5第四章_软件项目成本管理_1_

1、软件工程管理第四章 软件工程本钱管理1本章内容提要软件工程规模本钱的概念本钱估算本钱预算本钱控制2第一节 软件工程规模本钱的概念软件工程规模度量单位：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工程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、人年：人在单位时间内完成的任务量3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，此外还与工程和产品特性（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

2、工程本钱完成软件工程工作量相应付出的代价，即待开发软件工程所需要的资金。人的劳动消耗所需要的代价是软件产品的主要本钱。本钱一般采用货币单位来计算，如人民币、美元等。5工作量和本钱的关系工作量是本钱的主要考虑因素，工程的工作量估算和本钱估算常常同时进行。如果确定了单位工作量的本钱，则可根据工程工作量直接计算出工程本钱。 例如：如果一个软件工程的工作量是20人月，而企业的人力本钱参数是2万元/人月，则工程的本钱是40万元。6本章内容提要软件工程规模本钱的概念本钱估算本钱预算本钱控制7引言本钱估算方法一种实用的工程本钱估算过程第二节 本钱估算82.1 引言本钱估算是对完成工程所需费用的估计，它是工程

3、本钱管理的核心。本钱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。本钱估算所依据的信息包括：工程需求和WBS，资源要求、资源消耗率（资源单价）、工程进度规划、历史工程数据等。 9工程本钱的构成直接本钱：与具体工程的开发直接相关的本钱。如人员的工资、外包外购本钱等。又可细分为开发本钱、管理本钱、质量本钱等。间接本钱：不归属于一个具体的工程，是企业的运营本钱，分摊到各个工程中。如房租、水电、保安、税收、福利、培训，等等。102.2 本钱估算方法代码行、功能点类比估算法参数估算法专家估算法11代码行（LOC）从软件程序量的角度定义工程规模。要求功能分解足够详细。有一定的经

4、验数据（类比和经验方法）。与具体的编程语言有关。12优点： 直观、准确（在有代码的情况下）、易于计算（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。在工程早期,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）13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。14功能点计算公式FP =UFC*TCFUFC(Unadjusted Function Point Count

5、) 未调整功能点计数TCF(Technical Complexity Factor) 技术复杂度因子15UFC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：要求系统答复的交互式输入。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。16UFC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7101517案例分析某学院安装了一个工资系统，人事处要求创立一个子系统来分析每门课程的人

6、力资源本钱。要求该子系统提供查询每门课程人力资源本钱的功能。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本钱。18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） 19案例分析答案：UFC=1*7+1*4+3*7=3220TCF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

7、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21TCF=0.65+0.01(sum(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22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

8、0F14易于修改3sum(Fi)=22TCF=0.65+0.01(sum(Fi)=0.65+0.01*22=0.8723该子系统的功能点为： FP=UFC*TCF=32*0.87=27.8案例分析24功能点与代码行的转换语言代码行/FPAssembly320C150COBOL105FORTRAN105PASCAL91ADA71PL/165PROLOG/LISP64SMALLTALK21SPREADSHEET625本钱估算方法代码行、功能点类比估算法参数估算法专家估算法26类比估算法也称为基于案例的推理，估算人员根据以往完成的类似工程（源案例）所消耗的总本钱（或工作量），来推算将要开发的软件（目

9、标案例）的总本钱（或工作量）。需提取工程的一些特性作为比较因子，如工程类型（MIS系统、实时系统等）、编程语言、工程规模、开发人员数量、软件开发方法等。27在工程初期信息缺乏时（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28本钱估算方法代码行、功能点类比估算法参数估算法专家估算法29参数估算法使用工程特性参数建立经验估算模型来估算本钱。经验估算模型是通过对大量的工程历史数据进行统计分析（如回归分析）而导出的。经验估算模型提供对工程工作量的直接估计。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。30经验估算模型

10、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)31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*(KLOC)1.047经验估算模型32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33Walston-Felix

11、(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是工程持续时间(以月计) S 0.54E 0.6，S是人员需要量(以人计) DOC 49L 1.01。DOC是文档数量(以页计) 34COCOMO（Constructive Cost model）构造性本钱模型，是世界上应用最广泛的参数型软件本钱估计模型。由Barry Boehm利用加利福尼亚的一个咨询公司的大量工程数据推导出的一个本钱模型。该模型于1981年首次发表，于1994年又推出了COCOMO II

12、。35模型类别根本COCOMO 静态单变量模型。中等COCOMO 在根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各个步骤的影响。36根本COCOMOE=a*(KLOC)exp(b)E是工程的工作量（以人月计）KLOC是软件产品的代码行数a、b是依赖于工程自然属性的参数37根本COCOMO系数表系统类型ab有机2.41.05半相连3.01.12嵌入式3.61.2038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，

