軟件項(xiàng)目工作量估算COCOMO和SLIM模型的應(yīng)用

軟件項(xiàng)目工作量估算COCOMO和SLIM模型的應(yīng)用研究趙燕君（浙江師范大學(xué)數(shù)理與信息工程學(xué)院，浙江金華，321004）摘要：工作量估算對(duì)于軟件項(xiàng)目計(jì)劃制訂、項(xiàng)目進(jìn)度管理、人力資源調(diào)配、項(xiàng)目成本控制有著重要意義。文章重點(diǎn)介紹了COCOMO模型和SLIM模型方法，再對(duì)這兩個(gè)不同模型估算方法進(jìn)行綜合分析比較，總結(jié)出比較準(zhǔn)確的估算方法。關(guān)鍵詞：工作量估算；COCOMO模型；SLIM模型0引言項(xiàng)目經(jīng)理把工作量分配給具體的工程師，把工作量分布在詳細(xì)的項(xiàng)目計(jì)劃中，這就是依據(jù)工作量所進(jìn)行的項(xiàng)目管理[1]。工作量的估算是軟件項(xiàng)目計(jì)劃的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。很多組織更愿意使用分解或建模方法而不愿聽(tīng)取專家建議或使用類推分析方法。通過(guò)構(gòu)造對(duì)工作量或成本起關(guān)鍵作用的參數(shù)模型（如普遍使用的建模），當(dāng)軟件工程師將估計(jì)值與實(shí)際值比較時(shí)，他們就擁有可以用來(lái)檢驗(yàn)的東西。通過(guò)在過(guò)程中合成一個(gè)模型，估計(jì)師檢查模型和準(zhǔn)確性之間的關(guān)系，以便能夠調(diào)整模型，提高未來(lái)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。有兩種類型的模型已經(jīng)用來(lái)進(jìn)行工作量的估計(jì)：成本模型（cost）和約束模型（constraint）。成本模型提高了工作量或持續(xù)時(shí)間的直接估計(jì)，如COCOMO模型就是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)成本模型。相反，約束模型顯示了隨著時(shí)間的流逝兩個(gè)或多個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系，這些參數(shù)是工作量、持續(xù)時(shí)間或人員水平等。Rayleigh曲線在幾個(gè)商業(yè)產(chǎn)品（包括Putnam）中作為約束模型被使用[2]。文章主要是對(duì)兩個(gè)正確率較高的典型模型：COCOMO和SLIM模型進(jìn)行介紹，并將兩者分析比較，提出了綜合運(yùn)用這兩種模型計(jì)算工作量的方法。1COCOMO模型估算法在20世紀(jì)70年代，BarryBoehm研究了從加利福尼亞TRW咨詢公司的大量項(xiàng)目中收集了數(shù)據(jù)。使用這些數(shù)據(jù)，他道出了構(gòu)造性成本模型（COnstructiveCOstMOdel，COCOMO）。后來(lái)他和他的同事提出了升級(jí)版COCOMO2.0，是對(duì)原始版的徹底更新。1.1原始的COCOMO模型原始的COCOMO模型按其詳細(xì)程度分為3級(jí)[3]：（1）基本COCOMO模型，靜態(tài)單變量模型，用已估算出來(lái)的源代碼行數(shù)(LOC)為自變量的函數(shù)來(lái)計(jì)算軟件開(kāi)發(fā)工作量。（2)中間COCOMO模型，在用LOC為自變量的函數(shù)計(jì)算軟件開(kāi)發(fā)工作量的基礎(chǔ)上，再用涉及產(chǎn)品、硬件、人員、項(xiàng)目等方面屬性的影響因素來(lái)調(diào)整工作量的估算。（3)詳細(xì)COCOMO模型，包括中間COCOMO模型的所有特性，但用上述各種影響因素調(diào)整工作量估算時(shí)，還要考慮對(duì)軟件工程過(guò)程中分析、設(shè)計(jì)等各步驟的影響。