【】軟件項(xiàng)目工作分解結(jié)構(gòu)模型研究

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善?！?015年】軟件項(xiàng)目工作分解結(jié)構(gòu)模型研究軟件項(xiàng)目工作分解結(jié)構(gòu)模型研究軟件項(xiàng)目工作分解結(jié)構(gòu)模型研究摘 要：工作分解結(jié)構(gòu)是確定項(xiàng)目范圍的一種主要技術(shù)。從軟件的過程、產(chǎn)品二元性以及軟件工程異于傳統(tǒng)工程的特點(diǎn)出發(fā)，提出了將工作分解結(jié)構(gòu)、組織分解結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)和項(xiàng)目中的工作責(zé)任相結(jié)合的WBSR模型，給出了模型的工作流程，分析了該模型對(duì)軟件項(xiàng)目管理的作用。在一個(gè)國際性軟件企業(yè)的軟件項(xiàng)目管理軟件中成功地實(shí)現(xiàn)了該模型，它對(duì)軟件項(xiàng)目的范圍界定和軟件項(xiàng)目計(jì)劃能起到較好的作用。關(guān)鍵詞：軟件工程; 項(xiàng)目管理; 工作分解結(jié)

2、構(gòu)1引言軟件項(xiàng)目管理的核心內(nèi)容就是軟件項(xiàng)目計(jì)劃的管理，軟件計(jì)劃的第一個(gè)活動(dòng)就是確定軟件范圍，該范圍是項(xiàng)目的最終成果和產(chǎn)生該成果需要做的工作，既不欠缺也不多余，在管理級(jí)和技術(shù)級(jí)均是無二義的。在軟件項(xiàng)目計(jì)劃中，對(duì)項(xiàng)目范圍的準(zhǔn)確確定以及工作量、成本等各項(xiàng)估算都是十分重要的。工作分擔(dān)(責(zé)任范圍)不明確，工作分解結(jié)構(gòu)(Work Breakdown Structure，WBS)與項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)不明確或者不相對(duì)應(yīng)，各成員之間的接口不明確，將會(huì)導(dǎo)致一些工作根本無人負(fù)責(zé)，而這將成為軟件項(xiàng)目失敗的重大隱患。進(jìn)行軟件項(xiàng)目的估算最精確的方法通常是建立一個(gè)將工作分解開的結(jié)構(gòu)，工作分解結(jié)構(gòu)就是一個(gè)有效的工具。工作分解結(jié)構(gòu)是

3、為了管理和控制的目的而將項(xiàng)目分解的技術(shù)。它按層次把項(xiàng)目分解成子項(xiàng)目，子項(xiàng)目再分解成更小的、更易管理的工作單元(或稱工作包)，直至具體的活動(dòng)(或稱工序)的方法。WBS通常是一棵結(jié)構(gòu)化樹，該樹組織并確定了項(xiàng)目的整個(gè)范圍。產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)(Product Breakdown Structure，PBS)是面向產(chǎn)品或服務(wù)的分解，它用于定義項(xiàng)目可交付的產(chǎn)品及產(chǎn)品的組成單元，確定產(chǎn)品或服務(wù)中應(yīng)包含的功能和特征。這里的產(chǎn)品指軟件工作產(chǎn)品，包括軟件產(chǎn)品(最終要提交給用戶的)和最終不提交給用戶的產(chǎn)品。項(xiàng)目的組織分解結(jié)構(gòu)(Organization Breakdown Structure，OBS)是關(guān)于項(xiàng)目內(nèi)部組織的分

