（管理科学与工程专业论文）软件项目开发风险应对的若干问题研究.pdf

独创性声明 f l i f l | | | l | j | i i i f f i | l f | i i i i | l j j i l j i f i | | j 舳 y 17 8 9 2 0 5 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名： 皇垒亟日期：2 1 丝：! 丝 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：导师签名：三坠日期：导师签名：真彳务 日期： l 摘要 摘要 随着信息技术的快速发展，近几十年来，软件已经从一种问题解决和信息分 析工具逐渐演变为一个独立的产业，并渗透到社会的各个方面，成为现代科学研 究和工程问题求解的必要基础和提升现代产品和服务的关键因素。但是，软件项 目的开发的情况令人很不满意，据调查，能够按时、按预算完成，并且满足用户 需求的仅占3 5 ，彻底失败的竞高达1 9 ，而由此对用户造成的损失更是无法 估量。正是在这种背景下，风险管理已成为软件项目开发的突出问题被提上日程。 软件项目风险管理和应对问题十分复杂，它贯穿于软件项目的整个生命周 期，涉及风险辨识、风险分析、评估、排序、计划、监督和控制等各个方面。本 文在总结国内外软件项目风险管理理论的基础上，运用系统科学、运筹学、遗传 算法等多种方法，着眼于软件项目估算的特殊性，重点地对其中的若干主要问题 展开研究，其中包括： ( 1 ) 针对目前软件项目的风险应对决策的主观性，运用c o c o m oi i 模型 研究了软件项目计划阶段的成本风险应对策略的选择方法。从软件项同计划阶段 的成本风险因素定义入手，给出了成本风险分析的群决策方法，综合专家的意见 对成本风险进行了客观、准确的判断：进而根据成本风险分析的结果，对于存在 成本风险的项口，以超过标准值的成本风险因素作为可调整冈素，研究了一个成 本风险应对策略组合选择的优化模型，并设计了该模型的求解方法。 ( 2 ) 针对目前成本进度风险的基准制定的缺陷，研究了软件项目成本、进 度风险综合应对中的基准制定问题。以挣值分析的基本理论作为研究主线，从风 险的角度对软件项目成本进度风险比较基准制定、成本进度风险的综合分析、超 期超支完工风险的预测以及相应的应对策略建议进行了比较系统的研究。首先建 立了基于工作量估算的软件项目计划阶段人力资源分配计划优化模型，并设计了 特殊的遗传算法求解该优化模型，实现了根据项目任务需求和团队成员角色的有 效人员分配计划的制定；继而以该优化分配计划为基础，制定了软件项目成本进 度风险的比较基准，给出具有实际操作性的成本进度偏差风险的综合评判标准和 分析方法，以及预测项目是否有超期超支完成的风险的方法。 ( 3 ) 为了在项目早期合理安排时间和成本资源，实现对项目集成风险的应 对，研究了软件项目成本和时间资源分配的集成优化问题。从软件项目集成管理 的角度出发，设计以项目整体过程和多个凶素最优为最终目标的时间和成本资源 分配的集成优化模型，通过合理选择每个开发阶段的资源和时间投入方案，实现 项目开发过程的整体优化月标。 ( 4 ) 以北京一家通过c m m3 认证的软件公司的一个实际开发项同为背景， 应用本文提出的风险应对策略制定方法，验证了方法的可行性。 ( 5 ) 结合成本风险应对策略选择的优化模型，采用v i s u a lb a s i c2 0 0 5 和s q l 北京工业大学管理学博士学位论文 s e r v e r 2 0 0 0 技术，开发了软件项目成本风险应对策略优选系统。该系统能够实现 风险应对策略的自动选择，为风险应对决策提供了有效的支持。 关键词：风险应对策略；c o c o m ol i 模型；优化；遗传算法 a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ，s o f t w a r eh a se v o l v e da n i n d e p e n d e n ti n d u s t r yf r o map r o b l e ms o l v i n ga n di n f o r m a t i o na n a l y s i st o o lo f i nt h e s e r e c e n ty e a r s t o d a ys o f t w a r eh a sb e e np e n e t r a t e di n t ov a r i o u sa s p e c t so fs o c i e t y i ti s n o to n l yt h ef o u n d a t i o no fm o d e ms c i e n t i f i cr e s e a r c ha n de n g i n e e r i n gp r o b l e m s o l u t i o n ，b u ta l s oo n eo ft h ek e yf a c t o r so fi m p r o v i n gm o d e mp r o d u c t sa n ds e r v i c e s a c c o r d i n gt oi n v e s t i g