13、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。39根本COCOMO举例一个33.3 KLOC的软件开发工程，属于半相连型的工程，采用根本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 40中等COCOMOE=a(KLOC)exp(b)*工作量系数 工作量系数是根据本钱驱动因子的打分计算得出，是对公式的校正系数。41中等COCOMO系数表系统类型ab有机3.21.05半相连3.01.12嵌入式2.81.2

14、042本钱驱动因子驱动因子类型编码成本驱动因子产品属性RELY需要的软件可靠性DATA数据库规模CPLX产品复杂度计算机属性TIME执行时间限制STOR主存限制VIRT操作系统变更的程度TURN计算机恢复时间要求43本钱驱动因子（续）驱动因子类型编码成本驱动因子人员属性ACAP分析员能力AEXP应用经验PCAP程序员能力VEXP虚拟机（如操作系统）经验LEXP编程语言经验项目属性MODP现代编程实践的使用TOOL软件工具的使用SCED需要的开发进度44工作量系数的计算规定每个本钱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

15、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 正常（nominal） 1.00 高（hign） 0.80 非常高（very hign) 0.7145当每个本钱驱动因子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 典型取值0.9-1.4之间工作量系数的计算46中等COCOMO举例一个33.3 KLOC的软件开发工程，属于半相连型的工程，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

16、 47高级（详细）COCOMO考虑了各本钱驱动因子对分析、设计等各工程阶段的影响。48本钱估算方法代码行、功能点类比估算法参数估算法专家估算法49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本钱估算。为防止单个专家产生偏见，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。50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（或本钱）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算值Ei=(ai+4mi + bi)

17、/6和总的平均值E=(E1 +E2+En)/n (n表示n个专家)。51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（或本钱）估计值。专家估算法-Delphi52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） 53在工程初期（特别是合同阶段），工程的需求不很明确，且需要尽快得出本钱估算结果，此时可采用类比估算法或专家估算法。需求确定之后，开始

18、规划工程时，可采用参数估算法。在工程的实施阶段，特别是在发生变更时，需重新估算工程的本钱，这时可采用参数估算法和专家估算法。本钱估算方法总结542.3 一种实用的软件本钱估算过程该过程步骤如下：1.对工程进行任务分解:1,2,i,n2.估算每个任务的本钱Ci3.工程的直接本钱=C1+C2+Ci+Cn4.工程总估算本钱= 直接本钱+间接本钱5.工程总报价=工程总估算本钱+风险利润 55估算每个任务的本钱先估计任务的工作量Ei （一般以人月为单位）。然后估算任务本钱Ci= Ei*人力本钱参数。56直接本钱估算直接本钱的构成：开发本钱、管理本钱、质量本钱管理和质量本钱的简易估算法：开发工作量：Eff

19、ort(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%。直接本钱= Effort(Dev) + a*Effort(Dev)57间接本钱估算根据企业具体的本钱模型进行计算。简易估算方法：间接本钱=直接本钱*间接本钱系数间接本钱系数根据企业的具体情况而定，例如取0.3。58工程总估算本钱总估算本钱=直接本钱+间接本钱 =直接本钱+直接本钱*间接本钱系数 =直接本钱(1+间接本钱系数) =工作量*人力本钱参数（1+间接本钱系数）本钱系数=人力本钱参数*（1+间接本钱系数）总估算本钱=工作量*本钱系数 例如：某

20、工程的工作量是40人月，本钱系数为2万元/人月，则工程的总估算本钱为40*2=80万元。59工程总报价风险利润包括风险基金、工程税费和税后利润等。风险利润=工程总估算本钱*a% a是利润系数，根据企业、工程的不同而不同。工程总报价=工程总估算本钱+工程总估算本钱*a% =工程总估算本钱（1+a%）602.4 本钱估算的准确度类型准确度说明量级估算: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61估算不准确的原因基础数据缺乏估算对需求的敏感

21、性软件工程存在许多变更和不确定因素缺乏有经验的估算人员签约前后的不连贯62防止低劣的估算留出估算的时间，并做好方案注意积累工程数据，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63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。64估算的表达方式风险量化65本章内容提要软件工程规模本钱的概念本钱估算本钱预算本钱控制66第三节 本钱预算 本钱预算是将工程总估算本钱分摊到各个工作单元中去，主要包括三个步骤：将工程的总估算本钱分摊到各项活动。根据工程的本钱估算确定工程的总预算本钱后，将总预算本钱按照工程工作分解结构（