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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：TP311.5
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
1.1 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。
1.2 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=0.65+0.01(SUM(Ai))。
(5)将UFC与TCF相乘即为功能点数。
1.3 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。
1.4 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。
1.5 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。 1.6 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×(0.65+0.01×14×2)=41.85。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：
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[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，Vol.18， No.4， April 2007，775-795.
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[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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项目管理论文参考
一、绪论
(一)研究背景与意义
作为高端装备制造业细分之一,船舶海洋工业为水上交通运输、海洋开发和海上防御等提供重要的装备,成为我国《“十二五”规划》重点发展的战略性产业。在十九世纪六、七十年代,日本和韩国率先抓住国际间产业结构调整的机遇,快速发展了本国的船舶工业,由此带动了冶金、机电、化工等数十个行业的发展,一度成为世界造船中心。现在,我国的船舶海洋工业也同样面临着相同的历史机遇,国家《“十二五”规划》明确提出经过十年的努力,使我国船舶海洋工程装备制造业的产业规模、创新能力和综合竞争力大幅提升,形成较为完备的产业体系,产业集群形成规模,国际竞争力显著提高,推动我国成为世界主要的海洋工程装备制造大国和强国。近年来,我国船舶海洋工业在产品种类、技术、质量等方面实现了快速发展,取得了一定的经济效益和社会效益。然而,生产管理领域依然没有大的变化,尤其是在物流、生产、成本核算等方面依然沿用粗放的传统管理模式。这种模式越来越不适应现代造船工业的发展要求,成为制约企业发展的重要因素。随着国际产业结构的调整和转移,船舶海洋工程项目的复杂性越来越强,传统的人工管理模式越来越难以应付这种复杂性,船舶制造行业迫切需要一种新的管理思想和管理手段来应对所面临的挑战。
(二)研究思路与内容
1、研究思路
本文将主要运用项目管理理论、精益生产理论和精益造船、ERP系统理论作为理论基础,通过现场调研、人员访谈、流程分析、头脑风暴等方法,对太平洋海洋工程公司造船项目管理的现状和存在问题进行分析,进而提出造船项目管理优化方案及ERP系统方案,并提出ERP系统方案的实施建议。第一部分:绪论。介绍了研究背景与意义、研究思路与内容。第二部分:相关理论综述。介绍了本文需要使用的相关理论知识等,主要包括:(1)项目管理理论。(2)精益生产理论和精益造船。介绍了精益生产理论及精益生产在造船行业的理论成果。(3) ERP系统理论。第三部分:太平洋海洋工程公司造船项目管理的现状和问题进行分析。通过现场调研、人员访谈了解公司现状及存在的问题,并对其进行分析。第四部分:太平洋海洋工程公司造船项目管理优化方案。以项目管理理论为框架,运用精益造船理论提出太平洋海洋工程公司造船项目管理的优化方案。第五部分:太平洋海洋工程公司ERP配套系统方案设计。以ERP理论及SAP系统提供的功能为基础,将优化方案落实到ERP方案中。第六部分:太平洋海洋工程公司造船项目管理优化方案及整体ERP系统方案实施建议。包含实施策略、实施难点和实施步骤。
二、相关理论综述
(一)项目管理理论