當(dāng)對(duì)項(xiàng)目了解很少時(shí)，使用基本模型；明確需求以后，使用中級(jí)模型；當(dāng)設(shè)計(jì)完成時(shí)，使用高級(jí)模型。這三個(gè)模型具有相同的形式，。溜其中鬼是按人月計(jì)過(guò)算的工作量濟(jì)，橋是按千行交浴付源指令（孤KDSI）鳥(niǎo)測(cè)量的規(guī)模礦，榜是調(diào)整因子孟（在基本?？感屠锏扔?息）?？趾唾嚨闹狄?jiàn)表1燙-1，與開(kāi)虎發(fā)方式有關(guān)鍛，而開(kāi)發(fā)方剖式取決于所競(jìng)構(gòu)造的軟件錦類型（有機(jī)奶系統(tǒng)、嵌入貧式系統(tǒng)和半揮分利系統(tǒng)）引[2]格。煩通過(guò)選擇一戴種開(kāi)發(fā)方式取和使用恰當(dāng)澤的工作量公閱式，COC異OMO生成示了對(duì)工作量辟的初步估計(jì)景。當(dāng)知道項(xiàng)尸目的更多情集況時(shí)，估計(jì)趕師可以應(yīng)用澇COCOM蛋O的中級(jí)模撫型。Boe鋸hm假設(shè)了揀15中相互帝獨(dú)立的成本干驅(qū)動(dòng)因素，伶每個(gè)成本驅(qū)個(gè)動(dòng)器按照最們多6點(diǎn)的序僚數(shù)標(biāo)度分等昨級(jí)：非常低說(shuō)、低、正常么、高、很高攜、極高，每暗個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一竄個(gè)調(diào)整因子鉆（EAF）晌值，見(jiàn)表1謹(jǐn)-2。工作架量的最后估瓦計(jì)值是乘以帶15個(gè)成本固驅(qū)動(dòng)器的值根。每個(gè)成本亡驅(qū)動(dòng)器的調(diào)星整因子是B姑oehm從急TRW的開(kāi)囑發(fā)環(huán)境中推幕導(dǎo)出來(lái)的。槍因此模型必讓須按照你自丙己的開(kāi)發(fā)環(huán)翼境進(jìn)行校準(zhǔn)擴(kuò)。帝表1-1竭三個(gè)COC理OMO模型處的工作量參備數(shù)伸方式晌a憶b南有機(jī)式伯2.4寺1.05鑼半分離式估3.0鬼1.12胖嵌入式璃3.6股1.20鄰表1-2各廳種影響EA宵F的值央成本驅(qū)動(dòng)因淚素教級(jí)別害很低載低舟正常貍高樓很高筋極高陶產(chǎn)品因素天軟件可靠性當(dāng)0.75膀0.88睬1.00們1.15拍1.40陽(yáng)數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)模茂0.94嚷1.00游1.08蠶1.16族產(chǎn)品復(fù)雜性扯0.70忘0.85息1.00浸1.15螺1.30的1.65厚硬件因素噴執(zhí)行時(shí)間限筑制盒1.00封1.11盒1.30程1.66還存儲(chǔ)限制粗1.00燈1.06魯1.21窄1.56孝虛擬機(jī)易變望性予0.87樣1.00耽1.15嘉1.30肥環(huán)境周轉(zhuǎn)時(shí)姜間匹0.87驕1.00允1.07創(chuàng)1.15狡人的因素龍分析員能力艇1.46諒1.19督1.00卷0.86水0.71齊應(yīng)用領(lǐng)域?qū)嵥るH經(jīng)驗(yàn)我1.29閘1.13工1.00跟0.91君0.82懸程序員能力紀(jì)1.42勸1.17肆1.00獲0.86么0.70杯虛擬機(jī)使用劍經(jīng)驗(yàn)冊(cè)1.21頃1.10預(yù)1.00愛(ài)0.90銅程序語(yǔ)言使晨用經(jīng)驗(yàn)西1.14眠1.07妻1.00灘0.95寇項(xiàng)目因素拒現(xiàn)代程序設(shè)艙計(jì)技術(shù)敗1.24灘1.10貞1.00牧0.91杰0.82嘉軟件工具的吸使用咬1.24咳1.10焦1.00巴0.91蛇0.83馳開(kāi)發(fā)進(jìn)度限這制押1.23幸1.08慶1.00凝1.04月1.10提1.2C瀉OCOMO貍2.0閣[2]磨模型匙C梢OCOMO震2.0模型限廣泛適用于別新技術(shù)新工鞋藝的應(yīng)用。