《軟件工程經(jīng)濟(jì)學(xué)》課件-第3章

第3章軟件的成本、工期與定價(jià)分析3.1軟件的成本構(gòu)成及其影響因素分析3.2軟件成本與工期的測(cè)算方法3.3軟件成本與價(jià)值工程分析3.4軟件產(chǎn)品的定價(jià)與營(yíng)銷(xiāo)習(xí)題三3.1軟件的成本構(gòu)成及其影響因素分析

3.1.1基本概念

成本(Cost)一詞在技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)中可以用不同的方式來(lái)加以定義，但通常我們認(rèn)為成本是取得各項(xiàng)生產(chǎn)要素、商品或勞務(wù)以及為實(shí)現(xiàn)特定經(jīng)濟(jì)目的而發(fā)生的耗費(fèi)。

1.成本的經(jīng)濟(jì)內(nèi)容

成本的經(jīng)濟(jì)內(nèi)容基本包括如下三個(gè)部分。

(1)勞動(dòng)資料方面的消耗，主要是固定資產(chǎn)折舊費(fèi)，與此相關(guān)的消耗還有設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)所需的動(dòng)力費(fèi)，為保持設(shè)備正常工作狀態(tài)所需的修理費(fèi)及設(shè)備購(gòu)買(mǎi)與安裝、運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用；

(2)勞動(dòng)對(duì)象方面的消耗，主要是各類(lèi)損耗材料費(fèi)及材料的倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸費(fèi)等；

(3)人工方面的消費(fèi)的消耗，主要是工資及與此相關(guān)的福利費(fèi)，為職工支付的保險(xiǎn)費(fèi)等。

2.成本所具有的特點(diǎn)

(1)消耗性。為獲取資產(chǎn)、形成良好的運(yùn)營(yíng)條件，開(kāi)拓市場(chǎng)，生產(chǎn)產(chǎn)品，提供服務(wù)及實(shí)現(xiàn)特定的利益都需要以一定的成本為代價(jià)。成本的消耗性特征決定了企業(yè)的基本目標(biāo)是降低成本，節(jié)約經(jīng)濟(jì)資源，實(shí)現(xiàn)“內(nèi)涵擴(kuò)大再生產(chǎn)”方式。

(2)補(bǔ)償性。由于企業(yè)成本的消耗性決定了其產(chǎn)品銷(xiāo)售后回收資金的補(bǔ)償性，這就使得成本應(yīng)作為定價(jià)的最低界限，且成本的高低決定著產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)及獲取利潤(rùn)的關(guān)鍵。

(3)目的性。成本的消耗總是與其特定的產(chǎn)品或勞務(wù)等相聯(lián)系，故成本的具體構(gòu)成及其量值大小取決于企業(yè)所欲實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

(4)綜合性。成本的耗費(fèi)是企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的綜合結(jié)果，因此，成本的高低將受到企業(yè)經(jīng)營(yíng)的各項(xiàng)活動(dòng)及相關(guān)因素的影響，如技術(shù)裝備水平的高低、生產(chǎn)規(guī)模的大小、生產(chǎn)要素的配置、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的安排、企業(yè)員工的素質(zhì)與技術(shù)水平、企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)營(yíng)策略、企業(yè)面臨的政治、經(jīng)濟(jì)環(huán)境等，這就使得企業(yè)成本構(gòu)成的多重性與復(fù)雜性。

(5)代償性。由于成本構(gòu)成的綜合性(多面性)，使得成本的許多構(gòu)成要素之間存在著一定的代償性。如產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，較低的技術(shù)設(shè)備導(dǎo)致較低的折舊，同時(shí)可能要以較高的材料、動(dòng)力，人工等消耗為代價(jià)；相反，對(duì)于較高技術(shù)人員的投入，工資及福利費(fèi)等的消耗又可以從這些人員熟練運(yùn)用設(shè)備，從而節(jié)約一定的材料、動(dòng)力消耗來(lái)得到補(bǔ)償。

3.成本的分類(lèi)

成本的分類(lèi)可以按照不同的準(zhǔn)則來(lái)進(jìn)行劃分，以下僅介紹三種分類(lèi)的有關(guān)概念。

(1)按照企業(yè)主要經(jīng)營(yíng)活動(dòng)來(lái)劃分，成本可分為五類(lèi)，即研究與開(kāi)發(fā)成本、采購(gòu)成本、生產(chǎn)成本、經(jīng)營(yíng)成本、管理費(fèi)用，此五種成本的構(gòu)成要素見(jiàn)表3.1。

(2)按成本與產(chǎn)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)劃分，成本可分為變動(dòng)成本與固定成本，其中變動(dòng)成本是指成本總額隨產(chǎn)量變動(dòng)而變化的成本，如原材料、燃料、動(dòng)力、生產(chǎn)工人的計(jì)件(時(shí))工資等成本，而固定成本則是指在一定的產(chǎn)量范圍內(nèi)成本總額將固定不變的成本，如廠房、設(shè)備折舊費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)、廣告費(fèi)、常雇人員工資開(kāi)支等，即使企業(yè)停產(chǎn)(產(chǎn)量為零)，這些費(fèi)用依然存在。其中，變動(dòng)成本又稱(chēng)為長(zhǎng)期成本，而固定成本又稱(chēng)為短期成本。這里所謂“短期”的含義，是由于在一定時(shí)期內(nèi)，企業(yè)往往來(lái)不及改變某些要素的投入量，亦即要素投入量為常數(shù)，因而此投入要素的成本亦成為常數(shù)。若設(shè)TC表總成本、TFC表總固定成本、TVC表總變動(dòng)

成本，并令θ為產(chǎn)量，AVC為平均可變成本，則一個(gè)簡(jiǎn)單的依賴(lài)于產(chǎn)量的成本函數(shù)為下式：

TC=TFC+TVC=TFC+θ·AVC

(3.1)

(3)按成本的確定時(shí)間來(lái)劃分，成本可分為預(yù)測(cè)成本、定額成本、計(jì)劃成本和實(shí)際成本。其中，預(yù)測(cè)成本是指在產(chǎn)品規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段依據(jù)一定的設(shè)計(jì)方案和某些預(yù)測(cè)方法來(lái)測(cè)算將來(lái)可能發(fā)生的成本。顯然，預(yù)測(cè)成本是不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較與選優(yōu)的依據(jù)，因而成本的估算(預(yù)測(cè))是工程經(jīng)濟(jì)分析中的一個(gè)重要內(nèi)容。企業(yè)在日常成本控制中，往往以現(xiàn)有的生產(chǎn)條件、工藝方法、設(shè)備性能為基礎(chǔ)，結(jié)合動(dòng)作研究和工藝測(cè)試來(lái)確定產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)消耗定額，而定額成本就是根據(jù)消耗定額所確定的產(chǎn)品生產(chǎn)成本。顯然，根據(jù)實(shí)際成本與定額成本的差別，可揭示實(shí)際消耗脫離定額消耗的差異，從而使產(chǎn)品的定額成本可被用來(lái)作為日常成本控制的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。計(jì)劃成本是根據(jù)消耗定額及有關(guān)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃而確定的生產(chǎn)產(chǎn)品在計(jì)劃期內(nèi)(通常是一年)應(yīng)該達(dá)到的成本，計(jì)劃成本一般作為年度成本考核的依據(jù)。實(shí)際成本則是根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的實(shí)際耗費(fèi)而計(jì)算的成本，它是產(chǎn)成品存貨與定價(jià)的基礎(chǔ)。3.1.2軟件成本構(gòu)成

軟件成本是指軟件在其生存周期(系統(tǒng)規(guī)劃、分析、設(shè)計(jì)、構(gòu)建與運(yùn)行維護(hù)階段)內(nèi)，為取得各種軟硬件資源的支持及維持系統(tǒng)的研究、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)與管理正常開(kāi)展所投入的人、財(cái)、物而支付的一切費(fèi)用。根據(jù)前述成本分類(lèi)的介紹可知，軟件成本實(shí)際上可看做是研究與開(kāi)發(fā)、采購(gòu)、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)成本與管理費(fèi)用的組合。表3.2列出了以軟件生存周期各階段

的成本構(gòu)成。對(duì)表3.2之各階段成本構(gòu)成進(jìn)行合并大致可得到如下的13個(gè)類(lèi)別。

(1)硬件購(gòu)置費(fèi)用。此費(fèi)用是系統(tǒng)硬件中有關(guān)計(jì)算機(jī)(服務(wù)器工作站等)及其相關(guān)設(shè)備，如不間斷電源、空調(diào)器、I/O設(shè)備的購(gòu)置與安裝費(fèi)用。

(2)網(wǎng)絡(luò)通信費(fèi)用。此費(fèi)用是系統(tǒng)硬件中有關(guān)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，通信線(xiàn)路器材之購(gòu)置與安裝費(fèi)用及租用公共通信線(xiàn)路的費(fèi)用與遠(yuǎn)程通信話(huà)務(wù)費(fèi)及特殊網(wǎng)絡(luò)服務(wù)費(fèi)等。

(3)軟件購(gòu)置費(fèi)用。此費(fèi)用是購(gòu)買(mǎi)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件及其他有關(guān)應(yīng)用軟件的費(fèi)用。

(4)基建費(fèi)用。此費(fèi)用包括新建、擴(kuò)建或改建機(jī)房，購(gòu)置計(jì)算機(jī)臺(tái)、柜及空調(diào)等費(fèi)用。

(5)人力資源費(fèi)用。此費(fèi)用包括各類(lèi)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)(開(kāi)發(fā))，測(cè)試人員與管理人員的工資、崗位津貼及其他附加費(fèi)用。

(6)硬件生產(chǎn)測(cè)試費(fèi)。某些軟件需要一些特殊性能要求的硬件設(shè)備(這些設(shè)備通常屬于國(guó)外禁運(yùn)設(shè)備之列或費(fèi)用很高)，故只能采用國(guó)內(nèi)自行制造而需要的分析、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)測(cè)試之費(fèi)用。

(7)軟件開(kāi)發(fā)/測(cè)試費(fèi)用。此費(fèi)用包括軟件網(wǎng)絡(luò)(應(yīng)用軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件等)的分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試等的費(fèi)用。

(8)水、電、運(yùn)輸費(fèi)用。此費(fèi)用包括軟件在系統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)(開(kāi)發(fā))、運(yùn)行與維護(hù)期間所消耗的水、電、設(shè)備物質(zhì)運(yùn)輸費(fèi)用。

(9)消耗材料及廢品損失費(fèi)用。此費(fèi)用包括軟件在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)(開(kāi)發(fā))、運(yùn)行與維護(hù)中的消耗材料如打印紙、色帶、硬盤(pán)等費(fèi)用及某些特殊性能設(shè)備生產(chǎn)中的廢品損失費(fèi)、停工損失費(fèi)。

(10)培訓(xùn)費(fèi)用。此費(fèi)用包括系統(tǒng)生產(chǎn)機(jī)構(gòu)有關(guān)技術(shù)人員及管理人員的培訓(xùn)進(jìn)修費(fèi)用及對(duì)用戶(hù)(系統(tǒng)應(yīng)用部門(mén))培訓(xùn)的費(fèi)用。

