（计算机应用技术专业论文）中小规模软件企业项目风险管理方法的研究.pdf

南京理工大学硕士学位论文中小规模软件企业项目风险管理方法的研究 摘要 当今我国软件企业普遍规模不大，软件项目延期、超出预算、品质低劣甚至项 目失败等现象十分严重。而现有的软件风险管理理论和实践，主要针对大中型软件 企业的大型复杂项目。因此，探讨中小规模软件企业项目风险管理具有重要意义。 本文研究软件项目风险管理的一般性方法，其中对b o e h m 的理论体系、s e i 的c r m 体系、r i s k i t 方法以及m s f 的框架体系进行了分析，比较了各自方法的优 缺点；针对中小规模软件企业项目开发中风险管理的特点和问题，以经典的软件 风险管理理论为基础，制定了适合于中小规模软件企业的一种简洁、易用的项目风 险管理方法。该方法分为风险识别、风险评估、风险控制三大步骤，具有实施成本 较低、对操作人员的经验和技术要求不高以及流程较简单等特点；针对中小规模 软件企业的风险控制问题，进一步提出一种“收益最大化的软件项目风险优化控制” 方法，该方法在风险控制过程中，通过建立一个风险优化控制模型，运用动态规划 方法，实现风险控制方案的自动选择，把风险控制在可接受范围内，同时取得风险 管理最大收益。把该方法应用于一个具体项目的风险控制，从而验证了该方法的有 效性。 关键词：软件项目风险管理风险优化控制风险收益 a b s t r a c t 硕士论文 a b s t r a c t a tp r e s e n t ，t h es c a l eo fm o s ts o f t w a r ee n t e r p r i s e si sn o tv e r yl a r g e ，t h ep h e n o m e n a ， s u c ha ss o f t w a r ep r o j e c t sa r ep o s t p o n e d ，b u d g e t sa r eo v e r s p e n t , t h eq u a l i t yo fp r o d u c t si s i n f e r i o ra n dp r o j e c t sa r cf a i l e d ，a r ev e r ys e v e r e b e c a u s ee x i s t i n ge x p e r i e n c e sa n dt h e o r i e s a b o u ts o f t w a r er i s km a n a g e m e n ta r em o s t l ya p p l i e dt oc o m p l i c a w ap r o j e c t so fl a r g e s c a l e e n t e r p r i s e s ，i ti si m p o r t a n c et od i s c u s st h es o f t w a r er i s km a n a g e m e n tf o rs m a l l s c a l e e n t e r p r i s e s n e s t u d yc o n t e n t so ft h i sp a p e ra r ea sf o l l o w f i r s t l ys t u d y i n ga n dc o m p a r i n gg e n e r a l t h e o r i e sa b o u ts o f t w a r er i s km a n a g e m e n t ，i n c l u d i n gt h es y s t e mi n f oo fb o e h m ，t h ec r m m o d e lo fs e i , t h er i s k i tm e t h o da n dt h ef r a m e w o r ko fm s f ；s e c o n d l y , i n s t i t u t i n ga c o n c i s em e t h o do fs o f t w a r er i s k m a n a g e m e n ta c c o r d i n g t ot h e c h a r a c t e r i s t i c so f s m a l l s c a l ee n t e r p r i s e sb a s e do nt h ec l a s s i c a lt h e o r i e s t h i sm e t h o di n c l u d e sr i s ki d e n t i f y ， r i s ke v a l u a t ea n dr i s kc o n t r 0 1 f o rt h i sm e t h o d ，t h ec o s ti sc h e a p ，p r o c e s s e sa r es i m p l ea n d t h er e q u i r e m e n tt ot h ee x p e r i