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1、1CMMI L4 量化管理 数据采集和分析数据采集和分析吴超英吴超英 北京航空航天大学软件工程研究所 E-mail ：主题主题 引 言引 言 数据采集过程数据采集过程 软件度量软件度量 数据分析数据分析 需要考虑的其它问题需要考虑的其它问题 小 结小 结1 引 言引 言 对软件的数据进行采集和分析有助于改进软件工程过 程。由于软件项目对设计人员的要求正在日益提高，因 此需要更精确地了解自己正在做什么以及怎样做才能更 有效率，这使数据采集成为高成熟度组织的重要任务对软件的数据进行采集和分析有助于改进软件工程过 程。由于软件项目对设计人员的要求正在日益提高，因 此需要更精确地了解自己正在做什么以及
2、怎样做才能更 有效率，这使数据采集成为高成熟度组织的重要任务 数据采集是一件成本昂贵且费时的工作。数据采集是一件成本昂贵且费时的工作。 此外，采集什么数据以及如何使用也值得深思。必须考 虑所有这些因素，只有通过实践，才能真正学会怎样采 集和分析数据此外，采集什么数据以及如何使用也值得深思。必须考 虑所有这些因素，只有通过实践，才能真正学会怎样采 集和分析数据数据采集的原则数据采集的原则 简要地说，有效数据采集的原则是：简要地说，有效数据采集的原则是： 必须根据明确的目的和计划来采集数据必须根据明确的目的和计划来采集数据 必须根据相关的过程模型或假设来选择要采集的数据必须根据相关的过程模型或假设
3、来选择要采集的数据 数据采集过程必须考虑数据采集对整个组织的影响数据采集过程必须考虑数据采集对整个组织的影响 数据采集计划必须得到管理层的支持数据采集计划必须得到管理层的支持数据采集的目的数据采集的目的 没有明确的目的，所采集的数据多半是没有用的。没有明确的目的，所采集的数据多半是没有用的。 因为任何复杂过程都涉及大量参数，想要碰巧采集到正确 的信息无异于大海捞针因为任何复杂过程都涉及大量参数，想要碰巧采集到正确 的信息无异于大海捞针 为了改进过程而进行的数据采集有以下目的：为了改进过程而进行的数据采集有以下目的： 数据经采集可以帮助我们了解过程数据经采集可以帮助我们了解过程 评估这些数据可以
4、用来研究某些产品（或活动），以判断 它是否符合验收标准。评估这些数据可以用来研究某些产品（或活动），以判断 它是否符合验收标准。 控制这些数据可以用来控制某些活动控制这些数据可以用来控制某些活动 预测这些数据可以用来生成比率或趋势指标预测这些数据可以用来生成比率或趋势指标方法方法1：目标驱动的度量：目标驱动的度量目标：我们想了解和改进什么？目标驱动的度量不是基于一个预定义的度量集。目标：我们想了解和改进什么？目标驱动的度量不是基于一个预定义的度量集。GQ(I)M 范例范例通常要通常要 定义度量目标定义度量目标 驱动支持目标的度量驱动支持目标的度量 标识出标识出 所需的度量所需的度量 数据收集的
5、原因数据收集的原因 “为什么？为什么？ ”是重要的，因为是重要的，因为 定义数据应怎样解释定义数据应怎样解释 未将来的项目提供一个重用的度量计划和规程未将来的项目提供一个重用的度量计划和规程目标业务子目标度量目标业务子目标度量问题问题?我们的客户的订货量有多大变更请求？我们的客户的订货量有多大变更请求？?修复修复bugs的响应时间与客户的约 束是一致吗？的响应时间与客户的约 束是一致吗？指示器指示器SLOCStaff-Hours Trouble reportMilestone datas指示器模板指示器模板行动 计划行动 计划软件开发计划软件开发计划检查 单检查 单评估影响评估影响分析和诊断分