(11)系統(tǒng)營(yíng)銷(xiāo)費(fèi)用。某些軟件適宜于市場(chǎng)推銷(xiāo)，故需采用廣告、分銷(xiāo)與代銷(xiāo)的傭金、折扣費(fèi)用等相關(guān)費(fèi)用。

(12)管理費(fèi)用。此費(fèi)用包括辦公費(fèi)、差旅費(fèi)、會(huì)議費(fèi)等。

(13)其他費(fèi)用。此費(fèi)用包括設(shè)備、廠房等固定資產(chǎn)折舊費(fèi)，籌資的利息和罰金支出，數(shù)據(jù)與資料收集費(fèi)用，技術(shù)咨詢(xún)費(fèi)等。

在上述的13項(xiàng)軟件成本費(fèi)用中，固定資產(chǎn)折舊費(fèi)、辦公費(fèi)、差旅費(fèi)、會(huì)議費(fèi)、籌資的利息支出和罰金支出、常雇管理人員與技術(shù)人員的工資等為固定成本，而其他各項(xiàng)成本則為變動(dòng)成本。3.1.3軟件成本測(cè)算的影響因素分析

1.軟件成本測(cè)算的主要影響因素

軟件的成本測(cè)算是其系統(tǒng)工程經(jīng)濟(jì)分析中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它既是軟件各種技術(shù)設(shè)計(jì)方案比較選優(yōu)的依據(jù)，也是軟件定價(jià)的基礎(chǔ)。然而，由于實(shí)現(xiàn)特定經(jīng)濟(jì)目的之不同，故用于軟件各設(shè)計(jì)方案評(píng)審的成本應(yīng)屬于預(yù)測(cè)成本，而用于軟件定價(jià)之用的成本為實(shí)際成本，對(duì)于實(shí)際成本的計(jì)算并無(wú)困難，這只須對(duì)軟件生存周期中在規(guī)劃、分析、設(shè)計(jì)、構(gòu)建階段所耗費(fèi)的上述13項(xiàng)費(fèi)用(已發(fā)生的成本)按會(huì)計(jì)成本的要求合并，累加設(shè)為S1，則生存周期內(nèi)的總成本S=S1(1+α)，其中α為比例因子，αS1則為系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)期間的成本費(fèi)用，而α的取值需視不同的軟件性能與功能而定。對(duì)于預(yù)測(cè)成本的估算(或測(cè)算)，其情況則要復(fù)雜得多。這主要是由如下影響因素造成的：

(1)預(yù)測(cè)成本的估算大多是在系統(tǒng)規(guī)劃階段作出(系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段修改、完善)的，此時(shí)的成本測(cè)算人員對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的功能與性能需求及系統(tǒng)環(huán)境等情況尚未完全理解，而只是出于某些特殊需要(如投標(biāo)、申請(qǐng)基金支持、申請(qǐng)貸款等)而倉(cāng)促?gòu)氖碌臏y(cè)算工作。

(2)影響軟件成本的主要因素有三個(gè)，即設(shè)備、人力資源投入量(含水平)與工期，而在系統(tǒng)規(guī)劃階段要準(zhǔn)確度量這三個(gè)因素是較為困難的，它涉及到對(duì)硬件設(shè)備的性能與功能、對(duì)軟件系統(tǒng)的規(guī)模與復(fù)雜性、用戶(hù)在系統(tǒng)生產(chǎn)(開(kāi)發(fā))中的參與程度、生產(chǎn)(開(kāi)發(fā))隊(duì)伍的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)水平(如對(duì)有關(guān)硬件設(shè)備的生產(chǎn)或使用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)用戶(hù)業(yè)務(wù)流程的熟悉程度，軟件編程人員對(duì)編程語(yǔ)言的使用和開(kāi)發(fā)模式采用的經(jīng)歷)等的估計(jì)，這些都只能是粗糙的，因而預(yù)測(cè)成本的估算精度不高是在所難免的。

(3)為避免對(duì)影響系統(tǒng)成本各因素的逐項(xiàng)估算，信息系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)中常推崇采用各種模型(包括確定性模型與統(tǒng)計(jì)模型等)來(lái)求解，然而為避免模型復(fù)雜化，而導(dǎo)致求解困難，每個(gè)模型均有一系列相應(yīng)的假設(shè)前提，如生產(chǎn)人員具有穩(wěn)定(常數(shù))的勞動(dòng)生產(chǎn)率，系統(tǒng)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)(開(kāi)發(fā))的不同時(shí)期高、中、低技術(shù)人員的比例恒定等，而在實(shí)際生產(chǎn)(開(kāi)發(fā))過(guò)程中，這些假定往往不能被完全滿(mǎn)足，甚至需要的有關(guān)信息都可能不完全準(zhǔn)確甚至搜集不到，從而使這些模型的應(yīng)用必然會(huì)產(chǎn)生誤差。

(4)隨著軟件工程的推進(jìn)和深入，用戶(hù)對(duì)其所期望的目標(biāo)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)與相關(guān)知識(shí)日益加深，于是用戶(hù)往往會(huì)提出一些對(duì)系統(tǒng)功能與性能的調(diào)整甚至新增，這必然會(huì)使原有的預(yù)測(cè)成本與實(shí)際成本發(fā)生一定的差異。

(5)在成本測(cè)算中，國(guó)外大多采用統(tǒng)計(jì)模型通過(guò)參數(shù)估計(jì)來(lái)求解預(yù)測(cè)成本，其原理是成本函數(shù)之變動(dòng)規(guī)律是建立在大量歷史數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，而我國(guó)目前對(duì)各類(lèi)軟件的建設(shè)尚處于初級(jí)階段，絕大多數(shù)IT企業(yè)沒(méi)有此類(lèi)數(shù)據(jù)的采集與存貯制度及相應(yīng)的信息庫(kù)，因而只能借用或套用美、英等國(guó)沿用的模型來(lái)進(jìn)行成本測(cè)算，由于系統(tǒng)環(huán)境的差異，成本測(cè)算產(chǎn)生誤差也就成為必然。

(6)軟件的成本測(cè)算有時(shí)會(huì)出現(xiàn)屈從于外界環(huán)境要求的現(xiàn)象，例如投資人或上級(jí)主管部門(mén)對(duì)投資經(jīng)費(fèi)與時(shí)間的要求限制，投標(biāo)過(guò)程中為贏得生產(chǎn)(開(kāi)發(fā))合同而極力迎合投標(biāo)者(用戶(hù))的成本認(rèn)識(shí)等，這種“非真正”成本的測(cè)算在國(guó)內(nèi)、外項(xiàng)目建設(shè)中時(shí)有發(fā)生，于是成本測(cè)算的精度不高在所難免。

(7)由于信息系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展日新月異，一些新的開(kāi)發(fā)技術(shù)，如軟件重用技術(shù)(構(gòu)件技術(shù))，基于CASE(計(jì)算機(jī)輔助軟件工程)等都使成本測(cè)算模型難以施展其應(yīng)用空間?；谏鲜鲕浖杀緶y(cè)算的影響因素分析，我們認(rèn)為對(duì)待軟件的成本測(cè)算應(yīng)持如下態(tài)度：

(1)成本(預(yù)測(cè)成本)測(cè)算是一項(xiàng)十分重要而又必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)工作，需要采用科學(xué)與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度來(lái)認(rèn)真對(duì)待。

(2)成本測(cè)算又是一項(xiàng)復(fù)雜困難的任務(wù)，要認(rèn)識(shí)到其測(cè)算決非是一門(mén)精確的科學(xué)，因而不必在一定的誤差范圍內(nèi)而驚慌失措，而對(duì)測(cè)算工作橫加指責(zé)，同時(shí)也要認(rèn)識(shí)到成本測(cè)算是一項(xiàng)涉及技術(shù)與非技術(shù)因素(經(jīng)驗(yàn)、藝術(shù))的綜合復(fù)雜勞動(dòng)，因而積累經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)，建立NIS項(xiàng)目后期的成本評(píng)審及信息庫(kù)的建設(shè)是必要的。目前一般認(rèn)為在軟件系統(tǒng)環(huán)境與功能性能需求沒(méi)有大的變動(dòng)的條件下，預(yù)測(cè)成本的估計(jì)值與實(shí)際成本值的相對(duì)誤差也在±20%之內(nèi)應(yīng)可視為測(cè)算任務(wù)是成功的。

2.減少成本測(cè)算誤差的策略

為減少成本測(cè)算的誤差，建議軟件的成本測(cè)算采用如下策略：

(1)建議聘請(qǐng)成本測(cè)算顧問(wèn)或委托有經(jīng)驗(yàn)的信息系統(tǒng)成本測(cè)算機(jī)構(gòu)代為進(jìn)行此項(xiàng)工作。

(2)盡量注意積累本部門(mén)(企業(yè))的有關(guān)軟件建設(shè)項(xiàng)目的有關(guān)工程經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，以為今后形成適用于本部門(mén)的統(tǒng)計(jì)模型建立打下基礎(chǔ)，同時(shí)注意建設(shè)軟件的信息庫(kù)，以便采集存貯有關(guān)的軟件技術(shù)參數(shù)與工程經(jīng)濟(jì)參數(shù)，從而對(duì)本部門(mén)今后的軟件建設(shè)提供支持。

(3)采用各種生產(chǎn)(開(kāi)發(fā))策略以盡量減少用戶(hù)對(duì)新系統(tǒng)(目標(biāo)系統(tǒng))的性能與功能的不確定性，如需求分析盡量做到細(xì)致深入，加強(qiáng)與用戶(hù)的交流以及用戶(hù)盡早介入軟件的規(guī)劃

、設(shè)計(jì)與生產(chǎn)(開(kāi)發(fā))工作等。3.1.4軟件成本測(cè)算流程

根據(jù)上述軟件成本構(gòu)成及影響成本測(cè)算的因素分析，我們給出了如圖3.1所示的軟件預(yù)測(cè)成本測(cè)算流程。該流程首先根據(jù)軟件的系統(tǒng)規(guī)劃得到四個(gè)方面的需求與特性要求：

(1)有關(guān)硬件系統(tǒng)的性能、功能需求、系統(tǒng)特性和資源約束。

(2)有關(guān)軟件系統(tǒng)的功能需求、系統(tǒng)特性和資源約束。

(3)用戶(hù)環(huán)境及其特性。

(4)系統(tǒng)管理功能設(shè)計(jì)。圖3.1軟件預(yù)測(cè)成本測(cè)算流程然后根據(jù)這四個(gè)方面的需求與特性要求分別進(jìn)行有關(guān)類(lèi)別的成本計(jì)算或估算，然后再對(duì)軟件整個(gè)系統(tǒng)的成本與人力資源投入總量及其生存周期各階段的分布量進(jìn)行計(jì)算，最后對(duì)上述成本作靈敏度分析與風(fēng)險(xiǎn)分析。在對(duì)上述各類(lèi)成本的估算時(shí)還可根據(jù)信息庫(kù)的有關(guān)歷史數(shù)據(jù)及分析來(lái)對(duì)各類(lèi)成本的估算作修正。信息庫(kù)中存貯有該IT企業(yè)在過(guò)去的有關(guān)軟件構(gòu)建中的各項(xiàng)類(lèi)別成本數(shù)及硬件生產(chǎn)率，軟件生產(chǎn)率，軟件成本費(fèi)用率，生產(chǎn)函數(shù)中人力、資金對(duì)產(chǎn)出的彈性系數(shù)等等參數(shù)，可供分析與支持調(diào)用。