a t i o n ，o n l y3 5p e r c e n to fs o f t w a r ep r o j e c t sc o u l dc o m p l e t eo n t i m ea n do nb u d g e lw i t ha l lf e a t u r e sa n df u n c t i o n so r i g i n a l l ys p e c i f i e d ，w h i l e19 p e r c e n to fs o f t w a r ep r o j e c t sf a i l e df u l l y ，w h i c hw e r ec a n c e l l e db e f o r ec o m p l e t i o no r n e v e ri m p l e m e n t e d a n dt h el o s s e st ou s e r sf o rt h i sr e a s o nw e r ei n e s t i m a b l e o nt h i s b a c k g r o u n dr i s km a n a g e m e n th a sb e e np u to nt h ea g e n d aa st h eo u t s t a n d i n gp r o b l e m e x i s t i n gi nt h es o f t w a r ep r o j e c td e v e l o p m e n t s o f t w a r ep r o j e c tr i s km a n a g e m e n ta n dr e s p o n s ea r ev e r yc o m p l i c a t e d i tr h n s t h r o u g ht h ew h o l el i f e c y c l eo fs o f t w a r ep r o j e c t s ，i n v o l v i n gv a r i o u sa s p e c t so fr i s k i d e n t i f i c a t i o n ，a n a l y s i s ，a s s e s s m e n t ，p r i o r i t ys o r t i n g ，p l a n n i n g ，s u p e r v i s i o na n d c o n t r 0 1 b a s e do nt h er e v i e wo fs o f t w a r ep r o j e c tr i s km a n a g e m e n tt h e o r ya th o m ea n da b r o a d ， t h i sd i s s e r t a t i o n ，w i t hav i e wt ot h ep a r t i c u l a r i t yo fs o f t w a r ee s t i m a t i o n ，m a i n l ys t u d i e s s o m ep r o b l e m so fr i s kr e s p o n s eb ys y s t e ms c i e n c e ，o p e r a t i o nr e s e a r c h ，a n dg e n e t i c a l g o r i t h me t c i ti n c l u d e st h ef o l l o w i n gr e s e a r c h e s ( 1 ) a i m i n ga tt h es u b j e c t i v i t yo fs o f t w a r ep r o j e c tr i s kr e s p o n s es t r a t e g y ，t h i s d i s s e r t a t i o ns t u d i e st h em e t h o do fs e l e c t i n gt h eo p t i m a lr i s kr e s p o n s es t r a t e g ya tt h e p l a n n i n gs t a g ea tt h eb a s i so ft h ep a r t i c u l a re s t i m a t i o nm e t h o d sc o c o m oi i s t a r t i n g w i t ht h ed e f i n i t i o no fc o s tr i s ke l e m e n t sa tt h ep l a n n i n gs t a g e ，t h eg r o u pd e c i s i o n m e t h o do fc o s tr i s ka n a l y s i si sp r o p o s e d ，w h i c hc a ng i v et h eo b j e c t i v ea n da c c u r a t e j u d g m e n t sf o rc o s tr i s k sb yi n t e g r a t