基于改进的PROBE方法的软件规模估算研究

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3.0 陈辉 2024-11-19 5 4 1.59MB 60 页 15积分

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摘要

目前，在软件开发中，广泛地采用部件来描述将构建系统的功能，那么以部

件作为输入进行规模估算似乎就成为了可能。本文主要是通过将部件作为代理的

PROBE 方法的学习和研究，结合在实际项目中的经验，对 PROBE 方法进行改进，

提出了基于改进的 PROBE 方法的软件规模估算模型，模型包括：改进 PROBE 方

法、以此方法为核心的基于改进的 PROBE 的规模估算过程模型及支撑方法。

改进的 PROBE 方法以部件作为代理和历史数据作为规模估算输入，属于从功

能和学习的角度来度量系统规模的方法，简单易用，能够在较短的时间内，利用

方法对给定的项目进行估算，得到将构建系统的规模。

基于 PROBE 的规模估算过程模型以改进 PROBE 方法为核心，分理解需求分

析并进行概念设计、产生规模相关表、确定新增部件规模、确定基础和重用部件

规模、估算非编程任务、选取合适的 proxy、选择规模估算规程方法、根据线性回

归方程确定项目规模等八个阶段对部件如何获取，如何编写与组织，何时进入估

算，估算的具体过程给出了全面的指导。

支撑方法完全贯穿于过程的八个阶段，指导使用人员方便地结合过程模型，

使用改进 PROBE 方法对项目规模进行估算，使整个模型更具实用性。本文最后通

过一个实际项目的论证，对模型进行了实际的应用，取得理想的效果。

本文希望可以通过利用模型来提高软件开发组织的规模估算能力，为进度估

算和成本估算打下良好的基础，为软件质量保证提供保障。

关键字：部件代理个体过程规模估算线性回归基于代理

ABSTRACT

It's widely applied that the component is used to describe the system construced in

the software development, so it's possible that the component is used to be the input

estimating the size of system. This thesis proposes the size estimate model based on

PROBE, which includes: improved use PROBE method, the size estimation process

model and the supported tool, based on proxy through studying the PROBE method.

Improved PROBE method, using proxy and bypast data as input, estimates the size

of System as viewed from function and learning. And it is so easy that people could Use

it to estimate the size of System in a little time.

The process model based proxy, whose kernel is improved PROBE method,

includes eight stages: concept design, establishing size related form, confirming new

component size,confirming basal component size,estimating non-programming

task,choicing appropriate proxy, choicing size estimate regulationsand

method,confirming the project size according to linear recursive equation. The process

provides the guidance of capturing, writing and organizing the PROBE, and estimating

size,constructing and optimizing the relation function of size and effort, etc.

The supported method is designed in term of process completely. It is so

convenient for people to use the PROBE method to size the system that improves the

practicability of model.

The Pur pose of this thes is is to improve the size estima te capa bil ity

of software develop group by using the model, and provide the well foundation for

schedule and cost estimation, provide the guarantee for software quality assurance.

Key word: Component, Proxy, Personal Process, Size Estimate, Linear

Recursive, PROBE

摘要 ...............................................................I

ABSTRACT .......................................................... I

第一章绪论 ........................................................ 1

§1.1 论文研究的背景和目标...................................................................................1

§1.1.1 软件估算和软件规模估算.....................................................................1

§1.1.2 软件规模估算的现实意义.....................................................................1

§1.1.3 论文研究的目标.....................................................................................3

§1.2 论文的组织结构.............................................................................................4

第二章软件规模估算的基本方法 ........................................ 5

§2.1 软件规模估算方法介绍.................................................................................5

§2.1.1 功能点分析法介绍.................................................................................5

§2.1.2 其他估算方法介绍...............................................................................10

§2.2 目前软件规模估算方法存在的问题和注意事项.......................................16

第三章基于 PROBE 软件规模估算的研究 ............................... 19

§3.1 基于 PROBE 软件规模估算方法的关键技术要点....................................19

§3.1.1 PSP 和基线个体过程的研究 ................................................................19

§3.1.2 软件规模度量的研究...........................................................................22

§3.1.3 软件计划在软件规模度量中的研究...................................................23

§3.1.4 基于 Proxy 软件规模估算方法的研究 ............................................... 24

§3.2 基于 PROBE 软件规模估算基本方法........................................................29

§3.2.1 PROBE 方法估算的一般步骤..............................................................29

§3.2.2 估算非编程任务...................................................................................29

§3.2.3 使用 PROBE 软件规模估算方法模型的注意事项............................30

第四章改进的 PROBE 方法模型的研究 ................................. 33

§4.1 PROBE 方法改进要素的研究......................................................................33

§4.1.1 设计模式视角.......................................................................................33

§4.1.2 估算数据约束.......................................................................................35

§4.1.3 人员心理要素.......................................................................................36

§4.1.4 激励要素...............................................................................................37

§4.2 改进的 PROBE 方法模型............................................................................38

