软件项目管理-CH02-软件工作量估计课件

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1、软件项目管理Software Project Management（SPM）郭建东郭建东1软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东CH02 软件项目成本管理与工作量估计软件项目成本管理与工作量估计 02.1 软件项目规模成本的概念 02.2 成本估算 02.3 成本预算 02.4 成本控制2软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东02.1 软件项目规模成本的概念 软件项目规模度量单位：LOC(Lines of Code)：源代码程序长度的测量FP(Function Point)：系统功能数量的测量 软件项目工作量是指为了提供软件的功能而必须完成的软件工程任务量。其度量单位为：人月、人天、人

2、年：人在单位时间内完成的任务量3软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东为了确定工作量度量单位，可设定一个“标准程序员”，例如具有1518个月开发经验的程序员。 工作量与规模紧密相关，此外还与项目和产品特性（如复杂性）相关。 在不会引起混淆的情况下，工作量和规模这两个概念可不做区别。4软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东软件项目成本 完成软件项目工作量相应付出的代价，即待开发软件项目所需要的资金。 人的劳动消耗所需要的代价是软件产品的主要成本。 成本一般采用货币单位来计算，如人民币、美元等。5软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东工作量和成本的关系 工作量是成本的主要考虑因素，项目

3、的工作量估算和成本估算常常同时进行。 如果确定了单位工作量的成本，则可根据项目工作量直接计算出项目成本。 例如：如果一个软件项目的工作量是20人月，而企业的人力成本参数是2万元/人月，则项目的成本是40万元。6软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东02.2 成本估算 成本估算是对完成项目所需费用的估计，它是项目成本管理的核心。 成本估算可以有一些误差。估算结果可用一个范围表示，例如$10000$1000。 成本估算所依据的信息包括：项目需求和WBS，资源要求、资源消耗率（资源单价）、项目进度规划、历史项目数据等。 7软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东 项目成本的构成直接成本：与具体

4、项目的开发直接相关的成本。如人员的工资、外包外购成本等。又可细分为开发成本、管理成本、质量成本等。间接成本：不归属于一个具体的项目，是企业的运营成本，分摊到各个项目中。如房租、水电、保安、税收、福利、培训，等等。8软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东02.1 成本估算方法 代码行、功能点 类比估算法 参数估算法 专家估算法9软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东代码行（LOC）从软件程序量的角度定义项目规模。 要求功能分解足够详细。 有一定的经验数据（类比和经验方法）。 与具体的编程语言有关。10软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东 优点： 直观、准确（在有代码的情况下）、易于

5、计算（可使用代码行统计工具）。 缺点：对代码行度量没有公认的标准定义。代码行数量依赖于所用的编程语言和个人的编程风格。在项目早期,需求不稳定、设计不成熟、实现不确定的情况下很难准确地估算代码量。代码行（LOC）11软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东功能点（FP） 用系统的功能数量来测量其规模，与实现产品所使用的语言和技术没有关系。 对系统的外部功能和内部功能进行计数。 根据技术复杂度因子（权）对它们进行调整，产生产品规模的度量结果。12软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东功能点计算公式 FP =UFC*TCFUFC(Unadjusted Function Point Count)

6、 未调整功能点计数TFC(Technical Complexity Factor) 技术复杂度因子13软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东UFC的计算方法 首先计算功能计数项，对以下五类元素计数：外部输入：由用户输入的面向应用的数据项。外部输出：向用户提供的输出数据项。外部查询：要求系统回答的交互式输入。外部接口文件：与其它系统的接口数据文件。内部文件：系统使用的内部固定文件。14软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东UFC的计算方法 然后对各功能计数项加权并求和，得到UFC。 功能计数项复杂度权重简单中等复杂外部输入346外部输出457外部查询346外部接口文件5710内部文件71