3.2軟件成本與工期的測(cè)算方法

3.2.1功能分解法

功能分解法的基本思想為首先從結(jié)構(gòu)上將軟件成本按功能/性能和生存周期階段兩個(gè)維度進(jìn)行分解，若設(shè)系統(tǒng)的生存周期為n個(gè)階段，軟件按功能/性能分為m個(gè)子系統(tǒng)，則該系統(tǒng)的功能分解示意圖見(jiàn)圖3.2，圖中的Nij表示軟件的第i功能/性能子系統(tǒng)在第j個(gè)生存周期階段的成本或工作量。然后由專(zhuān)家對(duì)每一個(gè)模塊工作量的最小可能值aj、最大可能值

bj和最可能值mj進(jìn)行估計(jì)，并利用信息庫(kù)中的一些重要工程經(jīng)濟(jì)參數(shù)(經(jīng)驗(yàn)值)如成本費(fèi)用率、勞動(dòng)生產(chǎn)率、工時(shí)費(fèi)用率等來(lái)綜合匯總計(jì)算系統(tǒng)的總成本，最后再對(duì)由兩種不同方式(其中一種計(jì)算只按功能/性能一個(gè)維度進(jìn)行分解，另一種計(jì)算則按功能/性能和生存周期階段二個(gè)維度進(jìn)行分解)所得到的成本估計(jì)值進(jìn)行對(duì)比分析，通過(guò)分析來(lái)尋找完成系統(tǒng)構(gòu)建的關(guān)鍵任務(wù)及研究關(guān)鍵任務(wù)的解決措施。利用功能分解法求解軟件成本估算的流程見(jiàn)圖3.3。以下通過(guò)例3.1來(lái)介紹該流程實(shí)現(xiàn)內(nèi)容。圖3.2系統(tǒng)的功能分解示意圖圖3.3功能分解法的成本測(cè)算流程圖

[例3.1]

某計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的一個(gè)子系統(tǒng)，根據(jù)對(duì)用戶(hù)的需求調(diào)查與分析，確定該系統(tǒng)按功能可劃分成七個(gè)功能模塊，它們分別是用戶(hù)接口控制模塊、二維幾何造型模塊、三維幾何造型模塊、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)管理模塊、外部設(shè)備控制模塊、計(jì)算機(jī)圖形顯示模塊和設(shè)計(jì)分析模塊。試對(duì)該軟件系統(tǒng)做成本與工作量估算。

解設(shè)上述七個(gè)功能模塊分別記為N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7，而各功能模塊的成本費(fèi)用率Coj(單位：元/行)、勞動(dòng)生產(chǎn)率Eoj(單位：行/人月)及各階段的工時(shí)費(fèi)用率αk(單位：元/人月)，則可由該企業(yè)的軟件構(gòu)建(歷史)信息庫(kù)可得數(shù)據(jù)，如表3.3所示，其中軟件生存周期僅考慮需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試四個(gè)階段。由專(zhuān)家及經(jīng)驗(yàn)可給出該軟件各模塊的最小可能值(最樂(lè)觀值)aj，最大可能值(最悲觀值)bj和最可能值mj。若設(shè)各模塊工作量均服從Γ分布，則由Γ分布性質(zhì)知各模塊期望(平均)工作量Ej有(3.2)行從而可計(jì)算各模塊成本Cj和以人月為單位的工作量Mj，其中Cj=CojEj元人月最后匯總有人月上述計(jì)算過(guò)程詳見(jiàn)表3.4，觀察表3.4可知系統(tǒng)成本Cs和工作量Es(Ms)是僅通過(guò)功能這一個(gè)維度分解而完成的匯總計(jì)算。為了使估算更具可靠性，我們還可以將系統(tǒng)工作量按功能與生存周期階段二個(gè)維度進(jìn)行分解，并利用表3.3的工時(shí)費(fèi)用率αk來(lái)計(jì)算系統(tǒng)在生存周期各階段的成本，并有(3.4)由表3.5可知，依次有元元元元由此可得系統(tǒng)總成本與總工作量(單位：人月)有人月元注意到通過(guò)兩條不同途徑得到了該軟件成本(單位：元)與工作量(單位：人月)的二組數(shù)值，但考慮到這二組數(shù)值有相對(duì)誤差:故可從中選擇二者之一輸出，例如從保守的觀點(diǎn)出發(fā)可選擇系統(tǒng)成本與系統(tǒng)工作量有然而我們注意到上述之成本與工作量是在生存周期的需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序編碼、系統(tǒng)測(cè)試四個(gè)階段成本與工作量基礎(chǔ)上的累計(jì)值，而并非在整個(gè)生存周期內(nèi)的累計(jì)值。而后者還包括系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)階段的成本，因而我們可在與的基礎(chǔ)上采用加乘因子的方法求得系統(tǒng)成本與工作量在整個(gè)生存周期內(nèi)的估計(jì)值與，即(3.5)式中βM與βC分別為工作量與成本的加乘因子，其取值將依賴(lài)于系統(tǒng)的功能與性能特性，例如根據(jù)此CAD軟件特性，可取βM=40%，βC=40%，則有系統(tǒng)成本與工作量在整個(gè)生存周期內(nèi)的估計(jì)值為人月萬(wàn)元此外，觀察表3.4可知，從成本分析的角度來(lái)看各模塊中成本較高的為N3(三維幾何造型模塊)和N7(設(shè)計(jì)分析模塊)，因此為進(jìn)行成本控制或降低系統(tǒng)成本首先應(yīng)關(guān)注N3和N7模塊，另外從人力資源投入的角度來(lái)分析，由表3.4可知投入量最大的同樣為N3和N7，因此可將N3和N7模塊作為系統(tǒng)成本分析的關(guān)鍵模塊，系統(tǒng)管理員可尋找相關(guān)措施來(lái)降低N3與N7的成本(例如設(shè)法提高N3與N7的勞動(dòng)生產(chǎn)率Eo3和Eo7以及降低N3和N7的成本費(fèi)用率Co3和Co7等)。觀察表3.5還可得知系統(tǒng)成本在需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序編碼和系統(tǒng)測(cè)試的階段分布中以系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段為最大，程序編碼階段為次之，了解上述的成本的時(shí)間分布特點(diǎn)將有助于企業(yè)的資金運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程。最后我們需要說(shuō)明的是：在圖3.4中關(guān)于各子系統(tǒng)Nj的成本特性值aj、mj、bj均是由一個(gè)專(zhuān)家給出的，考慮到一個(gè)專(zhuān)家對(duì)事物的認(rèn)識(shí)難免會(huì)有主觀、片面之處，因而由其個(gè)人來(lái)決定aj、mj、bj往往有可能不夠科學(xué)、可靠，而理論分析與經(jīng)驗(yàn)表明，若采用一個(gè)專(zhuān)家群體(專(zhuān)家組)來(lái)對(duì)上述成本特性值各自獨(dú)立地作出判斷，且當(dāng)這些判斷值彼此差異不大的情況下用這些判斷值的平均值來(lái)作為軟件各子系統(tǒng)的成本估值時(shí)將更為科學(xué)、可靠，從而產(chǎn)生了以專(zhuān)家群體作判斷為基礎(chǔ)的Delphi法。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于一些規(guī)模較大、研發(fā)經(jīng)費(fèi)較多的軟件項(xiàng)目，在對(duì)其作成本估計(jì)時(shí)，項(xiàng)目管理部門(mén)往往采用Delphi法。圖3.4Delphi法求解流程3.2.2Delphi法

Delphi法又稱(chēng)專(zhuān)家群體法，是由美國(guó)Rand公司首先推出的一種專(zhuān)家群體意見(jiàn)性預(yù)測(cè)法，設(shè)NIS根據(jù)系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)擬由n個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，則采用Delphi法對(duì)該系統(tǒng)各子系統(tǒng)的成本估值求解流程見(jiàn)圖3.4。

在圖3.4的框1中有關(guān)專(zhuān)家調(diào)查表的設(shè)計(jì)可見(jiàn)表3.6。表3.6與圖3.4中有關(guān)符號(hào)之含義如下：

ε0:專(zhuān)家組對(duì)各子系統(tǒng)成本調(diào)查的終止上界;

P0:專(zhuān)家組對(duì)各子系統(tǒng)成本調(diào)查的次數(shù)上限;

Cki:專(zhuān)家k對(duì)i子系統(tǒng)成本的估計(jì)值;

:專(zhuān)家組對(duì)i子系統(tǒng)成本估值的平均值;

σi:專(zhuān)家組對(duì)i子系統(tǒng)成本估值的樣本均方差值;

εi:專(zhuān)家組對(duì)i子系統(tǒng)成本估值的變異系數(shù);

aki:專(zhuān)家k對(duì)i子系統(tǒng)成本估計(jì)的最樂(lè)觀值(下界);

mki:專(zhuān)家k對(duì)i子系統(tǒng)成本估計(jì)的最可能值(中間值);

bki:專(zhuān)家k對(duì)i子系統(tǒng)成本估計(jì)的最悲觀值(上界)。并有(3.6)圖3.4中框6中的決策準(zhǔn)則Ⅰ之有關(guān)內(nèi)容如下：

(1)對(duì)于專(zhuān)家組預(yù)先給定的ε0，若在某次調(diào)查中對(duì)子系統(tǒng)Nj有εj≤ε0，則可將對(duì)應(yīng)的作為專(zhuān)家組意見(jiàn)，以后的調(diào)查將不再對(duì)Nj進(jìn)行；若該次調(diào)查有εj>ε0，則對(duì)Nj繼續(xù)進(jìn)行下一次調(diào)查。

(2)對(duì)于專(zhuān)家組預(yù)先設(shè)定的調(diào)查次數(shù)P0，若對(duì)所有的調(diào)查次數(shù)P=1~P0,子系統(tǒng)Nj均有εj>ε0,則可取各次調(diào)查(P)的平均值輸出，即有。其中，為第P次調(diào)查中專(zhuān)家組對(duì)Nj子系統(tǒng)成本的平均估值。

圖3.4中框7中的修改準(zhǔn)則Ⅱ之有關(guān)內(nèi)容如下：

(1)若專(zhuān)家k對(duì)子系統(tǒng)Nj之第P次成本估值有,則要求專(zhuān)家k在下一次調(diào)查中提高對(duì)Nj之成本估值，并有;

(2)若專(zhuān)家k對(duì)子系統(tǒng)Nj之第P次成本估值有,則要求專(zhuān)家k在下一次調(diào)查中降低對(duì)Nj之成本估值，并有

;

(3)若專(zhuān)家k對(duì)子系統(tǒng)Nj之第P次成本估值有,則要求專(zhuān)家k在下一次調(diào)查中對(duì)Nj之成本估值保持不變，或按(1)、(2)法則修改。

由于Delphi法是系統(tǒng)工程中的一種常用的綜合評(píng)價(jià)方法，故上述Delphi法不僅對(duì)成本估值有效，而且也適用于對(duì)系統(tǒng)的規(guī)模、復(fù)雜性、性能、功能等的評(píng)價(jià)。3.2.3統(tǒng)計(jì)模型法

