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浅谈软件项目估算技术

摘 要：由于软件产品自身的特殊性，导致软件项目的估算工作进行困难，估算结果准确性差。为了解决这一问题，产生了很多不同的软件项目估算技术，本文对各种估算技术的主要思想及其优缺点进行简单的阐述。尤其是对功能点估算技术，本文做了详细的介绍，并通过实例加以说明其应用方法。

关键词：规模估算;成本估算;实例应用

中图分类号：

软件项目的估算历来是比较复杂的事，因为软件本身的复杂性、历史经验的缺乏、估算工具缺乏以及一些人为错误，导致软件项目的估算往往和实际情况相差甚远。因此，估算错误已被列入软件项目失败的四大原因之一。由此，也证明了正确对软件项目进行估算是何等重要。

在软件项目管理中，估算就是对项目将持续多长时间或花费多少成本的预测。所以说，估算正是一种对未来的预测。从这里也看以看出估算的重点就在“工作量估算”或“成本估算”，而在对这两者进行估算的过程中大多数情况下都少不了“软件规模”这个条件，所以本文将软件估算分为两种类型，第一个种是软件项目规模的估算，第二种是将估算得出的规模转换为工作量的估算或成本的估算。目前使用比较广泛的规模估算技术，如：代码行估算技术、功能点估算技术;而使用比较广泛的成本估算技术，如：COCOMO算法模型估算技术。

除了上述所列举的几种技术外，还有几种估算技术既可以用于估算规模，也可直接应用与估算工作量或估算成本，如：Delphi估算法、类比估算技术、PERT估算技术。这几种估算技术不似前面所列的技术，比较有针对行，且有具体的计算过程、计算公式。这几种技术只是一种思想，依据某个选定的科目进行估算。下面本文将简单介绍上述提到的几种估算技术，并通过具体的实例重点阐述功能点估算技术。

1 估算技术简介

代码行估算技术。代码行(LOC)指所有的可执行的源代码行数，包括可交付的工作控制语言(JCL：Job Control Language)语句、数据定义、数据类型声明、等价声明、输入/输出格式声明等[1]。代码行估算技术主要是估算软件的规模，即通过该技术估算待研发软件项目有多少行代码。一般为了方便表示，使用较大的单位千代码行(KLOC)来表示待研发软件项目的规模大小。这种方法比较适用于有经验积累和开发模式稳定的公司。如果是新成立公司，使用这种估算技术则会存在很大误差，加大项目失败的风险。

功能点估算技术。功能点法是一种经过实践验证的方法，但应用成本很高，估算的工作量投入也较大。功能点估算技术最终结果是规模，仍然需要知道项目的生产率数据才能得出实际的工作量。功能点估算技术将系统功能分为输入、输出、查询、外部文件和内部文件5种类型。其中，输入是一个数据跨越系统边界，从外部到内部的基本数据处理过程。数据的来源可以是人机输入界面/接口，或是另一个应用系统;输出是一个衍生数据跨越系统边界，从内部到外部的基本数据处理过程。这些输出的数据可能会产生报表，或发到其他外部系统的输出文件;查询是一个不包含衍生数据和数据维护的基本数据处理过程，包括输入和输出两部分;内部文件存在于系统边界之内，用户可识别的一组逻辑上相互关联的数据;外部文件存在于系统边界之外，用户可识别的一组逻辑上相互关联的数据。使用功能点估算技术估算的大概步骤为：

(1)通过需求分析将系统功能按照上述5种类型进行分类。

(2)分析每个功能项的复杂程度，大致分为一般、简单、复杂三种类型，每一种类型都对应一个权重值，具体如表1。

(3)根据每个功能项的复杂权重值，求出功能项的加权和，即为未调整功能点数(UFC)。

(4)分析该系统的技术复杂度，功能点估算将与系统相关的技术影响因素分为14组(用Ai表示)，每个分为6个级别，权重分别从0至5。根据分析结果及公式计算技术复杂度因子(TCF)，即TCF=(SUM(Ai))。

