GIS设计项目管理与质量保证市公开课一等奖省赛课获奖课件

第十一章GIS设计项目管理与质量确保《GIS设计与实现》教程GIS设计项目管理与质量保证第1页软件项目标失败主要原因：项目管理不善。项目管理定义：经过计划、组织和控制等一系列活动，合理地配置和使用各种资源，以到达既定目标过程。项目管理内容软件项目标工作范围可能风险需要资源(人、硬件／软件)要实现任务经历里程碑花费工作量(成本)引言GIS设计项目管理与质量保证第2页在GIS设计与开发过程中，项目管理与质量确保是一对孪生姐妹。只有有效项目管理才能产生优质质量确保有了质量确保，项目管理过程才能顺利进行GIS设计项目管理先于任何技术活动之前开始，而且贯通于GIS设计整个生命周期之中。引言GIS设计项目管理与质量保证第3页GIS设计项目管理关注点成本估算项目进度项目度量风险评定产品质量人员安排……引言GIS设计项目管理与质量保证第4页GIS设计项目管理过程项目开启阶段：确定项目范围、组建项目团体、建立项目环境项目规划阶段：进行项目估算、资源组织配置、确定进度安排项目实施阶段：追踪项目执行、控制项目风险、管理项目变更项目收尾阶段：进行项目验收、修改项目计划、总结项目经验引言GIS设计项目管理与质量保证第5页引言GIS项目管理过程GIS设计项目管理与质量保证第6页教学提要第一节GIS项目估算第二节GIS项目进度安排第三节GIS软件度量第四节GIS项目风险分析第五节GIS项目追踪与控制第六节GIS软件质量确保GIS设计项目管理与质量保证第7页第一节GIS项目估算GIS设计项目管理与质量保证第8页第一节GIS项目估算在GIS设计项目管理过程中关键活动：制订项目计划，在制订计划时必须对GIS项目做出估算。这种估算大多是利用以前花费做为参考而做出假如新项目与以前一个项目在大小上和功效上十分类似，则新项目需要工作量、开发连续时间、成本大致与那个老项目相同假使项目背景完全生疏，只能过去经验做出估算管理人员大多使用不止一个估算技术，并用一个估算技术做为另一个估算技术交叉检验。GIS设计项目管理与质量保证第9页第一节GIS项目估算GIS项目估算内容体系注：*为项目估算重点GIS项目估算内容体系GIS设计项目管理与质量保证第10页一、资源估算二、成本估算三、时间估算第一节GIS项目估算GIS设计项目管理与质量保证第11页一、资源估算资源估算内容人力资源估算：资源估算中关键一环指在GIS设计和开发各个阶段所需各种人员数目以及他们技术水平和专业配置。硬件资源估算作为GIS项目开发一个工具而投入，包含开发GIS软件宿主机、安装GIS软件目标机以及其它硬件。软件资源估算对GIS开发平台和其它开发平台以及各种计算机设计辅助工具等进行描述、使用、估算和评价等。GIS设计项目管理与质量保证第12页一、资源估算资源估算主要说明三种资源特征资源描述资源有效性说明资源在何时开始需要使用资源连续时间GIS设计项目管理与质量保证第13页二、成本估算成本估算主要是对软件开发成本进行估算。对于一个大型GIS项目，因为项目标复杂性，开发成本估算不是一件简单事，要进行一系列估算处理。主要成本估算方法类比估算法（自顶向下估算方法）分解估算法（自底向上预计法）差异估算法经验模型估算法GIS设计项目管理与质量保证第14页二、成本估算|类比估算法类比估算法主要思想从项目标整体出发，进行类推。类比估算法基础假设新项目设计和开发所需工作量、时间、开发成本与已完成项目是成百分比。GIS设计项目管理与质量保证第15页二、成本估算|类比估算法类比估算法计算过程总结已完成类似项目所消耗总成本（或总工作量）。推算将要开发软件总成本（或总工作量）。按百分比将总成本分配到各开发任务单元中。依据各个任务单元成本，检验估算是否能满足要求。GIS设计项目管理与质量保证第16页二、成本估算|类比估算法类比估算法优点估算工作量小，速度快。类比估算法缺点对GIS项目中特殊困难预计不足，估算出来成本盲目性大。有时会遗漏被GIS项目标一些部分成本。