6、析和诊断目标问题指示器度量目标问题指示器度量实 现 目 标 启 动 软 件 度 量实 现 目 标 启 动 软 件 度 量指示器模板指示器模板日期： 指示器名称日期： 指示器名称/标题目的 问题 可视化显示输入 数据元素 定义数据采集标题目的 问题 可视化显示输入 数据元素 定义数据采集 How When/How often By Whom Form(s)数据报告数据报告 Responsibility for Reporting By/to Whom How often规则假设解释检查问题分析演进反馈指南参考材料规则假设解释检查问题分析演进反馈指南参考材料缺陷引入与发现缺陷引入与发现数据采集模型
7、数据采集模型要知道预期结果要知道预期结果 在研究和估计之后，对关键的过程事件及其相互间的联系作一 些假设。然后基于这个模型进行度量、采集数据、验证假设 （检验偏差），再对该模型作出调整，使它们向理想的方向靠 拢在研究和估计之后，对关键的过程事件及其相互间的联系作一 些假设。然后基于这个模型进行度量、采集数据、验证假设 （检验偏差），再对该模型作出调整，使它们向理想的方向靠 拢 有预言的价值有预言的价值 Kearney等人在谈及软件复杂度度量时指出，如果没有模型，在 作了充分度量后，可以从随机事件中发现有显著意义的统计结 果和相关性，但这些发现通常没有预言价值等人在谈及软件复杂度度量时指出，如果
8、没有模型，在 作了充分度量后，可以从随机事件中发现有显著意义的统计结 果和相关性，但这些发现通常没有预言价值 有明确因果关系的统计研究才会有用有明确因果关系的统计研究才会有用 即使已经发现了很强的关联，还需要在得出有用的结论之前， 为正在发生的事件找出可能的原因即使已经发现了很强的关联，还需要在得出有用的结论之前， 为正在发生的事件找出可能的原因方法方法2：PSM实用软件度量实用软件度量 问题的来源问题的来源 If NOT， 按时交付按时交付 在预算内在预算内 合格的质量合格的质量 客户想要什么客户想要什么软件项目度量可以帮助你：软件项目度量可以帮助你： 发现一个问题的产生发现一个问题的产生
9、找到问题的原因找到问题的原因什么情况将发生？什么情况将发生？找到问题的原因找到问题的原因 指示器可显示项目未按计划进行的情况指示器可显示项目未按计划进行的情况 通过进一步度量和分析来找到问题的根源通过进一步度量和分析来找到问题的根源 性能分析模型性能分析模型显示了项目数据的相互依赖关系显示了项目数据的相互依赖关系 在一个数据域观察到的问题可能由在其它数据域的问题引 起。在一个数据域观察到的问题可能由在其它数据域的问题引 起。 在一个数据域观察到的问题可能产生相关的数据域，以便 展示问题。在一个数据域观察到的问题可能产生相关的数据域，以便 展示问题。性能分析模型性能分析模型1进度和进展进度和进展
10、：针对的是项目里程碑的实现及工作单元的 完成问题。落后于进度的项目要想按时交付，通常只能 削减功能或是牺牲产品质量。：针对的是项目里程碑的实现及工作单元的 完成问题。落后于进度的项目要想按时交付，通常只能 削减功能或是牺牲产品质量。 资源和费用资源和费用：涉及在要执行的工作与项目分配的人力资 源之间做出平衡。超出预算工作量的项目通常只能通过 削减软件功能或牺牲产品质量来恢复。涉及在要执行的工作与项目分配的人力资 源之间做出平衡。超出预算工作量的项目通常只能通过 削减软件功能或牺牲产品质量来恢复。产品规模和稳定性产品规模和稳定性：针对功能的稳定性及要求的软件能 力。它还与提供所需能力的要交付的软
11、件容量有关。稳 定性包括功能范围或数量的变更。软件规模的增长通常 要求增加所用的资源或是延长项目的进度计划。：针对功能的稳定性及要求的软件能 力。它还与提供所需能力的要交付的软件容量有关。稳 定性包括功能范围或数量的变更。软件规模的增长通常 要求增加所用的资源或是延长项目的进度计划。性能分析模型性能分析模型2产品质量产品质量：针对已交付的软件产品支持用户的需要而不 出错的能力。若交付了低质量的产品，则使其正常运转 的责任通常落在了负责维护的组织身上。：针对已交付的软件产品支持用户的需要而不 出错的能力。若交付了低质量的产品，则使其正常运转 的责任通常落在了负责维护的组织身上。 过程性能过程性能