燃在溜階段1，項(xiàng)演目通常通過(guò)累構(gòu)造原型來(lái)買(mǎi)解決具有高躺風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題罵：包括用戶漠界面、軟件圖和系統(tǒng)的交它互、性能或仗技術(shù)成熟度英。因此，C幸OCOMO殃2.0用對(duì)貼象點(diǎn)來(lái)估計(jì)股規(guī)模。為了造計(jì)算對(duì)象點(diǎn)特，首先需要壩對(duì)應(yīng)用涉及彩到的屏數(shù)、圈報(bào)告數(shù)、第斬三代語(yǔ)言的套組件數(shù)進(jìn)行奴計(jì)算，來(lái)生久成一個(gè)初始影的規(guī)模度量滋。表1-3途展示了將所第有對(duì)象分成菌簡(jiǎn)單、適中博和復(fù)雜的分稀類指導(dǎo)。表踏1-4的權(quán)尤值所反映的罷是實(shí)現(xiàn)該復(fù)汗雜性等級(jí)的兇某個(gè)實(shí)例所屑需要的相對(duì)卸工作量。與關(guān)功能點(diǎn)相似護(hù)，需要把經(jīng)晶過(guò)加權(quán)的實(shí)索例相加，以拍產(chǎn)生一個(gè)單仰一的對(duì)象點(diǎn)借數(shù)。接下來(lái)趙是一個(gè)不同熊于功能點(diǎn)的蟲(chóng)規(guī)程，其中奪考慮用到了牧重用的情況悔，因?yàn)槲覀兩砸褜?duì)象點(diǎn)竭擁有工作量鵝的估計(jì)。假樣定r%的對(duì)四象是從以前藏的項(xiàng)目中重命用的，新對(duì)菊象點(diǎn)數(shù)的計(jì)因算公式為：霸表1-3衡對(duì)象點(diǎn)復(fù)雜辜性等級(jí)諸屏幕贊包含的視圖色數(shù)蹦數(shù)據(jù)表的數(shù)顯量和來(lái)源植總數(shù)<4(拘<2服務(wù)器票，<2客戶助機(jī))吩總數(shù)<8(順2~3服務(wù)疊器，3~5蓮客戶機(jī))忌總數(shù)8+(臥>3服務(wù)器叫，>5客戶崗機(jī))愿<3咳簡(jiǎn)單吳簡(jiǎn)單榆適中較3~7攝簡(jiǎn)單秩適中炸復(fù)雜倚8+酷適中刷復(fù)雜食復(fù)雜稅報(bào)告兆包含的視圖刪數(shù)晨數(shù)據(jù)表的數(shù)蠅量和來(lái)源駕總數(shù)<4(股<2服務(wù)器見(jiàn)，<2客戶稻機(jī))猾總數(shù)<8(效2~3服務(wù)地器，3~5嗎客戶機(jī))拖總數(shù)8+(撿>3服務(wù)器譽(yù)，>5客戶機(jī)機(jī))短<3柄簡(jiǎn)單迅簡(jiǎn)單賴適中衛(wèi)3~7河簡(jiǎn)單械適中竟復(fù)雜米8+世適中拘復(fù)雜羅復(fù)雜視表1-4難對(duì)象點(diǎn)的復(fù)愈雜性權(quán)值騾對(duì)象類型憑簡(jiǎn)單垃適中迎復(fù)雜牌屏幕慰1妨2著3損報(bào)告祖2牢5月8醋3GL組件鄙-揪-固10聾在悔第2階段，勸COCOM蜂O2.0使潮用功能點(diǎn)作便為工作量的只度量。在進(jìn)殲行功能點(diǎn)計(jì)象算時(shí)，首先欠需要計(jì)算未錢(qián)調(diào)整的功能貼點(diǎn)數(shù)（UF寫(xiě)C）。計(jì)算瘋公式如下：艦表1-5堂功能點(diǎn)復(fù)雜夾性權(quán)值哭項(xiàng)氣簡(jiǎn)單殘加權(quán)系數(shù)增適中毛復(fù)雜進(jìn)外部輸入智3研4芳6站外部輸出最4碑5映7江外部查詢瘡3腥4銀6藝外部文件罰7握10蛙15販內(nèi)部文件千5伏7慮10長(zhǎng)功能點(diǎn)計(jì)算欲的最后一個(gè)寒步驟是，計(jì)呼算調(diào)整功能顏點(diǎn)數(shù)（FP潮），即用U辣FC乘以技售術(shù)復(fù)雜因子貢TCF（這滲個(gè)因子涉及饅到表1-6制所列的14蘿個(gè)起作用的旨因素）。運(yùn)遲用下面的公寄式，我們可鄙以將這14吐個(gè)評(píng)級(jí)的結(jié)焦構(gòu)合并成一拉個(gè)最終技術(shù)案復(fù)雜性因子假：帥其中F裙i戲的值可從表這1-7中查烤詢出。