(5)将UFC与TCF相乘即为功能点数。

COCOMO算法模型。Cocomo模像是一个分层次的系列软件成本估算模型，包括基本模型、中级模型和详细模型3个子模型。3个模型采用同一个计算公式，即E=asb×EAF[2]。其中，E是以人月为单位的工作量;S是以KLOC为单位的程序规模;EAF是一个工作量调整因子，在基本模型中该项值为1，中级模型和详细模型中根据成本驱动因素确定;a和b是随开发模式而变化的因子，这里开发模式被分为3中类型，即有机式、半分离式和嵌入式。

Cocomo算法模型是一种精确易用的估算方法，如果项目没有足够多的历史数据，会使得各调整因子和系数很难确定，进而使得估算比较困难。但是一旦项目建立起这种模型，则通过Cocomo模型得出的项目工作量和项目周期具有更高的准确度。

Delphi估算技术。Delphi估算技术又被成为专家估算技术，它是由一个被认为是该任务专家的人来进行估算，且估算过程很大一部分是基于不清晰，不可重复的推理过程，也就是直觉。所以该技术中专家“专”的程度及对项目的理解程度是该技术的重点，也是难点，它的好坏直接影响估算结果的准确程度。

Delphi估算技术估算过程并不像功能点估算技术或COCOMO算法模型那样，有明确的计算方法或计算公式。它是将待估算的项目的相关信息发给专家，专家估算后由专门的负责人进行汇总，然后再发给专家估算，反复几次后得到一个估算结果，可见只是一种思想，所以它除了用来估算规模，也可以用来估算成本、风险等，即对选定的某个科目进行估算。

类比估算技术。“类比估算”，顾名思义是通过同以往类似项目(如应用领域、环境和复杂程度等)相比较得出估算结果。类比估算技术是一种粗略的估算方法，它估算结果的精确度取决于历史项目数据的完整性和准确度。类比估算技术与Delphi估算技术类似，它的用途不仅仅用在规模估算上，也可以估算成本、工作量等。 PERT估算技术。PERT估算技术，又称为计划评审估算技术，它对需要估算的科目(如规模、成本、工期等)按三种不同情况估算：一个乐观估算结果，一个最可能估算结果，一个悲观估算结果。再通过这三个结果计算得到一个期望规模和标准偏差。这种估算技术可以用于估算规模，同样也可以用于估算工期，相比较来说PERT技术估算的结果比类比估算技术的结果要更准确。

2 功能点估算技术应用实例

假设某员工管理系统，经过需求分析得知，该系统所包含功能如下：

(1)员工信息维护：添加员工、修改员工信息、查询员工信息;

(2)部门信息维护：添加部门、修改部门信息;

(3)工资统计：统计员工年薪，并打印输出。

其中，在该系统中添加一个员工资料，会使用到员工的基本信息：员工ID(标签控件)、姓名、性别、年龄、婚否、部门ID;教育情况：学校名称、所学专业、学历。对部门的维护会使用到部门的信息：部门ID(标签控件)、部门名称。员工工资信息由另外一个财务系统提供，工资表信息有员工的基本信息：员工ID(标签控件)、姓名、部门名称;工资信息：工资级别、工资金额。

根据功能点估算技术估算步骤，首先计算未调整功能点数，即各种类型功能项的加权和，分析该系统6个功能项所属类型及其复杂权重值如表2：

假设该项目的14个技术复杂度因子均为“有一定影响”，即权重值均为2，则该项目功能点数为：FP=45×(×14×2)=。如果知道该项目使用何种语言，可以将功能点数转换为代码行数。

3 结语

本文对目前比较流行的几种软件项目估算技术做了简单介绍。重点讲述了功能点估算技术，并通过一个实例演示了功能点估算技术的应用方法。通过本文描述可以看出每种项目估算技术都有其自己的优缺点，如果想要得到比较准确的估算结果，不能仅靠一种估算技术，而应该综合运用各种估算技术，才能得到比较全面的信息和比较准确的结果。目前，也有一些基于这些估算技术的思想的自动化估算工具产生，相信通过不断的发展，将解决软件项目成本估算难的问题。

参考文献：

[1]朱少民.软件项目管理[M].北京：清华大学出版社，2009-11.