4、解，它是用與工作分解結(jié)構(gòu)相似的方法構(gòu)建而成的項(xiàng)目的內(nèi)部組織圖表。軟件具有過程和產(chǎn)品的二元性。軟件項(xiàng)目的生命周期有項(xiàng)目立項(xiàng)、系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)測(cè)試、系統(tǒng)上線安裝和系統(tǒng)維護(hù)等幾個(gè)階段，每個(gè)階段的工作也有其很強(qiáng)的規(guī)律性，都有其相應(yīng)的操作規(guī)程。所以，軟件項(xiàng)目按照軟件系統(tǒng)開發(fā)過程的規(guī)律對(duì)工作進(jìn)行分解，確定項(xiàng)目工作范圍是非常重要的。同時(shí)，由于軟件產(chǎn)品主要是邏輯產(chǎn)品而非物化的有形產(chǎn)品，這樣對(duì)客戶需求的正確理解就會(huì)有或多或少的偏差。鑒于此，對(duì)軟件項(xiàng)目產(chǎn)品進(jìn)行分解，盡可能準(zhǔn)確地界定軟件產(chǎn)品范圍，對(duì)項(xiàng)目的成功也是非常關(guān)鍵的。如果過程很弱，最終產(chǎn)品將不可避免地會(huì)出問題，但過分依賴過程也是很危險(xiǎn)的

5、。軟件開發(fā)與傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品制造相比，有以下特性：(1)軟件是被開發(fā)或設(shè)計(jì)的，而不是傳統(tǒng)意義上被制造的;(2)軟件開發(fā)不需要使用大量的物質(zhì)資源，而主要是人力資源;(3)雖然軟件產(chǎn)業(yè)正在向基于構(gòu)件的組裝前進(jìn)，但大多數(shù)軟件仍是定制的;(4)軟件開發(fā)的產(chǎn)品只是程序代碼和技術(shù)文件與數(shù)據(jù)等邏輯產(chǎn)品，并沒有其它的物質(zhì)結(jié)果。基于上述特點(diǎn)，軟件項(xiàng)目管理與其它項(xiàng)目管理相比，有很大的獨(dú)特性，不能像管理其它項(xiàng)目一樣管理軟件項(xiàng)目。對(duì)軟件項(xiàng)目而言，最重要的資源是人，最重要的生產(chǎn)力也是人，確定了軟件項(xiàng)目的工作范圍和產(chǎn)品范圍，如果有人對(duì)范圍內(nèi)的各個(gè)元素負(fù)責(zé)，那么制定工作計(jì)劃就容易多了。下面要討論的WBS模型就是針對(duì)軟件項(xiàng)目的

6、特點(diǎn)所提出來的。2WBSR模型本文要提出的WBS模型是工作、產(chǎn)品、組織分解的結(jié)果要素與責(zé)任(Responsibility)相結(jié)合的，在本文中把該模型稱為WBSR(Work Breakdown Structure Responsibility)模型。2.1軟件工程項(xiàng)目的WBSR模型示意圖從WBS，PBS，OBS三個(gè)維度來結(jié)構(gòu)化項(xiàng)目并將其結(jié)合起來，可以有效地確定軟件工程項(xiàng)目的工作范圍和產(chǎn)品范圍，并確定相關(guān)負(fù)責(zé)工作和產(chǎn)品的組織或人員及其相關(guān)責(zé)任，如圖1所示。WBS，PBS平面體現(xiàn)的是軟件項(xiàng)目中工作分解結(jié)構(gòu)與軟件產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，確保每個(gè)分解的PBS都有相應(yīng)的WBS去完成，也讓項(xiàng)目管理者明確某個(gè)