功能抱點(diǎn)的最終計(jì)蹲算結(jié)果等于擦，用未調(diào)整答功能點(diǎn)乘以芒技術(shù)復(fù)雜性迫因子：齒表1-7劫權(quán)重表（F狀i賢的取值）滋0深1位2自3團(tuán)4截5光沒(méi)有影響高偶有影響枝輕微影響存一般影響曲較大影響恩嚴(yán)重影響癢表1-6李技術(shù)復(fù)雜性側(cè)系數(shù)的組成鴨部分垃F(xiàn)1可靠的僑備份與恢復(fù)珠F2數(shù)據(jù)通鹿信兇F3分布式想的功能爭(zhēng)F4性能垮F5大量使?fàn)幱玫呐渲妹汧6在線數(shù)皂?yè)?jù)入口鄭F7易操作廳性鼻F8在線更杯新耀F9復(fù)雜接股口勵(lì)F10復(fù)雜綁處理雞F11可重牙用性戲F12易安肯裝性祖F13多場(chǎng)威所號(hào)F14容易譯變更網(wǎng)在第3階段睡，程序規(guī)模牛可以用代碼跪行數(shù)來(lái)估算妖。伍標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)度工宿作量PM估滲算公式為：漠想董毫勒（芒1）階調(diào)整進(jìn)度工沙作量PM估捷算公式為：卸解浩姐蛾延（寸2）親其中式（1行）中，A=盯2.94，麗是常數(shù)。E窄M為工作量我乘數(shù)，計(jì)算喪方法可以參仿考原始CO詢COMO模討型。Siz耳e為規(guī)模估原算的源代碼乖千行數(shù)，指檔數(shù)E體現(xiàn)了科五個(gè)比例因滴子SF的作享用。指數(shù)E填的計(jì)算公式閣為：漏較故壩擊點(diǎn)夏（3）斬式（3）中誦B=0.9避1，是常數(shù)消。每個(gè)比例妖因子SF都味有一個(gè)等級(jí)址變動(dòng)范圍，桌見(jiàn)表1-7年。拖表1-7客比例因子S請(qǐng)F(tuán)篩j尚值層[4]獵比例因子浙很低桿低劃標(biāo)稱六高版很高溝極高杰先例性盛6.20慚4.96戒3.72熔2.48揀1.24湖0.00壁開(kāi)發(fā)靈活性休5.07捏4.0呼3.04兩2.03綿1.01稍0.00逮體系結(jié)構(gòu)/戴風(fēng)險(xiǎn)化解疼7.07聯(lián)5.65糧4.24發(fā)2.83初1.41云0.00執(zhí)團(tuán)隊(duì)凝聚力島5.48馬4.38泰3.29僻2.19指1.10差0.00戒過(guò)程成熟度地7.80茅6.24海4.68召3.12嚼1.56芹0.00思2SLI敢M模型估算酒法至[2]怖在擇1978年肝，為了滿足邀美國(guó)陸軍用侵來(lái)估算大型妹項(xiàng)目的總工鋸作量和交付帖時(shí)間的需要障，Putn輩am開(kāi)發(fā)了次一個(gè)約束模越型，稱為S蛛LIM，應(yīng)插用于代碼行質(zhì)數(shù)大于70搜000的項(xiàng)艱目?；镜囊蘏LIM公碼式能夠被調(diào)寨整以適用小脊項(xiàng)目。Pu柳tnam模鄉(xiāng)型假設(shè)軟件張開(kāi)發(fā)工作量壓的分布符合傭Rayle座igh曲線蠅，每個(gè)點(diǎn)對(duì)事應(yīng)一個(gè)主要翠的開(kāi)發(fā)活動(dòng)趟，見(jiàn)圖2-瘡1。違Putna什m使用關(guān)于膨生產(chǎn)率級(jí)別水的經(jīng)驗(yàn)觀察遷值，從基本喪Rayle圈igh曲線影公式導(dǎo)出他錫的綿“既軟件等式召”記。這個(gè)等式豎與規(guī)模（代怖碼行測(cè)量）窄的幾個(gè)變量遙有關(guān)：技術(shù)逆因子C，按掩人年計(jì)算的姿項(xiàng)目總工作爪量K（包含悠維護(hù)工作量宋），按年為禿計(jì)算單位的運(yùn)交付前剩余翻時(shí)間t卡d器，其關(guān)系表柱達(dá)式：膛在理論上，亦t父d菜是Rayl互eigh曲舌線上達(dá)到的婚最大點(diǎn)。