9第9章工程管理与质量保证电子教案

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1、第 9章 软件工程管理与质量保证 学习目标u 掌握软件工程管理的目的和内容 u 掌握软件估算及成本估算方法 u 掌握软件质量的概念及度量与评价方法 u 了解软件质量保证实施的有关内容1第 9章 软件工程管理与质量保证 教学内容 9.1 软件度量技术 9.2 软件估算 9.3 质量保证9.4 软件可靠性 9.5 软件配置管理 本章小结 2 9.1 软件度量技术 主要教学内容：9.1.1 代码行度量技术 9.1.2 功能点度量 9.1.3 COCOMO模型 返回目录39.1 软件度量技术 9.1.1 代码行度量技术 以 LOC（ Lines of Code,代码行）表示的软件规模是最基本的度量，它

2、直接关系到软件的成本、开发工作量和完成时间。软件质量通常以每千行代码中存在的错误数来衡量。例：项目 A01工作量： 13（人月）代码规模（ KLOC）： 9成本（元 /LOC） :12文档页数： 240错误数： 20人数： 449.1 软件度量技术 对于每一个项目，可以根据上面列出的基本数据进行一些简单的面向代码行的生产率和质量的度量。 例：软件成本 (元 )=LOC（ 行） 每行代码的成本（元 /行）开发工作量 (人 )=LOC(行 )/每人月开发的代码行 (行 /人月 )有些项目可计算出平均值：生产率 =KLOC/（ 人月）质量 =错误数 / KLOC面向代码行度量技术尽管为很多软件企业采

3、用，但其也有明显缺点。返回目录59.1 软件度量技术 9.1.2 功能点度量该方法针对程序的 “ 功能性 ” ，其依据在于，任何软件是由若干功能组成的，每种功能可划分为复杂程度不同的若干功能点，利用功能的一些计算度量和功能复杂性估计的经验关系式，得出功能点度量数据，以代替原来常用的 LOC度量法。 根据软件功能的类型和特征，可把功能划分为五种类型：用户输入，用户输出。用户查询，主文件数，外部处理。69.1 软件度量技术五类功能点按其复杂程度可划分为简单、中等、复杂3种，表 9-1是 Albrecht给出的功能点加权计算表。 表 9-1功能点加权计算表 软件功能点数加权计算方法如下：以类型 “用

4、户输入 ”为例，设功能点按等级分类计数分别为：简单为 Inp1个，中等为 Inp2 个，复杂为 Inp3个，则：79.1 软件度量技术功能点计数 Inp=Inp1+Inp2+Inp3分类加权计算合计数 Inp_FP=Inp13+Inp24+Inp36 （ 9.1）软件加权功能点数量为：FP=Inp_FP+Out_FP+Inq_FP+Fil_FP+Int_FP （ 9.2）用 TCF（ 技术复杂性因子）来修正、调节功能点的计算方法。FP（ 调节后） =FP（ 调节前，见公式 9.2） TCF （ 9.3）其中： TCF=0.65+0.01 Fi （ I=1 14） Fi取值见表 9-2。 当由公

5、式 (9.3)计算出 FP修正值后，就可像LOC方式一样，计算出项目软件的其他属性，例：生产率、功能点成本、质量等。89.1 软件度量技术表 9-2功能点计算校正值 返回目录99.1 软件度量技术9.1.3 COCOMO模型结构型成本估算模型（ Constructive Cost Model）,简称 COCOMO模型，由 W_Boehm于 1981年提出。基本COCOMO模型是一个静态单变量模型，它以一个已计算出来的代码行数（ LOC） 为自变量的函数公式，计算软件开发工作量、进度等数据。并依据开发环境、应用领域和技术复杂性程度等因素对软件开发项目进行分类。109.1 软件度量技术1软件项目分

6、类 （ 1）组织型（ Organic）（ 2） 半独立型（ Semidetached）（ 3） 嵌入型（ Embedded）2 COCOMO模型分类（ 1）基本 COCOMO模型是一个静态单变量模型，它用估算出来的程序代码行数（ LOC） 为自变量，通过计算软件的工作量等，对软件成本作粗略估算。119.1 软件度量技术（ 2）中间 COCOMO模型在基本模型处理的基础上，再考虑影响软件产品、硬件设备、人员、项目等方面属性的因素（四大类 15项，见表 9-3），增加修正系数来调整工作量的估算。（ 3）详细 COCOMO模型在中间 COCOMO模型处理的基础上， H7根据项目的生产过程，分不同开发

7、阶段来考虑各个因素对不同开发阶段的影响，确定不同的修正系数（又称调节因子）。129.1 软件度量技术表 9-3 影响软件工作量的因素 fi等级分 139.1 软件度量技术其中： MM表示工作量（以人月为单位），TDSV表示开发进度（以月为单位），KSDI代码行数（以千行为单位），fi为影响工作量因素按等级打分值。表 9-4 三种 COCOMO模型的工作量与进度计算公式 149.1 软件度量技术例：一个规模为 10KSDI的微处理器上的嵌入型电信处理程序，使用 COCOMO模型计算所需的工作量和开发时间。使用基本 COCOMO 模型：开发工作量 MM = 3.610 1.2开发时间 TDEV =

8、 2.5MM 0.32使用中间 COCOMO 模型：因子系数：开发工作量 MM = 2.810 1.2开发时间 TDEV = 2.5MM 0.32如果参入分析与设计人员的月平均工资为 6000元，则开发该项目的工资支出成本为： 60002.5 MM0.32返回目录159.2 软件估算主要教学内容：9.2.1 资源估算9.2.2 成本估算9.2.3 人员的分配与组织9.2.4 项目进度安排返回目录169.2 软件估算9.2.1 资源估算软件开发中的资源可大体划分为：人才资源、软件资源和硬件资源，人是其中最重要的资源。本节介绍两种较典型的资源估算模型。（ 1） IBM模型（又称静态单变量资源模型）

