軟件過程及管理.第二講

榮國平南京大學(xué)軟件學(xué)院2015年秋軟件過程與管理第二講

個體軟件過程經(jīng)典語錄“在很多方面，管理一個大型的計算機編程項目和管理其他行業(yè)的大型工程很相似——比大多數(shù)程序員所認為的還要相似；在另外一些方面，它又有差別——比大多數(shù)職業(yè)經(jīng)理人所認為的差別還要大” ——FrederickP.Brooks.JR本講要解決的問題為什么要有PSP？PSP是什么？PSP該如何實施？內(nèi)容PSP簡介流程度量PROBE估算方法PSP淵源和作用過程改進運動TQMHumphrey早期工作PSP/TSPPSP作用個人級別估算和計劃承諾和拒絕承諾理解和改進工業(yè)水準(zhǔn)的過程和規(guī)范客觀決策的數(shù)據(jù)什么是PSP？PSP是包括了數(shù)據(jù)記錄表格、過程操作指南和規(guī)程在內(nèi)的結(jié)構(gòu)化框架。一個基本的PSP流程包括策劃、設(shè)計、編碼、編譯、單元測試以及總結(jié)等階段。在每個階段，都有相應(yīng)的過程操作指南，用以指導(dǎo)該階段的開發(fā)活動所有的開發(fā)活動都需要記錄相應(yīng)的時間日志與缺陷日志。典型PSP流程PSP基本原則軟件系統(tǒng)的整體質(zhì)量由該系統(tǒng)中質(zhì)量最差的某些組件所決定；軟件組件的質(zhì)量取決于開發(fā)這些組件的軟件工程師，更加確切的說，是由這些工程師所使用的開發(fā)過程所決定；作為合格的軟件工程師，應(yīng)當(dāng)自己度量、跟蹤自己的工作，應(yīng)當(dāng)自己管理軟件組件的質(zhì)量；作為合格的軟件工程師，應(yīng)當(dāng)從自己開發(fā)過程的偏差中學(xué)習(xí)、總結(jié)，并將這些經(jīng)驗教訓(xùn)整合到自己的開發(fā)實踐中，也就是說，應(yīng)當(dāng)建立持續(xù)地自我改進機制。PSP成熟度級別PSP過程度量過程度量在過程管理和改進中起著極為重要的作用。PSP基本度量項即時間缺陷規(guī)模日程（TSP）PSP時間度量(時間日志)日志內(nèi)容注釋序號該條記錄的序號；所屬階段該條記錄所屬的PSP階段，如策劃、設(shè)計、編碼、編譯、單元測試、總結(jié)等；開始時間該條記錄的開始時間，精確到分鐘；結(jié)束時間該條記錄的結(jié)束時間，精確到分鐘；中斷時間該條記錄的計時過程中，需要中斷的時間，精確到分鐘，典型的中斷如電話等；凈時間結(jié)束時間-開始時間-中斷時間，用以表示某個階段任務(wù)的純工作時間；備注信息如果有中斷事件，往往需要在備注信息中簡單記錄，用以幫助記錄者了解時間被消耗的原因；時間日志示例序號10所屬階段設(shè)計開始時間2010/5/311:30:00結(jié)束時間2010/5/312:00:00中斷時間0凈時間30備注信息無序號11所屬階段設(shè)計開始時間2010/5/414:30:00結(jié)束時間2010/5/416:00:00中斷時間30凈時間60備注信息PhonecallPSP缺陷度量(缺陷日志)日志內(nèi)容注釋序號該條記錄的序號；發(fā)現(xiàn)日期該缺陷被發(fā)現(xiàn)的日期；注入階段經(jīng)過分析，確定該缺陷被引入的階段，典型引入階段如設(shè)計、編碼、編譯、單元測試等；消除階段該缺陷被消除的階段，在引入階段之后；消除時間為了修正該缺陷所消耗的時間；關(guān)聯(lián)缺陷如果缺陷的引入階段是編譯或者單元測試等通常用以消除缺陷的這些階段，那么往往意味著，該缺陷實在消除另外的一個缺陷是被引入，因此，需要建立一種關(guān)聯(lián)關(guān)系；簡要描述對于缺陷產(chǎn)生根本原因的簡要描述；PSP缺陷類型標(biāo)準(zhǔn)序號缺陷類型備注1Documentation注釋、提示信息等2Syntax拼寫錯誤、指令格式錯誤等3Build,Package組件版本、調(diào)用庫方面的錯誤4Assignment申明、變量影響范圍等方面的錯誤5Interface調(diào)用接口錯誤6Checking出錯信息、未充分檢驗等錯誤7Data數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)容錯誤8Function邏輯錯誤、指針、循環(huán)、計算、遞歸等方面的錯誤9System配置、計時、內(nèi)存方面的錯誤10Environment設(shè)計、編譯、測試或者其他支持系統(tǒng)的錯誤PSP規(guī)模度量標(biāo)準(zhǔn)選擇選擇的規(guī)模度量方式必須反映開發(fā)成本；選擇的度量方式必須精確；選擇的度量方式必須能用自動化方法來統(tǒng)計；選擇的度量方式必須有助于早期規(guī)劃；PSP典型規(guī)模度量方式LOC物理邏輯procedureISet.Set(varN:int;varinc:boolean);begininc:=false;SearchPtr:=SetStart;while(SearchPtr<>nil)and(inc==false)doifSearchPtr^.ThisN==Ntheninc:=trueelseSearchPtr:=SearchPtr^.NextN;end;規(guī)模度量的困境精確的度量方式往往不便于早期規(guī)劃；有助于早期規(guī)劃的度量往往難以產(chǎn)生精確度量結(jié)果；LOCVS.FP?PROBE的作用內(nèi)容PSP簡介流程度量PROBE估算方法PROBE原理示例PROBE(PROxyBasedEstimation)序號用途相對大小及數(shù)量1廚房1個中等大小2臥室1個大臥室；2個小臥室3衛(wèi)生間1個中等大??；1個小型4書房1個中等大小5客廳1個大客廳相對大小矩陣小型(平方尺)中等(平方尺)大型(平方尺)臥室90140200衛(wèi)生間2560120廚房100130160客廳150250400書房150240340類型大小130+200+90×2+60+25+240+400=1235(平方尺)相對大小矩陣C++語言類型VS