7、01515软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东案例分析 某学院安装了一个工资系统，人事处要求创建一个子系统来分析每门课程的人力资源成本。要求该子系统提供查询每门课程人力资源成本的功能。每名教师所得工资的细节可以通过工资系统中的文件得到，教师花在教每门课上的小时数可通过一个基于计算机的计时表系统中的文件得到。该子系统将计算结果存放到由总会计系统读取的一个文件中，并产生一个报告，来显示每名教师每门课的课时数及这些课时数相应的成本。16软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东案例分析 问题：计算该子系统的UFC。（子系统产生的报告复杂度为高，其它所有元素的复杂度均为中等） 17软件项目管理

8、CH02 工作量估计 郭建东案例分析 答案：UFC=1*7+1*4+3*7=32功能计数项功能计数项计数计数复杂度权重复杂度权重外部输入无外部输出报告 17外部查询14外部接口文件工资文件 1，计时表文件 1，计算结果文件 17内部文件无18软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东TCF的计算方法技术复杂度影响因素F1可靠的备份和恢复F2数据通信F3分布式函数F4性能F5大量使用的配置F6联机数据输入F7操作简单性F8在线升级F9复杂界面F10 复杂数据处理F11重复使用性F12安装简易性F13多重站点F14易于修改19软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东TCF=0.65+0.01(s

9、um(Fi)： Fi:0-5,TCF:0.651.35TCF的计算方法每个技术复杂度影响因素的取值范围：取值取值对系统的影响对系统的影响0不存在或者没有影响1不显著的影响2相当的影响3平均的影响4显著的影响5强大的影响20软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东案例分析案例中技术复杂度影响因素的取值F1可靠的备份和恢复 1F2数据通信5F3分布式函数0F4性能3F5大量使用的配置1F6联机数据输入0F7操作简单性1F8在线升级0F9复杂界面1F10 复杂数据处理4F11重复使用性0F12安装简易性3F13多重站点0F14易于修改3sum(Fi)=22TCF=0.65+0.01(sum(Fi)

10、=0.65+0.01*22=0.8721软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东 该子系统的功能点为： FP=UFC*TCF=32*0.87=27.8案例分析22软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东功能点与代码行的转换语言代码行代码行/FPAssembly320C150COBOL105FORTRAN105PASCAL91ADA71PL/165PROLOG/LISP64SMALLTALK21SPREADSHEET623软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东成本估算方法 代码行、功能点 类比估算法 参数估算法 专家估算法24软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东类比估算法 也称为基

11、于案例的推理，估算人员根据以往完成的类似项目（源案例）所消耗的总成本（或工作量），来推算将要开发的软件（目标案例）的总成本（或工作量）。 需提取项目的一些特性作为比较因子，如项目类型（MIS系统、实时系统等）、编程语言、项目规模、开发人员数量、软件开发方法等。25软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东 在项目初期信息不足时（例如市场招标和合同签订）适于采用类比估算法。 该方法简单易行，花费少，但准确性差。类比估算法26软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东参数估算法 使用项目特性参数建立经验估算模型来估算成本。 经验估算模型是通过对大量的项目历史数据进行统计分析（如回归分析）而导出的。

12、 经验估算模型提供对项目工作量的直接估计。 该方法简单，而且比较准确，但如果模型选择不当或提供的参数不准确，也会产生较大的偏差。27软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东经验估算模型 模型形式：E=A+B*SCE:以人月表示的工作量A,B,C:经验导出的系数S:主要的输入参数(通常是LOC,FP等)28软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东 面向LOC的：Walston-Felix(IBM)模型 E= 5.2*(KLOC)0.91Balley-Basili模型 E=5.5+0.73*(KLOC)1.16Boehm简单模型 E=3.2*(KLOC)1.05Doty模型 E=5.288*(

