一種多方法融合的軟件成本估算改進(jìn)方法

摘 要： 對(duì)傳統(tǒng)的WideBand Delphi估計(jì)法、功能點(diǎn)法和類比法進(jìn)行了分析、比較，提出了一種改進(jìn)的成本估算方法。該方法以WideBand Delphi估計(jì)法為原型，在專家估計(jì)過(guò)程中，將功能點(diǎn)法和類比法融入其中，有效規(guī)避了WideBand Delphi估計(jì)法過(guò)于依賴專家經(jīng)驗(yàn)的不足，并通過(guò)類比擴(kuò)展了功能點(diǎn)法所局限的應(yīng)用領(lǐng)域，既保證了估計(jì)方法的科學(xué)性，又保證了估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性。實(shí)際估算數(shù)據(jù)的比較表明，改進(jìn)后的估算方法具有更高的精確度。

關(guān)鍵詞： WideBand Delphi； COSMIC； 類比； 成本估算

中圖分類號(hào)： TN964?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）22?0069?04

軟件成本估算一直是項(xiàng)目管理的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，如果沒(méi)有精確的成本估算，就有可能造成進(jìn)度延期、預(yù)算超支和質(zhì)量缺陷等問(wèn)題，進(jìn)行精確高效的軟件成本估算是項(xiàng)目管理必不可少的組成部分。WideBand Delphi估計(jì)法、功能點(diǎn)法和類比法等是項(xiàng)目管理中常用的幾種成本估算方法，在工程項(xiàng)目中應(yīng)用十分廣泛，但各種方法都有其固有的缺陷和不足。在軟件項(xiàng)目估計(jì)時(shí)對(duì)各類估計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn)，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)、規(guī)避不足成為軟件成本估算的一種趨勢(shì)。文獻(xiàn)[1]以Delphi估計(jì)法為原型，在專家估計(jì)過(guò)程中，將PERT法和類比法融入其中，從而形成一種新的模型估算體系。文獻(xiàn)[2]提出了一種利用估計(jì)項(xiàng)目與歷史項(xiàng)目之間類比度進(jìn)行軟件規(guī)模估計(jì)的改進(jìn)FPA 方法。文獻(xiàn)[3]在類比估算4個(gè)基本步驟的框架下，詳細(xì)說(shuō)明了類比估算所必須進(jìn)行的相關(guān)操作，并根據(jù)估算實(shí)踐，提出了針對(duì)大數(shù)據(jù)集的計(jì)算優(yōu)化方法。文獻(xiàn)[4]提煉出一種綜合功能點(diǎn)估算方法和COCOM0Ⅱ模型的新型估算方法。上述這些估算方法的綜合及改進(jìn)，有效規(guī)避了采用單一估算方法的不足，大大提高了估算的精確度。

本文在對(duì)WideBand Delphi估計(jì)法、功能點(diǎn)法和類比法進(jìn)行分析、比較的基礎(chǔ)上，綜合了3種方法的優(yōu)點(diǎn)，形成了一種改進(jìn)的、多方法融合的成本估算方法，即MMCE方法。該方法以WideBand Delphi估計(jì)法為原型，在專家估計(jì)過(guò)程中，將功能點(diǎn)法和類比法融入其中，有效規(guī)避了WideBand Delphi估計(jì)法過(guò)于依賴專家經(jīng)驗(yàn)的不足；并且，由于有可類比的歷史數(shù)據(jù)作支持，MMCE方法能夠擴(kuò)展功能點(diǎn)法所局限的應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)，估計(jì)的結(jié)果也更容易為用戶所接受。本文介紹了采用MMCE方法進(jìn)行估算的具體步驟，并通過(guò)應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行了說(shuō)明，最后對(duì)WideBand Delphi估計(jì)法、功能點(diǎn)法、類比法和MMCE方法的估算結(jié)果做了比較。

1 軟件成本估算方法簡(jiǎn)介

軟件成本估算方法是進(jìn)行成本估算的核心，選擇合適的方法對(duì)項(xiàng)目的成本估算尤為重要。下面對(duì)常用的幾種估算方法：WideBand Delphi估計(jì)法、COSMIC功能點(diǎn)法和類比估計(jì)法作簡(jiǎn)要介紹。

