织层次以得到最有效的风险分析和管理。PMBOKPMBOK知识体系知识体系：由由PMIPMI（Project Management InstituteProject Man

7、agement Institute）提出）提出2626，指出软件项目风险管理的目标在于增加正面事件的发生概率和影响，降低指出软件项目风险管理的目标在于增加正面事件的发生概率和影响，降低负面事件的发生概率和影响负面事件的发生概率和影响。RiskitRiskit方法方法：该方法提供组织的项目在早期采用系统化的风险管理过程该方法提供组织的项目在早期采用系统化的风险管理过程和技术，旨在完整的管理风险的起因、触发事件及其影响等，并使用合理和技术，旨在完整的管理风险的起因、触发事件及其影响等，并使用合理的步骤进行风险评估。的步骤进行风险评估。7软件风险评估方法（软件风险评估方法（2/2）n常见软件项目风险

8、评估方法常见软件项目风险评估方法定性的工具与方法定性的工具与方法n核对清单：核对清单：核对清单法通过历史经验、根据风险属性，总结出一个风险分类系核对清单法通过历史经验、根据风险属性，总结出一个风险分类系统，提供一个列表用以核对风险。统，提供一个列表用以核对风险。n头脑风暴法：采用头脑风暴法进行群体决策时头脑风暴法：采用头脑风暴法进行群体决策时,要集中有关专家组织召开专题要集中有关专家组织召开专题会议会议,主持者以明确的方式向所有参加者阐明问题、说明会议的规则，尽量创主持者以明确的方式向所有参加者阐明问题、说明会议的规则，尽量创造一种融洽轻松的会议气氛。造一种融洽轻松的会议气氛。nDelphiD

9、elphi法：法：DelphiDelphi法采用匿名方式调查专家对问卷中问题的看法，在此过程中法采用匿名方式调查专家对问卷中问题的看法，在此过程中专家不可以互相讨论，经过多次信息反馈，最后归纳出专家基本一致的意见作专家不可以互相讨论，经过多次信息反馈，最后归纳出专家基本一致的意见作为比较准确的风险预测结果。为比较准确的风险预测结果。定量的工具与方法定量的工具与方法n敏感分析法：将多个风险因素中的一个因素作为输入变量，在假定其他风险因敏感分析法：将多个风险因素中的一个因素作为输入变量，在假定其他风险因素保持正常值的情况下，变动该输入变量的值，通过分析、计算该变量的变化素保持正常值的情况下，变动该

10、输入变量的值，通过分析、计算该变量的变化对风险结果产生的影响。对风险结果产生的影响。nParetoPareto分析法：分析法：80/2080/20法则，即法则，即80%80%的项目风险集中在的项目风险集中在20%20%的关键风险因素上，的关键风险因素上，所以只要识别出这所以只要识别出这20%20%的风险因素即可解决大部分的项目风险问题。的风险因素即可解决大部分的项目风险问题。n蒙特卡洛仿真法：通过多次重复的统计实验来求解具有随机特性问题的方法蒙特卡洛仿真法：通过多次重复的统计实验来求解具有随机特性问题的方法 n决策树分析法、层次分析法、盈亏平衡分析法决策树分析法、层次分析法、盈亏平衡分析法8风

11、险评估与成本估算结合风险评估与成本估算结合Ray Madachy和和Kari Kansala为将风险为将风险评估与成本估算相结合开创了先河。评估与成本估算相结合开创了先河。在在Ray Madachy的方法中，软件风险评的方法中，软件风险评估的基本单位是估的基本单位是风险关联规则风险关联规则，每个风险，每个风险关联规则中涉及到两个或三个关联规则中涉及到两个或三个COCOMO模型中的成本驱动因子。每个风险关联规模型中的成本驱动因子。每个风险关联规则有两个属性：则有两个属性：风险级别、工作量乘数的风险级别、工作量乘数的乘积乘积，其中风险级别代表风险发生的可能，其中风险级别代表风险发生的可能性。性。9

