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1、第二章 软件项目管理1. 软件度量2. 项目估算3. 质量、复杂性、可靠性度量4. 过程管理5. 项目管理CASE工具2.软件项目管理概述管理内容：成本、人员、进度、质量、风险等。项目管理贯穿软件生命周期全过程。度量的重要性：没有数字就没有管理！软件项目管理的主要任务：成本管理的任务质量管理的任务配置管理的任务2.1 软件度量基本概念度量：是软件产品、软件开发过程或资源简单属性的定量描述。度量具有数字特征。测量：涉及测量的方法、过程、工具和数值结果。用于事后或实时状态。估算：对软件产品、过程、资源进行预测。可采用经验公式或历史资料。软件工程的产品、过程、资源具有外部属性和内部属性。P30 表2
2、.1 内部属性决定外部属性，通过内部属性的度量解决外部属性的度量问题。软件度量分类：P29 图2.1软件测量:直接(简单属性)、间接(涉及多个属性)2.1 软件度量面向规模的度量规模：代码行数（LOC、KLOC）生产率：PL = L/E每行代码平均成本：CL = S/L文档与代码比： DL = Pd/L代码出错率：EQRL = Ne/L缺点：依赖程序设计语言不利于精巧的设计开发前、初期难以估算只适于过程式程序设计语言2.1 软件度量面向功能的度量功能点FP，间接度量方式，1979，欧共体规模：FP = CT 0.65+0.01Fi 生产率：Pf = FP/E平均成本：Cf = S/FP文档与功
3、能点比： Df = Pd/FP代码出错率：EQRf = Ne/FP扩展：不涉及算法复杂性，仅适于简单事务处理系统。通过扩展可增加适用范围。优点：与语言无关、可用于初期估算缺点：主观因素多、有些数据不易采集、FP无直观意义2.1 软件度量两种度量比较P34 表2.62.2 软件项目估算估算方法基本估算方法：历史数据问题分解过程分解经验公式组合使用估算工具2.2 软件项目估算代码行、功能点和工作量估算代码行或功能点期望值： e = ( a + 4m + b ) / 6例 P35-362.2 软件项目估算CoCoMo模型经验模型是根据历史实际数据导出的。1981年Boehm提出“构造性成本模型”，分
4、为三个层次：基本、中间、详细基本模型： E = a (kLOC)b D = cEd中间模型： E = a (LOC)bEAF人数增加、生产率下降2.2 软件项目估算Putnam模型1978年，Putnam提出大型软件项目工作量估算模型。动态多变量。 L=CkE1/3td4/3软件交付时工作量最大，参与人员最多工作量与交货时间的4次方成反比，提前10%的时间要增加52%的工作量。工作量随时间的增加不呈线性增长趋势，参加开发的人数不应该一成不变。该模型揭示了工作量、开发时间、代码长度间的关系，没有反映软件产品属性、项目属性、人员属性、硬件资源属性等。2.3 软件质量度量定义及度量模型软件质量：AN
5、SI/IEEE的定义：软件产品满足规定的和隐含的与需求能力有关的全部特征和特性，包括：软件产品质量满足用户要求的程度；软件各种属性的组合程度；用户对软件产品的综合反映程度；软件在使用过程中满足用户要求的程度。度量模型：1976,Boehm,60个度量公式和度量层次模型。1978,Walters&McCall三层度量模型，P42 图2.5Murine提出SQM。1985,ISO提出SQM工作报告。2.3 软件质量度量质量要素McCall质量要素：3类11个，P43 图2.6第一类：运行特征第二类：承受修改的能力第三类：环境适应度质量要素间的关系：P44表2.11，正相关、负相关，根据具体情况折衷
6、平衡，达到用户和开发人员满意的目标。2.3 软件质量度量评价标准要素很难直接测量，通过评价准则间接测量。McCall21种评价准则：P44-45要素与准则间的关系：P46 表2.12 Fj = CjkMkFURPS，1987ISO，1985三层度量模型：国际标准(SQRC,SQDC),SQMC8个要素，23个评价准则要素和准则的关系：P47 表2.132.4 软件复杂性度量定义及度量原则软件复杂性：K.Magel六个方面的描述理解程序的难度；纠错、维护程序的难度；向他人解释程序的难度；按指定方法修改程序的难度；编码的工作量；执行程序需要资源的程度。度量原则：目前尚无公认的度量模型，一般应遵守的