GIS设计项目管理与质量保证第17页二、成本估算|分解估算法分解估算法主要思想从项目标底层任务出发，层层累加。分解估算法过程把待开发软件细分。明确每一个子任务都所需要开发工作量。把子任务工作流加起来，得到软件开发总工作量。GIS设计项目管理与质量保证第18页二、成本估算|分解估算法分解估算法优点估算各个部分准确性高。分解估算法缺点缺乏各项子任务之间相互联络所需要工作量。缺乏许多与软件开发相关系统级工作量。必须用其它估算方法检验和校正。GIS设计项目管理与质量保证第19页二、成本估算|差异估算法差异估算法综合了上述两种方法特点。差异估算法主要过程把待开发GIS项目与过去已完成GIS项目进行类比，区分出两个项目中类似部分和不一样部分。类似部分按实际量进行计算。不一样部分则采取对应方法进行估算。GIS设计项目管理与质量保证第20页二、成本估算|差异估算法差异估算法优点能够提升估算准确值。差异估算法缺点不轻易确定类似界限。GIS设计项目管理与质量保证第21页二、成本估算|经验模型估算法经验模型估算法依据开发成本估算模型进行估算。通常采取经验公式来预测软件项目计划所需要成本、工作量和进度数据。用以支持大多数模型经验数据都是从有限项目样本中得到。GIS设计项目管理与质量保证第22页二、成本估算|经验模型估算法经验模型估算法优点估算工作量小，速度快。经验模型估算法缺点没有一个估算模型能够适合用于全部GIS项目开发。GIS设计项目管理与质量保证第23页三、时间估算使用时间估算模型计算开发时间Walston_Felix模型T=2.5E0.35原始COCOMO模型T=2.5E0.38COCOMO2模型T=3.0E0.33+0.2×(b-1.01)Putnam模型T=2.4E1/3其中，E是开发工作量（以人月为单位，在成本估算中计算得到），T是开发时间（以月为单位）GIS设计项目管理与质量保证第24页第二节GIS项目进度安排GIS设计项目管理与质量保证第25页第二节GIS项目进度安排GIS项目进度安排——航海中导航图。没有项目进度安排，GIS项目开发就会陷入混乱，甚至会出现相互扯皮之事，何时抵达彼岸（系统实现）毫无把握。项目进度安排主要内容把工作量分配给特定软件工程任务要求完成各项任务起止日期将估算出项目工作量分布于计划好项目连续期内制订项目进度图表GIS设计项目管理与质量保证第26页第二节GIS项目进度安排在完成项目估算后，依据估算时间、资源和成本合理地进行GIS项目标进度安排。“40－20－40”规则在整个软件开发过程中，编码工作量仅占20％，编码前工作量占40％，编码后工作量占40％。40－20－40规则只应用来做为一个指南，实际工作量分配百分比必须按照各项目标特点来决定。项目进度安排将伴随时间流逝而不停演化。GIS设计项目管理与质量保证第27页一、GIS项目进度安排考虑原因二、GIS项目进度安排表第二节GIS项目进度安排GIS设计项目管理与质量保证第28页一、GIS项目进度安排考虑原因系统验收与交付日期进度计划策略定义和识别GIS各项任务掌握每一任务结束时间度量进度和质量非技术原因影响第二节GIS项目进度安排GIS设计项目管理与质量保证第29页系统验收与交付日期验收与交付日期有两种形式：一个是GIS系统最终验收与交付日期已经确定，GIS开发部门必须在要求期限内完成。另一个只确定GIS系统最终验收与交付大致年限，最终交付日期由GIS开发部门确定。不论哪种交付形式，进度安排时间准确程度要比时间估算准确程度更为主要。一旦进度安排落空，会带来很多负面影响，如：市场机会丧失（有可能系统开发出来已经过时了）、用户不满意和成本增加等。一、GIS项目进度安排考虑原因GIS设计项目管理与质量保证第30页进度计划策略有两种进度计划策略，一个是计划得紧一点，这就需投入较多资源（主要是GIS设计与开发小组人数）。一个是计划得松一点，这么相对投入资源就少些。从实际经验而言，GIS设计与开发小组人数与软件生产率是成反比，人数越多，GIS软件生产效率越低。