7、WBS對(duì)應(yīng)的PBS產(chǎn)品。圖1所示的WBS制定項(xiàng)目計(jì)劃，其對(duì)應(yīng)產(chǎn)品有項(xiàng)目計(jì)劃和項(xiàng)目基線計(jì)劃兩個(gè)。WBS，OBS平面體現(xiàn)的是軟件項(xiàng)目的某項(xiàng)工作與項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，就是責(zé)任分配矩陣RAM，這可以讓項(xiàng)目組成員明確自己所要做的工作和責(zé)任，同時(shí)讓項(xiàng)目管理者明確項(xiàng)目各項(xiàng)工作相關(guān)的責(zé)任人。這將為項(xiàng)目計(jì)劃的制定、項(xiàng)目組人員的績效考核提供依據(jù)。圖1中所示的WBS制定項(xiàng)目計(jì)劃有OBS中的項(xiàng)目經(jīng)理和項(xiàng)目監(jiān)管人(一般為軟件企業(yè)的部門經(jīng)理)對(duì)其負(fù)責(zé)，PBS中的項(xiàng)目計(jì)劃和項(xiàng)目基線計(jì)劃分別由OBS中的項(xiàng)目經(jīng)理和項(xiàng)目監(jiān)管對(duì)其負(fù)責(zé)。其中項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)有“負(fù)責(zé)”責(zé)任，項(xiàng)目監(jiān)管負(fù)有“審批”責(zé)任。2.2WBSR模型的相關(guān)定義 定

8、義1單位責(zé)任集S是一個(gè)非空有限集合，S|sS，s是軟件項(xiàng)目中的一種責(zé)任。在軟件項(xiàng)目中，對(duì)于某一種工作，有某人為之負(fù)一種責(zé)任，這責(zé)任可以是通知、執(zhí)行、審查、批準(zhǔn)、輔助、負(fù)責(zé)等。定義2責(zé)任集R是一個(gè)非空有限集合，R|FR，fF，fS。R是S的不含空集的冪集，對(duì)于軟件工程的某一項(xiàng)工作，某人可能對(duì)其有多重責(zé)任。定義3 WBS集W是一個(gè)非空有限集合，W|wW，w是軟件項(xiàng)目的WBS樹型結(jié)構(gòu)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)或空集。定義4 PBS集P是一個(gè)非空有限集合，P|pP，p是軟件項(xiàng)目PBS樹型結(jié)構(gòu)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)或空集。定義5 OBS集O是一個(gè)非空有限集合，O|oO，o是軟件項(xiàng)目組OBS樹型結(jié)構(gòu)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。定義6 四元組(w，p

9、，o，r)是軟件項(xiàng)目的一個(gè)工作包，當(dāng)且僅當(dāng)(1)wW;(2)pP;(3)w，p不同時(shí)為空集;(4)oO;(5)rR。定義7 工作包集V是一個(gè)非空有限集合，V|vV，v是軟件項(xiàng)目的一個(gè)工作包。定義8 工作責(zé)任矩陣，即工作包集V在三維空間WBS，PBS，OBS向WBS，OBS平面投影所形成的矩陣。定義9 產(chǎn)品責(zé)任矩陣，即工作包集V在三維空間WBS，PBS，OBS向PBS，OBS平面投影所形成的矩陣。定義10 工作產(chǎn)品對(duì)應(yīng)矩陣，即工作包集V在三維空間WBS，PBS，OBS向WBS，PBS平面投影所形成的矩陣。定義11 工作包可達(dá)。vi，vjV，vi可達(dá)vj當(dāng)且僅當(dāng)(1)vi與vj相關(guān);(2)vi先于

10、vj。在軟件項(xiàng)目中，“先于”的概念主要從軟件開發(fā)階段和產(chǎn)品先后順序來考慮。定義12工作包一步可達(dá)。vi，vjV，vi可達(dá)vj當(dāng)且僅當(dāng)(1)vi與vj直接相關(guān);(2)vi先于vj。兩個(gè)工作包，項(xiàng)目經(jīng)理完成工作計(jì)劃后由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人審批，這是直接關(guān)系，是一步可達(dá)的。2.3WBSR模型的非形式化描述根據(jù)具體軟件項(xiàng)目的特點(diǎn)，分析得到責(zé)任集;由軟件過程規(guī)律和項(xiàng)目個(gè)體特性，對(duì)軟件項(xiàng)目做工作結(jié)構(gòu)分解，得到WBS集;以軟件項(xiàng)目的客戶需求為基礎(chǔ)，分析得到該軟件項(xiàng)目的產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)的輸出PBS集;結(jié)合軟件企業(yè)和項(xiàng)目組的特點(diǎn)得到項(xiàng)目的組織分解結(jié)構(gòu)OBS;在以上基礎(chǔ)上分析得到工作包集以及工作包的可達(dá)矩陣和一步可達(dá)矩陣，作為