9、Walston与 Felix于 1977年提出以下估算公式：E（ 人月） = 5.2 L0.91 T（ 月） = 4.1 L0.36S（ 人） = 0.54 E0.6 文档（页） =49 L1.01 179.2 软件估算其中： L是源代码行数（以 KLOC计）， E是开发工作量（以人月计）， T是开发时间（以月计）， S是开发人员需要量（以人计）， 它的一般形式可写成：估算资源 =L1 （ 软件特征） L2估算资源可以是开发工作量 E、 开发时间 T和开发人员数量 S， 软件特征可用源代码行数， L1、 L2为依赖开发环境、人力资源等诸多因素的两个经验值。静态单变量资源模型简单易懂，但不是一个

10、通用公式，常数 L1和 L2的导出应根据具体实际情况，对公式中的 L1和L2进行修改，不能直接搬用不适用自己单位的经验常数。189.2 软件估算（ 2） Putnam资源模型Putnam资源模型是一种多变量资源模型， 1978年由Putnam提出，其中心思想是：在整个软件开发周期，根据工作量和开发计划目录的不同分布，划分时间段，在每一时间段内定义资源需求，建立一条连续的 “资源需求曲线 ”（又称 Rayleigh-Norden曲线），确定资源与时间的函数关系，导出如下含源代码行数、工作量和开发时间三者关系的函数关系式：（ 9.4）199.2 软件估算其中： L是源代码行数（以 LOC计）， K

11、是整个生存周期（含开发与维护）所花费的工作量（以人年计）， td是开发时间（以年计）， Ck是技术状态常数，它反映出 “妨碍程序员进展的限制 ” ，并因开发环境而异。其典型值的选取如表 9-5所示。Putnam模型是依据从一些大型项目（总工作量在 30人年以上）中收集数据而得出的结果，并经过另外一些大项目的验证，该模型在一些较少规模的软件项目中也适用。由（ 9.4）可得出开发时间公式和工作量公式td=(L3/(Ck3.K) )1/4K=L3/（ Ck3.td4）返回目录209.2 软件估算9.2.2 成本估算软件开发成本是指从软件规划、分析、设计、调试到确认投入运行全过程，以花费的人工为依据，

12、估算全工作量，推导出软件成本估算值。Boehm在 Wolverton提出的 5种成本估算方法的基础上，进一步细分为 7种方法：自顶向下估计法 由底向上估计法 类比估计法专家判断估计法 算法模型估计法 Parkinson法削价取胜法 219.2 软件估算1自顶向下成本估计法基本思想是：估算人员根据以前完成项目的总工作量，取得经验类比值，然后从整体出发，进行推算，估计将要开发项目的总工作量，然后根据项目的不同开发阶段，在内部进行工作量分配。2自底向上成本估计法把待开发项目按任务细分，直至每一个子任务内容足够明确，然后计算其开发工作量，汇总每个子任务工作量构成软件开发的总工作量。为避免在估计中遗漏任

13、务，可利用系统的 “ 分类活动结构图（ WBS）。229.2 软件估算3类比估计法把已完成的项目从整体上与待开发项目相类比，找出类似和不类似的子任务，类似的按已完成项目的实际量计算，不类似的则重新进行估算。4资源模型估计法在使用估计方法时可结合使用模型法。要确定系统的修正系数，以取得符合本系统实际的估算数据。5专家估计法（ Delphi法）专家判定技术就是由多位专家进行成本估算。最好由多位专家进行估算，取得多个估算值。返回目录239.2 软件估算9.2.3 人员的分配与组织一个项目从总体概念设计、详细设计、测试到维护，各阶段需要什么样的人员，参入数量是多少，如何组织，是要根据实际情况，合理解决

14、的问题。1配备人员的原则 u 重质量u 重培训u 双阶梯提升249.2 软件估算2人员分配根据项目实际需要来确定各阶段所需人力，是人员分配的指导标准。 3人员组织（ 1）及时落实责任 （ 2）减少接口 （ 3）责权均衡一般情况下，可采取以下组织结构模式：流水线模式 课题模式 矩阵形模式 几种常用的小组组织形式：民主形式 主程序员形式 层次式小组 返回目录259.2 软件估算9.2.4 项目进度安排软件开发项目的进度安排一般有两种考虑方式：u 已确定系统的最终交付日期，软件开发部门必须在规定的日期内完成。u 系统的最终交付日期只确定了大致的年限，最终交付日期由软件开发部门确定。1任务的确定与并行

15、性2制定开发进度计划3进度安排的图示方法 （ 1） Gantt图法 （ 2） PERT技术和 CPM方法269.2 软件估算在图中可以看到，软件开发进程中设置了许多里程碑（ *号代表项目阶段任务的里程碑）。里程碑为管理人员提供了指示项目进度的可靠依据。当一个软件工程任务成功地通过了评审并产生了文档之后，一个里程碑就完成了。图 9-5 软件项目的并行性 返回目录279.3 质量保证主要教学内容：9.3.1 软件的质量属性9.3.2 质量保证的活动内容返回目录289.3 质量保证 9.3.1 软件的质量属性从软件产品三个方面：运行、维护和移植，提出衡量软件质量的 11个特性，见表 9-9。表 9-.9 McCall质量特性模型返回目录299.3 质量保证 9.3.2 质量保证的活动内容主要的活动内容归纳如下u 质量方针的制定与展开u 质量保证方针和质量保证标准的制定u 质量保证体系的建立与管理u 各阶段的质量评审u 确保设计质量u