i n gt h ee v a l u a t i o no fe x p e r t s ；t h e na c c o r d i n g t ot h e r i s ka n a l y s i sr e s u l t ，t h ec o s tr i s kf a c t o rw h o s ev a l u ee x c e e dt h es t a n d a r dv a l u ec a l lb e t a k e n 勰a d j u s t a b l ef a c t o rf o rt h es o f t w a r ep r o j e c t sw h e r et h e r ee x i s t sc o s tr i s k s ，a n o p t i m a lm o d e lo fs e l e c t i n gf r o mc a n d i d a t ec o s tr i s kr e s p o n s ec o m b i n a t i o ns t r a t e g yi s g i v e n ，a sw e l la si t ss o l u t i o n ( 2 ) c o n s i d e r i n gt h ed e f e c t so ft h e b a s e l i n eo fc o s ta n ds c h e d u l er i s k , t h i s d i s s e r t a t i o nr e s e a r c h e st h er e f e r e n c em e t h o do fd e t e r m i n i n gt h eb a s e l i n ei nt h e c o m p r e h e n s i v ec o s ta n ds c h e d u l e sr i s k sr e s p o n s ep r o b l e m i nt h e c o n t e x to f e a r n e d - v a l u et h e o r y ，f r o mt h ea n g l e so fr i s k s ，i tm a k e st h ec o m p l e t er e s e a r c h e so f m a k i n go u tt h eb a s e l i n ef o rc o s ta n ds c h e d u l er i s k s ，a n a l y z i n gt h ec o s ta n ds c h e d u l e d s k s ，f o r e c a s t i n gt h eo v e r - b u d g e ta n do v e r - t i m er i s k s ，a sw e l la st h ec o r r e s p o n d i n g h i 北京工业大学管理学博士学位论文 r e s p o n s es t r a t e g i e s f i r s ti tc o n s t r u c t sa l lo p t i m a lm o d e lo fh u m a n r e s o u r c ea l l o c a t i o n m o d e lb a s e do nt h ee f f o r te s t i m a t i o na tt h ep l a n n i n gs t a g e ，a n dd e s i g n sas p e c i a l g e n e t i ca l g o r i t h mt os o l v et h em o d e lt or e a l i z et h eg o a lo fa s s i g n i n gt e a mm e m b e r s t o d i f f e r e n tt a s k sa c c o r d i n gt h ed e m a n do ft h et a s ka n dt h er o l eo fh u m a nr e s o u r c e ；t h e n t a k e st h eo p t i m a lh u m a nr e s o u r c ea l l o c a t i o np l a n n i n ga st h eb a s i s ，g i v e st h em e t h o d s o fs e t t i n gt h eb a s e l i n eo fc o s ta n ds c h e d u l er i s k ，b e s i d e s ，t h ea n a l y s i so fc o s ta n d s c h e d u l ed e v i a t i o nr i s ka n df o r e c a s to fp r o j e c t so v e r - t i m eo ro v e r - b u d g e tr i s ka r e p r o p o s e d ( 3 ) i no r d e rt o r e a l i z et h eg