CN112258234A - 一种基于功能点与人力成本软件系统造价评估模型 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于功能点与人力成本软件系统造价评估模型，属于软件技术领域。该模型包括基于功能点规模度量的软件项目价值估算模型和基于人力成本估算的软件项目价格估算模型；所述业务基于功能点规模度量的软件项目价值估算模型用于给出模型公式，指导软件项目的价值估算问题；所述业务基于人力成本估算的软件项目价格估算模型也用于给出模型公式，指导软件项目的价格估算问题。

Description

一种基于功能点与人力成本软件系统造价评估模型
技术领域
本发明属于软件技术领域，涉及一种基于功能点与人力成本软件系统造价评估模型。
背景技术
随着计算机软件行业的发展和软件规模不断扩大及复杂度的增加，软件在整个计算机系统中已经变成了开销最大的部分。然而，时至今日，以预算超支、质量缺陷及项目延期等为典型特征的软件危机不断出现。现在，国内大多数项目的软件造价估算仅依靠经验和工作分解结构法，这对关心过程改进的软件企业来说远远不够。就目前发展来看，成本管理是软件项目管理中一个比较薄弱的方面，许多软件项目由于成本管理不善，造成了软件造价的成本上升，软件质量得不到保证。针对这些现象，需要开发有效的软件造价估算模型，对软件造价进行合理的估算，实行成本控制，提高经济效益。软件造价估算是指根据软件项目计划及各种影响因子的价格信息，进行估算和确定各项活动的单项成本及总成本的软件项目管理活动。它是软件项目成本管理的核心，是确定软件项目成本估算和成本控制的基础及依据。因此，为了能够保证软件项目能够在预定的时间内顺利完成并且不超出预算，对软件造价进行合理的估算就变得尤为关键。
软件项目的成本估算一直以来是比较复杂的，由于软件本身的复杂性，估算人员经验的缺乏及人为错误、估算工具的缺乏等等多种原因，导致软件项目的成本估算和实际情况相差较远。不同于传统工业产品，软件造价不包括原材料和能源的消耗，主要是人的劳动的消耗。另外，软件也没有明显的制造过程，它的开发成本是以一次性开发过程所花费的代价来计算的。因此，软件开发成本的估算，应从软件计划、需求分析、设计、编码、单元测试、集成测试到认证测试，即整个开发过程所花费的代价作依据。有效的估算是软件开发项目管理中最具挑战性也是最重要的活动。只有用科学的方法对软件项目的规模、工作量、进度与成本做出合理可靠的估算，才能实施良好的项目计划与控制。
软件造价估算方法多种多样，包括以线性模型、分析模型及复合模型为典型的数学算法模型，也包括类比法、专家判断法、功能点分析法及COCOMO模型法等。但是由于软件造价受到许多不确定因素的影响，使得我们很难构建一个明确的估算模型。此外，软件造价的影响因子中包括很多难以用精确数据来描述的因素，例如软件项目的复杂程度、估算人员的技术水平及需求的变更等，这也会导致许多估算方法经常会带有一定的主观性，而且软件造价估算不仅包括估算和确定各种开发成本的数额，也包括识别各种软件项目成本的构成因素，估算单位既可以用货币单位表示，也可以用人天、人月、人年等表示，本文运用的是人月，主要对软件开发过程中花费的工作量进行估算。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于功能点与人力成本软件系统造价评估模型，采用基于功能点规模度量的软件项目价值估算模型和基于人力成本估算的软件项目价格估算模型，提高对软件造价评估的准确性与适用性。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于功能点与人力成本软件系统造价评估模型，包括以下步骤：
步骤1)一种基于功能点规模度量的软件项目价值估算模型，所述业务分为以下7个步骤：确定软件类型、定义分析范围和边界、计算功能复杂度、计算最终的功能点个数、根据软件功能点价格转换模型估算出软件的功能点调整前的成本、确定平均关联度、求出最终的软件价值；
步骤2)一种基于人力成本估算的软件项目价格估算模型，所述业务包含6种基本类型的业务：计算千源代码行数KDSI、计算常数A和b、计算规模系数B、计算工作量调整系数EAF、计算人月成本CPM、计算软件开发成本CHCEA。
进一步，所述步骤1)具体包括以下步骤：