13、KLOC)1.047经验估算模型29软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东 面向FP的： Albrecht and Gaffney 模型E=-13.39+0.0545FP Matson,BarnettE=585.7+15.12FP经验估算模型30软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东Walston-Felix(IBM)模型 1977年，IBM的Walston和Felix提出了如下的估算公式：E 5.2L 0.91 ，L是源代码行数(以KLOC计)，E是工作量（以PM计） D 4.1L 0.36，D是项目持续时间(以月计) S 0.54E 0.6，S是人员需要量(以人计) DOC 49L

14、 1.01。DOC是文档数量(以页计) 31软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东COCOMO（Constructive Cost model） 构造性成本模型，是世界上应用最广泛的参数型软件成本估计模型。 由Barry Boehm利用加利福尼亚的一个咨询公司的大量项目数据推导出的一个成本模型。该模型于1981年首次发表，于1994年又推出了COCOMO II。32软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东模型类别 基本COCOMO 静态单变量模型。 中等COCOMO 在基本模型基础上考虑各种影响因素（工作量驱动因子），调整模型。 高级COCOMO 中等COCOMO模型基础上考虑软件工程中

15、各个步骤的影响。33软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东基本COCOMO E=a*(KLOC)exp(b)E是项目的工作量（以人月计）KLOC是软件产品的代码行数a、b是依赖于项目自然属性的参数34软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东基本COCOMO系数表系统类型ab有机2.41.05半相连3.01.12嵌入式3.61.2035软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东系统类型 有机（Organic）各类应用程序，例如数据处理、科学计算等。受硬件的约束比较小，接口环境灵活；软件的规模不是很大。 嵌入式（Embeded）系统程序，例如实时处理、控制程序等。在硬件和软件的严格约束条件下

16、运行，对系统进行变更的代价很高；软件的规模任意。 半相连（Semidetached）介于上述两种系统之间。36软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东基本COCOMO举例 一个33.3 KLOC的软件开发项目，属于半相连型的项目，采用基本COCOMO进行工作量的估算：a=3.0，b=1.12E = 3.0L 1.12 = 3.033.3 1.12 = 152 PM 37软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东中等COCOMO E=a(KLOC)exp(b)*工作量系数 工作量系数是根据成本驱动因子的打分计算得出，是对公式的校正系数。38软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东中等COCO

17、MO系数表系统类型ab有机3.21.05半相连3.01.12嵌入式2.81.2039软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东成本驱动因子驱动因子类型驱动因子类型编码编码成本驱动因子成本驱动因子产品属性产品属性RELY需要的软件可靠性需要的软件可靠性DATA数据库规模数据库规模CPLX产品复杂度产品复杂度计算机属性计算机属性TIME执行时间限制执行时间限制STOR主存限制主存限制VIRT操作系统变更的程度操作系统变更的程度TURN计算机恢复时间要求计算机恢复时间要求40软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东成本驱动因子（续）驱动因子类型驱动因子类型编码编码成本驱动因子成本驱动因子人员属性人

18、员属性ACAP分析员能力分析员能力AEXP应用经验应用经验PCAP程序员能力程序员能力VEXP虚拟机（如操作系统）经验虚拟机（如操作系统）经验LEXP编程语言经验编程语言经验项目属性项目属性MODP现代编程实践的使用现代编程实践的使用TOOL软件工具的使用软件工具的使用SCED需要的开发进度需要的开发进度41软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东工作量系数的计算 规定每个成本驱动因子的取值范围，将其取值划分为非常低、低、正常、高、非常高等级别，每个级别对应一个值。例如，软件组织可以决定使用以下系数来评估分析员能力(ACAP)的影响： 非常低（very low） 1.46 低（low） 1.