e n c e sa n dt e c h n i q u e so fo p e r a t o r si s n ts t r i c t ；t h i r d l y p u 缸n g f o r w a r dam e t h o do fo p t i m i z i n gs o f t w a r er i s kf o rt h es a k eo fm a x i n c o m e ，t h r o u g hs e t t i n g u pam o d e lo fr i s kc o n t r o l ，t h em e t h o dc a na u t o m a t i c a l l yc h o o s e 也es c h e m e st oc o n t r o lt h e r i s ki na na c c e p t a b l eb o u n da n do b t a i nt h em a xi n c o m ea tt h es a m et i m eu s i n gd y n a m i c p r o g r a m m i n g a tl a s t ，ap r a c t i c a la p p l i c a f i o no fr i s kc o n t r o ls h o w st h a tt h em e t h o di s e f f e c t i v e k e yw o r d s ：s o f t w a r ep r o j e c t r i s km a n a g e m e n tr i s k o p t i m i z i n gr i s kc o n t r o l r i s ki n c o m e 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本 学位论文中，除了加以标注和数谢的部分外，不包含其他人已经发表或 公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使 用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文 中作了鬻确瀚说明。 研究生签名：签；鱼整锄缉崩立西 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或 上阕公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送交并 授权萁保存、借阅或上翮公布本学位论文的全部或部分内容。对于保密 论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名：j 金型堕氇一 2 ，略年6 胃乞蘸 索衷壤王夫学颈士学键论文 o e d , 规模敏终垒数璜鼹风险警理方法麴错宽 1 绪论 1 1 背景 1 1 1 串夺麓鬟欺箨悫鼗瑗鋈蕊除骛蓬夔盛爨缝 目前，我国软件企业绝大莎数规模偏小，软件能力成熟度不高。统科资料显示， 2 0 0 1 年，5 5 瓣众她拥有弱爨王数量不足麓名，4 2 懿麴蠢5 伊- 2 名爨工，1 0 0 0 入驭上豹大金照仪凳少数兄家驺j 。按照软 警麓力藏熬废( c m m 静谔髂，2 0 0 4 霉， 绝大多数中小规蠛软件企业处于c m m 二缴水平以下【i 绷。 处于c m m 一级企业即本服企业，表现为软件过程没商正式的计划，质量环节没 毒严疆黥僳涯，矮黧煞成效圭豢取决予个人豹状态窝戆力，金整竞争力大多髂魏凌技 术方蕊雨不是管瑷方面，企业不仅缺乏项髓风险管理的行为，甚至遴一般的项目管邂 手段也没有采取，项目超期、超出预算或品质低劣以及项目失败的现蒙时有发生，开 发方秘照主单袋蛰嚣l 隆着严鬟熬不臻定妖淼，零整羞誊大熬矮嚣暴除。 楚于c m m 二缓企监薹零主建立了璎瓣餐理过程，企驻对个人耱依赖注有掰减 弱，假对项目类型的依赖性仍然很强，基于缎织级的计划和控制、以及缀验和数据的 积累尚不成系统。特别在风险蛰瑗方匿，爨然弓l 入了楣关螅概念，饿体系很不完饕， 霹铸菇羧静态度徒德采取毅璐豹风验管理，羧是掰镶豹救火模式，等熙貔真正残为阀 题了才采取相应的补救措施，一旦补救失败，后果往往绦严重。 低成熟度意味麓商的风险，因此，将风险篱理应用剿中小规模企业软件项目怒十 分妊娶豹。在软臀壤瑟牙菱遮簇中，一个藏耱豹风殓篱瀵爵疆耱止霉嚣减少壤强中渗在 蔺麓的影响，它楚楚瑗危辊秘麓效处方。戆磺蠢生命竭期肉，一个虢舞酌顼蠢管邈人 员威在风险反应和风险预防之间达到一种平衡：当风险没有出现时，风险管理有助予 你邋过科学豹分毒磊嚣方法，降诋风险发生的概率葳转移风险，减小风险攒失；当风陵 窭瑗嚣寸，飘貔警蠼蠢助予嚣粟爝一耱经过深思熬虑懿熬决方法快速蟪傲蹬反应，扶褥 减小风除对整个项强所造成的影响。总之，风险管理的作用就是辨识风除的不确定链 和消除风险的危密性，其重要体用体现为： ( 1 )菇险鹫疆镬菝掇缝承整照羧袋为萄戆； ( 2 )黻除篱理为项强管理者遘行爨源( 入力、资众、设备) 努黧提供依弦； ( 3 )风险管理指导各激开发人员关注与其相关的问题； c 莲)风除篱蘧提供娥本爨低麴绦栌 绪论硕士论文 ( 5 )风除警理大大提褰较磐顼晷开发数成功率。 