11、項(xiàng)目計(jì)劃的依據(jù)。該模型的輸入是WBS，PBS，OBS的分解策略，項(xiàng)目自身特征，客戶需求，軟件工程過程方法;輸出是WBS樹型結(jié)構(gòu)圖、PBS樹型結(jié)構(gòu)圖、OBS樹型結(jié)構(gòu)圖、工作責(zé)任矩陣、產(chǎn)品責(zé)任矩陣、工作包可達(dá)矩陣和工作包一步可達(dá)矩陣。3WBSR模型的工作流程WBSR模型的工作程序包括組建WBSR工作小組，對(duì)項(xiàng)目工作、產(chǎn)品、組織進(jìn)行分解，工作結(jié)果的確認(rèn)，軟件項(xiàng)目范圍變更時(shí)WBS結(jié)果的更新等作業(yè)序列，如圖2所示。(1)組建WBSR工作小組小組成員一般由該軟件項(xiàng)目的項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)經(jīng)理、系統(tǒng)分析人員、客戶代表、項(xiàng)目外有經(jīng)驗(yàn)人員等組成，還可能包括SEPG，SCM，SQA組的成員和最終用戶代表。(2)工作結(jié)構(gòu)

12、分解工作結(jié)構(gòu)分解是該模型工作程序很關(guān)鍵的一步，一般是根據(jù)軟件開發(fā)的過程，按照階段進(jìn)行分解的。同時(shí)，小組成員的經(jīng)驗(yàn)和企業(yè)的軟件過程知識(shí)庫是很重要的參考。(3)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分解軟件產(chǎn)品主要是邏輯產(chǎn)品的特性決定了客戶需求在軟件產(chǎn)品分解工作中的地位，在產(chǎn)品分解時(shí)要從產(chǎn)品功能和服務(wù)兩個(gè)方面去分析和分解，對(duì)于隱含的功能和服務(wù)要與客戶達(dá)成共識(shí)。(4)組織結(jié)構(gòu)分解組織結(jié)構(gòu)分解在很大程度上依賴軟件企業(yè)的運(yùn)作模式，如SEPG小組、SQA小組、SCM小組的設(shè)置等。在該模型中，將這三個(gè)小組納入組織結(jié)構(gòu)分解的范疇，同時(shí)將項(xiàng)目的監(jiān)管人也作為項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)內(nèi)的人員。(5)責(zé)任類型劃分責(zé)任類型劃分主要取決于軟件項(xiàng)目行業(yè)領(lǐng)域和軟件企

13、業(yè)的管理方法，主要參考軟件過程知識(shí)庫中的歷史數(shù)據(jù)。(6)生成項(xiàng)目工作包集項(xiàng)目工作包集的生成是WBSR模型最為重要的一步，也是該模型的核心。WBS與OBS的映射、PBS與OBS的映射、責(zé)任集R的分派、工作包粒度的控制等都是影響該模型能否正確工作的關(guān)鍵，也將影響后面工作包可達(dá)矩陣的正確性。(7)生成工作包可達(dá)矩陣在工作包集V正確定義的基礎(chǔ)上生成的工作包可達(dá)矩陣將為軟件項(xiàng)目計(jì)劃提供科學(xué)的依據(jù)?？梢韵葘⒐ぷ靼殖上鄬?duì)獨(dú)立的小集合，然后在小集合的范圍內(nèi)再進(jìn)行工作包可達(dá)性分析，這樣可以降低復(fù)雜度，提高其準(zhǔn)確性。在項(xiàng)目計(jì)劃和跟蹤監(jiān)督過程中，更加有價(jià)值的是工作包一步可達(dá)矩陣。(8)工作結(jié)果檢核WBSR工作小