o a lo fr e s p o n d i n gr i s ko fs o f t w a r ep r o j e c t c o m p r e h e n s i v e l yb yr e a s o n a b l ya l l o c a t i n gt h ec o s ta n d t i m er e s o u r c e s ，t h ed i s s e r t a t i o n s t u d i e st h ei n t e g r a t e do p t i m i z a t i o np r o b l e mo fc o s ta n ds c h e d u l er e s o u r c ea l l o c a t i o n f r o mt h ea n g l eo fi n t e g r a t e ds o f t w a r ep r o j e c tm a n a g e m e n t ，i td e s i g n sa l lo p t i m a l m o d e lo fc o s ta n dt i m ea l l o c a t i o n ，t h eg o a lo fw h i c hi st h et r a d e o f fo p t i m i z a t i o no ft h e d i f f e r e n ts t a g e sa n dv a r i o u sg o a l sa saw h o l e b ys e l e c t i n gt h ep l a n n i n gs c h e m eo ft h e c o s ta n dt i m eo fe a c hs t a g ei ns c i e n t i f i cw a y ，i tr e a l i z e st h ei n t e g r a t e do p t i m a lg o a lo f t h ew h o l ed e v e l o p m e n ts t a g e ( 4 ) t a k i n gap r a c t i c a ld e v e l o p m e n tp r o j e c to ft h es o t t w a r ec o m p a n yi nb e i j i n g f o ra ne x a m p l e ，w h i c hh a sa l r e a d yp a s s e dt h ec e r t i f i c a t eo fc m m3 ，i ta p p l i e st h e m e t h o d sa b o v et ot h ep r o j e c t , a n dv e r i f i e st h ef e a s i b i l i t yo ft h em e t h o d s ( 5 ) c o m b i n e dw i t ht h eo p t i m a lm o d e lo fc o s tr i s kr e s p o n s es t r a t e g y ，w ed e v e l o p as o f t w a r ep r o j e c tc o s tr i s kr e s p o n s es t r a t e g ys e l e c t i o ns y s t e mu s i n gv i s u a lb a s i c 2 0 0 5a n ds q ls e r v e r2 0 0 0 t h es y s t e mc a nr e a l i z e dt h eg o a lo fs e l e c t i n go fr i s k r e s p o n s es t r a t e g i e sa u t o m a t i c a l l y ，t h u sg i v et h ee f f e c t i v ed e c i s i o ns u p p o r tf o rr e s p o n s e s t r a t e g ys e l e c t i o n k e yw o r d s ：r is kr e s p o n s es t r a t e g y ；c o c o m o l im o d e i ：o p t i m i z a t i o n ； g e n e t i 0a i g o ri t h m 目录 目录 摘要i a b s t r a c t 1i i 第1 章绪论1 1 1 选题背景和研究意义1 1 1 1 选题背景l 1 1 2 研究意义3 1 2 软件项目风险应对策略研究评述。4 1 2 1 软件项目风险管理4 1 2 2 软件项目风险应对策略研究现状7 1 2 3 软件项目估算研究评述。1 4 1 2 4 软件项目风险应对策略研究中存在的问题。1 8 1 3 本文的主要内容与结构1 9 1 3 1 本文的主要内容。