第五章改进的 PROBE 方法模型的实证分析 ............................. 43

§5.1 概念设计.......................................................................................................43

III

§5.1.1 确认需求...............................................................................................43

§5.1.2 确定设计模式.......................................................................................45

§5.2 获取 proxy 并产生规模相关表 ................................................................... 47

§5.3 确定新增部件...............................................................................................49

§5.4 确定基础和重用部件规模...........................................................................51

§5.5 估算估算非编程任务...................................................................................51

§5.6 选择规模估算规程方法...............................................................................51

§5.7 根据线性回归方程确定项目规模...............................................................51

第六章结束语 ....................................................... 53

§6.1 论文工作总结 ............................................... 53

§6.2 进一步的工作 ............................................... 54

参考文献 ............................................................ 55

在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 ...................... 57

致谢 .............................................................. 59

致谢

第一章绪论

§1.1 论文研究的背景和目标

§1.1.1 软件估算和软件规模估算

软件估算或称软件度量，是指对软件规模、软件项目工作量、软件生产率、

软件项目开发成本、软件质量、软件的上线日期等事项进行量化，使复杂的软件

过程通过数字的描述让相关人员能够正确理解和管理。在软件估算的课题中，软

件规模估算是按照某种度量因子估算软件的大小，是其他软件估算工作的基础与

关键。软件规模估算满足了三方面的需要：首先是满足了项目管理的需要。项目

经理根据软件规模估算的数据可以对有关资源进行合理部署和分配，有效地对项

目的进度和执行情况进行监控，确定软件产品是否符合质量的要求等。其次，满

足了组织的需要。依照规模估算的数据和投入的资源，组织可以清楚地了解开发

的效率和质量的总体水平，从而可以更好地进行产品组合、判定资金的投向，策

划、管理或验证软件开发的活动。第三是满足了用户的需要。用户可以根据规模

估算的数据比较正确地判定应投入的资金，项目交付的合理期限以及判定递交项

目的质量等。因此，研究软件规模的，对软件规模进行较准确的估算有着十分重

要的社会意义和应用意义。

§1.1.2 软件规模估算的现实意义

一般来说，衡量一个软件项目的成功与否，就在于软件是否在不超支的情况

下按合同的要求完成，并且产品达到或超过成本、进度和质量的预期目标[1]。但历

史数据表明，大多数的软件项目都处于成本超支、时间超支状态中。

基于改进的 PROBE 方法的软件规模估算研究

表 1-1：成本超支情况表[2]

成本超支比率(%)

占被调查项目的百分比(%)

<20

15.5

21-50

31.5

50-100

29.6

101-200

10.2

201-400

8.8

>400

4.4

表 1-2：时间超支情况表[2]

时间超支比率(%)

占项目的比率(%)

<20

13.9

20-50

18.3

51-100

101-200

35.5

201-400

11.2

>400

1.1

从上述数据看，项目超出估算期望值五成甚至一倍是非常普遍的情况，从项

目管理的角度看，引起项目超出期望值的原因可能是项目人员变动、出现超出风

险管理范围的变化、系统的集成接口交互出现问题、质量管理定义的标准模糊等，

但是最早出现的问题却是软件规模估算失误或者忽视这一环节，主要由下述原因

造成[3, 4]：

1)高层管理者迫于外部因素不顾实际地制定项目的完成时间，迫使项目经理在

进行规模估算时被压力等感性因素所左右，不能理性地决策；

2)项目经理人自身素质较低。在很多情况下，尤其是中小企业，项目经理人多

数是由程序员中的技术高手晋升上来，缺乏软件工程知识和项目管理理念，用单

打独斗的思想进行团队开发，统筹全局意识缺失，计划也只是粗糙地将模块分给

某人，并估计大概多少时间完成，遑论软件规模估算。

3)公司缺乏完善的软件开发制度和相应的规范。在一些企业，我们可以看到它

们的项目经理人是名牌大学的软件工程类专业科班出身，可是在进行软件项目管

理时并未体现自己的优势。这其实是公司的制度造成的后果，由于公司没有严格

有序的开发流程，这些项目经理人由于缺乏制度造成的混乱四处灭火，疲于应付，

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摘要：

I摘要目前，在软件开发中，广泛地采用部件来描述将构建系统的功能，那么以部件作为输入进行规模估算似乎就成为了可能。本文主要是通过将部件作为代理的PROBE方法的学习和研究，结合在实际项目中的经验，对PROBE方法进行改进，提出了基于改进的PROBE方法的软件规模估算模型，模型包括：改进PROBE方法、以此方法为核心的基于改进的PROBE的规模估算过程模型及支撑方法。改进的PROBE方法以部件作为代理和历史数据作为规模估算输入，属于从功能和学习的角度来度量系统规模的方法，简单易用，能够在较短的时间内，利用方法对给定的项目进行估算，得到将构建系统的规模。基于PROBE的规模估算过程模型以改进PROB...

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