当前太平洋海洋工程公司各项目的计划编制需要依赖项目经理的个人经验,不同项目经理对于计划的编制层次、方法、逻辑、工具各有不同。项目管理是指运用各种相关知识、技能、方法与工具,为满足或超越项目有关各方对项目的要求与期望,所开展的各种计划、组织、领导、控制等方面的活动。其主要内容有三个方面:项目计划、项目进度计划和项目控制。1、项目计划项目计划这个阶段的主要内容包括目标设定、项目定义等。对项目的工作内容进行定义,需要对项目进行范围界定、范围规划、范围调整等。其中,创建工作分解结构就是项目定义的重要组成部分。工作分解结构将项目分为若干部分(或任务),而每个部分又可以进一步分解为若干更细小的部分,最后分解为一系列的活动,并注明各活动的成本。因此,工作分解结构是以层次结构的形式将完成一个项目所要执行的任务层层细分所形成的项目结构。工作分解结构每向下分解一层,代表着对项目工作更详细的定义。工作分解结构提供了关于项目的概览并且构筑了项目的组织结构和协调合作的基础,同时显示了项目在时间和金钱上的花费,可以应用它来计划时间,成本和分配预算。工作分解结构可以采用多种形式,例如:把项目生命周期的各阶段作为分解的第一层,把产品和项目可交付成果放在第二层;或把主要可交付成果作为分解的第一层;或按子项目进行第一层分解等。
(二)精益生产理论和精益造船
按照精益造船模式的计划编制方法,需要明确各层次计划、各计划覆盖的内容和计划需要解决的问题。同时,需要理清各层次计划上下继承关系,和不同计划的编制方法。精益生产模式是目前世界上最先进的生产模式之一,它的成功在世界上掀起了精益管理的浪潮,精益管理的思想己在世界范围内给各类制造业带来了巨大的进步,精益生产的理论适用于所有的制造型企业。日本造船业比日本汽车业发展更早更快,但在发展过程中,日本造船企业的生产模式与日本其它制造业互相取长补短,共同发展成今天日本的精益生产模式。原中远造船工业公司副总经理张明华博士通过对日本造船厂生产模式的长期调研,用精益管理的理论和思想,归纳总结了日本先进船厂的具体实践,证明在日本船厂确实存在于丰田生产模式相似的`造船模式,即精益造船模式。精益生产把产品生产全过程分成两大部分:有效时间和无效时间。在传统造船模式中,无效时间远远大于有效时间。产品生产的全部意义是为了满足市场和客户的需要。从满足市场和客户需求的角度考虑,有效时间是市场和客户需要的(有价值的,增值的),而无效时间是市场和客户不需要的(无价值的,不增值的)。因此,任何在生产过程中产生的无效时间的现象就是浪费。
三、太平洋海洋工程公司造船项目管理现状和问题分析..........17
(一)公司概况..........17
(二)造船项目管理的现状分析..........17
(三)存在问题分析..........19
四、太平洋海洋工程公司造船项目管理优化方案设计..........21
(一)项目计划:工作分解结构(WBS)及工作包方案..........21
(二)项目进度计划:项目生产计划和生产技术准备计划编制方案..........25
(三)项目控制:项目执行跟踪方案..........29
五、太平洋海洋工程公司造船项目管理配套ERP方案设计..........31
(1)项目计划:工作分解结构及工作包方案..........31
论的细节进行深入讨论,形成具有可操作性的执行方案;
(2)分步实施:以“先管理优化,后ERP系统实施”的总体思路,根据企业的运营现状和模式,结合管理层的迫切需求,选择合适的切入点,先易后难,分阶段进行实施;
(3)平稳推进:在管理优化方案局部应用运行平稳的前提下,获取反馈,总结经验,制定下阶段的改进方案,并按照分步实施规划内容依序有次地推进其他方面和深化内容的实施;
(4)持续改进:对于方案在实施过程中发现的新问题,需要持续的对方案进行改进和实施。划分当前太平洋海洋工程公司各项目工作分解结构需要依赖项目经理的个人经验,不同项目经理对其划分各有不同,划分的标准不统一。因此在此基础上进行的项目计划、项目成本计划、项目准备计划等管理模式均不统一。造成了开篇提到的项目计划不合理、生产任务不均衡、采购与生产不协调等情况。按照精益造船理念划分工作分解结构的要求,与当前业务状况存在差距。
六、太平洋海洋工程公司造船项目管理优化方案及ERP方案实施
(一)实施策略太平洋海洋工程公司项目管理优化方案及ERP
方案的实施不可一蹴而就,而是一个循序渐进的长期工程,需要秉承“集中规划,分步实施,平稳推进,持续改进”的原则。(1)集中规划:通过统一规划部署,全面考虑各业务部门的具体情况,对优化方案中所讨。
七、结束语
本文通过对太平洋海洋工程公司的深入调研,发现了现代造船企业所普遍面临的内部管理挑战,如生产计划不合理、生产符合不均衡、生产组织不协调、生产准备不配套、成本核算不精细等。针对这些挑战,本文结合项目管理理论和精益造船理论,对其进行了管理优化方案建议,主要体现在造船项目的工作结构分解及工组包方案、造船项目计划编制方案、项目成本计划编制方案以及项目准备计划编制方案等。同时,本文以SAP软件系统为例,结合ERP理论,对以上优化方案的落实进行了系统方案设计并规划了系统实施路线。希望以此能够帮助中国船舶项目制造企业提升企业内部管理水平,增强企业核心竞争力,在世界船舶市场上获得更高的地位。
(二)项目进度计划:项目生产计划和生产技术准备计划编制方案..........33
(三)项目控制:项目执行跟踪方案..........34
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知道 举手之劳团队 队长：晓斌