1.1 WideBand Delphi估計(jì)法

WideBand Delphi估計(jì)法屬于主觀方法中的專家判定法，它是將小組會(huì)議和Delphi技術(shù)結(jié)合起來(lái)提出的一種方法，該方法鼓勵(lì)參加估計(jì)的人員之間就相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行討論，能夠充分發(fā)揮集體的力量，使估計(jì)的結(jié)果更切合實(shí)際。利用Wideband Delphi方法進(jìn)行估計(jì)的步驟如下：

步驟1：為每位估計(jì)人員發(fā)放估計(jì)所需相關(guān)材料和估計(jì)表格，表格模板可參考表1；

步驟2：估計(jì)人員開會(huì)討論待估量估計(jì)假定和理由等，并能夠達(dá)成一致意見(jiàn)；

步驟3：估計(jì)人員以不記名的方式填寫估計(jì)表格，確保填寫過(guò)程“背靠背”；

步驟4：估計(jì)負(fù)責(zé)人匯總結(jié)果，按照表1中Wideband Delphi綜合估計(jì)表中的計(jì)算方法計(jì)算，并將結(jié)果返回給各個(gè)估計(jì)人員；

步驟5：偏差若小于30%，就不需要再進(jìn)行估計(jì)；否則，估計(jì)人員召開小組會(huì)議討論上次的匯總結(jié)果，然后修改個(gè)人估計(jì)。重復(fù)進(jìn)行活動(dòng)步驟3和步驟4，直到各個(gè)估計(jì)人員的估計(jì)逐漸接近并達(dá)到一個(gè)可接受的范圍（建議偏差可接受范圍設(shè)置為30%）。

1.2 COSMIC功能點(diǎn)法

COSMIC功能點(diǎn)法是第二代功能點(diǎn)分析方法，適用于以數(shù)據(jù)處理為主的商務(wù)應(yīng)用軟件或者實(shí)時(shí)軟件，以及兼有以上兩種特點(diǎn)的軟件；但對(duì)于專家系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)、天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)等擁有特別復(fù)雜數(shù)學(xué)算法、規(guī)則的軟件等并不適用[5]。COSMIC功能點(diǎn)法的計(jì)算過(guò)程如下：

（1）識(shí)別軟件層次。識(shí)別層次的目的是為了識(shí)別被度量軟件的邊界，清晰地定義被度量軟件的范圍。

（2）識(shí)別軟件邊界。邊界定義為被研究的軟件與其用戶之間的概念性接口，用戶既包括系統(tǒng)的使用人員，也包括其他軟件或者硬件系統(tǒng)。

（3）識(shí)別功能處理。一個(gè)功能處理是用戶功能需求集合的一個(gè)基本部件，包括一組唯一的、內(nèi)聚的、可獨(dú)立執(zhí)行的數(shù)據(jù)移動(dòng)。

（4）識(shí)別數(shù)據(jù)組。一個(gè)數(shù)據(jù)組包含的每個(gè)數(shù)據(jù)屬性描述了感興趣的同一個(gè)對(duì)象的一個(gè)互補(bǔ)的側(cè)面。一個(gè)數(shù)據(jù)組可以是永久存儲(chǔ)的也可以是短期存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，它必須在系統(tǒng)中被具體化。

（5）識(shí)別數(shù)據(jù)屬性。一個(gè)數(shù)據(jù)屬性是已識(shí)別的數(shù)據(jù)組中最小的信息包，識(shí)別數(shù)據(jù)屬性并非是必須的活動(dòng)。COSMIC?FFP中基本的功能度量單位是一次數(shù)據(jù)移動(dòng)，數(shù)據(jù)移動(dòng)的對(duì)象是數(shù)據(jù)組，數(shù)據(jù)組是數(shù)據(jù)屬性的集合。

（6）識(shí)別數(shù)據(jù)移動(dòng)，計(jì)算并匯總

COSMIC功能點(diǎn)法就是一個(gè)計(jì)算數(shù)據(jù)移動(dòng)的過(guò)程。每一個(gè)有效的數(shù)據(jù)移動(dòng)都被看成一個(gè) COSMIC功能的規(guī)模大小單位，為每一個(gè)功能過(guò)程找到其所有的數(shù)據(jù)移動(dòng)之后，將它們累加在一起就是這個(gè)功能過(guò)程的軟件大小，可以表示為：

[SizeFPi=Size數(shù)據(jù)入i+Size數(shù)據(jù)出i+ Size讀i+Size寫i]