1 1 2 牧件项目风险管理的发展现状 程软停领域，鼹羧管理最耱开魏予m i s 矮嚣( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m s ) ， 2 0 世鳃7 0 年代，n o t a n 3 2 1 1 3 3 1 和m c f a r l a n 3 4 1 先聪提出了m t s 项目的风险鬻理模型，继 而a l t e r 和g i n z b e r g 3 5 】提出分析风险因素有利予项目成功，d a v i s 提出一种分析需求 不确定舱方法 3 0 。 然褥，主蟊搀翻麓一些理论藩没有系统戆说臻软倬飙浚管理，壹到2 0 篷纪8 0 年代，b o e h m 比较详细地对软件开发中的风险进行了论述，并提出软件风险管理的 方法。b o e h m 认为，软件风险管理指的是“试图以一种可行的原则和实践，规范化 逢控镁影确瑗鍪成凌靛风险”，蕊嚣夔是“瓣滚、蘧述窝漕滁风验因素，鼓免它翻藏 胁软铧项目的成功运作” 2 0 1 1 2 1 1 2 羽f 矧。之后，c h a r e t t e 等人进一步完善了b o e h m 的工 作 1 0 3 1 1 , 软件项目风险管理的经熊理论大概确定下来了。 在忿基础上，业爨对软件风睃管理的研究搿始慢慢重巍起来，理论上瓣风险进行 了一垫分类，提出了风险管理豹蕊路，如k a r n a k 提出了基予文档豹风除管理方法【l “， 开始认识到历史经验在风险管理中的重要性，在这之后，b o w e r s 等人掇出并使用了 定量分析的方法2 5 1 1 2 6 1 ，s e i 和c h i t t i s t e r 等人分别提出了软件风险分类方法阿 2 8 1 ；实 黢上瞧蕊瑗了最黢餐溪豹工具模熬纛翟絮，鞠s e i 貔c r m 貘鍪娃l 、m s f 瓣最陵管瑾 解决方案f 1 9 、 r o y 的风险管理樵架( 3 0 】等等。 目前，风险管理的重要性同样受到一些国际软件工程和质量标准化组织的重视： i e e e l 0 6 1 撂壤 4 2 1 据出“嫩险譬理鲍实熬应贯穿软馋工程生鑫周期”； i e e e l 0 5 8 1 标准撙3 】中同榉指出“风险篱理的标准过程有识副、洋估、跟踪孝凡 制和计划”； s e i 的能力成熟度模型( c m m ) 1 2 】在第三级要求顼霞必须进行风险管理； 一i e c i s 0 1 5 5 0 4 标疆 4 4 1 定义了一个软转过翟浮绩戆柩黎，它摇蠢缝缀应该定义 风险管联的活动和策略，识别分析风险，定义风险指标，并且采取恰当措施减少风险。 我阑对风险管瑕的研究始于8 0 年代末，猩理论方面的研究大多是对图外风险管 理理论的慧结帮深钱“6 t 虾j 1 8 。在应用研究方嚣，黄蒙提出了蓥于用户甏求豹软传瑷 匿风陵篱理模型铂，余坚、郑跃斌提出了信息系统开发过程风险管理酌裳施模型n 孤。 莫湘群则着重介绍了软件进度风除管理的方法【l ”。总的来说，我国的风除管理研究避 处在起步阶段，风除饕理工作开臌褥不够广泛，在工程实践中报少进行爨憝的捉范化 静蕊陵管理工 睾。 2 南京理工大学硕士学位论文 中小规模软件企业项目风险管理方法的研究 1 2 项目来源 本课题的研究是基于与南京润和信息股份有限公司的合作项目，该公司要在开发 的“山西省建行项目管理系统”中加入软件风险管理模块，委托我们教研室对此课题 进行调研，希望提出一些软件风险管理行之有效的方法。本文的研究工作是该模块的 延续。鉴于该项目在理论上的可研究性和在实际开发中的应用性，本项目己申请了江 苏省自然科学基金。 1 3 本文主要工作 本文主要工作如下： ( 1 ) 研究了b a r r yb o e h m 的风险管理理论体系、s e i 的c r m 风险管理体系、r i s l d t 方法模型以及m s f 风险管理框架等主流风险管理框架体系。分析了这些体系提出的 风险管理方法，比较了各自的特点和局限性。 ( 2 ) 针对中小规模软件企业项目开发中风险管理的特点和问题，以经典的软件风 险管理理论为基础，制定了适合于中小规模软件企业的一种简洁、易用的项且风险管 理方法。该方法分为风险识别、风险评估以及风险跟踪三大步骤：在风险识别阶段， 采用以风险分类表为基础的识别方法；风险评估阶段，采用层次分析法将定性与定量 有机结合起来评估风险；风险控制阶段，指出风险控制策略的制定应综合考虑风险可 能性降低、风险危害减少以及风险管理收益等因素。该方法以简化工作流程、降低工 作量、提高风险管理收益为目标，弥补了中小规模软件企业，资金、人员、技术水平 等方面的相对缺乏。 ( 3 ) 针对中小规模软件企业的风险控制问题，进一步提出一种“收益最大化的软 件项目风险优化控制”方法，该方法在风险控制过程中，通过建立一个风险优化控制 模型，运用动态规划方法，实现风险控制方案的自动选择，把风险控制在可接受范围 内，同时取得风险管理最大收益。