軟件工程基礎(chǔ)：第3章 軟件項(xiàng)目計(jì)劃

第3章軟件項(xiàng)目計(jì)劃一年之計(jì)在于春，一日之計(jì)在于寅-----------增廣賢文軟件項(xiàng)目計(jì)劃概述事實(shí)表明:軟件工程項(xiàng)目的失敗，大多是由于計(jì)劃不周而引起的。軟件項(xiàng)目計(jì)劃的目標(biāo)就是提供一個(gè)框架，使管理者有能夠?qū)Y源、成本、風(fēng)險(xiǎn)及進(jìn)度進(jìn)行合理的估算分析和調(diào)度，為軟件工程過程提供管理依據(jù)。

軟件項(xiàng)目計(jì)劃一般由軟件項(xiàng)目的管理員、系統(tǒng)分析員與用戶共同制訂。

在需求分析階段弄清軟件系統(tǒng)的詳細(xì)情況后才能正式定稿

3.1風(fēng)險(xiǎn)分析

T.Gilb:如果你不主動(dòng)攻擊風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)主動(dòng)攻擊你。

主動(dòng)的、明智的風(fēng)險(xiǎn)管理策略應(yīng)該在技術(shù)工作開始之前，先標(biāo)識(shí)出潛在的風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)估它們出現(xiàn)的概率及產(chǎn)生的影響，并按重要性加以排序，然后項(xiàng)目組織再制訂一個(gè)計(jì)劃來管理風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)分析活動(dòng)：風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)管理與監(jiān)控。

3.1.1風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)識(shí)

----類型宏觀：項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。例如：資金不足（項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)—預(yù)算問題）

規(guī)格說明存在二義性（技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)）開發(fā)的產(chǎn)品過時(shí)（商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)）

Charette：已知風(fēng)險(xiǎn)、可預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)和不可預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)。例如：自然災(zāi)害(不可預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn))

用戶計(jì)算機(jī)知識(shí)欠缺（已知風(fēng)險(xiǎn)）用戶改變需求（可預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)）風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)識(shí)----方法：風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目檢查表(Bohem）產(chǎn)品規(guī)模：與待開發(fā)或修改的軟件的總體規(guī)模相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。

商業(yè)影響：與管理或市場(chǎng)所加約束相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。

客戶特性：與客戶的素質(zhì)以及開發(fā)者和客戶定期通信的能力相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。

過程定義：與軟件過程被定義的程度以及它們被開發(fā)組織所遵守的程度相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。

開發(fā)環(huán)境：與用以建造產(chǎn)品的工具的可用性及質(zhì)量相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。

建造技術(shù)：與待開發(fā)軟件的復(fù)雜性及系統(tǒng)所包含技術(shù)的“新奇性”相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。人員數(shù)量及經(jīng)驗(yàn)：與參與工作的軟件技術(shù)人員的總體水平及項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。

3.1.2風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)

估計(jì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性。風(fēng)險(xiǎn)可能性尺度可以用布爾值、定量或定性的方式表示。（概率）估計(jì)與風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的問題出現(xiàn)后將會(huì)帶來的損失：災(zāi)難的、嚴(yán)重的、輕微的和可忽略的。（影響值）。3.1.3風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)的結(jié)果，建立一系列三元組：[ri,pi,ei]，其中ri表示風(fēng)險(xiǎn)，pi表示風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)的概率，ei表示風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的影響；定義項(xiàng)目的各種風(fēng)險(xiǎn)參考水準(zhǔn)，如成本、進(jìn)度等；

找出每個(gè)[ri,pi,ei]與各參考水準(zhǔn)之間的關(guān)系；

預(yù)測(cè)一組臨界點(diǎn)以定義項(xiàng)目的終止區(qū)，該區(qū)由一條曲線或易變動(dòng)區(qū)域來界定；

預(yù)測(cè)怎樣的風(fēng)險(xiǎn)組合，會(huì)影響參考水準(zhǔn)。

風(fēng)險(xiǎn)表樣本

風(fēng)險(xiǎn)參考水準(zhǔn)曲線

估計(jì)進(jìn)度延遲估計(jì)成本超支臨界點(diǎn)（成本值，時(shí)間值）終止項(xiàng)目區(qū)3.1.4風(fēng)險(xiǎn)管理與監(jiān)控

風(fēng)險(xiǎn)管理是指利用某些技術(shù)，如原型化、軟件自動(dòng)化、可靠性工程學(xué)，以及某些項(xiàng)目管理方法等設(shè)法避免或轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管理策略會(huì)帶來一些額外的開銷。僅當(dāng)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管理策略所需的成本小于風(fēng)險(xiǎn)管理帶來的效益（即風(fēng)險(xiǎn)帶來的影響）時(shí)才可考慮實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管理策略。高影響且發(fā)生概率為中到高的風(fēng)險(xiǎn)以及低影響且高發(fā)生概率的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)該首先列入管理的考慮之中。

按照Pareto的80-20規(guī)則，80%的軟件風(fēng)險(xiǎn)能夠由僅僅20%的已標(biāo)出風(fēng)險(xiǎn)來說明。

風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控

事件和主要風(fēng)險(xiǎn)因素的跟蹤，判斷一個(gè)預(yù)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)事實(shí)上是否發(fā)生了；