12、提纲提纲n研究背景与意义研究背景与意义n国内外相关研究国内外相关研究n软件外包成本估算方法软件外包成本估算方法n基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法n案例研究与验证案例研究与验证n支持风险评估的软件外包成本估算系统支持风险评估的软件外包成本估算系统n总结与进一步工作总结与进一步工作n研究生期间的工作研究生期间的工作10模型的构建流程图模型的构建流程图 11典型软件外包成本驱动因子的确定及度量典型软件外包成本驱动因子的确定及度量（1/2）n典型软件外包成本驱动因子的确定典型软件外包成本驱动因子的确定n在建立估算模型的过程中，成本驱动因子的确定是最难以解决的

13、问题。在建立估算模型的过程中，成本驱动因子的确定是最难以解决的问题。n成本驱动因子的确定关键在于具有丰富的软件成本估算方面的专家知识。成本驱动因子的确定关键在于具有丰富的软件成本估算方面的专家知识。软件外包成本驱动因子软件外包成本驱动因子n业务流程的复杂度：包括技术复杂性和组织复杂性业务流程的复杂度：包括技术复杂性和组织复杂性。n需求的不确定性：评价了软件需求的易变性。需求的不确定性：评价了软件需求的易变性。n系统复杂度：主要包括控制操作、计算操作、系统复杂度：主要包括控制操作、计算操作、I/O相关操作、数据库管理操作以及用户界相关操作、数据库管理操作以及用户界面管理等方面的复杂性。面管理等方

14、面的复杂性。n团队稳定性：用人员年流动率来评价团队的稳定性团队稳定性：用人员年流动率来评价团队的稳定性。n人员能力：人员能力：主要从开发人员能力和开发人员经验等方面考虑。主要从开发人员能力和开发人员经验等方面考虑。n协作效率：协作效率：指软件外包发包方与接包方之间的协作效率，可从沟通频率等方面考虑。指软件外包发包方与接包方之间的协作效率，可从沟通频率等方面考虑。n软件外包项目管理能力：软件外包项目管理能力：指管理人员以前的软件外包项目管理经验程度。指管理人员以前的软件外包项目管理经验程度。成本驱动因子成本驱动因子的构成的构成n名称和描述名称和描述n等级等级n生产率影响：为该成本驱动因子对项目成

15、本产生最大影响与最小影响之间的倍数生产率影响：为该成本驱动因子对项目成本产生最大影响与最小影响之间的倍数。12典型软件外包成本驱动因子的确定及度量典型软件外包成本驱动因子的确定及度量(2/2)n典型软件外包成本驱动因子的典型软件外包成本驱动因子的度量度量根据文献调研度量这些成本驱动因子，避免过多的主观输入影响估算的准确性根据文献调研度量这些成本驱动因子，避免过多的主观输入影响估算的准确性 业务流程的复杂度业务流程的复杂度n技术复杂性、组织复杂性技术复杂性、组织复杂性 需求的不确定性需求的不确定性n需求的稳定性、需求质量、需求的规范性需求的稳定性、需求质量、需求的规范性 系统复杂度系统复杂度n控

16、制操作、计算操作、控制操作、计算操作、I/O相关操作、数据库管理操作、用户界面管理相关操作、数据库管理操作、用户界面管理 软件外包项目管理能力软件外包项目管理能力n需求变更管理、进度和成本管理、终端用户期望管理、外包项目管理经验需求变更管理、进度和成本管理、终端用户期望管理、外包项目管理经验 人员能力人员能力n接包方业务技巧、接包方技术技巧接包方业务技巧、接包方技术技巧 团队稳定性团队稳定性n人员配备情况、接包方员工的连续性、接包方团队士气人员配备情况、接包方员工的连续性、接包方团队士气协作效率协作效率n文化差异、语言障碍、时区、团队合作的有效性、员工交流技能文化差异、语言障碍、时区、团队合作