1.統(tǒng)計(jì)模型法的基本思想

運(yùn)用統(tǒng)計(jì)模型法來(lái)作軟件成本預(yù)測(cè)或估計(jì)的基本思想為：首先尋找對(duì)軟件成本y的影響要素x1，x2，…，xn，一般來(lái)講，這些影響成本的要素有設(shè)備(硬件)投入(購(gòu)買(mǎi))、人力資源投入、工作量、工期、系統(tǒng)功能/性能、環(huán)境，等等；然后從中選出一些主要影響要素和收集企業(yè)(機(jī)構(gòu))長(zhǎng)期從事軟件開(kāi)發(fā)時(shí)這些要素的數(shù)據(jù)序列(可從IT企業(yè)信息庫(kù)中獲得)及對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目成本序列，在此基礎(chǔ)上通過(guò)研究這些主要影響因素與成本的統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)關(guān)系建立起統(tǒng)計(jì)模型(圖3.5給出了統(tǒng)計(jì)模型的關(guān)聯(lián)關(guān)系圖)；最后通過(guò)統(tǒng)計(jì)模型來(lái)預(yù)測(cè)軟件的成本。此統(tǒng)計(jì)模型的建立常采用回歸分析法。圖3.5統(tǒng)計(jì)模型的關(guān)聯(lián)關(guān)系圖統(tǒng)計(jì)模型通常有一元函數(shù)y=f(x)與多元函數(shù)y=f(x1，x2，…，xn)兩種。當(dāng)然，前者可看成后者當(dāng)n=1時(shí)的特殊情況。以下我們以一元函數(shù)形式為例來(lái)介紹統(tǒng)計(jì)模型的建立及其數(shù)學(xué)原理，對(duì)于多元函數(shù)形式的統(tǒng)計(jì)模型的建立是類(lèi)似的。

2.常見(jiàn)的一元統(tǒng)計(jì)模型

在工程經(jīng)濟(jì)分析中，常見(jiàn)的具有一元非線(xiàn)性函數(shù)形式的統(tǒng)計(jì)模型有六類(lèi)，其數(shù)學(xué)形式與對(duì)應(yīng)幾何圖形見(jiàn)圖3.6。

以下以統(tǒng)計(jì)模型y=axb為例來(lái)介紹該統(tǒng)計(jì)模型的建立過(guò)程及其數(shù)學(xué)原理：其中，y為軟件成本，x為影響成本的主要要素，如人力資源投入量、工作量、設(shè)備購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用等。對(duì)y=axb兩邊同取對(duì)數(shù)，則有l(wèi)ny=lna+blnx，令Y=lny，A=lna，X=lnx，則統(tǒng)計(jì)模型y=axb相當(dāng)于如下線(xiàn)性模型:

Y=A+bX圖3.6常見(jiàn)一元統(tǒng)計(jì)模型幾何圖形如果企業(yè)在過(guò)去曾參與或主持過(guò)類(lèi)似的軟件項(xiàng)目l個(gè)，并在信息庫(kù)中記錄并存貯了這l個(gè)軟件項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的xn與yn數(shù)值，亦即數(shù)據(jù)序列(xn，yn)，n=1~l已知，則由線(xiàn)性回歸分析的知識(shí)可知由此求解線(xiàn)性模型的參數(shù)A與b，并有(3.7)利用(3.7)式的參數(shù)A與b的估計(jì)值，即可建立統(tǒng)計(jì)模型

y=axb=eAxb(3.8)

根據(jù)回歸分析的知識(shí)，(3.8)式之統(tǒng)計(jì)模型能否作為合理、可靠的預(yù)測(cè)模型，尚需經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。若記參數(shù)T，有(3.9)對(duì)于給定的參數(shù)T，和置信度β，若滿(mǎn)足如下檢驗(yàn)條件，則(3.8)式的統(tǒng)計(jì)模型通過(guò)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，并可作為對(duì)yn的預(yù)測(cè)模型；若檢驗(yàn)條件不滿(mǎn)足，則或重新尋找擬合模型，或重新尋找影響因素。檢驗(yàn)條件：(3.10)檢驗(yàn)條件算式中的tα(m)為自由度是m的T統(tǒng)計(jì)量，α=1－β。對(duì)于給定的m=l－2和α=1－β，可由統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)表中查出tα/2(l－2)的數(shù)值，從而可判斷(3.10)式是否成立。圖3.7給出了預(yù)測(cè)模型的求解流程。

[例3.2]

美IBM公司的Walston&Felix對(duì)IBM聯(lián)合系統(tǒng)分部(FSD)負(fù)責(zé)的60個(gè)軟件工程項(xiàng)目的工作量與規(guī)模進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，獲得了數(shù)據(jù)序列{(xn，yn)，n=1，2，…，60}。其中，yn表示第n個(gè)軟件工程的工作量(單位為人月或PM)；xn表示第n個(gè)軟件工程項(xiàng)目的規(guī)模(源代碼千行數(shù)，記為kLOC)；60個(gè)軟件工程的源代碼行數(shù)從400到467000LOC，而開(kāi)發(fā)的工作量從1.2人月到117.58人月，共使用29種不同語(yǔ)言和66種計(jì)算機(jī)。他們根據(jù)數(shù)據(jù)序列{(xn，yn),n=1,2,…,60}在xOy平面上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)序列進(jìn)行了聯(lián)結(jié)，并根據(jù)此聯(lián)結(jié)曲線(xiàn)的趨勢(shì)與圖形特征選擇了前述六種統(tǒng)計(jì)模型中的圖3.6(b)，并進(jìn)而將上述數(shù)據(jù)序列代入(3.7)式，求得有

圖3.7預(yù)測(cè)模型求解流程且通過(guò)了(3.9)式與(3.10)式的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)條件，從而得到了由軟件工程規(guī)模來(lái)推算工作量的如下預(yù)測(cè)模型:

y=5.2×x0.91

人月

如果再利用信息庫(kù)中的有關(guān)工時(shí)費(fèi)用率α(單位：元/人月)，則又可得到IBM公司由軟件工程規(guī)模推算對(duì)應(yīng)成本的成本測(cè)算模型為

C=αy=5.2α·x0.91

元

利用(3.7)～(3.10)式的數(shù)學(xué)原理，IBM公司還得了如下一些估算公式：

C=4.1×x0.36=13.47×y0.35

S=0.54×y0.6

F=49×x1.01

式中，y為軟件工程項(xiàng)目的工作量(單位:人月)；x為軟件工程項(xiàng)目的規(guī)模(單位：源代碼千行數(shù)即kLOC)；D為軟件工程項(xiàng)目的持續(xù)時(shí)間或工期(單位：月)；S為軟件工程項(xiàng)目投入的人力資源數(shù)(單位：人)；F為軟件工程項(xiàng)目的文檔數(shù)量(單位：頁(yè))。

需要說(shuō)明的是，上述統(tǒng)計(jì)模型是在IBM公司聯(lián)合系統(tǒng)分部下屬的技術(shù)人員水平、工作環(huán)境等條件下，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析與檢驗(yàn)所得到的；如果技術(shù)人員的水平與工作環(huán)境發(fā)生變化，則上述統(tǒng)計(jì)模型就可能不一定合理可靠。因此，我國(guó)的一些IT企業(yè)應(yīng)該及早地建立符合我國(guó)國(guó)情及對(duì)企業(yè)本身合理可靠的對(duì)應(yīng)統(tǒng)計(jì)模型，這樣才有利于今后的軟件成本分析的展開(kāi)。3.2.4影響因子法

1.影響因子法模型的求解思想

影響因子法又名驅(qū)動(dòng)因子法，是一種在統(tǒng)計(jì)模型的基礎(chǔ)上通過(guò)引入更多的對(duì)y有影響的要素來(lái)完成對(duì)統(tǒng)計(jì)模型估計(jì)值的修正的一種定性與定量相結(jié)合的方法。該模型的求解思想是：首先確定對(duì)因變量y作出估計(jì)的統(tǒng)計(jì)模型y=g(x1，x2，…，xn)，其中，xj(j=1~n)為對(duì)y有較大影響的有限的幾個(gè)影響要素(定量估計(jì)值)；考慮到僅憑上述統(tǒng)計(jì)模型來(lái)對(duì)y作出估計(jì)，有可能遺漏了更多的其他影響要素，從而使估計(jì)的結(jié)果不夠合理和全面，為此，在上述統(tǒng)計(jì)模型的基礎(chǔ)上再引入一個(gè)綜合影響要素U，并令

，其中，U1，U2，…，Um是除x1，x2，…，xn以外的其他對(duì)y有影響的影響要素(估計(jì)值)，從而用以下修正模型來(lái)對(duì)y估計(jì)值作出求解將更為科學(xué)、合理。其中，修正模型為

需要說(shuō)明的是：

(1)影響要素x1，x2，…，xn與U1，U2，…，Um的取舍依賴(lài)于y。顯然，對(duì)于不同工程經(jīng)濟(jì)含義的y，應(yīng)有不同的xj(j=1~n)與Uk(k=1~m)。(3.11)

(2)諸多影響要素歸入xj的基本準(zhǔn)則有三條：①對(duì)y有重要影響的要素歸入xj，而影響相對(duì)不重要的要素則歸入U(xiǎn)j；②易于定量的影響要素歸入xj，不易定量的影響要素歸入U(xiǎn)j；③xj的個(gè)數(shù)不宜太多，否則統(tǒng)計(jì)模型的求解將成為困難。例如考慮一個(gè)對(duì)通信性能要求較高的NIS，若y表示該NIS的成本(單位：萬(wàn)元)，則其主要影響要素可考慮為硬(軟)件的設(shè)備(開(kāi)發(fā)工具)投資額x1(單位：萬(wàn)元)和系統(tǒng)構(gòu)建工期x2(單位：人年)，而除x1、x2以外，對(duì)NIS成本有影響的因素可分成四類(lèi)，即系統(tǒng)的規(guī)模、復(fù)雜性與主要性能需求，系統(tǒng)的功能需求，系統(tǒng)的人力資源特性，系統(tǒng)構(gòu)建的環(huán)境特性。此四類(lèi)影響因素的詳細(xì)分解見(jiàn)表3.7。從而該軟件采用影響因子法的修正模型如下：

(3.12)有關(guān)統(tǒng)計(jì)模型y=g(x1，x2)的建立與前述統(tǒng)計(jì)模型法所述類(lèi)似，需利用IT企業(yè)信息庫(kù)中有關(guān)x1(設(shè)備與工具投資額)與x2(工期)的歷史數(shù)據(jù)序列經(jīng)過(guò)多元回歸分析技術(shù)求解得到，常用的g(x1，x2)之函數(shù)形式有

2.修正模型中影響因子Uj的取值方法

考慮到影響因子Uj大多為不易量化的定性變量，為使這些定性變量量化和使模型求解簡(jiǎn)單化，人們常利用系統(tǒng)工程中給出的因子等級(jí)評(píng)分法。利用該方法求解Uj的基本思路為首先確定各影響因子的度量等級(jí)數(shù)(常用的等級(jí)數(shù)可在3~9中任取一數(shù))，然后給出Uj的每一個(gè)等級(jí)度量的定性(或定量)說(shuō)明(如表3.8所示)，最后給出各影響因子度量的等級(jí)分表(如表3.9)，從而可由系統(tǒng)的有關(guān)人員(或?qū)＜?依據(jù)軟件的具體各類(lèi)特性的實(shí)際狀況按照等級(jí)分表來(lái)給出Uj的具體等級(jí)分(度量)值，從而完成(3.11)式模型的求解。作為案例，以下我們給出了Boehm所建立的利用影響因子法求解軟件工程成本C、工作量M和進(jìn)度Tα的修正模型及其有關(guān)參數(shù)。