風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)，確保針對(duì)某個(gè)風(fēng)險(xiǎn)制定的風(fēng)險(xiǎn)管理措施正在實(shí)施；

收集可用于將來風(fēng)險(xiǎn)分析的信息。

3.2進(jìn)度安排

方式1:系統(tǒng)最終交付日期已經(jīng)確定，軟件開發(fā)組織在這一約束下將工作量進(jìn)行分配；方式2：系統(tǒng)最終交付日期只確定了大致的期限，最終發(fā)布日期由軟件開發(fā)組織確定，工作量以一種能夠最好地利用資源的方式進(jìn)行分配。

在實(shí)際工作中，第一種方式發(fā)生的頻率遠(yuǎn)高于第二種方式。

3.2.1進(jìn)度安排的基本原則

任務(wù)分解：將軟件工程項(xiàng)目的任務(wù)分解成易管理的子任務(wù),即作業(yè);作業(yè)依存：確保作業(yè)間的依存關(guān)系——順序和并發(fā)；時(shí)間分配：為每個(gè)作業(yè)指定開始和終止時(shí)間；

資源約束：在進(jìn)行時(shí)間分配時(shí)應(yīng)考慮資源約束，如人員數(shù)量、工具；

定義責(zé)任：應(yīng)指定某特定小組負(fù)責(zé)某個(gè)作業(yè)；

定義結(jié)果：對(duì)每個(gè)作業(yè)定義相應(yīng)的結(jié)果——產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分；

定義里程碑：每個(gè)作業(yè)或作業(yè)系列應(yīng)與項(xiàng)目的里程碑相聯(lián)系。

3.2.2工作量分配

40-20-40規(guī)則：在整個(gè)軟件開發(fā)過程中，編碼的工作量約占20%，編碼前的工作量占40%，編碼后的工作量也占40%。實(shí)際統(tǒng)計(jì):CAD應(yīng)用開發(fā)軟件包工作量分配方案示例

3.2.3進(jìn)度安排方法

原則上可以把一般工程項(xiàng)目的進(jìn)度安排方法和工具應(yīng)用于軟件工程項(xiàng)目。

首先識(shí)別一組項(xiàng)目任務(wù)作業(yè)，建立任務(wù)作業(yè)之間的相互關(guān)聯(lián)，然后估算各個(gè)任務(wù)的工作量，分配人力和其它資源，指定進(jìn)度時(shí)序。

方法：PERT技術(shù)和Gantt圖方法。

PERT技術(shù)

PERT技術(shù)（ProgramEvaluation&ReviewTechnique，PERT）

又叫計(jì)劃評(píng)審技術(shù)、工程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

20世紀(jì)50年代后期，美國(guó)海軍和洛克希德公司首次提出這一技術(shù)，并成功地應(yīng)用于北極星導(dǎo)彈的研究和開發(fā)。

PERT圖

1234567分析3概要設(shè)計(jì)

3詳細(xì)設(shè)計(jì)

4文檔整理2測(cè)試計(jì)劃2測(cè)試方案設(shè)計(jì)

3產(chǎn)品測(cè)試

4編碼30事件作業(yè)依賴關(guān)系計(jì)算事件的EET通常規(guī)定，起始事件的最早發(fā)生時(shí)刻為0；考慮進(jìn)入該事件的所有作業(yè)；對(duì)于每個(gè)作業(yè)均計(jì)算其起始事件的最早發(fā)生時(shí)刻EET與持續(xù)時(shí)間之和；選取上述和數(shù)中的最大值作為該事件的最早發(fā)生時(shí)刻EET。

計(jì)算事件的LET通常規(guī)定，工程最后一個(gè)事件的最遲發(fā)生時(shí)刻等于最早發(fā)生時(shí)刻；考慮離開該事件的所有作業(yè)；對(duì)于每個(gè)作業(yè)都計(jì)算其結(jié)束事件的最遲發(fā)生時(shí)刻LET與作業(yè)持續(xù)時(shí)間之差；選取上述差數(shù)中的最小值作為該事件的最遲發(fā)生時(shí)該LET。確定關(guān)鍵路徑

粗線箭頭所示為關(guān)鍵路徑

關(guān)鍵事件的EET等于LET利用機(jī)動(dòng)時(shí)間安排進(jìn)度

機(jī)動(dòng)時(shí)間=LET-EET-作業(yè)持續(xù)時(shí)間先安排關(guān)鍵作業(yè)，再利用機(jī)動(dòng)時(shí)間安排非關(guān)鍵作業(yè)。Gantt圖方法

3.3項(xiàng)目組織

如何合理地組織參與項(xiàng)目的各類人員，以最大限度地發(fā)揮每個(gè)人的作用，對(duì)于成功地完成工程項(xiàng)目是非常必要的。軟件項(xiàng)目中對(duì)于人員的管理問題不能象其它事件那樣簡(jiǎn)單地劃分，機(jī)械地對(duì)待。(Demarco)