步骤1-2)确定软件类型：其中包括新开发类型、增强类型、应用系统，其中新开发类型简单的来说就是从无到有的开发一个系统；增强类型简单的来说就是在原有系统基础上新增、完善甚至删除己有的功能；应用系统则是指对己经存在的系统进行功能点计数；这三种类型的系统在计算功能点的时候会采用不同的计算方法；
步骤1-3)定义分析范围和边界：确定应用软件的边界，决定在计算功能点的工作中要包含哪些内容，不包含哪些内容；
步骤1-4)计算功能复杂度：根据行业标准可以分为5部分：外部输入数(EI:external input)，外部输出数(EO:external output)，外部查询数(EQ:external query)，逻辑文件(ILF:internal logical file)，外部接口文件(EIF:external interfacefile)；要分解功能；将每一个功能分解成数据功能和处理功能。将复杂度分为：高、中、低三个等级来分析功能的复杂度；
步骤1-5)计算最终的功能点个数：计算每个功能在不同复杂度下的功能个数，
Figure BDA0002743936640000021
表示在功能x下的复杂度登记为y的功能个数，
Figure BDA0002743936640000022
表示在功能x下的复杂度登记为y的权重，其中x＝{l，m，h}，y＝{ILF，EIF，EI，EO，EQ}。将
Figure BDA0002743936640000031
与对应的复杂度权重因素
Figure BDA0002743936640000032
相乘求出项目调整后的功能点数；
步骤1-6)确定平均关联度(关联度因子)；
步骤1-7)求出最终的软件价值。
进一步，所述步骤2)具体包括以下步骤：
步骤2-1)计算千源代码行数KDSI：根据软件开发当中的注释行为进行计算，千源代码量要减去注释所占的比例；
步骤2-2)计算常数A和b：用本地项目历史数据对软件开发成本估算公式进行校准；为此，利用收集到的一些具有代表性的典型项目数据，利用线性回归方法，对公式中的A和b两个参数进行校准。校准之后的值为：A＝2.45，b＝0.91；
步骤2-3)计算规模系数B：规模系数B反映了项目的规模经济性，当它大于1时所需成本增加速度大于软件规模的增加速度，体现出规模非经济性；当它小于1则表示规模经济性。其计算公式如下：
Figure BDA0002743936640000033
其中，qi为规模度量因子；
步骤2-4)计算工作量调整系数EAF。
进一步，步骤2-4)具体包括以下步骤：
步骤2-4-1)：评估成本驱动因子；使用15个成本驱动因子来调整软件成本，把软件产品性能、从软件生命周期开始到结束其中存在的不确定因素考虑进去；
步骤2-4-2)：成本驱动因子间重要程度评分；在依次对上述15个成本驱动因子的影响程度进行评估后，采用0-4评分法确定每个因子在调整系数计算公式中的重要程度；
步骤2-4-3)：计算成本驱动因子权重；
步骤2-4-4)：计算工作量调整系数EAF；
步骤2-4-5)：计算人月成本CPM；
步骤2-4-6)：计算软件开发成本CHCEA。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为基于功能点规模度量的软件项目价格估算模型流程图；
图2为基于人力成本估算的软件项目价值估算模型流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
本发明提供一种基于功能点与人力成本软件系统造价评估模型。该模型一共包括以下两个子模型。基于功能点规模度量的软件项目价格估算模型：该方法首先确定软件类型并分析相应范围与边界，接着对软件功能进行分解，计算相应的功能的复杂度得到软件价值，最后通过关联度进行调整得到最终软件价值。基于人力成本估算的软件项目价值估算模型：首先通过千源代码进行调整计算得到人月工作量，接着根据项目开发情况计算人月成本，最后通过软件开发成本公式计算得到软件价值。
步骤1)基于功能点规模度量的软件项目价值估算模型所述业务包含7种基本类型的业务：确定软件类型、定义分析范围和边界、计算功能复杂度、计算最终的功能点个数、根据软件功能点价格转换模型估算出软件的功能点调整前的成本、确定平均关联度、求出最终的软件价值。