17、的有效性、员工交流技能13建模数据的预处理建模数据的预处理n软件外包项目规模的收集软件外包项目规模的收集n新增代码行数、修改代码行数、重用代码行数新增代码行数、修改代码行数、重用代码行数n调整后的代码行数调整后的代码行数n软件外包项目工作量的收集软件外包项目工作量的收集n项目实际工作量，注意单位的统一（人时、人日、项目实际工作量，注意单位的统一（人时、人日、人月）。人月）。n成本驱动因子的收集成本驱动因子的收集n根据度量指标建立了详细的数据收集依据。根据度量指标建立了详细的数据收集依据。14重用代码行数修改代码行数新增代码行数重用修改*W*WSizeadjusted软件外包成本估算模型的建立软

18、件外包成本估算模型的建立n公式法公式法所有的成本驱动因子输入都确定所有的成本驱动因子输入都确定采用回归建立估算模型采用回归建立估算模型n蒙特卡洛仿真蒙特卡洛仿真存在成本驱动因子输入不确定的情况（输入：最小值、存在成本驱动因子输入不确定的情况（输入：最小值、最大值、最可能值）最大值、最可能值）采用三角形分布取样采用三角形分布取样软件外包成本估算模型的验证软件外包成本估算模型的验证n统计学角度统计学角度R方：表示数据中自变量与因变量关系强弱的一个数，方：表示数据中自变量与因变量关系强弱的一个数，越大表明模型的拟合度越好。越大表明模型的拟合度越好。P-value：p-值是结果可信程度的一个递减指标，

19、值是结果可信程度的一个递减指标，p-值值越小，我们认为样本中变量的关联是总体中各变量关联越小，我们认为样本中变量的关联是总体中各变量关联的可靠指标。的可靠指标。n经验软件工程角度经验软件工程角度MREMMREPRED提纲提纲n研究背景与意义研究背景与意义n国内外相关研究国内外相关研究n软件外包成本估算方法软件外包成本估算方法n基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法n案例研究与验证案例研究与验证n支持风险评估的软件外包成本估算系统支持风险评估的软件外包成本估算系统n总结与进一步工作总结与进一步工作n研究生期间的工作研究生期间的工作17基于成本驱动因子的软件外

20、包风险评估方法基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法n构建流程图构建流程图 数据的预处理数据的预处理n成本驱动因子与风险因子成本驱动因子与风险因子的映射的映射如右上图所示如右上图所示n风险因子对的确定风险因子对的确定如右下图所示如右下图所示依据风险关联规则依据风险关联规则nIF(需求不确定性需求不确定性Nominal)AND(项目规模项目规模Nominal)THEN 会产生一个项目风会产生一个项目风险。险。基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法的建立基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法的建立及验证及验证 n公式法公式法Projectrisk为项目的总风险为项目的总风险 为风险因子对为风险因子

21、对的发生概率的发生概率 Rfi*Rfj为风险因子对为风险因子对发生的情况下对项目造成的发生的情况下对项目造成的影响影响 n蒙特卡洛仿真蒙特卡洛仿真同成本估算中的蒙特卡洛仿真同成本估算中的蒙特卡洛仿真n验证验证R方和方和p-value881i)*(risk PrijjiijRfRfriskprobojectijriskprob提纲提纲n研究背景与意义研究背景与意义n国内外相关研究国内外相关研究n软件外包成本估算方法软件外包成本估算方法n基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法n案例研究与验证案例研究与验证n支持风险评估的软件外包成本估算系统支持风险评估的软件外

22、包成本估算系统n总结与进一步工作总结与进一步工作n研究生期间的工作研究生期间的工作21案例背景案例背景n案例背景案例背景数据来源于某银数据来源于某银行的软件外包项行的软件外包项目目。本文实验主要选本文实验主要选取该银行取该银行6个数个数据较完整的外包据较完整的外包项目。项目。22成本估算模型成本估算模型n估算公式估算公式n模型内部验证模型内部验证MMRE为为0.300191 716293.0*)(*66316.16iiEMSizeEffort模型性能验证模型性能验证n方法：留一交叉验证方法：留一交叉验证n结果结果软件外包风险评估方法软件外包风险评估方法n公式公式n评估结果评估结果881i)*(