当许多人共同负担GIS开发项目中某一任务时，人与人之间必须经过交流来处理各自负担任务之间通信问题。假如在开发过程中增加小组人员，则最初一段时间内项目组总生产率不但不会提升反而会下降。GIS软件设计与开发小组规模不能太大，普通在2~8人左右为宜。一、GIS项目进度安排考虑原因GIS设计项目管理与质量保证第31页定义和识别GIS各项任务定义GIS任务要做到无二性，即分工明确，谁在什么时间内完成什么功效不能有丝毫含糊。定义好GIS任务后，就应做出分工表，使每个人都知道自己在什么时间里必须干什么，使自己工作真正到位。一、GIS项目进度安排考虑原因GIS设计项目管理与质量保证第32页掌握每一任务结束时间GIS项目管理人员应该掌握每一任务结束时间，识别和监控关键路径以及怎样确定任务并行性，以确保项目顺利进行。关键路径是项目进度安排中重点，应把它列为里程碑。关键路径通不过，对后面安排影响很大。度量进度和质量即对质量把关程度，质量把关严了，则进度会慢些。非技术原因影响风险原因……一、GIS项目进度安排考虑原因GIS设计项目管理与质量保证第33页为何需要进度安排表？为监控软件项目标进度计划和工作实际进展情况为表现各项任务之间进度相互依赖关系GIS项目进度安排表里程碑表示法（MilestoneChartMethod）直方图法（Histogrammethod）墙纸法（WallPaperMethod）关键路径法（CPM法——CriticalPathMethod）甘特图法（GanttChartMethod）二、GIS项目进度安排表GIS设计项目管理与质量保证第34页里程碑表示法：将每个主要任务均作为一个阶段来处理优点：看上去一目了然，制作和修改都很方便。缺点：不能表示各项任务之间关系，不能用日从来表示进程，项目进度控制能力较差。二、GIS项目进度安排表|里程碑表示法任务编码主要内容负责小组预计完成日期实际完成日期常规任务里程碑表示法GIS设计项目管理与质量保证第35页直方图法以时间为线索，采取直方图形式对项目中各任务进行直观表示。优点：轻易看出各项任务先后次序，便于控制项目标进度。缺点：缺乏对项目各任务之间相互影响描述，不能断定某一任务推迟对其它任务影响。二、GIS项目进度安排表|直方图法时间维任务维时间段1时间段2时间段3……任务1时间柱任务2时间柱…………直方图表示法GIS设计项目管理与质量保证第36页二、GIS项目进度安排表|墙纸法墙纸法：召集全部任务参加者，依据项目进度和个人时间安排共同制订出项目和个人进度表。优点：直接对每个详细人员安排任务缺点：需项目参加人员主动参加项目进度计划制订，对项目管理者组织能力和处理人事关系能力要求较高。时间维技术人员时间段1时间段2时间段3……人员1时间柱人员2时间柱…………墙纸进度表示法GIS设计项目管理与质量保证第37页二、GIS项目进度安排表|关键路径法关键路径法采取三种规则来表示项目中各任务之间先后次序和制约双重关系。优点：分析能力很强，能够完全表示任务之间次序关系缺点：制作起来相当麻烦关键路径表示法规则GIS设计项目管理与质量保证第38页二、GIS项目进度安排表|甘特图法甘特图法以图示方式经过活动列表和时间刻度形象地表示出任何特定项目标活动次序与连续时间。甘特图示例GIS设计项目管理与质量保证第39页甘特图中，文档编制与评审是软件开发进度里程碑交付文档并经过评审，是能否继续下一阶段任务标准。甘特图优点标明各任务计划进度和当前进度，动态地反应软件开发进展情况。直观简明和轻易掌握、轻易绘制。甘特图缺点难以反应多个任务之间复杂逻辑依赖关系。进度计划关键部分不明确，难于判定哪些部分是主攻和主控对象。二、GIS项目进度安排表|甘特图法GIS设计项目管理与质量保证第40页以LUPMIS为例确定系统建设分成系统建设准备、用户需求调查与系统分析、系统总体设计、系统详细设计、系统实现、系统集成、系统测试、系统验收、系统试用与培训及系统正式运行十个阶段展开。依据其它类似GIS系统开发经验，确定LUPMIS建设期限为1年。定义系统建设各项任务，并分解任务到每个人员，做出任务分工表。