[例3.3](COCOMO模型)COCOMO模型是構(gòu)造性成

本模型(ConstructiveCostModel)的縮寫(xiě)，該模型是采用影響因子法原理所建立的一種適用于系統(tǒng)規(guī)劃階段作軟件成本估算的預(yù)測(cè)成本估算模型。該模型的數(shù)學(xué)形式如下，它是一個(gè)由五個(gè)算術(shù)表達(dá)式構(gòu)成的組合模型，組合模式的求解流程見(jiàn)圖3.8：(3.13)式(3.13)模型中各變量的工程經(jīng)濟(jì)含義如下：Cs為軟件開(kāi)發(fā)成本(單位：美元)；α為軟件開(kāi)發(fā)階段的工時(shí)費(fèi)用率(單位：美元/人月)；Ms為軟件開(kāi)發(fā)階段的修正工作量(單位：人月)；Mo為軟件開(kāi)發(fā)階段的基本工作量(單位：人月)；L為軟件開(kāi)發(fā)規(guī)模(單位：源指令千行數(shù)或kDSI)；U為軟件綜合影響因子(無(wú)量綱)；Uj為對(duì)成本有一定影響的第j個(gè)影響因子(無(wú)量綱)，j=1~15；Td為軟件開(kāi)發(fā)工期(單位：月)；r，k，h，d為形式參數(shù)。圖3.8COCOMO模型求解流程根據(jù)圖3.8所示的求解流程，為求解Cs與Td，首先應(yīng)對(duì)待估目標(biāo)軟件的規(guī)模作出估計(jì),這一任務(wù)通?？捎绍浖_(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)中有經(jīng)驗(yàn)的軟件分析師或?qū)＜乙罁?jù)該軟件的目標(biāo)與功能需求以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)作出估計(jì);其次應(yīng)該給出模型(3.13)式中形式參數(shù)r、k、h、d的具體數(shù)值，這一問(wèn)題由Boehm根據(jù)對(duì)其所掌握的軟件工程有關(guān)信息進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析后給出的如表3.10所示的r、k、h、d的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)所解決。在表3.10中，Boehm給出了對(duì)應(yīng)于三種不同類(lèi)型軟件的對(duì)應(yīng)形式參數(shù)值。其中所謂組織型(Organic又稱(chēng)有機(jī)型)，是指規(guī)模相對(duì)較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的軟件項(xiàng)目，此類(lèi)軟件需求不那么苛刻，開(kāi)發(fā)人員對(duì)此類(lèi)軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)目標(biāo)理解充分，工作經(jīng)驗(yàn)豐富，對(duì)軟件的使用環(huán)境很熟悉，受硬件的約束較少，程序的規(guī)模不是很大(小于5萬(wàn)行)。例如，多數(shù)應(yīng)用軟件及老的操作系統(tǒng)和編譯程序均屬此種類(lèi)型。所謂嵌入型，是指此種軟件要求在緊密聯(lián)系的硬件、軟件和操作的限制條件下運(yùn)行，通常與某些硬件設(shè)備結(jié)合在一起。因此，這種類(lèi)型對(duì)接口、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法的要求較高，而軟件規(guī)模任意。例如，大而復(fù)雜的事務(wù)處理系統(tǒng)、大型/超大型的操作系統(tǒng)、航天測(cè)控系統(tǒng)、大型指揮系統(tǒng)，均屬此種類(lèi)型。所謂半獨(dú)立型，是指對(duì)此種軟件的要求介于上述兩種軟件之間，但軟件規(guī)模和復(fù)雜度都屬于中等以上，最大可達(dá)30萬(wàn)行。例如，大多數(shù)事務(wù)處理系統(tǒng)、新的操作系統(tǒng)、新的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、大型的庫(kù)存/生產(chǎn)控制系統(tǒng)、簡(jiǎn)單的指揮系統(tǒng)，均屬此種類(lèi)型。根據(jù)影響因子法的基本原理，為求解軟件成本，還應(yīng)解決對(duì)軟件成本的影響要素的識(shí)別和給出各影響因子不同等級(jí)的等級(jí)分值表等問(wèn)題。Boehm等人根據(jù)對(duì)其所掌握的軟件工程的有關(guān)信息，對(duì)軟件成本有所影響的104個(gè)要素進(jìn)行了研究，最終他們識(shí)別出四大類(lèi)共15個(gè)影響要素如表3.11中的第一、二列所示。表中各影響因子Uj的度量等級(jí)分為六檔，且根據(jù)各影響因子Uj的各自特性，有的度量等級(jí)采用四檔(如U4，U5等)有的度量等級(jí)采用了五檔(如U8，U9等)，有的度量等級(jí)采用了六檔(如U3)。顯然，利用模型(3.13)式和圖3.8的求解流程，以及表3.10的形式參數(shù)表和表3.11的影響因素等級(jí)分值表，即可根據(jù)目標(biāo)軟件的目標(biāo)功能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)估計(jì)出軟件規(guī)模L以及各影響因子Uj的等級(jí)分值，從而使軟件的成本、工作量與工期的估計(jì)問(wèn)題得到解決。作為結(jié)構(gòu)化模型的應(yīng)用，以下我們介紹一個(gè)通信軟件的成本與工期估計(jì)問(wèn)題。

[例3.4]

考慮一個(gè)規(guī)模為10kDSI的商用軟件中的遠(yuǎn)程通信控制軟件(嵌入型軟件)，根據(jù)該目標(biāo)軟件的目標(biāo)、功能需求以及開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)人力資源投入的現(xiàn)實(shí)狀況，可得到各影響因子Uj的具體內(nèi)涵如表3.12的第二列，又得知該軟件開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)的工時(shí)費(fèi)用率α=4000元/人月，試對(duì)該目標(biāo)軟件的成本、工作量與工期作出估計(jì)。

解首先由目標(biāo)軟件的基本特性(嵌入型)、表3.10和模型(3.12)式，可知有

Mo=rLk=2.8×101.2=44.38人月其次，由表3.12第二列中對(duì)各影響因子的具體內(nèi)涵及表3.11可得到各影響因子對(duì)應(yīng)的等級(jí)分值并記錄于表3.12第三列，于是可得到綜合影響因子為最后由(3.12)式可得到

Ms=U·M0=1.17×44.38=51.5人月

Td=h(Ms)d=2.5×(51.5)0.32=8.9月

Cs=α·Ms=4000×51.5=20.6萬(wàn)元

需要說(shuō)明的是，(3.12)式的模型國(guó)外稱(chēng)為中級(jí)COCOMO模型，它適用于中、小規(guī)模軟件的成本估算問(wèn)題，但對(duì)于大型軟件而言這種估算過(guò)于粗略，且無(wú)法按階段來(lái)估算其工作量與成本的分配問(wèn)題，而上述問(wèn)題則是大型軟件人力資源投入與成本的組織與分配所關(guān)注的。于是在中級(jí)COCOMO模型的基礎(chǔ)上人們引入了所謂詳細(xì)(高級(jí))COCOMO模型。

詳細(xì)COCOMO模型與中級(jí)COCOMO模型的區(qū)別在于：

(1)詳細(xì)COCOMO模型在中級(jí)COCOMO模型的基礎(chǔ)上對(duì)各影響因子按照開(kāi)發(fā)階段的四個(gè)子階段(需求和產(chǎn)品設(shè)計(jì)子階段，詳細(xì)設(shè)計(jì)子階段，編程和單元測(cè)試子階段，集成與測(cè)試子階段)作進(jìn)一步的分解，并按各子階段給出各影響因子Uj的等級(jí)度量分值表及其相應(yīng)的說(shuō)明。

(2)對(duì)于不同類(lèi)型(組織型、半獨(dú)立型和嵌入型)和不同規(guī)模(小型、次中型、中型、大型、巨型)的軟件工程，進(jìn)一步給出了軟件開(kāi)發(fā)四個(gè)子階段的工作量的分布比例(%)的推薦值。

3.模型的修正

Boehm推出的上述COCOMO模型是在其所在機(jī)構(gòu)的特定環(huán)境下推出的,我們引入該模型時(shí)切不可機(jī)械搬用,而應(yīng)在該模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)修正來(lái)尋求適合于我國(guó)國(guó)情、本企業(yè)的構(gòu)造性成本模型。以下介紹這樣的修正工作的基本思想。

(1)單參數(shù)修正。設(shè)M0=rLks中Boehm給出的k=1.05可用(y=axb中b反映了該曲線(xiàn)的彎曲程度)，而r需修正。此時(shí)可利用本企業(yè)(軟件開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu))在同樣配置環(huán)境下過(guò)去已完成的同一模式n個(gè)軟件項(xiàng)目的樣本數(shù)據(jù)，如規(guī)模Li，工作量乘數(shù)Ui，實(shí)際開(kāi)發(fā)工作量MMi，i=1~n，然后可通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的最小二乘法來(lái)求解新的適合于本企業(yè)環(huán)境的統(tǒng)計(jì)模型。設(shè)Mi=UirLki，作如下平方誤差和S(r):其中，θ=UiLi1.05，為求S(r)取最小時(shí)的r，可作求導(dǎo)運(yùn)算有可解得有(3.14)

[例3.5]

某軟件開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)已完成了五個(gè)組織型軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，各項(xiàng)目的參數(shù)如表3.13所示，現(xiàn)取k=1.05，擬對(duì)r進(jìn)行修正。試求解在上述開(kāi)發(fā)環(huán)境下的成本構(gòu)造性模型。

解由(3.15)式及表3.13可得

由此可得新模型為

(2)雙參數(shù)修正。若模型M0=rLks可用，但需對(duì)參數(shù)r與k同時(shí)修正，此時(shí)可利用軟件開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)過(guò)去已開(kāi)發(fā)過(guò)的同一模式的參數(shù)樣本序列{Li，Ui，MMi，i=1~n}運(yùn)用最小二乘法，求解最優(yōu)化問(wèn)題即可，為此，可設(shè)

，令，可解得(3.15)其中

[例3.6]

有關(guān)項(xiàng)目參數(shù)同表3.13，試求解在此開(kāi)發(fā)環(huán)境下雙參數(shù)修正的成本模型。

解假設(shè)，故有最小平方誤差，對(duì)上述參數(shù)值經(jīng)計(jì)算可得表3.14。利用(3.15)式可算得a1=6.08,a2=7.92,b1=9.25,b2=11.82,故有故有新模型