23、risk PrijjiijRfRfriskproboject结论结论n成本估算模型成本估算模型估算结果较好，估算结果较好，还需找出项目还需找出项目P6估算偏差大的原因。估算偏差大的原因。n风险评估模型风险评估模型评估结果较好评估结果较好提纲提纲n研究背景与意义研究背景与意义n国内外相关研究国内外相关研究n软件外包成本估算方法软件外包成本估算方法n基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法n案例研究与验证案例研究与验证n支持风险评估的软件外包成本估算系统支持风险评估的软件外包成本估算系统n总结与进一步工作总结与进一步工作n研究生期间的工作研究生期间的工作27系统

24、功能模块系统功能模块n项目基本属性设置模块项目基本属性设置模块输入项目的基本属性输入项目的基本属性,为为软件外包项目管理工作软件外包项目管理工作奠定基础奠定基础 n成本驱动因子等级设置模成本驱动因子等级设置模块块估算人员（风险评估人估算人员（风险评估人员）在不同情况下（分员）在不同情况下（分为确定和不确定）输入为确定和不确定）输入 各个成本驱动因子等级各个成本驱动因子等级成本驱动因子等级设置成本驱动因子等级设置模块模块n成本驱动因子权重设置成本驱动因子权重设置n估算模型参数设置模块估算模型参数设置模块n软件外包成本估算模块软件外包成本估算模块基于收集到的成本驱动基于收集到的成本驱动因子数据进行

25、软件外包因子数据进行软件外包成本估算成本估算 n软件外包风险评估模块软件外包风险评估模块在重用成本驱动因子的在重用成本驱动因子的情况下进行该外包项目情况下进行该外包项目的风险评估的风险评估 n结果显示模块结果显示模块28系统架构系统架构n数据层数据层封装了软件外包项目的基本封装了软件外包项目的基本属性及成本驱动因子，并根属性及成本驱动因子，并根据输入将数据映射为实体层据输入将数据映射为实体层的对象实体。的对象实体。n实体层实体层将系统内的各种数据表现为将系统内的各种数据表现为对象，包括待估算的项目、对象，包括待估算的项目、成本驱动因子权重等，并且成本驱动因子权重等，并且对象均有自己的属性对象均

26、有自己的属性。n软件外包成本估算模块和软件外包成本估算模块和软件外包风险评估模块建软件外包风险评估模块建立在实体层之上。立在实体层之上。29系统实现系统实现n软件外包成本估算软件外包成本估算n软件外包风险评估软件外包风险评估30提纲提纲n研究背景与意义研究背景与意义n国内外相关研究国内外相关研究n软件外包成本估算方法软件外包成本估算方法n基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法基于成本驱动因子的软件外包风险评估方法n案例研究与验证案例研究与验证n支持风险评估的软件外包成本估算系统支持风险评估的软件外包成本估算系统n总结与进一步工作总结与进一步工作n研究生期间的工作研究生期间的工作31总结与进一步

27、工作总结与进一步工作n总结总结确定了典型的软件外包成本驱动因子确定了典型的软件外包成本驱动因子提出提出了了一种软件外包成本估算方法一种软件外包成本估算方法在重用软件外包成本驱动因子的前提下，提出了一种软件外包风险在重用软件外包成本驱动因子的前提下，提出了一种软件外包风险评估方法评估方法实现了支持风险评估的软件外包成本估算系统实现了支持风险评估的软件外包成本估算系统n进一步工作进一步工作校准估算模型的参数校准估算模型的参数提高系统的自动化程度提高系统的自动化程度进行实际应用进行实际应用32提纲提纲n研究背景与意义研究背景与意义n国内外相关研究国内外相关研究n基于用例的软件成本估算方法基于用例的软件成本估算方法n案例研究与验证案例研究与验证n基于用例的软件成本估算系统基于用例的软件成本估算系统n总结与进一步工作总结与进一步工作n研究生期间的工作研究生期间的工作33研究生期间的工作研究生期间的工作n参加的科研项目参加的科研项目n发表的论文发表的论文3435谢谢！谢谢！