1 9 1 3 2 本文的结构1 9 第2 章相关理论介绍2 2 2 1 标称进度估算公式2 2 2 2 规模估算2 3 2 3 工作量估算2 4 2 3 1 比例因子2 4 2 3 2 后体系结构成本驱动因子2 5 2 4 进度估算2 7 2 5 工作量与进度的阶段分布2 8 2 5 本章小结2 8 第3 章计划阶段软件项目成本风险应对策略研究2 9 3 1 软件企业的项日选择方法研究2 9 3 1 1 软件企业的项目优先级评估体系。2 9 3 1 2 基于熵的权重确定。3 0 3 1 3 软件企业项目优先级评估。3 2 3 1 4 软件企业项目选择算例3 3 3 2 计划阶段软件项目成本风险分析3 5 3 2 1 计划阶段软件项目成本风险因素的确定3 5 3 2 2 基于证据理论的软件项目成本分析模型3 6 3 3 计划阶段软件项日成本风险应对策略选择3 9 3 3 1 软件项目成本风险应对策略选择的目标4 0 3 3 2 软件项目成本风险应对策略组合选择的优化模型。4 0 3 4 应用实例。4 5 3 4 1 项目背景介绍4 5 3 4 2 软件项目a 的成本风险分析4 6 3 4 3 软件项目a 的成本风险应对策略选择4 9 3 5 本章小结5 2 第4 章软件项目成本进度风险的比较基准研究5 3 4 1 问题的提出5 3 北京工业大学管理学博士学位论文 4 2 关于挣值分析方法5 4 4 2 1 挣值法的3 个基本参数5 4 4 2 2 挣值法的偏差指标分析。5 4 4 2 3 挣值法的预测指标。5 5 4 3 软件项目计划阶段的总成本进度和成本阶段分布估算5 6 4 3 1 软件项目总成本和总进度估算。5 6 4 3 2 软件项口的阶段工作量估算。5 7 4 4 软件项目人员分配计划优化模型5 8 4 4 1 模型假设。5 8 4 4 2 模型的约束条件。5 9 4 4 3 日标函数6 0 4 4 4 模型6 l 4 4 5 模型的遗传算法实现。6 l 4 5 软件项目成本进度偏差风险比较基准的确定6 3 4 6 软件项目成本和进度偏差风险应对策略。6 4 4 6 1 数据收集“ 4 6 2 软件项目挣值分析的基本指标计算6 5 4 6 3 软件项目成本、进度偏差风险分析6 6 4 6 4 软件项目成本进度风险预测6 7 4 7 实例6 9 4 7 1 软件项目总成本、总进度及阶段工作量估算7 l 4 7 2 确定软件项目进度和人员分配计划7 l 4 7 3 软件项目a 的成本进度偏差风险应对策略分析7 2 4 7 4 软件项目a 的成本进度风险预测7 3 4 8 小结7 3 第5 章软件项目集成风险应对研究7 5 5 1 问题的提出7 5 5 1 1 软件项目成功的定义。7 5 5 1 2 软件项目风险管理目标和过程的集成关系分析7 5 5 2 模型假设7 6 5 3 软件项日集成风险应对的优化模型7 7 5 3 1 模糊属性优属度。7 7 5 - 3 2 模糊多属性效用函数。7 8 5 3 - 3 模糊多属性效用函数的最优性评价7 8 5 3 4 软件项目集成风险应对优化模型的约束条件。7 9 5 4 软件项目集成风险应对的优化模型的求解8 0 5 4 1 染色体结构8 0 5 4 2 遗传操作8 0 5 5 实例81 5 6 本章小结8 2 第6 章软件项目成本风险应对策略优选原型系统8 3 6 1 系统需求分析与设计8 3 6 2 系统主界面和功能菜单8 6 6 - 3 软件项1 3 成本风险应对策略组合优选模型实现8 7 目录 6 3 1 软件项目成本风险应对策略组合选择的求解算法8 7 6 3 2 系统运行主界面8 8 6 4 本章小结9 2 结论与展望9 3 参考文献9 4 附录1 10 4 1 1 软件项口a 基本情况调查1 0 4 1 1 1 项目级特征调查1 0 4 1 1 2 项目组件级特征调查1 0 6 1 2 各专家对项目风险因素的确信度1 1 0 1 2 1 需求分析专家对项目风险因素的确信度1 1 0 1 2 2 质量专家对项目风险因素的确信度l ll 1 2 3 项目管理专家对项目风险因素的确信度1 1 2 攻读博士学位期间发表的学术论文11 3 攻读博士学位期间参与的科研项目1 1 5 j 改谢11 6 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 选题背景和研究意义 1 1 1 选题背景 信息技术的快速发展和全球信息产业结构性调整步伐的加快使得信息产业 已经由硬件主导型向软件和服务主导型发展，2 0 0 9 年1 1 0 月我国软件产业累计 完成软件业务收入7 6 9 1 2 亿元，同比增长2 0 2 ；软件出口1 4 3 3 亿美元，同比 增长4 2 1 孵，软件产业已经进入了快速发展的时期。经过几十年的发展，软件 已经从一种问题解决和信息分析工具逐渐演变为一个独立的产业，从“产品”角 色向“驱动力”角色的过渡也越来越明显，它不仅是现代科学研究和工程问题求 解的必要基础，而且是驱动商业决策、提升现代产品和服务的关键因素，软件已 经渗透到社会中的方方面面，在各个行业发挥的作用也日益增强。 然而实际中软件项目的开发情况表现并不令人满意，据s dt i m e s ( 科技探 索月刊) 报道，斯坦迪什咨询集团公司( s t a n d i s hg r o u p ) 2 0 0 6 年的调查表明有 3 5 的软件项目是成功型，即按时、按预算完成，并且满足用户需求；有1 9 的 软件项目是彻底失败型，即软件项目在开发中途被取消；有4 6 的项目是挑战型， 即项目或者成本超支，或者时间超出预期，或者没有完全满足用户需求【2 】；这与 1 9 9 4 年的只有1 6 2 的项目是成功型，而5 2 7 的项同是挑战型，3 1 1 的项目 是彻底失败型相比是个非常大的进步( 1 9 9 4 2 0 0 6 年的部分调查结果如图1 1 所 示) 。