4.COCOMO(2000)介紹

Boehm在1987年推出的成本構(gòu)造性模型(COCOMO)基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐與研究,于2000年推出了一種新的成本構(gòu)造性模型COCOMOⅡ。該模型與COCOMO(81)相比較具有下述特點(diǎn)：①保留了COCOMO(81)的基本功能，且具有兼容性；②為適應(yīng)軟件工程技術(shù)學(xué)與軟件工程管理學(xué)發(fā)展的需要，引入了在1980～2000年軟件技術(shù)與軟件管理中的一些新概念，如軟件重用、過(guò)程成熟度等，以解決由此而產(chǎn)生的新的軟件工程經(jīng)濟(jì)問(wèn)題；③在軟件成本估算時(shí)提供了多條途徑，如采用kLOC作為規(guī)模的度量和采用功能點(diǎn)作為規(guī)模的度量，然后轉(zhuǎn)化成軟件成本的估算；④修改和調(diào)整了一些算法，如多模塊工作量算法等；⑤編制了相關(guān)的支持軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)，可對(duì)軟件開(kāi)發(fā)、重用、業(yè)務(wù)外包、軟件包購(gòu)買(mǎi)、投資等決策活動(dòng)提供支持；⑥在將COCOMOⅡ推向市場(chǎng)時(shí)采用了一些軟件營(yíng)銷(xiāo)手段(策略)，如建立會(huì)員制，通過(guò)提供相關(guān)知識(shí)與教程培訓(xùn)、專(zhuān)家指導(dǎo)、提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)方法等服務(wù)策略來(lái)實(shí)現(xiàn)其運(yùn)營(yíng)目標(biāo)。以下簡(jiǎn)述由kLOC計(jì)算成本的COCOMOⅡ的基本算法。算法中的相關(guān)參數(shù)內(nèi)涵詳見(jiàn)表3.15。(3.16)由式(3.16)可知，為計(jì)算Cs和Td，需要根據(jù)軟件的屬性確定A、B、C、D、Fj、Uk等參數(shù)值和工時(shí)費(fèi)用率α。其中，α可用地區(qū)或行業(yè)水平確定，F(xiàn)j的確定見(jiàn)表3.16，Uj的確定見(jiàn)表3.17，規(guī)模Ls的確定與前相同，可用功能分解法、Delphi法等確定，其他參數(shù)Boehm建議A=2.94，B=0.91，

C=3.67，D=0.28，n=17。3.2.5表格法與類(lèi)比法

1.類(lèi)比法

任何一個(gè)軟件機(jī)構(gòu)，其開(kāi)發(fā)的目標(biāo)軟件一般有如下兩種狀況：①目標(biāo)軟件是全新的，即相對(duì)于該軟件的開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)而言，目標(biāo)軟件的結(jié)構(gòu)、功能是從未接觸過(guò)的，或開(kāi)發(fā)人

員有了很大的變化；②目標(biāo)軟件與過(guò)去已開(kāi)發(fā)過(guò)的某一軟件有相同或類(lèi)似的功能與結(jié)構(gòu)，而開(kāi)發(fā)人員變化較小，此時(shí)可利用類(lèi)比法來(lái)估計(jì)新的目標(biāo)軟件的成本。設(shè)開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)過(guò)去已開(kāi)發(fā)過(guò)一個(gè)軟件SA，其規(guī)模為L(zhǎng)A，現(xiàn)欲開(kāi)發(fā)的目標(biāo)軟件為SB，其規(guī)模為L(zhǎng)B，由于目標(biāo)軟件SB之結(jié)構(gòu)、功能與原軟件SA有類(lèi)似之處，故SB可通過(guò)對(duì)SA軟件的改編來(lái)完成?，F(xiàn)引入改編調(diào)整系數(shù)AAF，并認(rèn)為改編的工作是通過(guò)設(shè)計(jì)修改、編碼修改和集成修改三部分工作來(lái)完成的。

設(shè)DM表示為適應(yīng)新目標(biāo)、新環(huán)境，對(duì)原開(kāi)發(fā)軟件SA所作的設(shè)計(jì)修改百分比；CM表示為適應(yīng)新目標(biāo)、新環(huán)境，對(duì)原開(kāi)發(fā)軟件SA所作的代碼修改百分比；IM表示為適應(yīng)新目標(biāo)、新環(huán)境，對(duì)原開(kāi)發(fā)軟件SA所作的集成修改百分比，則有

AAF=W1·DM+W2·CM+W3·IM

(3.17)權(quán)系數(shù)Boehm建議取W1=0.4，W2=W3=0.3。

利用(3.17)式及原開(kāi)發(fā)軟件SA的規(guī)模LA，即可估計(jì)新的目標(biāo)軟件的規(guī)模有

LB=LA·AAF=LA·(0.4DM+0.3CM+0.3IM)

(3.18)

進(jìn)而由規(guī)模還可計(jì)算出相應(yīng)的軟件工作量和成本。

[例3.7]

某軟件公司已開(kāi)發(fā)過(guò)一種規(guī)模為10kLOC的生產(chǎn)輔助設(shè)計(jì)軟件SA，現(xiàn)欲將其改編為生產(chǎn)過(guò)程控制軟件SB，經(jīng)估算其設(shè)計(jì)、編碼與集成修改的百分比為DM=35，CM=60，IM=140，并有工作量乘數(shù)U=1.17，工時(shí)費(fèi)用率FC=6000元/人月。試?yán)妙?lèi)比法估計(jì)目標(biāo)軟件SB的成本。

解由(3.18)式與(3.17)式可得

AAF=0.4×35+0.3×60+0.3×140=74

LB=LA·AAF=10kLOC×74%=7.4kLOC

注意到生產(chǎn)過(guò)程控制軟件屬嵌入型軟件，故有

Ms=U·Mo=U×2.8(7.4)1.20=1.17×31=33人月

Cs=FC·MS=6000元/人月×33人月=216千元=21.6萬(wàn)元

2.表格法

表格法的基本思想是將與軟件成本有關(guān)的工程經(jīng)濟(jì)參數(shù)，如系統(tǒng)規(guī)模、復(fù)雜性、工期(進(jìn)度)、對(duì)計(jì)算機(jī)與通信資源的需求及資金投入約束、勞動(dòng)生產(chǎn)率、工時(shí)費(fèi)用率以及對(duì)成本有影響的其他各類(lèi)各種影響因子有機(jī)地組織起來(lái)，并匯總成幾張表格，然后系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可根據(jù)軟件的功能需求及開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)的人員素質(zhì)、經(jīng)歷等具體情況，按照表格填寫(xiě)的順序要求進(jìn)行逐次計(jì)算與填寫(xiě)，并最終完成對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)軟件的成本、工期等參數(shù)的估算。例如Aron模型、詳細(xì)COCOMO模型等都可視為利用表格法做成本估算的應(yīng)用案例。

限于篇幅，上述內(nèi)容從略，有興趣的讀者可參見(jiàn)Boehm(參考文獻(xiàn)[1])。3.2.6設(shè)備的折舊

在前述各種軟件成本測(cè)算方法中，多數(shù)未考慮硬件的固定資產(chǎn)折舊問(wèn)題，例如計(jì)算機(jī)與通信設(shè)備的折舊問(wèn)題，這是由于對(duì)多數(shù)軟件而言，上述設(shè)備資源的購(gòu)置費(fèi)相對(duì)于其他成本(如生產(chǎn)成本、人力資源成本)而言要小得多，故在成本測(cè)算中可以忽略不計(jì)。然而，對(duì)于某些特殊的

軟件，如某些大型的證券投資業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)，銀行聯(lián)機(jī)業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)，鐵路、航空訂票系統(tǒng)和軍事作戰(zhàn)系統(tǒng)中的中央計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備及傳感器等，由于其對(duì)存貯空間及運(yùn)算速度及環(huán)境要求等性能的特殊要求，而使設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)用較為昂貴，對(duì)于此類(lèi)設(shè)備，在計(jì)算成本時(shí)，其設(shè)備折舊將無(wú)法忽略。以下我們來(lái)介紹有關(guān)此類(lèi)設(shè)備的折舊問(wèn)題。

有關(guān)設(shè)備折舊的方法很多，如直線(xiàn)折舊法、加速折舊法、余額遞減法、償還基金法、年金法等，本節(jié)主要介紹兩種常用的設(shè)備折舊方法：直線(xiàn)折舊法與加速折舊法。

1.直線(xiàn)折舊法

直線(xiàn)折舊法的基本思想是設(shè)備在使用期內(nèi)，平均地分?jǐn)傇O(shè)備價(jià)值來(lái)作為設(shè)備的折舊額。若設(shè)Ab表示一年設(shè)備的折舊額，k0表示設(shè)備的原始價(jià)值，O表示設(shè)備若干年后的殘值(預(yù)計(jì))，T表示設(shè)備的最終使用年限，α表示設(shè)備的年基本折舊率，則其基本算法如下：(3.19)

2.加速折舊法

加速折舊法的基本思想是設(shè)備在整個(gè)使用過(guò)程中，其效能是變化的，其中使用的前幾年，設(shè)備處于良好狀態(tài)，效能較高，因而可為企業(yè)提供較高的效益，而在使用后期，由于設(shè)備的各種有形磨損(如摩擦、振動(dòng)、介質(zhì)腐蝕、材料老化等導(dǎo)致)與無(wú)形磨損(如由于技術(shù)進(jìn)步而不斷出現(xiàn)新的高性能、低價(jià)格的設(shè)備，而使原設(shè)備價(jià)值降低導(dǎo)致)加速，從而為企業(yè)提供的效益相對(duì)較低。因此設(shè)備使用的前幾年分?jǐn)偟恼叟f費(fèi)應(yīng)比后期分?jǐn)偟恼叟f費(fèi)更多一些，方為合理。為此人們又提出了如下一些新的設(shè)備折舊算法:

(3.20)式中，At為設(shè)備在使用年限內(nèi)第t年的折舊額，t為設(shè)備使用的年數(shù)，T為設(shè)備使用年限。

[例3.8]

設(shè)某型計(jì)算機(jī)其購(gòu)買(mǎi)價(jià)格(原始價(jià)值)為9200元，預(yù)計(jì)使用五年，其殘值估計(jì)為200元。試求該計(jì)算機(jī)應(yīng)攤?cè)氤杀局械母髂暝O(shè)備折舊費(fèi)。

解由于k0=9200元，T=5年，O=200元

k0－i=9200－200=9000元

從而由(3.20)式可得表3.18。

由表3.18可知，該計(jì)算機(jī)設(shè)備各年折舊呈遞降趨勢(shì)，但各年折舊總額，再加上殘值200元，即為該計(jì)算機(jī)的原始價(jià)值。

3.3軟件成本與價(jià)值工程分析

價(jià)值工程分析(ValueEngineeringAnalysis，VEA)又稱(chēng)價(jià)值工程(ValueEngineering，VE)是一種通過(guò)對(duì)產(chǎn)品(或系統(tǒng))的功能與成本間的關(guān)系研究，來(lái)改進(jìn)產(chǎn)品(或系統(tǒng))經(jīng)濟(jì)效益的一種技術(shù)經(jīng)濟(jì)與管理方法。它起源于20世紀(jì)40年代，面對(duì)二次大戰(zhàn)后的資源稀缺，美國(guó)通用電氣公司的設(shè)計(jì)師L.D.Miles在對(duì)原材料與器件的替代問(wèn)題研究中總結(jié)了一種系統(tǒng)科學(xué)方法。該方法迅速得到國(guó)際科學(xué)與工程界的重視，并在應(yīng)用中取得了很大的成效。其應(yīng)用領(lǐng)域也由最初的稀缺材料代用品的尋找開(kāi)始，發(fā)展到改進(jìn)設(shè)計(jì)、工藝、制造和新產(chǎn)品的研發(fā)，由研究單個(gè)零件出發(fā)，發(fā)展到單項(xiàng)作業(yè)、工序的改進(jìn)，直到整機(jī)(整個(gè)系統(tǒng))的改進(jìn)，價(jià)值工程分析應(yīng)用到軟件工程，可用來(lái)作軟件成本估值，改進(jìn)軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)方案，研究成本控制等內(nèi)容。3.3.1價(jià)值工程分析原理