3.3.1人員組織規(guī)律

Rayleigh-Norden曲線

如果在軟件生存周期平均使用人力，則會(huì)造成：起始階段人力過剩（圖中①）、開發(fā)后期和維護(hù)前期人力不足（圖中②）和維護(hù)時(shí)期人力補(bǔ)償為時(shí)已晚（圖中③）

各類人員參與程度曲線

初級(jí)技術(shù)人員在編碼時(shí)參與最多，而在其它階段參與則較少；高級(jí)技術(shù)人員在軟件開始的開始階段和結(jié)束階段參與較多，在中間階段參與較少；管理人員在項(xiàng)目開始階段參與較多，其它則參與較少。

人員——時(shí)間權(quán)衡定律

軟件開發(fā)工作量與軟件開發(fā)時(shí)間的4次方成反比。如果適當(dāng)延長(zhǎng)軟件開發(fā)時(shí)間，則可減少軟件開發(fā)的工作量；反之，如果縮短軟件開發(fā)時(shí)間，則工作量會(huì)大幅度增加。

Brooks定律

向一個(gè)已經(jīng)延期的軟件項(xiàng)目追加開發(fā)人員，可能會(huì)使它完成得更晚。當(dāng)開發(fā)人員以算術(shù)級(jí)數(shù)增長(zhǎng)時(shí)，人員之間的通信將以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。

由這兩條定律，可以得出：對(duì)于軟件項(xiàng)目，開發(fā)時(shí)間寧可長(zhǎng)一些，開發(fā)人員可少而精一些。3.3.2人員組織形式

軟件開發(fā)機(jī)構(gòu)選擇怎樣的人員組織形式，要針對(duì)軟件項(xiàng)目的特點(diǎn)和參與人員的素質(zhì)來決定。在建立軟件開發(fā)組織時(shí)，應(yīng)注意：

責(zé)任到人——盡早將責(zé)任落實(shí)，便于管理；

合理分工——減少不必要的通信，提高工作效率；

責(zé)權(quán)均衡——責(zé)任與權(quán)力的平衡，有助于任務(wù)的完成。

層次模式

軟件經(jīng)理負(fù)責(zé)整個(gè)開發(fā)部門的管理工作，在各項(xiàng)目之間分配和協(xié)調(diào)各種資源。項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)一個(gè)具體項(xiàng)目開發(fā)的各個(gè)方面。每個(gè)小組負(fù)責(zé)項(xiàng)目的一部分工作。審查小組與項(xiàng)目經(jīng)理同屬一個(gè)層次，主要從事質(zhì)量保證活動(dòng)，在項(xiàng)目開發(fā)的里程碑進(jìn)行技術(shù)審查和管理復(fù)審。

軟件經(jīng)理項(xiàng)目1經(jīng)理項(xiàng)目n經(jīng)理審查小組小組11小組12小組1m小組n1小組n2小組nm………矩陣模式

項(xiàng)目經(jīng)理注重于問題域知識(shí)，階段經(jīng)理則熟悉階段的開發(fā)知識(shí)。

總經(jīng)理項(xiàng)目1經(jīng)理項(xiàng)目2經(jīng)理項(xiàng)目n經(jīng)理階段1經(jīng)理階段m經(jīng)理子項(xiàng)1,1子項(xiàng)2,1子項(xiàng)n,1子項(xiàng)1,m子項(xiàng)2,m子項(xiàng)n,m階段2經(jīng)理子項(xiàng)1,2子項(xiàng)2,2子項(xiàng)n,2……………………主程序員小組

最早由H.Mills提出，并由Baker描述出來。主程序員負(fù)責(zé)制訂計(jì)劃、協(xié)調(diào)與審查工作，并完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及代碼中關(guān)鍵和復(fù)雜部分的實(shí)現(xiàn)。技術(shù)人員負(fù)責(zé)項(xiàng)目的具體分析與開發(fā)以及文檔資料的編寫工作。

后備程序員主要協(xié)助主程序員的工作，必要時(shí)可替代主程序的工作。

1971年，IBM公司首次使用主程序員小組開發(fā)《紐約時(shí)報(bào)》的剪輯文件項(xiàng)目。

主程序員后備程序員其他人員技術(shù)人員民主小組

1971年Weinberg首次描述了民主小組的組織形式。

民主小組的最基本概念是“無我程序設(shè)計(jì)”（egolessprogramming）

日本許多公司使用權(quán)用民主小組的組織形式進(jìn)行軟件開發(fā)

層次小組

層次間按隸屬關(guān)系進(jìn)行通信，組內(nèi)平等通信。這種組織方式適合于大型軟件開發(fā)項(xiàng)目，尤其是項(xiàng)目本身就是層次結(jié)構(gòu)狀的課題。

項(xiàng)目負(fù)者人高級(jí)程序員高級(jí)程序員程序員程序員程序員程序員程序員程序員3.4軟件項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃文檔

目的：用文件的形式，把對(duì)于在開發(fā)過程中各項(xiàng)目工作的負(fù)責(zé)人員、開發(fā)進(jìn)度、所需經(jīng)費(fèi)預(yù)算、所需軟/硬件條件等問題作出的安排記載