但是无论是挑战型软件项口，还是彻底失败型软件项口都是不成功的，即 仍然有6 5 的项口实际上是不成功的。 p r o j e ar e s o l u t i o t ( 1 9 9 4 - 2 0 0 6 ) 1 9 9 41 9 9 61 9 9 82 0 【2 1 22 ) 42 0 0 6 s u c c e e d ：mp r o j e c ti sc o m p l e t e do nt i m ea n do nb u d g e t ，w i t ha l lf e a t u r e sa n df u n c t i o n s o r i g i n a l l ys p e c i f i e d f a i l e d ：t h ep r o j e c ti sc a n c e l l e d b e f o r ec o m p l c t i o no rn e v e ri m p l e m e n t e d c h a l l e n g e d ：1 h ep r o j e e t i s c o m p l e t e da n do p e r a t i o n a l ，b u to v e 卜b u d g 鸭o v e rt h et i m e e s t i m a t e ，a n dw i t hf e w e rf e a t u r e sa n df u n c t i o n st h a ni n i t i a l l ys p e c i f i e d 图l ls t a n d i s hg r o u p 的“混沌”报告分析 f i g u r el lt h ea n a l y s i so fc h a o sr e p o r tb ys t a n d i s hg r o u p 随着软件重要性的日益增强，软件项目的低成功率影响的已经不仅是软件项 北京工业大学管理学博士学位论文 目本身或者从事软件项目开发的企业的利润和信誉，而且对于客户和用户来说造 成的损失更是无法估量的，凶此要提高软件项目成功率加强软件项目风险管理尤 为重要。 为了改善软件项目低成功率的现状，增强软件行业的竞争力，从2 0 世纪8 0 年代开始，软件项目风险管理研究开始受到关注，从b o e h m 开始提出t o p1 0 风险列表至今，软件项目风险管理在理论和应用方面都取得了很大的进步。其中 研究主要包括四大主题t ( 1 ) 软件项口风险管理模型的研究。从1 9 8 9 年b o e h m 提出软件项口风险 管理的概念至今，主要出现了以下典型的软件项目风险管理模型：b a r r yb o e h m 的风险管理模型【3 1 ，c h a r e t t e 的风险管理模型【4 1 ，s e i 的软件开发项目风险范式和 风险分类【5 一l ，j y r k ik o n t i o 博士提出的r i s k i t 方法【争1 0 1 ，南加州大学m a d a c h y 的 e x p e r tc o c o m o 模型1 1 】，l y y t i n e nk 等的“社会技术”模型【1 2 】，k e s h l a f 等 的s o f f r i s k 风险管理模型 i 3 1 ，微软的m s f 风险管理框架【h 】，d a u 提出的d o d g u i d e 1 5 - 1 7 】和基于c m m c m m i 的软件项目风险管理框架【1 3 】，这些模型的不断发 展和完善，为该领域的研究奠定了坚实的基础，使得软件项目风险管理向着规范 化、数量化的方向逐步迈进。 ( 2 ) 软件项目风险识别方法的研究。软件项目风险识别的研究集中在软件 项目成功标准的讨论【1 9 - 2 8 和软件项目风险因素【6 ，2 9 蚓的研究，主要是通过问卷调 查等方式，采用统计方法分析出影响软件项目成功的主要因素，并提出软件项目 成功的标准。这个主题的研究是风险分析和控制的基础。 ( 3 ) 软件项目风险分析方法的研究。这个主题是软件项目风险管理中研究 最为集中、成果最多的领域，主要是对识别的风险因素的发生概率和对项月的影 响进行分析【捭蚓，为风险控制策略的提出提供依据。 ( 4 ) 软件项口风险控制的研究。主要研究在计划阶段如何制定合理有效的 风险应对策略计划以及开发过程巾如何动态、综合地监督和控制风险，提高软件 项目成功率。 不同于在风险变成真正的问题时才采取行动的被动“救火模式，风险应对 策略能够在软件项目早期做出应对风险的行动，是“主动式 应对风险的方法。 虽然业界普遍认可风险应对策略是软件项目风险管理最为基础、最为关键的内 容，但是支持有效的风险应对策略选择方法的过程、模型或工具却很少一卜哪j ，远 远落后于软件项目开发风险管理中前三个研究主题。