19、19 正常（nominal） 1.00 高（hign） 0.80 非常高（very hign) 0.7142软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东 当每个成本驱动因子Fi的值选定后，工作量系数的计算如下： 工作量系数=F1*F2*Fi*Fn工作量系数的计算43软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东中等COCOMO举例 一个33.3 KLOC的软件开发项目，属于半相连型的项目，采用中等COCOMO进行工作量的估算： a=3.0，b=1.12工作量系数=0.70*0.85*1*1.15=1.09E = 3.033.3 1.12 1.09166 PM 44软件项目管理 CH02 工作量估计

20、郭建东高级（详细）COCOMO 考虑了各成本驱动因子对分析、设计等各项目阶段的影响。45软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东专家估算法 由多位对应用领域和开发环境有丰富经验的专家进行成本估算。 为避免单个专家产生偏见，尽量由多位专家进行估算，取得多个估算值，最后得出综合的估算值。46软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东专家估算法-Delphi 组织者发给每位专家一份软件系统的规格说明和一张记录估算值的表格，请他们估算。 专家详细研究软件规格说明后，对该软件提出3个工作量（或成本）的估算值：最小值ai 最可能值mi 最大值bi 组织者对专家的表格中的答复进行整理，计算每位专家的平均估

21、算值Ei=(ai+4mi + bi)/6和总的平均值E=(E1 +E2+En)/n (n表示n个专家)。47软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东 组织专家无记名填表格，比较估算差，并查找原因。 如果各个专家的估算差异超出规定的范围（例如：15%），则需重复上述过程 ，最终可以获得一个多数专家共识的软件工作量（或成本）估计值。专家估算法-Delphi48软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东专家估算法举例 某管理信息系统-专家估算专家1：1，8，9 （1+9+4*8）/6=7（万元）专家2：4，6，8 （4+8+4*6）/6=6（万元）估算结果=（6+7）/2=6.5（万元） 49软件

22、项目管理 CH02 工作量估计 郭建东 在项目初期（特别是合同阶段），项目的需求不很明确，且需要尽快得出成本估算结果，此时可采用类比估算法或专家估算法。 需求确定之后，开始规划项目时，可采用参数估算法。 在项目的实施阶段，特别是在发生变更时，需重新估算项目的成本，这时可采用参数估算法和专家估算法。成本估算方法总结50软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东一种实用的软件成本估算过程 该过程步骤如下：1.对项目进行任务分解:1,2,i,n2.估算每个任务的成本Ci3.项目的直接成本=C1+C2+Ci+Cn4.项目总估算成本= 直接成本+间接成本5.项目总报价=项目总估算成本+风险利润 51软件

23、项目管理 CH02 工作量估计 郭建东估算每个任务的成本 先估计任务的工作量Ei （一般以人月为单位）。 然后估算任务成本Ci= Ei*人力成本参数。52软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东直接成本估算 直接成本的构成：开发成本、管理成本、质量成本 管理和质量成本的简易估算法：开发工作量：Effort(Dev) 管理和质量工作量：Effort(Mgn)=a*Effort(Dev) a为比例系数，可根据企业的具体情况而定，例如20%-25%。 直接成本= Effort(Dev) + a*Effort(Dev)53软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东间接成本估算 根据企业具体的成本模型

24、进行计算。 简易估算方法：间接成本=直接成本*间接成本系数间接成本系数根据企业的具体情况而定，例如取0.3。54软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东项目总估算成本 总估算成本=直接成本+间接成本 =直接成本+直接成本*间接成本系数 =直接成本(1+间接成本系数) =工作量*人力成本参数（1+间接成本系数） 成本系数=人力成本参数*（1+间接成本系数） 总估算成本=工作量*成本系数 例如：某项目的工作量是40人月，成本系数为2万元/人月，则项目的总估算成本为40*2=80万元。55软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东项目总报价 风险利润包括风险基金、项目税费和税后利润等。 风险利润=

25、项目总估算成本*a% a是利润系数，根据企业、项目的不同而不同。 项目总报价=项目总估算成本+项目总估算成本*a% =项目总估算成本（1+a%）56软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东成本估算的准确度类型类型准确度准确度说明说明量级估算:合同前Order of magnitude-25+75%概念和启动阶段，决策预算估算:合同期Budget-10+25%编制初步计划确定性估算:WBS后Definitive-5+10%工作分解后的详细计划57软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东估算不准确的原因 基础数据不足 估算对需求的敏感性 软件项目存在许多变更和不确定因素 缺乏有经验的估算人员