该方法分为三大步骤：1 ) 确定工程中的关键任务； 2 ) 确定每一个关键任务的控制方案列表；3 ) 运用动态规划的方法选择最优风险控制 方案。最后，把该方法应用于一个具体项目的风险控制，从而验证了该方法的有效性。 1 4 本文结构 第一章：介绍了中小规模软件企业进行软件风险管理的必要性，软件项目风险管 理的发展历史和现状；同时介绍了本项目的来源，本文的主要工作和主要结构。 第二章：介绍了风险的定义，研究了主流风险管理理论体系，分析了这些它们提 出的风险管理方法和思想，比较了各自的特点和局限性。 3 绪论硕士论文 第三章：本章怒全文的重点之一。良传统瓣风险管理避论为基毯，络台对孛，l 、援 模较俘企监项目开发的调研，翩定了适合于中小规模软 串众业筒涪、荔髑的项蟊风险 管理方法。 第四章：本章墩是全文的羹点之一。提出了一种“收盏最大化的软件项目风险优 凭控潮”戆方法。莠举镶 歪瞻懿方法熬骞黧瞧。 4 南京理工大学硕士学位论文中小规模软件企业项目风险管理方法的研究 2 软件项目风险管理的基础 2 1 风险的定义及特征 风险概念是风险研究的基础。由于风险存在于自然科学、政治、军事以及经济生 活诸多方面，人们至今还不能给风险一个统一的定义。现代汉语字典把风险定义为“可 能发生的危险”，韦伯字典中将风险定义为“遭到伤害或损失的可能性”，美国c o o p e r d f 和c h a p m a nc b 在大项目风险分析【8 】一书中给出了较权威的定义：“风险 是由于从事某项特定活动过程中存在的不确定性而产生的经济或财务的损失，自然破 坏或损伤的可能性。” k a p l a n 和g a r r i c k 认为 3 ”，风险不是一个数字，也不是一条曲线或是一个向量， 而应该是一个三元组的完备集，即 氏。= ( ，玉) ， ( 2 1 ) 其中，r 。代表风险，墨表示第i 个有害事件，t 表示第i 个有害事件发生的几率 ( 1 i k e l i h o o d ) ，五表示第f 个事件的结果，是一种损失指标；脚标c 表示这个集合是一 个完备集。集合中的元素，即三元组( 卫，玉) 只是风险的一个答案，整个集合才是全 部风险。在1 9 9 7 年风险分析学会的大会报告中，k a p l a n 进一步完善了这种完备集风 险的定义。他从1 0 0 多年来学术界对概率定义的争论出发，指出可能性有三种表达： 频率、概率和频率的概率，其中频率的概率是最有说服力、最适用的，基于此方面认 识，上式可转化为 = 墨，p 。( 识) ，p ；( 西) ) l ( 2 2 ) 其中置依然表示第i 个有害事件；识表示第i 个事件发生的频率，p ，( 仍) 表示第i 个 事件发生频率为仍的概率；珐( 葺) 表示第i 个事件的结果的概率，它是一个向量，与 事件不独立。显然，该完备集风险的定义在量化上是一个进步。 了解了风险的定义，下面我们分几个方面介绍一下风险的主要特征： 第一，风险存在的客观性和普遍性。作为损失发生的不确定性，风险是不以人的 意志为转移并超越人们主观意识的客观存在，而且在项目的全寿命周期内，风险是无 处不在、无时没有的。这些说明为什么虽然人类一直希望认识和控制风险，但直到现 在也只能在有限的空间和时间内改变风险存在和发生的条件，降低其发生的频率，减 少损失程度，而不能也不可能完全消除风险。 第二，某一具体风险发生的偶然性和大量风险发生的必然性。任意具体风险的发 软件项目风险管理的基础硕士论文 生都是诸多风险因素和其他因素共同作用的结果，是一种随机现象。个别风险事故的 发生是偶然的、杂乱无章的，但对大量风险事故资料的观察和统计分析，发现其星现 出明显的运动规律，这就使人们有可能用概率统计方法及其他现代风险分析方法去计 算风险发生的概率和损失程度，同时也导致风险管理的迅猛发展。 第三，风险的可变性。这是指在项目的整个过程中、各种风险在质和量上的变化， 随着项目的进行有些风险金得到控制，有些风险会发生并得到处理，同时在项目的 每一阶段都可能产生新的风险。 第四，风险的多样性和多层次性。如果项目规模比较庞大，风险因素数量多且种 类繁杂致使其在全寿命周期内面临的风险多种多样。而且大量风险因素之间的内在关 系错综复杂，各因素与外界因素之间交错影响。这些因素共同交织成立体的网状风险 结构。 2 2 软件风险管理的理论体系 2 1 1b o e h m 的经典理论体系 b o e h m 的突出贡献是他的量化风险的思想，b o e h m 用风险暴露( r i s ke x p o s u r e ) 来评估风险的影响程度捌( 2 3 】： “ r e = p ( u o ) * l ( u o )( 2 3 ) 其中r e 表示风险或者风险所造成的影响，一般称为风险暴露，p ( u o ) 表示令人 不满意的结果所发生的概率，l ( u o ) 表示糟糕的结果会产生的破坏性的程度。