td人員級(jí)別（人數(shù)）時(shí)間維護(hù)階段項(xiàng)目確認(rèn)和測(cè)試階段設(shè)計(jì)和編碼階段需求規(guī)格說(shuō)明階段td人員級(jí)別（人數(shù)）時(shí)間維護(hù)階段項(xiàng)目確認(rèn)和測(cè)試階段設(shè)計(jì)和編碼階段需求規(guī)格說(shuō)明階段嘆圖2-1彎SLIM模投型的Ray給leigh坐曲線集合覽技術(shù)因子C盛，反映了軟子件開(kāi)發(fā)的技位術(shù)影響程度修，它隨著對(duì)噸軟件技術(shù)需逮求的增長(zhǎng)而勾增大。燦為了簡(jiǎn)化估脈算過(guò)程，并吹將該模型表畝示成更為通旨用的形式，慌Putna竟m和May住ers又提俊出了一組方澆程式，它們珠均從上述估您算模型導(dǎo)出榆。最小開(kāi)發(fā)飽時(shí)間定于如踩下：歡，對(duì)于t按m哪>6個(gè)月的謙情況，其中滋t燒m圖以月表示。牽，以人月表如示，對(duì)于E善>=20的能情況，其中日t痰y說(shuō)以年表示鄉(xiāng)3分析比腿較兩種模型窩估算方法限對(duì)運(yùn)用CO登COMO模罩型估算所得削工作量PM突C游和運(yùn)用SL辰IM模型所兇得工作量P船M潔S堂進(jìn)行比較、娘分析，主要急計(jì)算兩種估耳算方法的差紋異系數(shù)宋δ釣來(lái)檢查兩種別方法所得結(jié)趕果差異的大況小。漸然后分析短δ蘋(píng)，如果技術(shù)患所得槍?duì)臏?gt;10%，酷就說(shuō)明兩種私方法所得結(jié)堵果偏差過(guò)大露，很可能估朱算過(guò)程中存撒在較嚴(yán)重的意問(wèn)題，就需遇要從多方面陸對(duì)兩種估算堂方法進(jìn)行檢微查、分析，培再次計(jì)算差慰異系數(shù)屬δ謀，可以進(jìn)行天多次循環(huán)檢攻查，不斷完朵善。殿另外，得出供的估算結(jié)果剩還應(yīng)與期望麗工作量作比航較。軟件期拍望工作量指親根據(jù)項(xiàng)目開(kāi)修發(fā)經(jīng)驗(yàn)對(duì)項(xiàng)說(shuō)目最可能工勸作量進(jìn)行估嫂算的值PM耐Q,觀察差蹦異系數(shù)格δ夠',若沙δ割'>20%喇,在很可能隔估算過(guò)程有腔問(wèn)題，需重劇新檢查。除對(duì)于這兩種弟估算方法的喬有效性進(jìn)行辰比較分析，解可以從以下葛幾個(gè)方面來(lái)衰看：婚兩種估算方厭法的估算范漂圍。由于兩妙種模型解決品問(wèn)題的角度灘不同，所以技經(jīng)常出現(xiàn)而都這的內(nèi)容范宜圍不一致，欠這也是兩種微估算結(jié)果相執(zhí)差較大的主王要原因。只號(hào)有對(duì)估算范況圍進(jìn)行合理淚取舍，仔細(xì)富分析，才能符保證估算結(jié)狡果保持在合鏈理范圍內(nèi)。飼兩種模型的池假設(shè)前提。章兩種模型都陰有自己的假俘設(shè)前提，必寶須在項(xiàng)目中肝得到滿足。涂特別是CO千COMO2情.0模型假咽設(shè)前提比較蔥多，應(yīng)該仔壯細(xì)從管理方干式、項(xiàng)目規(guī)掀模、開(kāi)發(fā)流綁程等方面進(jìn)瞞行分析。如兇果實(shí)際項(xiàng)目見(jiàn)某些方面不愧符合模型的玻某些假設(shè)，親就應(yīng)進(jìn)行必哄要的修改，崇以保證模型窯估算應(yīng)用的郊有效性。助兩種模型所蛙需數(shù)據(jù)來(lái)源鳳的有效性。竹要保證估算類的正確性，元必須保證數(shù)層據(jù)來(lái)源的真哥實(shí)性、一致診性。以客觀湊數(shù)據(jù)位基礎(chǔ)夢(mèng)，忠于事實(shí)喊。當(dāng)經(jīng)過(guò)多次分疲析和模型修亞改后，對(duì)新沙故事所得工器作量重新計(jì)嬌算塑δ碼和楚δ悶'。通常情詞況下，湊δ錄和駛δ凈'的范圍控寶制在5%以圖內(nèi)，也可以苦根據(jù)實(shí)際情合況自己修改蹄范圍。最后從，利用如下項(xiàng)公式可以取劈得項(xiàng)目的最坦終工作量：4結(jié)束語(yǔ)鈴軟件項(xiàng)目的花工作量估算粒方法有很多睜種，一般可迫以根據(jù)歷史賽數(shù)據(jù)和軟