26、签约前后的不连贯58软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东避免低劣的估算 留出估算的时间，并做好计划 注意积累项目数据，以开发人员提供的经验数据为基础进行估算 分类法估算 进行详细的较低层次上的估算 使用估算工具 使用几种不同估算技术，并比较它们的结果59软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东估算的表达方式 加减限定表示 6个人月的工作量可表示为6+3、6-1人月。 范围表示 6个人月的工作量可表示为59人月。60软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东估算的表达方式 风险量化估算：估算：6个人月，个人月，+3，-2+1人月：延迟交付转换子人月：延迟交付转换子系统系统-1人月：新成员

27、的工人月：新成员的工作效率高作效率高+1人月：采用的新工具没人月：采用的新工具没有预计的好有预计的好-1人月：采用的新工人月：采用的新工具比预计的好具比预计的好+0.5人月人月:员工病事假员工病事假+0.5人月人月:低估规模低估规模61软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东02.3 成本预算成本预算 成本预算是将项目总估算成本分摊到各个工作单元中去，主要包括三个步骤： 第一步：将项目的总估算成本分摊到各项活动。根据项目的成本估算确定项目的总预算成本后，将总预算成本按照项目工作分解结构（WBS）和每一项活动的工作范围，以一定比例分摊到各项活动中，为每项活动建立总预算成本。62软件项目管理 C

28、H02 工作量估计 郭建东 第二步：将活动总预算成本分摊到工作包。将活动总预算成本按照构成这一活动的工作包和所消耗的资源数量进行成本预算分摊。63软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东第三步：确定各工作包成本预算支出的时间以及每一个时间所发生的累积成本支出额，形成成本基线。64软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东成本预算的依据和特征 成本预算的依据：成本估算工作分解结构（WBS）项目进度计划 成本预算的特征：计划性：将总费用精确的分配到WBS的每一个工作包中。控制性：合理规划资源，控制资源使用，节约成本。65软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东降低项目成本预算的方法 降低资源的

29、费率 减少任务的工时 减少加班 替换资源 删除任务66软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东 降低资源的费率 降低人力资源的费率往往会打击工作人员的积极性，但可以通过降低其他资源的费率来实现，比如降低能源消耗、设备费用、耗材费用等。 减少任务的工时 使任务高效率地执行，避免浪费时间，从而适当减少任务的工时，可以降低任务的费用。降低项目成本预算的方法67软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东 减少加班 加班需要支付加班费率，这通常要高于正常情况下的人力资源费率，所以减少加班可以有效的减少项目成本。 替换资源 用廉价的资源替换比较高价的资源，但有一个前提，那就是替换的资源同样能胜任这项任务

30、。 删除任务 确认删除该任务对项目没有影响或影响在可控制范围内才可采用。 降低项目成本预算的方法68软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东重视维护阶段的成本预算 加强客户对软件维护在软件应用中重要性的认识。在签订软件合同时，应增加对软件维护的成本预算。 软件市场中对软件维护的规范性要有一个统一科学的认识和约束，要形成规范的软件服务市场。 坚持有偿服务的原则。 加强软件开发中的软件测试、软件复用，组件化，标准化、泛性模式的运用。 69软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东02.4 成本控制5.挣值管理（EVM）70软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东 成本控制的内容 根据成本计划监督成本的运行情况及成本偏差 记录成本基线发生的所有变更 防止不正确的、不合适的、未批准的成本变更 成本变更时通知相关的项目干系人 将成本偏差控制在可接受的范围内71软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东 绩效报告 成本执行状况往往作为项目绩效报告的一个重要内容 在项目的各个里程碑发布项目绩效报告 定期发布项目绩效报告 根据项目绩效报告确定是否需要调整成本预算72软件项目管理 CH02 工作量估计 郭建东