12、：涉及与项目需要相关的供应商的能力。缺乏 软件开发过程或低生产率的供应商可能难以满足积极进 取的项目进度和费用目标。：涉及与项目需要相关的供应商的能力。缺乏 软件开发过程或低生产率的供应商可能难以满足积极进 取的项目进度和费用目标。 技术有效性技术有效性：针对已提议的技术方法的可行性。它针对 工程方法，如软件重用、商业软件组件的使用、对高级 软件开发过程的依赖以及通用软件构架的实现。如果已 提出的技术方法中的关键元素无法实现，那么可能导致 费用的激增和进度的拖延。：针对已提议的技术方法的可行性。它针对 工程方法，如软件重用、商业软件组件的使用、对高级 软件开发过程的依赖以及通用软件构架的实现。
13、如果已 提出的技术方法中的关键元素无法实现，那么可能导致 费用的激增和进度的拖延。 客户满意度客户满意度：针对项目交付的产品与服务满足客户期望 的程度。满意程度的指示器可能来自客户的反馈以及所 要求的客户支持的级别。针对项目交付的产品与服务满足客户期望 的程度。满意程度的指示器可能来自客户的反馈以及所 要求的客户支持的级别。指示器给出的问题域指示器给出的问题域涉及的范围涉及的范围典型的典型的/有代表性的测 量有代表性的测 量总 代 码 行总 代 码 行报告期间报告期间实际的实际的计划的计划的资源和费用资源和费用?人员人员 ? 工作量工作量 ? 职员的经验职员的经验 ? 人员周转人员周转 ?资金
14、性能资金性能 ? 获得的价值获得的价值 ? 成本成本数 量数 量周数周数模块问 题 报 告模块问 题 报 告每个指示器回答一个特殊的每个指示器回答一个特殊的问题或疑问问题或疑问进度与进展进度与进展可度量概念可度量概念要解决的问题要解决的问题预期的度量预期的度量里程碑完成里程碑完成项目符合预定的里 程碑吗？项目符合预定的里 程碑吗？里程碑日期里程碑日期关键路径性能关键路径性能关键任务或交付日 期延迟了吗？关键任务或交付日 期延迟了吗？缓冲时间缓冲时间工作单元进展工作单元进展特定的活动和产品 进展如何？特定的活动和产品 进展如何？已跟踪的需求、已测试的需求、已 打开的问题报告、已关闭的问题报 告、
15、已完成的评审、已打开的变更 请求、已解决的变更请求、已设计 的单元、已编码的单元 、已集成的 单元、已尝试的测试用例、已通过 的测试用例、已打开的行动项、已 完成的行动项已跟踪的需求、已测试的需求、已 打开的问题报告、已关闭的问题报 告、已完成的评审、已打开的变更 请求、已解决的变更请求、已设计 的单元、已编码的单元 、已集成的 单元、已尝试的测试用例、已通过 的测试用例、已打开的行动项、已 完成的行动项增量式能力增量式能力要交付的能力像在 增量式构造和发布要交付的能力像在 增量式构造和发布 中预定的那样吗中预定的那样吗？已集成的组件、已集成的功能已集成的组件、已集成的功能数据采集对组织的影响
16、数据采集对组织的影响 度量对人的影响及人对度量的影响两个基本问题度量对人的影响及人对度量的影响两个基本问题 不会用过程度量来评估业绩：人们当发现有人在观察自己 时，他们会努力改进工作（如计件工资或销售配额制）。 所有度量都要在无压力下进行不会用过程度量来评估业绩：人们当发现有人在观察自己 时，他们会努力改进工作（如计件工资或销售配额制）。 所有度量都要在无压力下进行 工作态度对数据的影响工作态度对数据的影响 由于该工作的乏味，通常不会去采集，或者不会仔细，或者 拖延（此时其结果总是不精确或不完整）由于该工作的乏味，通常不会去采集，或者不会仔细，或者 拖延（此时其结果总是不精确或不完整） 提高采集数据的自动化提高采集数据的自动化 为了保持客观性和降低成本，应尽可能使数据采集自动 化。专