b o e m h 还定义了风险倍率( r i s kr e d u c t i o nl e v e r a g e ) 来评估风险的风险缓解措施的效果： 风险倍率= ( r e z 前一尺& 后) 风险应对成本 ( 2 4 ) 在风险管理步骤上，b o e h m 指出风险管理由风险评估( r i s ka s s e s s m e n t ) 年e l 风险控 $ ! j ( r i s kc o n t r 0 1 ) 两大部分组成，风险评估又可分为风险识另o ( r i s ki d e n t i f i c a t i o n ) 、分析 ( r i s ka n a l 【y s i s ) 、设置优先级( r i s kp r i o r i 由撕o n ) 三个步骤，风险控制则包括制定管理计 划( r i s k m a n a g e m e n tp l a n n i n g ) 、解决( r i s kr e s o l u t i o n ) 和监督风险( r i s km o n i t o r i n g ) _ 三个 步骤嘲 捌 2 3 】：如图2 1 所示： 6 南京理工大学硕士学位论文中小规模软件企业项目风险管理方法的研究 风险列表 图2 1b o e h m 风险管理步骤图 b o e h m 的另一个重要贡献是他提出的软件1 0 大风险因素列表思想( t o p1 0 s o f t w a r er i s k i t e m s ) 2 3 【2 4 1 ，其中包括人员短缺、不合理的资金预算安排、不断需求变 动等。针对每个风险因素，b o e h r n 都给出了一些风险管理策略。关于1 0 大风险列表 的操作过程，b o e h m 给出了以下几个步骤： 总结出当前的1 0 大风险因素： 建立时间表，由项目经理或高层经理定期审查工程进行中风险的变化情况， 以及风险解决情况； 定期开会总结这些风险控制情况，并产生新的1 0 大风险因素列表。 根据- - k 原则，8 0 的风险后果是由2 0 的核心风险产生的，1 0 大风险列表的 思想可以将注意力集中在高风险、严重影响项目成功的关键因素上，而不需要考虑众 7 软件项目风险管理的基础硕士论文 多低优先级的细节阉题。 狳戴之舞，b o e h m 提鑫了螺旋式较箨并发模鏊【2 1 】： 费用 = 匝堕习 l 厂 = 、r iif 龄缉 资源 人力) 与业务目标不一致( 产品工程类 需求) 客户不切实际的期望工期( 项目约束类- 资源_ 计划进度) 技术的挥发性和易变性( 开发环境类 开发系统) 1 9 中小规模软件企北的项目风险管理磷士论文 需求分布亍和设计的不稳寇( 产灞工程类 需求 稳定髋) 软箨嚣标熬器交瞧( 产菇王程赞一 霉浓、瑗器绞索樊资淫诗粼避疫) 新方法和不稳定工具( 开发环境类 开发系统) 入爨流动率鬻( 开发巧凌类齐发系统开发入鼹爻雩豢统熟悉程发 开发小组内鬻擦( 开发环境炎 工l 乍邵壤士气、交流与合作) 低效的工作环境( 开发环境类一工作环境一 外部环境) 在越分炭袁的慕础上，容易设计风险谓查阅卷。例如针对计划进度风险，可以设 计这样的闯题：进度安排是否过予紧张? 有含疆的缓冲时间吗? 进度表中愚褥遗忘了 一骜耋簧静( 瑟要熬) 任务? 迸浚蜜辩是否考虑了关键瑟绞? 蹙褥霹麓溺巍蘩顼工 作延误导数熊它一谶串的工作也被延误? 被调查者回答可分为五个等级：肯定有、很 可能蠢j 蜀艇、或诲可能、凡乎不可戆，努嗣为遮五夺等缀赋予l - 5 豹分僮，这样觚 调查者鼹弱答中艰容爨撼示出风殓蟪可能缝大小。烬辨，运瘸风黢调查阕连载形式可 以很方便地作到程序化和电子化，方面减轻了工作量，勇一方丽也规范了盾期数据 处理。 3 3 2 嶷褴冬定耋糍薅食瓣菇险谬蘩 定蠖风黢谖毽敬霆莪怒赛定熙陵源，著拐步判鬻鼹l 蹬熬严耋程度，潋给爨系统激 险的综合印象。丽定量详估则给战备个风险源的风睃量他撰标及其发生概率，再通过 一定的方法合成，得到系统风险豹登化值。对于中小规摸软件捷歉来说，定瞧评倍是 简单、节省淡源但精度不够；定嫩评髅复杂、准确但资源要求较蕊。因此将定性与定 蓬评髓相结合，在定性谮债的基础上，进行一定的定量分车斤，帮节省工作麓，又可以 达裂一定弱诤信耪建。零节采瑟臻次分褥法( 魁择) 将定魏浮玺萋与定量谨藩络会莛采 评估风险。 3 3 2 1 层敬分析法( a t t p ) 层次分卡斤法( a n a l y t i c ：h i e r a r c h yp r o c e s s ，简称a h p 法) 6 1 1 7 1 爆美国逡筹学家、匹 兹堡大攀教授t l s a a t y 予2 。煎纪了o 年代搀掇来熬，它建一耪对较为簧杂的决策阉 题使用定瞧与定量分拳嚣藤缝合戆手段檄篷决蒙瓣麓爨方法。特裁怒蹙决策者瓣经验裁 断给予：黧= 化，它将人们的思维过穰层次化，逐层比较相关因素，邂层检验比较结果的 会理性，l 整数提供较毒说服力匏僚撼。返足年窳，此法在餐内乡 褥至l 了广泛懿应用。 屡次分析法营巍将被 i 二较对象按照考虑问题角发的不嗣做艨次他的划分，例如， 对于莱经营决策a ，分羽w 以酞b i 翻b 2 两个方掰来考虑，荚商c l ，e 2 ，c 3 ，c 4 这4 种可选榉的方案，于是，该问题比较的层次化结构图如下： 赢京理工夫学硕士学位论文中小规蠛软转企业顼耳风黢管理方法的研究 强3 。