將所有功能過(guò)程的大小數(shù)值累計(jì)就可以得到整個(gè)軟件程序的規(guī)模大?。?/p>

[SizeSoftware=SizeFPi]

通過(guò)該度量方法，可將一個(gè)十分復(fù)雜的軟件系統(tǒng)最終轉(zhuǎn)換成一些具體的數(shù)值，以表示軟件實(shí)際規(guī)模大小。

1.3 類比估計(jì)法

類比估計(jì)法就是把當(dāng)前項(xiàng)目和以前做過(guò)的類似項(xiàng)目比較，通過(guò)比較獲得其成本的估算值。該方法需要項(xiàng)目組保留以前完成項(xiàng)目的歷史記錄。類比估計(jì)既可以在整個(gè)項(xiàng)目級(jí)上進(jìn)行，也可以在子系統(tǒng)級(jí)上進(jìn)行。應(yīng)用類比法的前提是確定比較因子，即提取項(xiàng)目的特性因子，以此作為相似項(xiàng)目比較的基礎(chǔ)。類比估計(jì)法的基本步驟是：

步驟1：整理出項(xiàng)目比較因子。比較因子需結(jié)合軟件開發(fā)項(xiàng)目組和軟件開發(fā)項(xiàng)目的特點(diǎn)，由項(xiàng)目組研究確定。常見(jiàn)的比較因子有軟件開發(fā)方法、功能需求文檔數(shù)及接口數(shù)等，具體使用時(shí)需結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)而定；

步驟2：標(biāo)識(shí)出每個(gè)比較因子與歷史項(xiàng)目的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，特別要注意歷史項(xiàng)目做得不夠的地方；

步驟3：計(jì)算各個(gè)任務(wù)或工作產(chǎn)品的估計(jì)值。

計(jì)算方法如下：某任務(wù)或工作產(chǎn)品的估計(jì)結(jié)果 = 類比任務(wù)值 × 調(diào)整系數(shù)。

確定調(diào)整系數(shù)時(shí)，不能一個(gè)人說(shuō)了算，一般采用WideBand Delphi，也可由項(xiàng)目組討論決定。

步驟4：合計(jì)得出系統(tǒng)總的估計(jì)值。

例如：當(dāng)前系統(tǒng)與XXX系統(tǒng)類似，XXX系統(tǒng)規(guī)模是2 000代碼行，當(dāng)前系統(tǒng)比XXX系統(tǒng)增加了約20%的功能，設(shè)置調(diào)整系數(shù)為1.2。當(dāng)前系統(tǒng)規(guī)模估計(jì)結(jié)果為2 400（2 000×1.2）代碼行。

2 多方法融合的MMCE估算方法

在現(xiàn)代項(xiàng)目管理中，WideBand Delphi估計(jì)法、功能點(diǎn)法和類比法都得到了廣泛的應(yīng)用，每種方法又都有其優(yōu)勢(shì)和不足[6]（如表2所示）。

WideBand Delphi估計(jì)法過(guò)于依賴專家估算，主觀成分比較大；功能點(diǎn)法的應(yīng)用領(lǐng)域有局限性，主要應(yīng)用于商務(wù)應(yīng)用軟件或者實(shí)時(shí)軟件；類比法的調(diào)整系數(shù)不好確定，另外，該方法對(duì)采用新技術(shù)的項(xiàng)目不適用。一般情況下，在有歷史數(shù)據(jù)的情況下使用類比法較多，在沒(méi)有歷史數(shù)據(jù)的情況下使用功能點(diǎn)法、Delphi法或其他估計(jì)方法較多。針對(duì)有類似項(xiàng)目歷史數(shù)據(jù)支持的系統(tǒng)提出了一種集WideBand Delphi估計(jì)法、類比法和功能點(diǎn)法的優(yōu)點(diǎn)于一體的MMCE估算方法，該方法以WideBand Delphi估計(jì)法為原型，在專家估計(jì)過(guò)程中，融入功能點(diǎn)法和類比法，有效規(guī)避了過(guò)于依賴專家主觀意見(jiàn)、類比調(diào)整系數(shù)不好確定等不足，提高了估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性。MMCE估算方法的基本原理就是以Delphi法為原型，將類比法和功能點(diǎn)法融入其中所形成的一種估計(jì)模型，在Delphi法的框架中，每個(gè)專家同時(shí)使用類比和功能點(diǎn)法兩種方法進(jìn)行估計(jì)，如圖1所示。

