軟件過(guò)程及管理.第二講

榮國(guó)平南京大學(xué)軟件學(xué)院2015年秋軟件過(guò)程與管理第二講

個(gè)體軟件過(guò)程經(jīng)典語(yǔ)錄“在很多方面，管理一個(gè)大型的計(jì)算機(jī)編程項(xiàng)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(rèn)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(rèn)為的差別還要大” ——FrederickP.Brooks.JR本講要解決的問(wèn)題為什么要有PSP？PSP是什么？PSP該如何實(shí)施？?jī)?nèi)容PSP簡(jiǎn)介流程度量PROBE估算方法PSP淵源和作用過(guò)程改進(jìn)運(yùn)動(dòng)TQMHumphrey早期工作PSP/TSPPSP作用個(gè)人級(jí)別估算和計(jì)劃承諾和拒絕承諾理解和改進(jìn)工業(yè)水準(zhǔn)的過(guò)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(guò)程操作指南和規(guī)程在內(nèi)的結(jié)構(gòu)化框架。一個(gè)基本的PSP流程包括策劃、設(shè)計(jì)、編碼、編譯、單元測(cè)試以及總結(jié)等階段。在每個(gè)階段，都有相應(yīng)的過(guò)程操作指南，用以指導(dǎo)該階段的開(kāi)發(fā)活動(dòng)所有的開(kāi)發(fā)活動(dòng)都需要記錄相應(yīng)的時(shí)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(kāi)發(fā)這些組件的軟件工程師，更加確切的說(shuō)，是由這些工程師所使用的開(kāi)發(fā)過(guò)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(kāi)發(fā)過(guò)程的偏差中學(xué)習(xí)、總結(jié)，并將這些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)整合到自己的開(kāi)發(fā)實(shí)踐中，也就是說(shuō)，應(yīng)當(dāng)建立持續(xù)地自我改進(jìn)機(jī)制。PSP成熟度級(jí)別PSP過(guò)程度量過(guò)程度量在過(guò)程管理和改進(jìn)中起著極為重要的作用。PSP基本度量項(xiàng)即時(shí)間缺陷規(guī)模日程（TSP）PSP時(shí)間度量(時(shí)間日志)日志內(nèi)容注釋序號(hào)該條記錄的序號(hào)；所屬階段該條記錄所屬的PSP階段，如策劃、設(shè)計(jì)、編碼、編譯、單元測(cè)試、總結(jié)等；開(kāi)始時(shí)間該條記錄的開(kāi)始時(shí)間，精確到分鐘；結(jié)束時(shí)間該條記錄的結(jié)束時(shí)間，精確到分鐘；中斷時(shí)間該條記錄的計(jì)時(shí)過(guò)程中，需要中斷的時(shí)間，精確到分鐘，典型的中斷如電話等；凈時(shí)間結(jié)束時(shí)間-開(kāi)始時(shí)間-中斷時(shí)間，用以表示某個(gè)階段任務(wù)的純工作時(shí)間；備注信息如果有中斷事件，往往需要在備注信息中簡(jiǎn)單記錄，用以幫助記錄者了解時(shí)間被消耗的原因；時(shí)間日志示例序號(hào)10所屬階段設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)間2010/5/311:30:00結(jié)束時(shí)間2010/5/312:00:00中斷時(shí)間0凈時(shí)間30備注信息無(wú)序號(hào)11所屬階段設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)間2010/5/414:30:00結(jié)束時(shí)間2010/5/416:00:00中斷時(shí)間30凈時(shí)間60備注信息PhonecallPSP缺陷度量(缺陷日志)日志內(nèi)容注釋序號(hào)該條記錄的序號(hào)；發(fā)現(xiàn)日期該缺陷被發(fā)現(xiàn)的日期；注入階段經(jīng)過(guò)分析，確定該缺陷被引入的階段，典型引入階段如設(shè)計(jì)、編碼、編譯、單元測(cè)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(shí)間為了修正該缺陷所消耗的時(shí)間；關(guān)聯(lián)缺陷如果缺陷的引入階段是編譯或者單元測(cè)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(shí)在消除另外的一個(gè)缺陷是被引入，因此，需要建立一種關(guān)聯(lián)關(guān)系；簡(jiǎn)要描述對(duì)于缺陷產(chǎn)生根本原因的簡(jiǎn)要描述；PSP缺陷類型標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)缺陷類型備注1Documentation注釋、提示信息等2Syntax拼寫(xiě)錯(cuò)誤、指令格式錯(cuò)誤等3Build,Package組件版本、調(diào)用庫(kù)方面的錯(cuò)誤4Assignment申明、變量影響范圍等方面的錯(cuò)誤5Interface調(diào)用接口錯(cuò)誤6Checking出錯(cuò)信息、未充分檢驗(yàn)等錯(cuò)誤7Data數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)容錯(cuò)誤8Function邏輯錯(cuò)誤、指針、循環(huán)、計(jì)算、遞歸等方面的錯(cuò)誤9System配置、計