这一方面是由于人们认识问 题、解决问题的客观规律决定了只有理解了影响软件项目成功的风险因素，有效 识别和分析了这些因素，才能合理编制风险应对计划，在规避、转移、缓解和接 受等多种风险应对策略中选择出可行的、高效的策略，从而将风险的负面影响降 低到最低程度；另一方面是因为软件风险应对策略是在项目信息最少的计划阶段 第1 章绪论 做出的，而制定有效地风险应对策略需要对项目的成本、进度等诸多要素等进行 准确的估算，合理地制定资源分配的基准计划，缺少有效的项目估算方法使得过 去的软件项目风险应对策略的选择通常是根据软件项目管理人员的经验和偏好 做出的，缺乏充分的、客观的依据。凶此在风险识别和风险分析、优先级排序工 作的基础上，制定合理有效的风险应对策略是尽早控制风险发生，降低风险损失 的关键活动。 软件估算技术的迅速发展和逐渐成熟，使得在计划阶段准确估计项口工作 量、成本、进度和所需资源成为可能，可以帮助软件项口管理人员进行识别和分 析风险，选择有效的风险应对策略。本文正是考虑了软件项目的特征，结合其特 有的估算方法，研究在项目开发阶段如何制定合理有效的风险应对策略，达到提 高软件项目成功率的目的。 1 1 2 研究意义 目前软件项目风险管理被认为是提高软件项目成功率的的一种有效手段。南 于软件项日具有智力密集型、高不确定性、高复杂性、技术更新快等特点，也由 于预测软件项目将来发生的事情非常冈难，导致了软件项只风险管理的成功在很 大程度上依赖于计划阶段的风险应对策略的制定。缺少合理的风险应对策略经常 导致项口不能满足成本、进度或者性能口标之一，甚至是三者都不能满足。冈此 在软件项口早期的计划阶段就采取风险应对策略来减少潜在问题发生的可能性 和影响，制定合理的风险比较基准，做好合理的资源分配方案，会大大提高项目 成功的机会。 本文的研究目标是以二次开发的软件项目为研究对象，探讨如何在项目早期 客观准确地对软件项目工作量进行估算的基础上，选择合适的风险应对策略方 案；如何以客观的估算数据为基准，制定风险管理的基准计划，为在软件项目开 发过程中应对成本进度偏差风险以及如何计划软件项目不同要素在各个阶段的 投入以实现软件开发过程整体优化，目的是降低软件项目风险，提高软件项目的 成功率。 本文的理论意义和实用价值体现在以下几个方面： ( 1 ) 形成了以规划理论为基础，且具有实用性和可操作性的风险应对策略 选择的思路和方法。该方法有效地结合了软件项目的估算方o c o m oi i 模 型，改善了过去软件项目风险应对策略的提出完全依赖专家主观意见的情况，更 加科学和符合实际。 ( 2 ) 提出了由系统论、生命周期理论、运筹与决策等多方面理论支撑的软 件项同成本进度风险的动态应对思路和方法，实现了对项目进度成本偏差风险 以及超期、超支风险应对决策的实时支持。 ( 3 ) 从全局出发，提出了项口整体优化的时间和成本资源分配的方法，为 北京工业大学管理学博士学位论文 在项目计划阶段就实现软件项目的整体优化提供了新的思路和方法。 ( 4 ) 在理论探讨的基础上，进行了“计划阶段的风险应对策略组合优选系 统 工具的原型开发，为尽早预警软件项目成本风险和做出风险应对策略提供了 自动的决策支持工具。 1 2 软件项目风险应对策略研究评述 1 2 1 软件项目风险管理 1 2 1 1 软件风险s e i ( 软件工程研究所) 根据w e b s t e r 字典将风险定义为损失发 生的可能性1 9 9 。风险具有两大属性，一是活动或事件发生的潜在可能性，二是消 极的不良后果及损失。人们经常用可能性和损失的乘积来记录风险损失。 软件风险是指软件开发过程巾及软件产品本身可能造成的伤害或损失。从风 险涉及的范围上看，软件风险主要包括三种类型，即项目风险、技术风险和商业 风险1 1 0 0 1 。其中，项目风险主要指潜在的预算、进度、人力( 工作人员和组织) 、 资源、客户、需求等方而的问题以及它们对软件项目的影响。项目风险威胁项目 计划，如果风险变成现实，有可能会拖延项目的进度，增加项目的成本。项目风 险的因素还包括项目的复杂性、规模、结构的不确定性：技术风险是指潜在的设 计、实现、接口、验证和维护等方面的问题。此外规约的二义性、技术的不确定 性、陈l 几的技术、以及“过于先进”的技术也可能成为风险因素。技术风险会威 胁到所开发的软件质量及交付时间。如果技术风险变成现实，则开发工作可能变 得很困难或者不可能。商业风险常常危害软件项目或产品，威胁到所开发的软件 的生存能力。它主要包括：市场风险、策略风险、管理风险和预算风险。 1 2 1 2 软件项目开发风险的概念和特点最早研究软件项目风险管理的美国国 防部将风险定义为在预定成本、工期和技术约束下，可能无法达到全面计划目标 的度量指标，它包含两部分：1 ) 无法达到具体结果的概率( 或可能性) ；2 ) 达 不到那些结果的后果( 或影响) 1 0 u 。b o e h m 等将这两部分归结为“风险暴露”， 并用公式表示为：r r = p 亿纠三亿动，其中，如指风险或风险造成的影响，尸化纠表 示令人不满意结果发生的概率，l 化纠表示不利结果可能产生的破坏程度【l 1 1 0 。 b o e h m 的风险概念未指明其主体，即是什么造成的不利影响，所以c h a r e t t e 将风 险主体表示为“场景”，定义风险为一个三元组：r i s k = b ，i t ，坼) if = 1 , 2 ，玎 分 别表示风险所处的环境描述、可能概率和风险发生时的后果【4 j 。c h a