制作甘特图。二、GIS项目进度安排表|甘特图法GIS设计项目管理与质量保证第41页以LUPMIS为例二、GIS项目进度安排表|甘特图法LUPMIS总体进度安排甘特图GIS设计项目管理与质量保证第42页以LUPMIS为例在执行计划过程中，经常检验项目实际进度情况。与进度计划相比较，若出现偏差，便分析产生原因及对工期影响程度，确定必要调整办法，并更新原计划。这一过程如此不停地循环，直至项目完成。项目实际进度控制目标就是确保项目按既定工期完成，在确保项目质量、不增加项目实际成本条件下，尽可能缩短项目工期。二、GIS项目进度安排表|甘特图法GIS设计项目管理与质量保证第43页以LUPMIS为例在执行计划过程中，经常检验项目实际进度情况。与进度计划相比较，若出现偏差，便分析产生原因及对工期影响程度，确定必要调整办法，并更新原计划。这一过程如此不停地循环，直至项目完成。项目实际进度控制目标就是确保项目按既定工期完成，在确保项目质量、不增加项目实际成本条件下，尽可能缩短项目工期。二、GIS项目进度安排表|甘特图法GIS设计项目管理与质量保证第44页第三节GIS软件度量GIS设计项目管理与质量保证第45页GIS软件度量贯通于GIS设计全过程以及软件交付用户使用之后在软件交付之前得到度量可作为判断设计和测试质量好坏依据。这一类度量包含程序复杂性、有效模块性和总程序规模。在软件交付之后度量则把注意力集中于还未发觉差错数和系统可维护性方面。第三节GIS软件度量GIS设计项目管理与质量保证第46页GIS软件度量：直接度量和间接度量GIS建设过程直接度量包含所投入成本和工作量。GIS产品直接度量包含产生代码行数（LOC）、执行速度、存放量大小、在某种时间周期中所汇报差错数。GIS产品间接度量包含功效性、复杂性、效率、可靠性、可维护性和许多其它质量特征。第三节GIS软件度量GIS设计项目管理与质量保证第47页GIS软件度量方法分类面向规模度量面向功效度量面向人度量各度量又包含生产率度量、质量度量、技术度量起着质量度量是GIS软件度量灵魂第三节GIS软件度量软件度量域分类GIS设计项目管理与质量保证第48页面向规模度量用于搜集与直接度量相关软件工程输出信息和质量信息。面向规模度量是对GIS和GIS系统开发过程直接度量。建立一个面向规模数据表格来统计项目标一些信息。对于每一个项目，能够依据表格中列出基本数据计算简单面向规模生产率和质量度量。第三节GIS软件度量|面向规模度量GIS设计项目管理与质量保证第49页项目aaa-01面向规模度量规模为12.1KLOC（千代码行）在交付用户后发觉29个错误工作量用了24个人月成本为168万元文档页数为365有3个人参加了项目第三节GIS软件度量|面向规模度量面向规模数据表格GIS设计项目管理与质量保证第50页面向功效度量面向功效软件度量是对软件和软件开发过程间接度量。面向功效度量主要考虑程序“功效性”和“实用性”，而不是对代码行数计数。该度量是一个叫做功效点方法生产率度量法，利用软件信息域中一些计数和软件复杂性预计经验关系式而导出功效点。第三节GIS软件度量|面向功效度量GIS设计项目管理与质量保证第51页面向人度量搜集相关软件开发人员开发计算机软件所用方式信息。搜集相关软件使用人员了解相关工具和方法效率信息。最终将GIS软件对人可使用性量化为“用户友好性”。第三节GIS软件度量|面向人度量GIS设计项目管理与质量保证第52页质量度量准则：正确性、可维护性、完整性和可使用性 正确性：一个程序必须正确地运行，并为它用户提供需要输出。正确性度量是每千代码行(KLOC)平均差错数。可维护性：软件维护比其它软件工程活动需要更多工作量。没有一个方法能够直接度量可维护性，必须采取间接度量：平均变更等候时间。完整性：完整性度量一个系统抗拒对它安全性攻击（事故和人为）能力。可使用性：假如一个程序不含有“用户友好性”，即使它所执行功效很有价值，也经常会失败。