l 漤次纯缭秘墅 划分层次以后，就要建立一个反映两两之间重要程度的比较矩阵： b = 君一【壤，凌，毽，魏】2 矩降b 具有如下主要性质： f = l 2 l ， i 0 当i = 耐 当i j 时 l ，2 t ，拜 其中鼠，垦，马，峨表示可行的方案，表示第i 个方案与第，个方案相互比较的 结暴。 为了方案具有统一性标准，s a u r y 提出1 9 个层次的标度方法。这种标度方法及 含义如袋所示： 表3 2褪霹毙较度撂难 标度含义 1两因索桷比，具有同等重要性 3嚣因素摆魄，1 个毫嚣l 拿鼹擞重要 5两因素褶比，1 个比另1 个明显重簧 7两因素相比，1 个比另1 个强烈重要 9两因素穗魄，1 个毙另1 个极装重要 2 ，4 ，6 ，8取上述院较掇邻的两个稷度之闻的中德 有了各层次的标发方法后，就可以求矩阵的理论解，通过建立一个性质与b 完 2 l 中小规模软件企业的项目风险管理硕士论文 全一直的替代矩阵如下 a = 啊w 彤砒 w o 暇 形砒 孵形 啊 w 圯 睨 睨 q lq 2 q 。 a 2 1 鸭2 口2 n 1a 。2 b = w = 暇，r 可以得至0 ：a x w = 丑，x w 其中i 为n 阶单位矩阵。由( 3 3 ) 式可得： ( 3 1 ) ( 3 2 ) ( 3 3 ) i a 一2 x i i = o ( 3 4 ) 求解式( 3 4 ) 即可得出矩阵a 的特征值a ，兄，五。将特征值代回方程，即可 求出矩阵a 的特征向量，从而求出矩阵a 各元素的相对大小( 即相对重要程度) 。 由于在实际中求解方程( 3 4 ) 非常困难，且我们只要给出每个元素的相对重要 性，并不需要求出其精确值，故可以采甩近似求解的方法。以图3 1 为例，为每一个 分支做比较矩阵： a _ 曰丑_ c 接着对相隔的两层次之间做一关系矩阵如下 a c 且_ c 愁 最岛 总 啊”时 c lw 1w 2w 总 c 叫嘭 时 c 3 彬!哆蟛。8 e叼孵 彤。 近似算法：在相邻的两层之间： 秽= 辱扣啦，一a ，m 伍s ， 南京理工大学硕士学拉论文中小规横软件企业项罨风陵管理方法的研究 单饿化：w t 。旦 窆截 ( 3 6 ) 在相隔的两层之间： 谚? = n 畔w ，i ，j ：l ，2 ，心 ( 3 7 ) 擎像讫：磁t ：要 ( 3 秘 群 最慝，还要进 亍镪始比较值的一数性检验，从蘑保证我们馓出的两两比较结果相 互不矛瑟耱屡次分毫磊法诗算静绪袋有意义，一致瞧检验方法可按蠡下嚣个步骤： 计算一致性指标c ，： c ，j = 1 m a x - - _ 一n( 3 9 ) 其中k 为最大黪莅1 壹。 计算致性比率c r ： c r ：c if 3 1 0 ) 矗j 上式中，露f 为平均随机一致憔指标，是椴撵足够多个隧梳发生静祥_ 本矩阵诗算 的一致性指标的平均值。r ，的使如下表所示： 表3 ，3 平均随机致性指标 i 矩阵阶数 1234 567 8 91 01 l1 2 r o0o 5 80 9 01 0 1 21 2 41 3 21 4 11 4 6 1 4 9 1 5 2 1 5 4 通常情况下，当e r 确定每一个关键 壬务戆羧蠲方寨弱表 方法：主要基于历史经验数瓣，结合风险评估的方法。 3 ) 建立优化模溅，实现风险优化控制 髫栎：l 。获锝簸大的风险管瑷收益。 2 慧弧黢降至可接受范蠢内。 限制条件：风除管理成本在成本预算限制内。 方法：通过风险转移和收益转移法则计算总风险和收益，运用动态规划的方法为 蚤关键任务选择最德控割方寨。 4 2 确崧关键任务 菇黢管理中辑说鹣关疆任务，是捃对整个疆鏊豹风陵遮藏关键影翡鹣任务。 对于可能影响项目进度的风险，如人员缺恶、进度计划不合理、资源缺乏等等， 可以采用p e r t c m p ( 计划评审技术关键线路法) f 4 川和关键链技术【4 ”两种方法来确 定关键任务。兹者主黉遥遥对工覆任务静撬行辩阗帮工终瓣薅器关系约裘寒确定工程 的关键任务，而后者划要综合考虑工程任务的执行计划以及时间、资源、周期等关系 来确定二【二程的关键任务。 以浆软件开发项弱的进度风险为倒来说明关键链技术的运尾。假设顼缀开发所嚣 要的资源有：a 需求分辑久员，b 系统设诗入臻，c 秀瑟开发久员，d 数据库开发入 员，e 系统测试人员。按如下规定建立节点网络图，网络图中每个工作节点有一个三 元组属性( t s 小) ，熊中t 为理想工作条件下任务执行时间储计( 单位为天) ，s 为 该顼任务获焉要瓣资源，n 为爨嚣要姿滚戆数爨，懿踅4 1 艨示。 e s ) 图4 1 关键路径圈 图4 1 中粗线标识的路线：1 一 2 5 一 7 8 是时间关键路径，由于考虑到资 源约泰，扶图4 t 中可默看出，任务3 窝任务4 存在资源弹突，它们都 ；| 凝数据瘁开 发入员；任务2 、5 犟秘任务6 也存谯资源冲突，酃需要界西开发人员。潮就，将它们 南京理工大学硕士学位论文中小规模软件企业项目风险管理方法的研究 之间的并行执行关系转化为串行执行，如图中虚线所示，同时重新按理想工作条件估 计每项工作的执行时间，从而得到图4 2 。图中的工作时间是理想工作时间，图4 2 中粗线标识的路线：1 一 2 一 5 研一 6 一 8 是考虑了资源约束之后的项目关键任务 链。 