S

M

L

VL

Calculation2.345.1311.2524.6654.04Data2.604.798.8416.3130.09I/O9.0112.0616.1521.6228.93Logic7.5510.9815.9823.2533.83Set-up3.885.046.568.5311.09Text3.758.0017.0736.4177.66通用計劃框架PROBE估算流程線性回歸調(diào)整規(guī)模估算線性回歸調(diào)整時間估算預(yù)測區(qū)間PROBE方法的應(yīng)用歷史數(shù)據(jù)的處理有限歷史數(shù)據(jù)個別極端數(shù)據(jù)的處理歷史數(shù)據(jù)的處理簡單方法正態(tài)分布對數(shù)正態(tài)分布某人的歷史數(shù)據(jù)類方法數(shù)代碼行（LOC）A339B5127C264D328E112F221計算每個方法的代碼行數(shù)，可以得出如下的數(shù)據(jù)：13，25.4，32.9.333，12，10.5。簡單方法基本思想是:將每個方法的代碼行數(shù)進行排序選擇最小值作為VS；選擇最大值作為VL；選擇中值作為M；選擇VS與M的均值作為S；選擇VL與M的均值作為L。計算結(jié)果：VS=9.333，VL=32，M=12或者13，S=11.2，L=22.5。正態(tài)分布法(1)正態(tài)分布法(2)使用正態(tài)分布法的計算方法如下：選擇所有數(shù)據(jù)的均值作為M，計算所有數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差

σ。那么S=M-σ

，VS=M-2σ

，L=M+σ

，VL=M+2σ

。計算結(jié)果：在上述例子中，VS=-1.67，S=7.68，M=17.04，L=26.39，VL=35.75。對數(shù)正態(tài)分布(1)大部分人習(xí)慣寫很多規(guī)模很小的程序，少量規(guī)模較大的程序此外，程序的規(guī)模不可能出現(xiàn)負數(shù)對數(shù)正態(tài)分布(2)計算方法：以e為底計算所有數(shù)據(jù)的自然對數(shù)；計算取對數(shù)之后的值的均值作為M，計算相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)差

σ。那么S=M-σ

，VS=M-2σ

，L=M+σ

，VL=M+2σ

。取反對數(shù)；計算結(jié)果：VS=5.55，S=9.19，M=15.22，L=25.21，VL=41.75。三種方法對比簡單方法計算簡單，但是，不穩(wěn)定正態(tài)分布法相對穩(wěn)定，在歷史數(shù)據(jù)基本符合正態(tài)分布的情況下，可以給出非常好的相對大小矩陣對數(shù)正態(tài)分布法更加符合人們對于程序的規(guī)模的直觀感覺有限歷史數(shù)據(jù)Probe方法依賴歷史數(shù)據(jù)，但是實際歷史數(shù)據(jù)有可能歷史數(shù)據(jù)少于3個數(shù)據(jù)點；有足夠的歷史數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)的質(zhì)量不高相關(guān)性相關(guān)性描述的是兩組變化的數(shù)據(jù)之間相互關(guān)聯(lián)的程度;在PSP中為確保估算質(zhì)量，對于歷史數(shù)據(jù)的相關(guān)性要求r≥0.7。顯著性它描述的是上述兩組數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān)系出現(xiàn)的偶然性因此，顯著性越小越好。在PSP中要求顯著性s≤0.05PROBE估算規(guī)模PROBE方法數(shù)據(jù)要求數(shù)據(jù)質(zhì)量要求計算方法A3組或者3組以上代理規(guī)模(E)與實際程序規(guī)模。r≥0.7；s≤0.05；β0≤估算結(jié)果的25%；0.5≤β1≤2；略。B3組或者3組以上計劃程序規(guī)模與實際程序規(guī)模。r≥0.7；s≤0.05；β0≤估算結(jié)果的25%；0.5≤β1≤2；略。C有歷史數(shù)據(jù)無按比例調(diào)整。D沒有歷史數(shù)據(jù)無猜測。PROBE估算時間PROBE方法數(shù)據(jù)要求數(shù)據(jù)質(zhì)量要求計算方法A3組或者3組以上代理規(guī)模(E)與實際開發(fā)時間。r≥0.7；s≤0.05；β0顯著小于估算結(jié)果；β1≤0.5×（歷史生產(chǎn)效率的倒數(shù)）略。B3組或者3組以上計劃程序規(guī)模與實際開發(fā)時間。r≥0.7；s≤0.05；β0顯著小于估算結(jié)果；β1≤0.5×（歷史生產(chǎn)效率的倒數(shù)）略。C有歷史數(shù)據(jù)無按比例調(diào)整。D沒有歷史數(shù)據(jù)無猜測。極端數(shù)據(jù)PROBEA方法和B方法的時候，對于數(shù)據(jù)的相關(guān)性有要求。然而很多時候，歷史數(shù)據(jù)中的一些極端數(shù)據(jù)會造成相關(guān)性的“假象”。r=0.26r=0.9102040608010012