步骤1-1)确定软件类型，其中包括新开发类型、增强类型、应用系统，其中新开发类型简单的来说就是从无到有的开发一个系统；增强类型简单的来说就是在原有系统基础上新增、完善甚至删除己有的功能；应用系统则是指对己经存在的系统进行功能点计数。这三种类型的系统在计算功能点的时候会采用不同的计算方法。
步骤1-2)定义分析范围和边界，标识出客户和计算的目的，确定应用软件的边界，决定在计算功能点的工作中要包含哪些内容，不包含哪些内容。
步骤1-3)计算功能复杂度。
步骤1-3-1)分解功能，将每一个功能分解成数据功能和处理功能，其中数据功能包括：内部逻辑文件(ILF:internal logical file)，外部接口文件(EIF:externalinterface file)；处理功能包括：外部输入数(EI:external input)、外部输出数(EO:external output)、外部查询数(EQ:external query)；依据标准计算出的系统(或模块)中所含每一种元素的数目：NILF、NEIF、NEI、NEO和NEQ。
步骤1-3-2)确定功能的复杂度，复杂度分为：高、中、低三个等级，将其量化为0.9，0.6，0.3，用αi表示。数据功能的复杂度等级是根据DET和RET来确定的，RET(记录元素类型)：一个文件中用户可以识别的数据元素组；DET(数据元素类型)：用户可以识别的，不重复的字段；其中处理功能复杂度是根据DET和FTR来确定的，FTR(引用文件类型)：处理设计的文件，包括读取、新建、修改的文件。表1为ILF或EIF的复杂度确定表、表2EI复杂度确定表、表3为EQ/EO复杂度确定表。
表1 ILF或EIF的复杂度确定表
Figure BDA0002743936640000051
表2 EI复杂度确定表
Figure BDA0002743936640000052
表3 EQ/EO复杂度确定表
Figure BDA0002743936640000061
步骤1-4)计算最终的功能点个数，计算每个功能在不同复杂度下的功能个数，
Figure BDA0002743936640000063
表示在功能x下的复杂度登记为y的功能个数，
Figure BDA0002743936640000064
表示在功能x下的复杂度登记为y的权重，其中x＝{l，m，h}，y＝{ILF，EIF，EI，EO，EQ}。将
Figure BDA0002743936640000065
与对应的复杂度权重因素
Figure BDA0002743936640000066
相乘求出项目调整后的功能点数，具体功能项的复杂度权重见表4，由表4可以得出每一个功能(数据功能和处理功能)不同复杂度下的功能点个数。
表4功能项的复杂度权重表
Figure BDA0002743936640000062
由上，可得出软件(模块)的复杂度因子为：
Figure BDA0002743936640000071
步骤1-5)根据软件功能点价格转换模型估算出软件的功能点调整前的成本，功能点功能价格转换见表5。
表5功能点转换价格对照表
Figure BDA0002743936640000072
最终得出的未调整前的价值计算方法如下式：
Figure BDA0002743936640000073
其中，C代表功能点未调整前的价值，
Figure BDA0002743936640000074
代表在功能x下的复杂度级别为y的功能点价格。
步骤1-6)确定平均关联度，要确定一个软件的平均关联度，我们要从功能模块出发，找到模块与模块之间的关联，最终得出整个软件的平均关联度。
通过下式求出每个模块关联度因子。
Figure BDA0002743936640000075
其中COR代表某模块的关联度因子，vi代表输入到此模块的参数个数，vo代表从此模块输出的参数个数，npi代表模块调用公共接口的数目，vg代表全局变量的个数，nm代表此模块调用的模块个数。
通过下式求出该软件的平均关联度因子。
Figure BDA0002743936640000081
其中CCOR代表软件功能的平均关联度因子，其中，S代表该软件的功能模块数。
步骤1-7)求出最终的软件价值。
CFPVA＝C*CCOR
其中CFPVA代表调整后的价值，C代表功能点的未调整前的价值，CCOR代表软件功能的关联度因子。