價(jià)值工程分析的作用是通過(guò)對(duì)產(chǎn)品或作業(yè)的功能與成本的關(guān)系研究，力求以最低的壽命周期成本來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品或作業(yè)的必要功能，進(jìn)而使企業(yè)獲得最大利潤(rùn)。它是通過(guò)對(duì)如下的功能、成本、價(jià)值三要素的關(guān)聯(lián)來(lái)展開(kāi)研究和組織一系列改進(jìn)活動(dòng)的。功能(Function)，簡(jiǎn)稱(chēng)F，指的是有用效果或用途，它是產(chǎn)品的基本屬性之一，是產(chǎn)品對(duì)于人們的某種需要的滿(mǎn)足能力和程度。產(chǎn)品的功能通過(guò)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，并凝聚了設(shè)計(jì)與生產(chǎn)技術(shù)的先進(jìn)性與合理性。功能按重要程度，可分為基本功能和輔助功能?；竟δ苁侵府a(chǎn)品必不可少的功能，決定了產(chǎn)品的主要用途，而輔助功能則是基本功能外的輔助功能，可以根據(jù)用途的需要而增減，如手機(jī)的基本功能是無(wú)線(xiàn)通信，而輔助功能則有計(jì)時(shí)、來(lái)電顯示、電子數(shù)據(jù)記錄等；功能按用途屬性劃分，可分為使用功能和美學(xué)功能，其中，使用功能反映產(chǎn)品的物質(zhì)屬性，而美學(xué)功能則反映產(chǎn)品的精神和藝術(shù)屬性，如手機(jī)的使用功能有上述的無(wú)線(xiàn)通信、計(jì)時(shí)、來(lái)電顯示等，而美學(xué)功能則體現(xiàn)在手機(jī)的體型、色彩和裝飾性；功能按強(qiáng)度劃分可分為過(guò)剩功能與不足功能。其中，過(guò)剩功能是指雖屬必要功能，但由于功能強(qiáng)度超過(guò)了用戶(hù)需求而成為富余，而不足功能則是指產(chǎn)品功能水平低于用戶(hù)需求水平，因而不能滿(mǎn)足用戶(hù)需求。如手機(jī)的數(shù)碼攝像功能對(duì)許多青年消費(fèi)者而言是必要功能，但若將攝像的像素配置得很高，則又可能成為過(guò)剩功能了。成本(Cost)，簡(jiǎn)稱(chēng)C，它是企業(yè)為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能而相應(yīng)付出的費(fèi)用。有關(guān)成本的概念與分類(lèi)前面已涉及，故不再重復(fù)。

價(jià)值(Value)，簡(jiǎn)稱(chēng)V，這里的價(jià)值是指相對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品所具有的功能F而言，其成本C“合算不合算”或“值不值”的含義，這種認(rèn)識(shí)，人們往往可用V=F/C來(lái)作為其概念描述。需注意的是，大多數(shù)人對(duì)手機(jī)“價(jià)值”的認(rèn)識(shí)是將其作為一種通信工具，而追求時(shí)尚的人則把一款新穎漂亮的手機(jī)作為一種時(shí)尚和飾物，這說(shuō)明價(jià)值的概念不僅依賴(lài)于功能與成本，還取決于需求客體——用戶(hù)。

1.基本原理

提高產(chǎn)品的價(jià)值是價(jià)值工程分析的目標(biāo)，它既是用戶(hù)的需要，也是企業(yè)追求的目標(biāo)。但與其他的技術(shù)經(jīng)濟(jì)方法相比，價(jià)值工程分析既非通過(guò)單純降低成本來(lái)實(shí)現(xiàn)，也非通過(guò)片面追求較高功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是通過(guò)追求“比值F/C”的提高來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)值的提高，更確切地說(shuō)，是通過(guò)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能與成本之間的最佳匹配關(guān)系來(lái)達(dá)到目的是價(jià)值工程分析的基本原理或思路。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，價(jià)值工程分析需要采取如下的措施來(lái)完成：①對(duì)所選定的分析對(duì)象的功能作正確的描述；②明確功能特性的具體需求；③通過(guò)去掉不合理的功能、合理選擇輔助功能、強(qiáng)化基本功能、降低過(guò)剩功能和美學(xué)功能的水平等手段來(lái)達(dá)到降低成本、提高產(chǎn)品價(jià)值的目的。顯然，采用上述各種措施的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一種創(chuàng)造性的思維活動(dòng)過(guò)程，它只有通過(guò)有組織的團(tuán)隊(duì)(價(jià)值工程分析小組)的有序的積極工作，才能取得成效。有關(guān)價(jià)值工程分析的創(chuàng)新過(guò)程詳見(jiàn)圖3.9。

需要說(shuō)明的是，價(jià)值分析對(duì)象的選擇是整個(gè)工作的基礎(chǔ)，對(duì)一般產(chǎn)品而言，可以將構(gòu)成產(chǎn)品的零部件、產(chǎn)品的技術(shù)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)方案、制造的工藝流程方案、質(zhì)量管理中的質(zhì)量影響諸要素等作為價(jià)值分析的對(duì)象。但在軟件工程中常用的價(jià)值分析對(duì)象為：開(kāi)發(fā)過(guò)程中的各模塊(子系統(tǒng))、組織流程中的各工序、設(shè)計(jì)過(guò)程中的各功能結(jié)構(gòu)方案、開(kāi)發(fā)模型、測(cè)試方案、開(kāi)發(fā)工具等，還可以將影響軟件質(zhì)量的各要素作為價(jià)值分析的對(duì)象。價(jià)值工程分析是通過(guò)概念模型V=F/C來(lái)展開(kāi)思考的，然而此概念模型中的兩個(gè)要素功能(F)和價(jià)值(V)具有模糊的內(nèi)涵，無(wú)法用來(lái)直接作定量分析。為此，人們通過(guò)研究，提出

了一些供價(jià)值分析的數(shù)量分析方法，力求使模糊概念確定化，從而使定性形式的概念模型作定量分析成為可能。以下介紹常用的價(jià)值系數(shù)法和ABC分類(lèi)法。

2.價(jià)值系數(shù)法

判斷一個(gè)產(chǎn)品所具有的功能是否與其所支付的成本相匹配是價(jià)值工程分析中需要解決的一大問(wèn)題，為了解決此問(wèn)題，人們引進(jìn)了功能系數(shù)(FunctionIndex，F(xiàn)I)、成本系數(shù)(CostIndex，CI)和價(jià)值系數(shù)(ValueIndex，VI)三個(gè)參量來(lái)作為度量指標(biāo)并通過(guò)如下的方法來(lái)解決此問(wèn)題。

設(shè)價(jià)值分析的對(duì)象選擇為軟件的各模塊(子系統(tǒng))，而構(gòu)成軟件的模塊(子系統(tǒng))有m個(gè)，F(xiàn)Ij稱(chēng)為j模塊(子系統(tǒng))的功能系數(shù)，Cj稱(chēng)為j模塊(子系統(tǒng))的成本，CIj稱(chēng)為j模塊(子系統(tǒng))的成本系數(shù)，VIj稱(chēng)為j模塊(子系統(tǒng))的價(jià)值系數(shù)；并設(shè)

由(3.21)式可知，j子系統(tǒng)的成本系數(shù)CIj，反映了該子系統(tǒng)成本C在軟件總成本中所占的份額(比例)，而各子系統(tǒng)的成本Cj可以通過(guò)功能分解法、類(lèi)比法、統(tǒng)計(jì)法等方法得到估計(jì)；對(duì)于各子系統(tǒng)的功能系數(shù)FIj，我們可將其視為該子系統(tǒng)功能與其他各子系統(tǒng)功能相對(duì)比較的優(yōu)劣程度或重要程度?？紤]到各子系統(tǒng)功能比較應(yīng)在一定的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則與指標(biāo)體系下進(jìn)行才能科學(xué)、合理，為此可建立功能綜合評(píng)價(jià)過(guò)程示意圖，如圖3.10所示。它是一個(gè)具有遞階層次結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)過(guò)程示意圖，該遞階層次結(jié)構(gòu)由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層和比較對(duì)象層組成，其中目標(biāo)層即為功能的綜合評(píng)價(jià)值，而準(zhǔn)則層則由重要性、規(guī)模與復(fù)雜性和性能、功能的可實(shí)現(xiàn)性三條準(zhǔn)則組成，它表示功能的綜合評(píng)價(jià)需要通過(guò)重要性、規(guī)模與復(fù)雜性和性能、功能可實(shí)現(xiàn)性三方面的相互比較來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中規(guī)模與復(fù)雜性又可分解成兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)即規(guī)模、復(fù)雜性，而性能、功能可實(shí)現(xiàn)性可分解成性能、可靠性、可維護(hù)性、安全性、可測(cè)性、可控性和互聯(lián)性的可實(shí)現(xiàn)性(或?qū)崿F(xiàn)難度)等指標(biāo)；最底層稱(chēng)為比較對(duì)象層，它由軟件的各子系統(tǒng)N1，N2，…，Nm組成，利用圖3.10中各相鄰層元素的上、下從屬關(guān)系和各子系統(tǒng)N1~Nm關(guān)于每一指標(biāo)的相互兩兩比較，以及運(yùn)用層次分析法(AHP法)可以求得各子系統(tǒng)的功能系數(shù)FIj(j=1~m)。圖3.10系統(tǒng)功能綜合評(píng)價(jià)過(guò)程示意圖由(3.21)式知價(jià)值系數(shù)VIj實(shí)際上可理解為該系統(tǒng)的功能成本比，它類(lèi)似于性能價(jià)格比一樣是反映各子系統(tǒng)功能與成本是否匹配的綜合價(jià)值的一項(xiàng)指標(biāo)。利用價(jià)值系數(shù)可進(jìn)行各子系統(tǒng)的功能/成本分析。這是由于：

若VIj=1，說(shuō)明該子系統(tǒng)j的功能與成本配置恰當(dāng)，相對(duì)合理;

若VIj>1，說(shuō)明該子系統(tǒng)j的功能系數(shù)FIj大于成本系數(shù)CIj，這意味著為實(shí)現(xiàn)該子系統(tǒng)功能的實(shí)際成本偏小，應(yīng)適當(dāng)加大該子系統(tǒng)的成本以完善其對(duì)應(yīng)的功能;若VIj<1，說(shuō)明該子系統(tǒng)j的功能系數(shù)FIj小于成本系數(shù)CIj，這意味著為實(shí)現(xiàn)該子系統(tǒng)功能分配的成本過(guò)高，需要對(duì)該子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)或降低相應(yīng)的硬件設(shè)備價(jià)格或軟件開(kāi)發(fā)費(fèi)用，以達(dá)到最終降低子系統(tǒng)成本的目的，并促使功能與成本的匹配。