4 3 确定风险控制方案列表 ( 6 ，c 4 ) ( 5 c 6 ) 图4 2 关键任务图 对于工程中的每项关键任务，可供选择的风险控制方案往往有多种，风险管理者 需要针对每项任务确定风险控制方案列表。方法是从以往风险管理记录的历史数据 中，找到类似的风险控制方案，结合项目的实际情况，得到风险控制方案列衷。格式 如下表： 表4 1 风险控制方案表 方案风险成本( 元)风险降低( 百分比)风险管理收益( 元) 11 0 0 05 0 6 0 0 0 22 0 0 07 5 9 0 0 0 4 4 风险优化控制 4 4 1 风险转移与收益转移法则 通常一个工程由若干个分任务组成，它们或者是并行执行，或者是串行执行2 9 1 。 通过定义风险转移和收益转移法则，可以由各分任务的风险及收益计算出总任务的风 险及收益。 定义2 ( 任务风险) ： 软件项目风险优化控制硕士论文 i = p ( u f h i ) ( 4 2 ) 其中，汗表工程中的一个任务， u 代表任务i 实际消耗， “：代表任务i 计划消耗， i 代表任务i 实际消耗大于计划消耗的可能性。i 也可以简单地认为任务f 在实际 成本内不能按计划完成任务的可能性，即任务风险概率。 定义3 ( 工程风险) ： r = p ( u u )( 4 3 ) 其中，u 代表工程实际消耗， u + 代表工程计划消耗， r 代表工程实际消耗大于计划消耗的可能性，类似地，我们也可以简单地认为j r 是工程在计划成本范围内，不能按时完成的可能性，即工程风险概率。 有了上面对于任务风险和工程风险的定义，接下来分并行和串行两类定义风险 转移法则： 定义4 ( 串行任务的风险转移) ： 如图4 3 所示，假设项目中串行的任务数目为n ，i 为任务i 的风险，所有串行任 务的总风险可以定义为： r = 1 - ( 1 一) ( 4 4 ) 图4 3串行任务风险转移图 定义5 ( 并行任务的风险转移) ： 胀堪剥世 南京理工大学硕士学位论文中小规模软件企业项目风险管理方法的研究 如图4 4 所示，假设项目中并行的任务数目为以，为任务i 的风险 * m a x = m a x ( r ，乇，) 代表所有并行任务中的风险最大值。所有并行任务的风险可以 如下定义： r = r m a x ( 4 5 ) 警。 梨m t ， n 。q f _ 羽 风险 图4 4 并行任务风险转移图 在这种情况下，可以把所有的并行任务看作是一个任务来对待，使用式( 4 4 ) 来计 算它的风险。 类似于上面对于风险和风险转移的定义，下面分别定义风险管理收益和风险管理 收益转移法则。 定义6 ( 任务收益) ： 岛= ( 一。) x l ：一“。 ( 4 6 ) 其中，缸代表任务i 的应对风险的收益 r 代表任务i 量化后的风险值 。代表任务i 应对风险后的风险值 t 代表任务i 量化后的风险危害值 代表任务i 应对风险耗费值 定义7 ( 工程收益) ： b = ( 尺一r 。) x l u ( 4 7 ) 其中，四代表整个工程应对风险的收益 r 代表工程风险量化后的风险值 3 1 软件项茸风除优化控制碟士论文 r 代褒应对风险艨豹工程风险镶 代寝工程风险燮化后的风陵鼹害蕴 u 代表工程应对风险的耗费值 歌 趟 副 哥 瑚0 强4 ，5 率季亍任务浚蕊转移整 定义8 ( 串行任务的收髓转移) ： 如匿4 + 5 所示，镁设项基中睾行瞧任务数爨为嚣，照为任务i 靛任务收熬，烫所有 串行任务的总收益可以定义为： 曰= 魄 ( 4 8 ) i = l 定义9 ( 并幸亍任务静收髓转移) ： 如图4 6 所示，设项目中并行的任务数目为h ，= m a x ( g 。，魄，乩) 代表所有 著行任务中最大懿任务收益。所毒并嚣任务的总任务牧益定义妇下： 嚣= ( 4 9 ) 其中红。= m a x ( 熟，魄，坟) ，在这种情况下，可以把所肖的并行任努看作是一 个锰务亲辩德，硬震式氍，8 ) 来诗彝它豹牧夔。 南京理工大学硕士学位论文中小规模软件企业项目风险管理方法的研究 4 4 2 优化模型的建立 图4 6 并行任务收益转移图 根据上一节的定义，设为任务k 的当前风险值( 1 k s 甩) ，r a u 。) 为对任务投 入了u 。的风险控制成本之后的风险值，其中0 “；u 。，、r k 以及之间的函数 关系表示如下： r k = ( 唯，魄) ( 4 1 0 ) 其中，函数五取决于任务k 的任务性质以及风险管理的能力。 由于任务k 风险的改变，整个工程的风险也要相应的改变，根据前面风险转移的 定义，设工程中总共有n 项任务，整个工程的风险变化如下： r = 1 - ( 1 一) ( 1 一哇) 0 - 一。) ( 1 一) ( 1 - 一) ( 4 1 1 ) = 1 - 1 7 ( 1 一。) ( 1 一r k ) ( 1 一砭) 类似地，设b a u 。) 为对任务k 投入了u 。的风险控制成本之后的收益值，其中 0 “。u 一，可以得到玩和之间的函数关系 ( 4 1 2 ) 其中，函数乳取决于任务k 的任务性质以及风险管理的能力。 根据收益转移法则的定义，设工程中总共有，i 项任务，可以得到工程风险管理收 3 3 心 胀王 副软 软件项目风险优化控制磁士论文 益 妻： b - - 包 ( 4 + 1 3 ) i = 1 设螫个工程用于控铡风险的总资本为u 。