[2]覃征等.软件项目管理[M].北京：清华大学出版社，2004.

[3]李明树，何梅，杨达，舒风笛，王青.软件成本估算方法及应用[J].Journal of Software，， ， April 2007，775-795.

[4]The David Consulting Group ，Function Point Counting Practices Manual Release ，January 2005，

[5]刘谦.软件项目估算方法在敏捷开发中的实践.中国管理网，2010-06-18.

作者简介：王颖，女，研究生，软件工程专业;江文焱，男，研究生，软件工程专业。

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软件工程涉及的资源有：人力、资金、时间的合理分配，涉及到文化与管理等，及各种规划化。 软件开发是一个把用户需要转化为软件需求，把软件需求转化为软件设计，用软件代码来实现软件设计，对软件代码进行测试，并签署确认它可以投入运行使用的过程。在这个过程中的每一阶段，都包含有相应的文档编制工作。 软件开发过程当中，遵循一定的流程，主要包括系统分析、系统设计、系统编码、系统测试以及系统的维护等几个阶段。依次概述如下： 1、系统分析 系统分析包括软件需求分析和系统可行性分析。软件需求分析就是回答做什么的问题。它是一个对用户的需求进行去粗取精、去伪存真、正确理解，然后把它用软件工程开发语言（形式功能规约，即需求规格说明书）表达出来的过程。系统可行性分析就是通过需求调查来确定此系统是否具有可行性。 2、系统设计 系统设计可以分为概要设计和详细设计两个阶段。实际上软件设计的主要任务就是将软件分解成模块。概要设计就是结构设计，其主要目标就是给出软件的模块结构，用软件结构图表示。详细设计的首要任务就是设计模块的程序流程、算法和数据结构，次要任务就是设计数据库，常用方法还是结构化程序设计方法。 3、系统编码 系统编码是指把软件设计转换成计算机可以接受的程序，即写成以某一程序设计语言表示的"源程序清单"。 4、系统测试 系统测试的目的不是验证软件的正确性，而是以较小的代价发现尽可能多的错误。测试从需求阶段开始，此后与整个开发过程并行，换句话说，伴随着开发过程的每一个阶段，都有一个重要的测试活动，它是预期内按时交付高质量的软件的保证。 5、系统维护 系统维护是指在已完成对软件的研制（分析、设计、编码和测试）工作并交付使用以后，对软件产品所进行的一些软件工程的活动。即根据软件运行的情况，对软件进行适当修改，以适应新的要求，以及纠正运行中发现的错误。编写软件问题报告、软件修改报告。在实际开发过程中，软件开发并不是从第一步进行到最后一步，而是在任何阶段，在进入下一阶段前一般都有一步或几步的回溯。在测试过程中的问题可能要求修改设计，用户可能会提出一些需要来修改需求说明书等。 总的说来，软件开发是一个环环相扣的设计和实施过程，整个系统开发的过程当中，系统分析和设计是重中之重。只有把握好系统分析，才能使后续改动尽可能多的减少；只有把握好系统设计，才能保证软件的根基比较稳固。也即是它们很大程度上决定着软件开发的周期以及寿命。另外，完美的开发团队和开发过程的合理控制是软件成功开发关键要素之一。>> 软件工程 过去几十年，软件技术经历了一系列重要的变化和发展，构成软件的软件实体的粒度不断增大，软件基本模型越来越符合人类的思维模式；软件运行平台的能力不断增强，越来越多地屏蔽掉计算机底层的复杂性；软件支撑平台的能力不断增强，越来越多地屏蔽了软件开发过程的复杂性；软件技术的应用范围不断扩大，越来越广地渗透到人类生活的各个方面。网络技术的发展日新月异，基于新一代网络技术的各种应用的融合是大势所趋。网络新技术与软件新技术的相互促进必将为人类创造一个更为灿烂多彩的IT世界。 这世上同时存在着两种对立的声音：本质决定成败和细节决定成败。