步骤2)一种基于人力成本估算的软件项目价格估算模型，所述业务包含6种基本类型的业务：计算千源代码行数KDSI、计算常数A和b、计算规模系数B、计算工作量调整系数EAF、计算人月成本CPM、计算软件开发成本CHCEA。
进一步，所述步骤2)具体包括以下步骤：
步骤2-1)计算千源代码行数KDSI。根据软件开发当中的注释行为进行计算，千源代码量要减去注释所占的比例。
步骤2-2)计算常数A和b。用本地项目历史数据对软件开发成本估算公式进行校准。为此，利用收集到的一些具有代表性的典型项目数据，利用线性回归方法，对公式中的A和b两个参数进行校准。校准之后的值为：A＝2.45，b＝0.91。
步骤2-3)计算规模系数B。规模系数B反映了项目的规模经济性，当它大于1时所需成本增加速度大于软件规模的增加速度，体现出规模非经济性；当它小于1则表示规模经济性。其计算公式如下:
Figure BDA0002743936640000082
其中，qi为规模度量因子，取值如表6。
表6规模度量因子
规模度量因子 很低 低 一般 高 很高 超高
前驱性 4.05 3.24 2.42 2.62 0.81 0
开发灵活性 6.07 4.86 3.64 2.43 1.21 0
过程成熟度 4.54 3.64 2.73 1.82 0.91 0
步骤2-4)计算工作量调整系数EAF。
进一步，步骤4-4)具体包括以下步骤：
步骤2-4-1)：评估成本驱动因子。使用15个成本驱动因子来调整软件成本，把软件产品性能、从软件生命周期开始到结束其中存在的不确定因素考虑进去。这15个成本驱动因子被分为四类：产品、环境、项目和团队，每一类又进行细分，并按照六个等级进行评分，使用量化方法评估其对软件成本的影响程度。成本驱动因子如表7。
表7成本驱动因子
Figure BDA0002743936640000091
Figure BDA0002743936640000101
步骤2-4-2)：成本驱动因子间重要程度评分。在依次对上述15个成本驱动因子的影响程度进行评估后，采用0-4评分法确定每个因子在调整系数计算公式中的重要程度。首先根据系统的实际特点和行业背景，对成本驱动因子相互之间的重要程度进行评分，具体的评分表详见表8。
表8 0-4评分
Figure BDA0002743936640000102
在0-4评分表中，Ti表示对应的15个成本驱动因子；aij表示Ti相对于Tj的重要程度，而aji则反之；Si表示Ti的最终得分；Wi表示Ti的重要程度系数。具体的评分规则如下:
Ti比Tj重要得多:aij＝4，aji＝0；
Ti比Tj重要:aij＝3，aji＝1；
Ti比Tj同等重要:aij＝2，aji＝2；
Ti不如Tj重要:aij＝1，aji＝3；
Ti远不如Tj重要:aij＝0，aji＝4；
步骤2-4-3)：计算成本驱动因子权重。
在对所有的成本驱动因子之间的重要程度进行评分后，可以通过以下公式计算每个成本驱动因子Ti的最终得分:
Figure BDA0002743936640000111
而15个成本驱动因子的总得分为:
Figure BDA0002743936640000112
根据上述0-4评分法的得分计算结果，可以通过以下公式计算出每个成本驱动因子的重要程度系数Wi:
Wi＝Si/S
步骤2-4-4)：计算工作量调整系数EAF。
随后将15个成本驱动因子的重要程度系数Wi，以及成本驱动因子的取值Pi，代入以下公式计算工作量调整系数:
Figure BDA0002743936640000113
步骤2-5)：计算人月成本CPM。
进一步，步骤4-5)具体包括以下步骤：
步骤2-5-1)计算人月成本CPM1。
人员配比结构的合理性对软件研发有重要的影响，故人员的比例和工资水平都要充分考虑。按人员配置计算的人月成本计算方式如下式所示：
Figure BDA0002743936640000121
其中，CPM1为按人员配置计算的人月成本；Np为软件开发项目中包含的人员数；Qf为一年产生的固定资产折旧费总额；Qw为一年产生的工资费总额；Qm为一年内产生的管理费总额；Pe为项目组人员配比调整因子。设计项目组人员配比调整因子Pe对通常软件项目人员配比和贡献比情况如表9所示。
表9软件项目人员配比和贡献比情况表