(jì)時(shí)、內(nèi)存方面的錯(cuò)誤10Environment設(shè)計(jì)、編譯、測(cè)試或者其他支持系統(tǒng)的錯(cuò)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(kāi)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(dòng)化方法來(lái)統(tǒng)計(jì)；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(jiǎn)介流程度量PROBE估算方法PROBE原理示例PROBE(PROxyBasedEstimation)序號(hào)用途相對(duì)大小及數(shù)量1廚房1個(gè)中等大小2臥室1個(gè)大臥室；2個(gè)小臥室3衛(wèi)生間1個(gè)中等大??；1個(gè)小型4書(shū)房1個(gè)中等大小5客廳1個(gè)大客廳相對(duì)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(shū)房150240340類型大小130+200+90×2+60+25+240+400=1235(平方尺)相對(duì)大小矩陣C++語(yǔ)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(jì)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(shí)間估算預(yù)測(cè)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(gè)別極端數(shù)據(jù)的處理歷史數(shù)據(jù)的處理簡(jiǎn)單方法正態(tài)分布對(duì)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(jì)算每個(gè)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(jiǎn)單方法基本思想是:將每個(gè)方法的代碼行數(shù)進(jìn)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(zhǎng)。計(jì)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(jì)算方法如下：選擇所有數(shù)據(jù)的均值作為M，計(jì)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(jì)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(duì)數(shù)正態(tài)分布(1)大部分人習(xí)慣寫(xiě)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(fù)數(shù)對(duì)數(shù)正態(tài)分布(2)計(jì)算方法：以e為底計(jì)算所有數(shù)據(jù)的自然對(duì)數(shù)；計(jì)算取對(duì)數(shù)之后的值的均值作為M，計(jì)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(duì)數(shù)；計(jì)算結(jié)果：VS=5.55，S=9.19，M=15.22，L=25.21，VL=41.75。三種方法對(duì)比簡(jiǎn)單方法計(jì)算簡(jiǎn)單，但是，不穩(wěn)定正態(tài)分布法相對(duì)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(duì)大小矩陣對(duì)數(shù)正態(tài)分布法更加符合人們對(duì)于程序的規(guī)模的直觀感覺(jué)有限歷史數(shù)據(jù)Probe方法依賴歷史數(shù)據(jù)，但是實(shí)際歷史數(shù)據(jù)有可能歷史數(shù)據(jù)少于3個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；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(duì)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(jì)算方法A3組或者3組以上代理規(guī)模(E)與實(shí)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(jì)劃程序規(guī)模與實(shí)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(wú)按比例調(diào)整。D沒(méi)有歷史數(shù)據(jù)無(wú)猜測(cè)。PROBE估算時(shí)間PROBE方法數(shù)據(jù)要求數(shù)據(jù)質(zhì)量要求計(jì)算方法A3組或者3組以上代理規(guī)模(E)與實(shí)際開(kāi)發(fā)時(shí)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(jì)劃程序規(guī)模與實(shí)際開(kāi)發(fā)時(shí)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(wú)按比例調(diào)整。D沒(méi)有歷史數(shù)據(jù)無(wú)猜測(cè)。極端數(shù)據(jù)PROBEA方法和B方法的時(shí)候，對(duì)于數(shù)據(jù)的相關(guān)性有要求。然而很多時(shí)候，歷史數(shù)據(jù)中的一些極端數(shù)據(jù)會(huì)造成相關(guān)性的“假象”。r=0.26r=0.9102040608010012