偏好本质的人喜欢说本质论。偏好细节的人则喜欢说精细化管理。但如果在较长的时间轴上考量这两种观点，就会发现他们之间并不真的对立。----------------------------程序员几个发展方向： 走向管理：有两种原因会使部分程序员走上管理的道路，一是与生俱来的对 权力的欲望；一是在程序员的岗位上对自我价值重新认知。对于前者如果欲望过去强烈就会急功进利，很容易走捷径，会出现不能服众的情况。对于后者自我价值的重新认知是一个缓慢的过程，一个程序员在长期的开发过程中会慢慢发现一个人的力量是有限的，做一件事情必须要借助其他人的帮助，如果需要别人的帮助就必须能影响他人。从而认识到一个人的价值对公司来说几乎是不值一文，如果想让自己的价值得到提升必须要影响到他人，借助他人的力量使自己的价值得到最大提升。 走向行业：即成为某个行业的行业专家。一般来说走这个方面需要机遇，需 要长时间的从事某一个领域的开发与管理工作，对某个行业无论是大局还是细节都了如指掌。 走向专业：即成为架构师。一般来说这些人对开发有狂热的兴趣，逐渐的从代码的编写中认识到设计与软件架构的重要性，并对软件设计乐此不疲。 自已干：这些人是野心家，也是风险最大的一条路。好多程序员都认为软件开发不需要什么成本，只要能接到单子完全可以自己干，自己当老板。然而很少了解只有长期持续的订单才是一个企业不断稳定发展的最重要因素。------------------------------程序员具备：恒心、耐心、细心 兴趣决定一切：当一个人把自己的职业仅当成谋生的手段时，那他的人生将会失去很多乐趣。如果你不喜欢软件开发，那最好离开这个职业，没有兴趣只会让你一事无成。 自我学习：做程序员就是这样，走上了一条永无止境的学习之路，不学习新知就会被淘汰。然而学习也是有方法的：1)拿来主义；2)知其然也要知其所以然，细细分析与研究别人的优秀框架会对你大有好处。 自我修复：不断的重构与完善你的代码，是对所学知识的达到溶汇贯通的最简捷的途径。 找到一个圈子或老师：有时别人的一句话会对你的点拨很大。对于知识点有时只是一层窗户纸，看似玄妙，也许你差的只是那灵光一现或是换一个角度思考，这并不难。难的是将你所了解的知识点串接起来，使其能上下贯通运用自如，而在这点上通过一己之力会变得非常的漫长与痛苦。--------------------------- 软件开发要融入工程化的思想，要有高度的设计能力，关注更多的软件运行属性和设计质量属性，同样的系统，不同的软件人员会做出完全不同的软件，正规，高效的开发团队要比游击队开发团队不只高出几十倍。软件开发，不仅仅关注功能，性能，更应该去研究可维护性，可扩展性等质量属性，不仅仅只关注代码，而更要上升为设计，复用等。还有更高层次的设计开发，软件重构，模块化，系统构架，搭建统一软件平台，度量软件质量等.软件开发人员，要作的事情太多了，软件实在是一个浩大的脑力工程，甚至会让人觉得这是一个投入/产出比最低的行业，因为要学习的知识实在太多了，每时每刻都要处于不断的学习和更新当中. 这是指导整个软件开发的指南，这里包括软件从开始到结束的整个过程,包括制定计划、需求分析和定义、软件设计、程序编写、软件测试、运行/维护，这六个步骤每一步的执行是保证项目成功完成的保证，以后将对这六个过程进行一一的分析。软件生命周期 其中包括：瀑布模型、演化模型、螺旋模型、喷泉模型、智能模型。模型特点： 瀑布模型：周期长，跟用户见面比较晚，从计划到和用户一起计划外，其他的部分用户和开发人员是分离的，用户不能直接把问题直接反应过去。 演化模型：由于在项目开发的初始阶段人们对软件的需求认识常常不够清晰，因而使得开发项目难于做到一次开发成功，出现返工再开发在所难免。做两次第一次只是实验开发，其目标只是在于探索可行性，弄清软件需求第二次则再此基础上获得较为满意的软件产品 螺旋模型：多次原型反复并增加风险评估的开发模型喷泉模型：有严格的数学理论和形式化的技术支持，但目前在所研究试验阶段，不能实现 智能模型：1.