14、組在完成工作包集和可達(dá)矩陣后將檢核工作結(jié)果，確保范圍定義沒有遺漏并正確定義，工作包可達(dá)矩陣、一步可達(dá)矩陣正確，并對(duì)有偏差的地方進(jìn)行修正或補(bǔ)充。(9)項(xiàng)目范圍變更軟件項(xiàng)目實(shí)施的過程中，項(xiàng)目范圍發(fā)生變更的情況是無法避免的。項(xiàng)目范圍變了，工作包集和可達(dá)矩陣也要作相應(yīng)變化，從而為項(xiàng)目當(dāng)前計(jì)劃的制定提供依據(jù)。4WBSR模型對(duì)軟件項(xiàng)目管理的作用WBSR模型的工作成果有軟件項(xiàng)目責(zé)任矩陣WBS結(jié)構(gòu)圖、PBS結(jié)構(gòu)圖、工作包集、工作包可達(dá)矩陣等，這些將對(duì)軟件計(jì)劃、預(yù)估、評(píng)估等提供依據(jù)或參考。具體關(guān)系如圖3所示。WBSR模型最重要的工作成果是WBS圖、PBS圖和工作包集合，它們將是軟件項(xiàng)目計(jì)劃的制定尤其是工作分配的

15、主要依據(jù)，同時(shí)也是跟蹤監(jiān)督項(xiàng)目計(jì)劃完成情況以及計(jì)劃調(diào)整的依據(jù)。在項(xiàng)目的成本、資源、缺陷、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估的過程中，分解后的WBS圖和PBS圖對(duì)各項(xiàng)預(yù)估結(jié)果的準(zhǔn)確性和正確性將起到至關(guān)重要的作用。工作包集是軟件過程評(píng)估和改進(jìn)以及產(chǎn)品的檢測(cè)等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集過程中保證數(shù)據(jù)精確性的重要基礎(chǔ)。WBSR模型所得到的責(zé)任矩陣，對(duì)于項(xiàng)目組成員工作的監(jiān)督和績效考核將提供重要的依據(jù)。5WBSR模型性能分析與評(píng)價(jià)WBSR模型從過程和產(chǎn)品的不同視角對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分解，從而使軟件項(xiàng)目范圍的定義更加準(zhǔn)確和有效，減少工作的遺漏及做一些無用的工作;并且工作落實(shí)到人，在工程實(shí)踐中可以有效避免有些工作無人負(fù)責(zé)的情況。模型對(duì)軟件項(xiàng)目范圍界定和軟

16、件項(xiàng)目計(jì)劃有較好的支持作用。WBSR模型中工作包可達(dá)分析是較為復(fù)雜的部分，但模型沒有給出具體的分析方法，如果能提出具體有效的可達(dá)分析算法，該模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度安排的支持作用將得到充分發(fā)揮。6結(jié)束語本文提出將WBS，OBS與PBS相結(jié)合，并進(jìn)一步與具體工作的責(zé)任相結(jié)合的WBSR模型。WBS主要從軟件工程過程的角度出發(fā)去界定軟件項(xiàng)目的范圍;PBS主要從客戶的需求出發(fā)對(duì)軟件項(xiàng)目進(jìn)行面向結(jié)果的分解;WBS和PBS的整合遵循軟件的過程、產(chǎn)品二元性規(guī)律，并有效解決軟件項(xiàng)目范圍難以確定的問題;WBS，PBS分別與OBS相結(jié)合，從而使得軟件工程的各個(gè)階段、各個(gè)環(huán)節(jié)以及客戶需求的各個(gè)細(xì)節(jié)能與項(xiàng)目組的每個(gè)組織或個(gè)人對(duì)應(yīng)起來，都有人為其負(fù)責(zé)，