具體步驟如下：

步驟1：活動(dòng)負(fù)責(zé)人在本組織以前所做的歷史項(xiàng)目中，選擇相似的歷史項(xiàng)目作為本次成本估計(jì)的參考數(shù)據(jù)。

步驟2：首先要組建評(píng)估組，評(píng)估組成員要求對(duì)該領(lǐng)域非常熟悉。估計(jì)人員開會(huì)討論系統(tǒng)功能等。為每位估計(jì)人員發(fā)放估計(jì)所需相關(guān)材料和估計(jì)表格，表格模板可參考表1。

步驟3：估計(jì)人員采用類比估計(jì)法對(duì)COSMIC功能點(diǎn)法的數(shù)據(jù)入、數(shù)據(jù)出、讀、寫的功能點(diǎn)數(shù)進(jìn)行估計(jì)，并根據(jù)單位功能點(diǎn)成本估計(jì)總成本。

步驟4：估計(jì)人員根據(jù)歷史項(xiàng)目確定調(diào)整因子[VAF]。

確定方法：

步驟5：估計(jì)人員根據(jù)[VAF]對(duì)總成本進(jìn)行調(diào)整；

[調(diào)整后的項(xiàng)目成本預(yù)計(jì)=項(xiàng)目成本預(yù)計(jì)×VAF]

步驟6：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人匯總結(jié)果，按照表2中Wideband Delphi綜合估計(jì)表中的計(jì)算方法計(jì)算，并將結(jié)果返回給各個(gè)估計(jì)人員；

步驟7：偏差若小于30%，就不需要再進(jìn)行估計(jì)；否則，估計(jì)人員召開小組會(huì)議討論上次的匯總結(jié)果，然后修改個(gè)人估計(jì)。重復(fù)進(jìn)行活動(dòng)步驟3和步驟4，直到各個(gè)估計(jì)人員的估計(jì)逐漸接近達(dá)到一個(gè)可接受的范圍（建議偏差可接受范圍設(shè)置為30%）。

3 應(yīng)用實(shí)例

以某信息交換軟件為例給出采用MMCE估計(jì)方法的應(yīng)用實(shí)例。該軟件的功能組成分為以下幾個(gè)功能模塊：數(shù)據(jù)輸入功能、數(shù)據(jù)輸出功能、數(shù)據(jù)處理功能。估計(jì)時(shí)選取了一個(gè)類似的歷史項(xiàng)目，歷史項(xiàng)目實(shí)際成本為52.5萬(wàn)元，預(yù)計(jì)成本為57.3萬(wàn)元，得出調(diào)整因子[VAF]為0.916。考慮與歷史項(xiàng)目的比較，根據(jù)WideBand Delphi估計(jì)法經(jīng)過(guò)2輪估計(jì)得出數(shù)據(jù)入、數(shù)據(jù)出、讀、寫的功能點(diǎn)數(shù)，具體數(shù)據(jù)如表3所示。

[調(diào)整后的項(xiàng)目成本預(yù)計(jì)=（35+155+16+28）× 3 000×0.916=643 032 元]

采用WideBand Delphi估計(jì)法、COSMIC功能點(diǎn)法、類比法和MMCE估計(jì)法進(jìn)行估計(jì)時(shí)估計(jì)結(jié)果的比較如表4所示。結(jié)果表明MMCE估計(jì)方法比其他方法具有更高的精確度。

4 結(jié) 論

本文提出的MMCE估算方法綜合了WideBand Delphi估計(jì)法、功能點(diǎn)法和類比法的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了它們各自的不足，因而能在一定程度上提高軟件成本估算的精確度，具有較高的使用和推廣價(jià)值。但是，該方法并不適用所有的項(xiàng)目，使用該方法進(jìn)行估算要有一個(gè)內(nèi)容豐富、準(zhǔn)確、可靠的軟件過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)，準(zhǔn)確記錄類比項(xiàng)目的成本估算信息，例如：采用的估算方法、估算數(shù)據(jù)、預(yù)計(jì)成本、實(shí)際成本等，如果類比項(xiàng)目成本估算時(shí)也采用了COSMIC功能點(diǎn)法，估算的精確度會(huì)更高一些。

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