通过领域的专家系统，可使需求说明更加完善、准确和无二义性。2.通过软件工程的专家系统，提供一个设计库支持，在开发过程中成为设计者的助手。3.通过软件工程知识和特定应用领域的知识和规则的应用来提供对开发的帮助。但是，要建立适合于软件设计的专家系统，或建立一个即适合软件工程又适合应用领域的知识库都是非常困难的。--------------------------------对软件的基本认识 i.开发软件为什么要工程化有很多人，尤其是很多学生存在这样的误区，平时感觉自己能用语言写一个闹钟，写一个记事本等一些小东西，就以为自己一个人就可以完成一个小的项目，所以很不理解为什么开发软件有时候不能让一个人独立完成，也有个人英雄主义在作怪。其实原因很简单，比如说，高中我们做题应该很有体会，感觉一张卷子一点问题也没有，但是等成绩下来的时候总不是一百分，为什么，因为我们很难发现自己的错误，哪怕是重复很多次，这是思维定势。 ii.软件开发与其说是技术活，不如说是规范活.软件开发是程序员奇思妙想的时候，用什么方法都是随心所欲的，有的人则为了追求速度或者说是彰显个性而用一些很不大众的算法，以为这是体现自己高明的地方，恰恰相反，这真是不懂编程的表现，一般的项目一般都不是一个人来完成的，它分为开发阶段和维护阶段，然而维护阶段一般又非开发人员所为，所以如果代码技术性过于高，反而对后面的维护不利，另外，IT是个跳槽率很高的职业，如果一项工程没有完成就离开，剩下高明的算法要让谁看呢，出于对公司的考虑，最好还是规规矩矩，符合大众的口味。 iii.文档的重要性很多人，尤其是大学生，刚开始学习编程的时候，难免会有一些急功近利的想法，想快点做出点成绩，但是往往欲速则不达，就想前段时间做的机房收费系统一样，在一种完全没有文档的情况下，虽然最后做完了，而且也跑起来了，问题似乎也没有想象的那么多，但是其中的过程只有自己知道，代码啦，数据库啦都不忍心看，可以说是乱七八糟的，想加个数据库就加，想加个功能就加，很有文档，就像没有目的的去雕塑，雕成什么样，算什么样，而且很多情况是中途发现需要这个样子了，才发现，那部分材料已经被自己给去掉了，所做的程序自然没有规律可言，如果现在有人说那个机房收费系统那个功能要修改一下，我估计我的得全盘改动. iv.开发软件为什么时间总是那么紧，开发的人总是那么累曾经有过单纯的想法，为什么工作非要加班呢，多用些人不就行了吗，人多力量大嘛，但是自从软工看完后便觉得这种想法荡然无存了，其实，原因并不是说老板多黑心，而是取决于软件开发工作的性质，这是一项需要智慧的工作，首先，这不是工厂，没有机器，只有手工；其次，这里需要残杂很大一部分人文因素，比如说个人习惯，同样输出一个结果，两个人的算法往往就有很大的区别，所以参加人数越多，在项目中的不同因素就越多，因为各个模块之间的衔接问题就越大，所以参加人数应该是少而精，所以这也是为什么蓝精灵体中说程序员是“聪明而辛苦”，聪明在他们每个人都是一个设计师，辛苦在一项任务，自己又无可取代的位置，只能是自己的事情自己干。 v.如果自己无法适应社会中的潜规则，那么就学编程吧（不知道这样说对不对）从我目前的认识来看，突然发现软件行业是整个社会的一片净土，这里不像其他行业一样靠嘴吃饭，更多的是需要能力，除非老板想赔钱，不然绝对不会用一个靠关系而不是靠技术的人来当项目经理，因为这个关系到整个项目生存的决定性因素；虽然同事之间保持着微妙的竞争关系，但是一个项目要想如期完成必须要和同事上司好好合作；做软件开发的每个项目的每个功能，无处不能体现全心全意为人民服务的宗旨，所以开发软件的人无疑又是心细如丝，必定是善良的，体贴的，嫁人就嫁程序员哦。所以，以此可见，这里的确是一片净土。

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