3.ABC分類(lèi)法

價(jià)值工程分析的目的是通過(guò)對(duì)產(chǎn)品所選擇考察的對(duì)象作功能/成本(價(jià)值)分析來(lái)提出具有創(chuàng)造性的改進(jìn)或替代方案以實(shí)現(xiàn)價(jià)值的提高。然而，當(dāng)產(chǎn)品(系統(tǒng))的規(guī)模較大，構(gòu)成產(chǎn)品的部件(子系統(tǒng))十分眾多時(shí)，在有限的人力資源約束下，要對(duì)這些眾多部件(子系統(tǒng))逐個(gè)進(jìn)行考察既不可能，也無(wú)必要。這是由于人們只要從中尋找出某幾個(gè)對(duì)產(chǎn)品價(jià)值影

響最大的部件，進(jìn)而對(duì)這幾個(gè)重要部件逐個(gè)進(jìn)行價(jià)值分析，并提出改進(jìn)或替代方案，即可達(dá)到整個(gè)產(chǎn)品的價(jià)值提升。ABC分類(lèi)法即是基于上述思想的一種常用統(tǒng)計(jì)方法。

ABC分類(lèi)法又稱(chēng)Pareto分析法，它是一種可應(yīng)用于軟件成本控制、質(zhì)量控制等方面的一種十分有效的技術(shù)經(jīng)濟(jì)方法或統(tǒng)計(jì)方法。它通過(guò)對(duì)被考察對(duì)象的有序組織、排列與相應(yīng)計(jì)算，將被考察的對(duì)象劃分為A、B、C三類(lèi)，進(jìn)而使圖形(又稱(chēng)ABC分類(lèi)圖)上呈現(xiàn)出人們需要尋找的重要部件的范圍。

以下介紹以軟件模塊為考察對(duì)象，以成本為度量指標(biāo)的ABC分類(lèi)法的基本步驟。其中，設(shè)被考察的模塊有m個(gè)，分別以O(shè)1，O2，…，Om表示，Cj為模塊Oj的成本。

(1)將各模塊成本自大到小按序排列,設(shè)為,并分別計(jì)算各對(duì)應(yīng)模塊的成本系數(shù)

(3.22)

(2)計(jì)算累計(jì)成本系數(shù)，并尋找A、B、C分類(lèi)點(diǎn)iA與iB，使有(3.23)

(3)作直方圖，其中直方圖中從左向右排列著代表模塊

的一列小長(zhǎng)條，各小長(zhǎng)條的底依次為下標(biāo)i1，i2，…，im，高為各模塊的成本系數(shù)值，然后自左向右累加模塊的成本系數(shù)值，并在圖中相應(yīng)的高度獲得一系列的點(diǎn)F1，F(xiàn)2，…，

，最后利用(3.23)式可以在橫軸上獲得A、B、C分類(lèi)點(diǎn)iA與iB，以及對(duì)應(yīng)的三個(gè)類(lèi)(集合)，其中

，，，并有A∪B∪C={O1，O2，…，Om}，詳見(jiàn)圖3.11。圖3.11ABC分類(lèi)圖顯然，利用上述分類(lèi)法所得的A類(lèi)模塊集合是我們?cè)谧鲀r(jià)值分析時(shí)的重點(diǎn)考察對(duì)象，而B(niǎo)類(lèi)模塊集合則是我們作價(jià)值分析時(shí)的一般考察對(duì)象，C類(lèi)模塊則一般可以不作價(jià)值分析，因?yàn)樗鼈儗?duì)應(yīng)模塊的成本對(duì)總成本的影響較小。此中需要說(shuō)明的是，人們常希望A類(lèi)模塊個(gè)數(shù)占到總模塊個(gè)數(shù)的20%左右，B類(lèi)模塊個(gè)數(shù)占到總模塊個(gè)數(shù)的40%左右，C類(lèi)模塊個(gè)數(shù)占到總模塊個(gè)數(shù)的40%左右，亦即管理學(xué)中著名的三七效應(yīng)(或二八效應(yīng))，但對(duì)于每一個(gè)應(yīng)用問(wèn)題，最后計(jì)算所得的結(jié)果有可能與上述希望不同。

[例3.9]

某軟件經(jīng)功能設(shè)計(jì)由O1，O2，…，O8八個(gè)模塊組成，各模塊經(jīng)模塊開(kāi)發(fā)后所作的單元測(cè)試得到的缺陷數(shù)見(jiàn)表3.19。試?yán)肞areto分析法對(duì)這八個(gè)模塊作ABC分類(lèi)，以便進(jìn)一步作價(jià)值分析與質(zhì)量控制。

解計(jì)算各類(lèi)模塊缺陷數(shù)ne占總?cè)毕輸?shù)的比率Pe，寫(xiě)于表3.19的第三行，其中再計(jì)算累計(jì)缺陷比率寫(xiě)于表3.19的第四行，其中，累計(jì)缺陷比率有利用表3.19數(shù)據(jù)即可畫(huà)出軟件模塊缺陷ABC分類(lèi)法圖3.12。由圖3.12可得各類(lèi)模塊集合為A={O1，O2，O3}，B={O4，O5}，C={O6，O7，O8}圖3.12軟件模塊缺陷分類(lèi)圖3.3.2價(jià)值工程分析與成本估值

當(dāng)采用價(jià)值系數(shù)法的(3.21)式來(lái)代替前述概念模型時(shí)，注意到價(jià)值系數(shù)VIj可看成j的子系統(tǒng)的功能成本比，它類(lèi)似于產(chǎn)品的性能價(jià)格比一樣是反映j子系統(tǒng)功能與成本的匹配程度。而且根據(jù)功能系數(shù)的內(nèi)涵，功能系數(shù)愈大，該模塊實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的難度就愈大，因而在分配成本時(shí)應(yīng)給予其較大的支持?；谏鲜鏊枷?，若j模塊的目標(biāo)成本為Cj，總目標(biāo)成本為C=C1+C2+…+Cm，則j模塊應(yīng)分?jǐn)偟某杀?計(jì)劃成本)應(yīng)有(3.24)由此可得利用價(jià)值工程分析法作成本估值的計(jì)算流程見(jiàn)圖3.13。以下通過(guò)例3.10來(lái)介紹運(yùn)用價(jià)值工程分析法來(lái)進(jìn)行目標(biāo)成本分解(構(gòu)成計(jì)劃成本)和對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行功能/成本分析的具體內(nèi)容和計(jì)算過(guò)程。其中，目標(biāo)成本可根據(jù)投資者的約束來(lái)確定。圖3.13成本估值流程圖

[例3.10]

某城市交通控制系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)需求調(diào)查、需求分析和概要設(shè)計(jì)，確定該NIS(網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng))的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3.14所示，該系統(tǒng)由信息采集子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信息傳輸子系統(tǒng)、圖像顯示子系統(tǒng)等七個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的一個(gè)軟/硬件系統(tǒng)，其中，信息采集子系統(tǒng)通過(guò)在該城市的主要交通路口布設(shè)的傳感器(壓力、振動(dòng)傳感器)和攝像機(jī)來(lái)完成對(duì)各交通路口的車(chē)流信息的采集任務(wù)，然后這些有關(guān)信息經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂浦行牡臄?shù)據(jù)庫(kù)(車(chē)流到達(dá)與控制信息數(shù)據(jù)庫(kù))存儲(chǔ)起來(lái)，并隨時(shí)從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)用有關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)完成該交通道路口的圖像顯示和進(jìn)行車(chē)流分析與實(shí)時(shí)控制，而交通事故處理支持子系統(tǒng)則完成對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急處理事務(wù)支持，網(wǎng)

絡(luò)管理子系統(tǒng)則負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的日常管理如網(wǎng)絡(luò)的接口管理、配置管理、安全管理、維護(hù)管理等功能。

現(xiàn)經(jīng)成本估計(jì)并報(bào)政府批準(zhǔn)，擬下?lián)苷?jīng)費(fèi)120萬(wàn)來(lái)完成該系統(tǒng)的構(gòu)建任務(wù)，試對(duì)該NIS進(jìn)行目標(biāo)成本分解和進(jìn)行功能/成本分析。圖3.14系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

解首先根據(jù)該軟件項(xiàng)目組上級(jí)單位的有關(guān)政策，上述經(jīng)費(fèi)中可提取24萬(wàn)作為項(xiàng)目構(gòu)建的勞務(wù)酬金和管理費(fèi)用，故實(shí)際上的項(xiàng)目總成本(目標(biāo)成本)應(yīng)為96萬(wàn)元，該項(xiàng)目組采用有關(guān)方法對(duì)各子系統(tǒng)成本進(jìn)行了測(cè)算，得到的各子系統(tǒng)成本估值見(jiàn)表3.20第一行。并依據(jù)圖3.10所示的功能綜合評(píng)價(jià)過(guò)程示意圖中的各指標(biāo)對(duì)N1~N7進(jìn)行了兩兩比較，且根據(jù)文獻(xiàn)[20]的有關(guān)算法進(jìn)行了排序計(jì)算，從而得到了各子系統(tǒng)功能的相對(duì)比較值為0.25∶0.1548∶0.2024∶0.0952∶0.1786∶0

.0476∶0.0714，此即表3.20之第三行，然后可根據(jù)(3.21)式計(jì)算出各子系統(tǒng)的成本系數(shù)CIj(見(jiàn)表3.20中第二行)和價(jià)值系數(shù)VIj(見(jiàn)表中第四行)。根據(jù)價(jià)值系數(shù)VIj之大小可進(jìn)行如下的功能/成本分析：子系統(tǒng)N1、N3與N4之價(jià)值系數(shù)VI1、VI3、VI4≈1，說(shuō)明該子系統(tǒng)的成本估值與功能配置相對(duì)合理；子系統(tǒng)N5有VI5>1，此意味著N5的成本估值偏小，應(yīng)適當(dāng)加大其成本來(lái)完善其功能；子系統(tǒng)N2、N6、N7有VI2、VI6、VI7<1，這意味著該子系統(tǒng)的原成本估值分配過(guò)高，應(yīng)采取措施降低其成本，以促使功能與成本匹配。

根據(jù)功能系數(shù)的大小，可對(duì)各子系統(tǒng)的原成本估值Cj進(jìn)行調(diào)整。利用目標(biāo)成本C=96萬(wàn)元及(3.23)式計(jì)算出經(jīng)調(diào)整后的計(jì)劃成本見(jiàn)表3.21第三列，據(jù)此可計(jì)算各子系統(tǒng)原成本估計(jì)值經(jīng)調(diào)整后的降低值，見(jiàn)表3.21第五列；然后再利用(3.23)式計(jì)算出各子系統(tǒng)新的成本系數(shù)見(jiàn)表3.21第六列，利用(3.21)式計(jì)算出各子系統(tǒng)新的價(jià)值系數(shù)見(jiàn)表3.21第七列。～～根據(jù)表3.21之?dāng)?shù)據(jù)得知，對(duì)子系統(tǒng)N2、N3、N4、N6、N7，應(yīng)尋求降低成本的有關(guān)措施(有關(guān)內(nèi)容從略)，如通過(guò)上

述措施能達(dá)到各子系統(tǒng)的計(jì)劃成本