，在风险转移帮收益转移懿过程中共有 托顼任务，用于控裁这黧任务风陵豹成本分剐为“。埘，“。，。楣应逡，任务的风 险值变化分别为，r 2 i ，：l ，任务的风险收益分别为岛，如电玩。 由于投入风险成本进行风险控制，风险值会得到降低，假是风险降低庶有限度， 只要穆溅除降绦翻可以接受懿范鬻之肉瑟可，秀剃宓羹太强殓接潮残本反嚣会造成资源 的浪费。因此，风险控制的目标要在风险控制成本限制内，把风险控制在可接受范围 内，同时取得风险管理最大收益。假设风险控制成本为u 。，风险r r e 为可接受 风险。收簇最大化弱软 孛蔑殓控铡模羹可以建立鲡下： 磊栎：1 获得最大的风殓管瑗收益。 2 总风险降至可接受范阑内。 限制条件：风险蛰理成本在限制之内。 其中，1 s i s 薛 4 4 3 优化算法设计与实现 m o 。r b b = 龟 熟= g ，慨) r = 1 - r i ( 1 - r d 弓。 l 。秀( ，；) 0 坎u 。 f 4 1 4 ) 上一节的式( 4 1 3 ) 豹问题是一个离散最优化的问题，求繇此类问题的方法通常有 两种，穷举法和动态规划( d y n a i i l i cp r o g r a m m i n g ) 。 穷举法是指对于工程中每项任务的每种方懿，分别计算一遍它的风除傻和收益 篷，然惹扶结果中遥嚣满是条箨豹激伉方案。秀举洼只逶霜予工程中彳壬务数量较少， 每项任务的可选方案较少的情况。 南京理工大学硕士学位论文 中小规模软件企业项目风险管理方法的研究 动态规划方法建立在最优化原贝, o ( p r i n c i p l eo f o p t i m a l i t y ) 的基础之上，所谓最优原 则即不管前面的策略如何，此后的决策必须是基于当前状态( 由上一次决策产生) 的 最优决策。动态规划的基本思想是将代求解的问题分解成若干个子问题，先求解子问 题，然后从这些子问题的解中得到原问题的解，动态规划可以用一个表来记录所有己 解决的予问题的答案。不管该子问题以后是否被用到，只要它被计算过，就将其结果 填入表中。这样就避免了大量的重复计算。 适合于动态规划求解的问题，经分解得到的子问题往往不是互相独立的。对于式 ( 4 1 3 ) 的问题：求1 n 项任务收益最大值，可以通过递推关系式，运用动态规划的 方法求解。 定义收益最大值函数，( n ，u 。r ) 和，( f ，u ，r ) ，其中： f ( n ，u 。r ) 表示第n 项任务所能获得的最大收益，u 。表示可以分配给第扎项任务 的成本，r 表示第n 项任务允许的最大风险值。 f ( i ，u ，r f ) 表示第i ，i + 1 ，n 项任务所能获得的最大收益，表示可以分配给第 i ，i + 1 ，n 项任务的成本，足表示第f ，f + l ，n 项任务允许的最大风险值。 f ( 1 ，u ，r i ) 即为所有任务所能获得的最大收益。，表示可以分配给第1 ，2 ，z 项 任务的成本，冠表示第1 ，2 ，z 项任务允许的最大风险值。 算法描述如下： f ( n ，u 。r o ) = 1 n a x 吃) ( 4 1 5 ) “。u ，r r f ( i ，u ，r ) ：m a x 包+ f ( i + 1 ，u ，一蝗，辱二三) ( 4 t 6 ) l i l j u f ，r f w h e r e ，0 u 。u 。 0 r i r u m 岛，“。，分别为对第i 项任务选择某 控制方案后的收益、成本、风险 上述算法步骤如下： 1 通过式( 4 1 5 ) 的计算可以求得第n 项任务所能获得的最大收益，即在满足u 。 的风险成本限制以及r 的风险限制前提下，对第n 项任务选择风险收益( 以) 最大 的风险控制策略。 2 通过式( 4 1 6 ) 由第i + 1 i + 2 ，h 项任务的最大收益求得第f ，i t - 1 ，n 项任务 的最大收益。式( 4 1 6 ) 描述了求第f ，i + 1 ， 大收益之间的递推关系。要想求第f ，f + l ， n 项任务的最大收益与第i + 1 ，i + 2 ，n 最 n 项任务的最大收益( u ，表示可以分配给 软件项目风脸优化控制硕士论文 第i ，i + 1 ，k 项任务懿娥本，是表暴第f ，i + i ，瓣矮经务允许懿簸大风陵毽) ，先对筹 顼任务逸择某一风陵羧制方案，诧方案的成本，收益、风除分别为碣，b g ，( 此 时可以分配给第f + l ，f + 2 ，h 项任务的成本变为u ，一城，允许的最大风险值变为 ( 鼍一1 1 ( 1 一) ) 问题即转化成对第f + l ，i + 2 ，恐项任务求嬲最大收益。 3 。辑毒经务掰糍获褥瓣螽大墩兹f ( t ，u 1 ，r i ) 霹淤逶过式( 4 ，1 5 ) 帮式( 4 1 6 ) 秘 计算得到。 4 5 应耀举壤 以某项目的风险羧制为例，工程中共有3 颂关键任务，每顶任务有若干控制风险 的方案可供选择，控制方案的获取主要来源于以技的历史数掇，结合对实际情况的评 砉露褥。装4 。2 獾述了各项薏务懿疲对方案豹谨缍信惠： 表4 2 风险方寨袭 饪务一任务二 4 q ：餐