7、基本原则P482.4 软件复杂性度量控制结构复杂性McCabe环路复杂性，1976，程序拓扑结构，有向图V(G) = e - n + 2V(G) = 判断节点数 + 1反向控制流越多，V(G)越大V(G)可作为模块规模的度量指标，V(G)不大于102.4 软件复杂性度量文本复杂性Halstead，70年代，从统计学和心理学角度研究，程序是由操作符和操作数组成的符号序列。程序语言符号长度N程序量V最小程序量V*2.5 软件可靠性度量可靠性概念软件可靠性：在某个给定时间间隔内，程序按照规格说明成功运行的概率。 R(t) = 1 - 0t f(t)dt（t表示程序发生故障的时刻， f(t)表示t的概
8、率密度函数） 运行时间越长、故障次数越多、可靠性越小。 R(t) = exp -0t Z(x)dx（Z(x)表示x时刻故障率函数） Z(x)=时， R(t) = e-t 可靠性随t呈指数衰减。软、硬件故障率函数曲线，P53 图2.82.5 软件可靠性度量软件修复和有效性软件修复：排除软件代码中的错误。包括发现故障、纠正错误、测试和系统重启四个步骤。不可修复系统、可修复系统软件修复时间是随机变量，常用平均修复时间MTTR软件有效性：A(t)定义为系统在时刻t正常运行的概率。A(t)=R(t)。三种测量方法。P542.5 软件可靠性度量可靠性估算可靠性估算模型：宏观模型、微观模型残留错误数的计算错
9、误植入模型：N = (n/nt)Nt 要求：残留错误随机、均匀出现ET = E1E2/E0 1973,Hyman的改进MTBF的估算故障率是常数时， MTBF = 1/= H/r故障率与残留错误数成正比时， = kr() = k(T C() R(t) = exp -t / MTBF2.6 软件开发过程的管理风险分析软件风险的两个特性：不确定性、损失风险识别三类：项目风险、技术风险、商业风险风险估算：从影响因素和损失两方面度量风险估算值、项目风险估算 P58风险评价和管理风险描述：三元组ri,li,xi风险参考量：成本、进度、性能管理：避免、监控、补救计划；定期评估更新风险表管理需要成本：80-
10、20原则风险管理和监控计划 P60表2.142.6 软件开发过程的管理进度安排两种安排途径：Deadline， 根据情况定义应妥善处理的问题：任务分配、人力资源分配、时间分配与进度协调：新加入人员的影响、人数尽量少，相应延长时间任务分解与并行化：任务网络图，挖掘并行成分工作量分布：40-20-40原则工作进度安排：PERT、CPM2.6 软件开发过程的管理开发标准IEEE标准 P64ISOCMMGB P652.6 软件开发过程的管理SQA高质量软件的三个条件：P66SQA活动：1-8 P66正式技术评审FTR；”滤波器”，注意事项P662.6 软件开发过程的管理人员组织与分工重要原则：组织结构
11、与开发模式和软件产品的结构相对应。小组人数25主程序员小组、民主制小组各阶段需要的技术人员类型、层次和数量不同。2.6 软件开发过程的管理过程管理常用的跟踪方式 P68-692.7 软件过程及软件成熟度模型CMM背景开发组织：通过CMM度量找到自己的优势和差距客户：寻求适宜的开发商发展1986年11月，美国卡内基.梅隆大学，启动1991年8月，公开发布CMM v1.01993年2月，CMM 1.1近几年来，CMM又推出了2.0 版本，同时进入了ISO 体系，称为 ISO/IEC15504 或SPICE.2.7 CMM基本概念组织、项目、软件过程、组织的标准软件过程、项目的软件过程、组织的软件过程资产 p70关键过程域KPA概念：p71目标：p71CMM的关键实践：p712.7 CMM的能力成熟度级别5级，18个KPAL1 初始级：软件开发过程几乎无管理、不稳定L2 可重复级：建立了基本的项目管理体系、制定了基本的软件过程管理和控制措施，软件开发组织能够重复以前开发类似软件项目取得的成功。L3 已定义级：将管理和工程两方面的软件过程标准化、文档化和制度化。L4 已管理级：度量。定量的过程、质量管理。L5 优化级：利用反馈定量控制软件过程和质量，改进和提高软件过程能力。2.6 软件开发过程的管理CASE工具