标准人员配比SP<sub>i</sub> 标准贡献比SC<sub>i</sub> 分值
项目经理 6％ 2％ 2
架构设计师 6％ 20％ 20
高级开发人员 6％ 30％ 30
中级开发人员 13％ 20％ 20
初级开发人员 32％ 15％ 15
软件测试人员 31％ 8％ 8
QA质量管理人员 6％ 5％ 5
为了较全面地反映软件研发的人力劳动工作量，依据参与项目中人员中不同工作岗位对项目成本贡献不同，按照所不同岗位的职责和贡献进行重新划分。从上表可知一般项目主要由项目经理、架构设计人员、各级开发人员、测试人员、QA质量保证人员等七类组成，用Ci表示信息化项目中各自的真实的贡献比，则Pe的计算方式如下式所示：
Figure BDA0002743936640000122
其中，Ci为七类人员各自的真实贡献比，SCi为表中的标准贡献比，SPi为标准人员配比。
步骤2-5-2)计算人月成本CPM2。我国各地区程序员的收入处在不同水平，工资差距十分明显，所以需要充分考虑不同地区对工资的影响，计算方式如下式所示：
Figure BDA0002743936640000131
其中，CPM2是按地域计算的人月成本；LAPi是i地域程序员平均工资；TPi是i地域开发人数的百分比；n是多站点异地开发数。
步骤2-5-3)计算人月成本CPM。
本文从地域差异和人员配置合理性两个方面进行综合考虑，计算人月成本。计算方式如下式所示：
CPM＝CPM1×H1+CPM2×H2
其中，CPM1为按人员配置计算的人月成本；CPM2是按地域计算的人月成本；Hi是CPMi所占权重。
步骤2-6)：计算软件开发成本CHCEA。人力成本估算法是指在项目确定开发之后，对软件功能结构己经有了一个基本了解的基础上，通过源代码行数和人月成本来计算软件开成本，使用3个规模因子和15个成本驱动因子进行调整。软件开发成本计算公式为：
CHCEA＝A×KDSIB×EAF×CPM
其中，CHCEA是软件开发成本；KDSI是源代码指令千行数；EAF是工作量调整系数；A是基线乘法校正常数；B是规模系数；CPM是人月成本。
功能点价值分析法计算的是软件的价值，而人月成本价格法计算的是软件的价格。功能点价值分析法是从软件内部的功能点出发的，是从软件本身的角度计算的，因此此方法反映的是软件的价值。人月成本价格法，是从人力成本出发，价格受到工资、地点等因素的影响而波动，因此反映的是软件的价格。通过上述两个方面可以更加综合而全面的考量一个软件的成本。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于功能点与人力成本软件系统造价评估模型，属于软件技术领域。该模型包括基于功能点规模度量的软件项目价值估算模型和基于人力成本估算的软件项目价格估算模型；所述业务基于功能点规模度量的软件项目价值估算模型用于给出模型公式，指导软件项目的价值估算问题；所述业务基于人力成本估算的软件项目价格估算模型也用于给出模型公式，指导软件项目的价格估算问题。
2.根据权利要求1所述的基于功能点规模度量的软件项目价值估算模型，其特征在于：所述业务包含7种基本类型的业务：确定软件类型、定义分析范围和边界、计算功能复杂度、计算最终的功能点个数、根据软件功能点价格转换模型估算出软件的功能点调整前的成本、确定平均关联度、求出最终的软件价值。
3.根据权利要求1所述的一种基于人力成本估算的软件项目价格估算模型，所述业务包含6种基本类型的业务：计算千源代码行数KDSI、计算常数A和b、计算规模系数B、计算工作量调整系数EAF、计算人月成本CPM、计算软件开发成本CHCEA。
4.根据权利要求2所述的一种基于功能点规模度量的软件项目价值估算模型，其特征在于：所述方法包括以下步骤：确定软件类型，并根据软件类型定义分析范围和边界，依据标准计算出的软件的功能复杂度，计算最终的功能点个数，根据软件功能点价格转换模型估算出软件的功能点调整前的成本。
5.根据权利要求3所述一种基于人力成本估算的软件项目价格估算模型，其特征在于：所述方法包括以下步骤：计算千源代码行数KDSI，计算常数A和b，计算规模系数B，计算工作量调整系数EAF，计算人月成本CPM，计算软件开发成本CHCEA。
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