第三节GIS软件度量|质量度量GIS设计项目管理与质量保证第53页第四节GIS项目风险分析GIS设计项目管理与质量保证第54页有时，GIS开发部门花费了大量时间和精力去开发GIS，但到系统开发出来时，发觉它已过时了，或运行了很短一段时间就不能满足需求了。为何会出现这种现象呢？原因在于在GIS项目管理过程中，没有很好地进行风险分析和风险处理，或是意识到了风险而置之不理。第四节GIS项目风险分析？GIS设计项目管理与质量保证第55页在GIS项目管理中，进行风险分析是基于下面三方面考虑关心系统成功是否，风险在其中饰演着什么角色。关心各方面改变，如用户需求一些改变、新开发技术出现以及全部其它与项目相关实体改变，会带来什么影响。躲避风险问题，应该采取何种新方法、新技术、新工具，应该配置多少人力，在质量上和速度上要到达什么程度才能躲避风险。第四节GIS项目风险分析GIS设计项目管理与质量保证第56页一、风险识别二、风险预计三、风险评价四、风险驾驭与监控第四节GIS项目风险分析GIS设计项目管理与质量保证第57页风险识别：指识别项目、技术和商业中各自潜在问题项目风险：是识别项目中潜在预算、进度、资源、用户和需求等方面问题以及它们对GIS项目标影响。技术风险：是识别项目中潜在设计、实现、接口、检验和维护等方面问题，包含技术陈旧、技术不确定、最新技术（不成熟）等问题。商业风险：是识别项目中竞争对手等问题。一、风险识别GIS设计项目管理与质量保证第58页当前风险识别方法是使用一个“风险项目检验表”，列出一组提问来帮助项目计划和管理人员判断在项目与技术上存在哪些问题投入设计与开发人员是最优异吗？整个GIS项目开发期间人员怎样投入？投入人员够吗？按技能水平和专业对人员做了合理组合了吗？项目组员接收过必要培训吗？……一、风险识别GIS设计项目管理与质量保证第59页风险预计是指预计风险发生可能性以及概率。在GIS开发过程中，通常由项目计划人员、管理人员与技术人员等组成小组，经过四种风险预计活动来进行风险预计。建立一个尺度或标准来表示一个风险发生可能性。描述风险后果。预计风险对项目和产品影响。确定风险预计正确性。二、风险预计GIS设计项目管理与质量保证第60页风险评价：在风险识别和风险预计基础上，评定发生风险可能性及危害程度，决定是否需要采取对应办法。在风险评价过程中进行应该深入检验在风险预计时所得预计准确性。尝试对已暴露风险进行优先排队，并着手考虑控制和消除可能出现风险方法。对于GIS软件项目来说，成本、进度和性能是三种经典风险参考水准，假如风险某种组合超出了一个或多个参考水准话，就要终止工作。三、风险评价GIS设计项目管理与质量保证第61页一旦预计风险在实际中出现，它就转化为前进中障碍，必须马上处理。所以，风险驾驭与监控显得更为主要。风险驾驭利用一些先进技术和方法，如可靠性工程学、软件心理学、面向对象分析与设计方法、先进开发平台和性能优越数据库软件以及一些先进项目管理方法等设法避开或转移风险。与每一风险相关三元组（风险描述、风险可能性、风险影响）是建立风险驾驭步骤基础。四、风险驾驭与监控GIS设计项目管理与质量保证第62页风险监控——一个项目追踪活动做里程碑时间跟踪和主要风险原因跟踪，判断一个预测风险在实际上是否发生了。进行风险再预计，确保针对某个风险制订风险消除步骤正在被合理地使用。搜集可用于未来风险分析信息。多数情况下，项目中发生问题总能追踪到许多风险。风险分析、识别、预计、驾驭与监控都要花费时间，但这些花费是值得。四、风险驾驭与监控GIS设计项目管理与质量保证第63页第五节GIS项目风险分析GIS设计项目管理与质量保证第64页在GIS项目管理中，只顾项目标实施，而不进行追踪和控制是不行，因为实际情况时刻都在改变。GIS项目追踪主要方法包含：定时或不定时举行项目进展会议。评价在GIS软件工程中产生全部评审结果。比较在GIS项目资源表中所列出每一个项目任务实际开始与结束时间、计划开始与结束时间。非正式地与开发人员交谈，以取得他们对GIS开发进展和刚出现问题客观评价。在实际应用中，这些追踪技术都是综合使用。四、风险驾驭与监控GIS设计项目管理与质量保证第65页GIS项目管理人员还能够利用“控制”来管理项目资源、进度问题以及指导项目工作人员。假如项目进行得很顺利（即项目进展顺利、无预算超支，并逐步抵达里程碑），控制能够适当放宽当问题出现时，GIS项目管理人员必须以最快速度排除。比如，在出现问题领域可能需要追加一些资源，人员可能要重新布署，或者项目进度表要进行调整等四、风险驾驭与监控GIS设计项目管理与质量保证第66页第六节

GIS软件质量确保GIS设计项目管理与质量保证第67页软件质量定义：“软件与明确地和隐含地定义需求相一致程度”明确申明功效和性能需求。明确文档化过开发标准。任何专业开发软件产品都应该含有隐含特征。质量就是生命，GIS软件质量是贯通GIS软件生命周期一个极为主要问题。GIS软件质量是GIS开发过程中所采取各种开发技术和验证方法最终表达。在GIS项目管理过程中，要尤其重视GIS质量确保，以生产高质量GIS产品。第六节GIS软件质量确保GIS设计项目管理与质量保证第68页GIS软件质量普通能够从以下三方面进行评价软件需求（包含GIS用户需求）。不符合需求GIS软件就是质量不合格软件。开发准则。假如不恪守开发准则，GIS软件质量就得不到确保。其它需求。假如软件只满足那些准确定义了需求，而不能满足隐含需求，软件质量也得不到确保。第六节GIS软件质量确保GIS设计项目管理与质量保证第69页一、GIS软件质量特征二、GIS软件质量确保体系三、实现质量确保方法第六节GIS软件质量确保GIS设计项目管理与质量保证第70页GIS软件质量是各种特征复杂组合体，与它特征是亲密相关，讨论GIS软件质量，问题最终要归结到定义软件质量特征。人们通常采取软件质量模型来描述软件质量特征。这些模型共同特点是把软件质量特征定义为分层模型。在这种分层模型中，最基本特征称为基本质量特征，它又能够由一些子质量特征来定义和度量。当前惯用评价模型为McCall软件质量评价模型和ISO软件质量评价模型。一、GIS软件质量特征GIS设计项目管理与质量保证第71页McCall软件质量评价模型一、GIS软件质量特征|McCall评价模型质量特征含义正确性在预定环境下，软件满足设计规格说明及用户预期目标程度。它要求软件没有错误可靠性软件按要求设计，在要求时间和条件下不出故障，连续运行程度效率为了完成预定功效，软件系统所需资源多少完整性为了某一目标而保护数据，防止它受到偶然或有意破坏、改动或遗失能力；同时，受到攻击后，能进行数据恢复可使用性对于一个软件系统，用户学习、使用软件及为准备输入和解释输出所需工作量大小可维护性为满足用户新要求，或当环境发生了改变，或运行中发觉了新错误时，对一个已投入运行软件进行对应诊疗和修改所需工作量大小可测试性测试软件以确保其能够执行预定功效所需工作量大小灵活性修改或改进一个已投入运行软件所需工作量大小可移植性将一个软件系统从一个计算机环境移植到另一个环境中运行所需工作量大小。复用性一个软件能再次用于其它应用（该应用功效与此软件或软件部件所完成功效有联络）程度互操作性连接一个软件和其它系统所需工作量大小GIS设计项目管理与质量保证第72页McCall质量特征又可分成三类：面向软件产品运行、修改和转移，分别反应用户在使用软件产品时3种不一样倾向或观点McCall软件质量评价模型特征分类一、GIS软件质量特征|McCall评价模型GIS设计项目管理与质量保证第73页在GIS项目管理中，面向产品运行质量特征是最主要，面向产品转移、产品修正质量特征次之。从一定意义上说，面向产品运行质量特征是其它两种质量特征基础。一、GIS软件质量特征|McCall评价模型GIS设计项目管理与质量保证第74页按照ISO相关要求，软件质量评价模型由高层、中层、低层三层组成高层对应着软件质量需求评价准则（SQRC）。中层对应着软件质量设计评价准则（SQDC）。低层对应着软件质量度量评价准则（SQMC）。ISO认为，应对高层和中层建立国际标准，在国际范围内推广软件质量