基于软件过程的项目风险管理及其工具

1、基于软件过程的项目风险管理及其工具1 基于软件过程的风险影响分析项目风险是一种不确定事件或状况， 本文主要研究风险发生情况下， 造成损 益的影响估算。可利用基于软件项目过程的网状建模结构和元素成功概率来记录 并跟踪风险发生概率。1.1 软件过程的建模一个软件项目的开发过程可以抽象为： 以必要的资源作为输入， 在指定范围 和时间内进行组织管理和生产， 并产出交付物等重要输出的完整加工过程。 将此 加工过程分解成若干个子加工过程， 以降低管理控制的复杂度， 每个子加工过程 称为加工单元，其具有的输入或输出被称为某个元素。元素的选取范围包括但不限于项目中的重要产品文件、 设备、软件成果、 交 付物、

2、里程碑、工具、技术、人力角色、沟通会议和任何风险相关的因素。同一 元素在不同加工单元中作为不同的输入输出属性， 使各加工单元之间具有互相关 联的关系，因此，元素具有连接各加工单元的作用。期初已经具备或在项目中不关心其成因的元素称为根元素， 其他元素称为非 根元素。如果所有输入输出元素关系满足有向无环图节点的条件， 那么利用计算 机快速计算优势， 可以直观地构建如图 2 所示的多个加工单元间的网络状关系。以上建立的软件加工过程模型记录了元素与加工单元之间绑定的具体映射 关系和成本、 工作量、元素成功概率等属性信息。 此时形成的元素和加工过程描 述的过程结构具有高度灵活性， 它能据不同项目模式或项

3、目管理者的侧重点， 对 元素和加工单元进行预设和定义。 可以实现对风险影响受体信息传递结构的组织， 并记录了项目主要交付物的一种任务分解。1.2 风险影响的估算估算侧重于风险对项目成本、 项目工作量、 元素成功概率等方面的影响， 能 计算多个风险影响的叠加。 使用者可以通过观察和比较不同设定值下的计算结果 来校正自己的估计， 便于实现回馈调整式的项目管理。 如果关心风险源的动态成 因，则可以构建风险成因元素之前的输入和局部网络来跟踪风险发生的概率。1.2.1 元素成功概率的计算某元素成功是指 “某元素符合干系人期望或预计而实现” 这样一个事件， 元 素成功概率即此事件为真的概率， 以此来表征项

4、目交付物或其他元素实现的可能 性。针对不同类型的元素，其元素成功的意义存在细化理解的区别。例如，一些文档类元素成功的意义一般在于满足干系人对之的范围、质量、 进度等方面的综合要求， 而一些人员角色类元素， 其成功意义在于他们具有令干 系人满意的工作状态和效率。 元素成功概率值的设定一般来源于经验估算或引用 德尔福方法应用的结果。根元素的元素成功概率直接设定为概率数值， 非根元素的元素成功概率是一 个基于概率加法原理和乘法原理的组合公式， 通过引用输入元素的具体成功概率数值来计算得到。在加工单元的网络中进行递推计算，其中，E1E3分别表示元素 1元素 3 的元素成功概率。随着项目实际的进展或受到

5、风险扰动因素影响，元素的成功率一般会降低。 例如，元素 4 的成功概率计算结果为 92.57%。假设现在病毒风险发生，且该风 险直接使元素 3 的元素成功概率降为原先的 60%，那么代入原设定公式，可以计算出元素 4 受风险影响后，其元素成功概率将降低到 56.10%。在加 工单元网络关系中类推， 可获得后继影响的所有元素成功概率的变化， 并形成统 计表格。 1.2.2 受风险影响的成本和工作量的计算加工单元网络建立之初设定了 每个加工单元的成本估算值， 之后依据既有网络结构和风险影响递推， 以界定受 指定风险影响的加工单元范围， 并逐一累加得到全体受影响的成本值， 进而计算 所占总成本的比率

6、。 分析时可将风险的影响结果与应对措施或预防措施进行比较， 以供风险管理作为决策参考。2 风险管理辅助工具的开发2.1 工具的主要功能基于上述相关功能需求， 本文设计并实现一个名为 RiskManager 的软件项 目风险管理辅助工具。应用 RiskManager 进行项目风险管理时，一般可以遵循 以下步骤：(1) 进行元素信息登记 ;(2) 进行加工单元信息的登记，建立、审核加工单元关系网络(3) 进行风险源信息登记(4) 进行风险影响分析与预测 ;(5) 根据项目进展或风险情况的变化，随时对信息进行调整和重新分析。2.2 工具的设计和实现RiskManager 基于 Microsoft.N

7、ET Framework2.0 平台开发实现，采用 C# 作为编程语言。软件采用客户机 / 服务器结构形式，基于角色权限控制对用户操 作范围进行管理，其中，图形界面的开发主要采用 Microsoft.NET 框架下的 GDI+ 技术，并支持 XML 格式的数据导入和导出。实践和相关工作本文方法延续了前人用风险发生损失和风险发生概率来描 述风险暴露值的思想。 RiskManager 工具已初步应用在实际项目的风险管理工作 中。在实践中发现， 将完整项目分解为加工单元， 以降低复杂度的方法具有可行 性，在相同网络节点数量规模下， 其结构比贝叶斯网络方法易于建立和维护。 利 用该方法可以在复杂项目中

8、快速计算和观察风险影响的估算数据。在元素成功概率的递推计算方面， 本文方法与贝叶斯网络风险分析方法的明 显不同在于：(1) 本文方法采用概率加法和乘法公式的自由组合计算公式来组织元素间的 概率递推关系，而不使用贝叶斯公式， 计算中不需要输入条件概率分布的真值表， 因此，很大程度上降低了网络节点数据的维护难度例如，针对 50 个元素节点， 若按每个元素有 4 个前驱父节点来计算， 则本 文方法需要输入50组概率即可，而贝叶斯网络方法至少需要 50*4=800组。本 文方法在建模时不需要考虑全局所有元素节点的条件独立性问题， 在贝叶斯网络 方法中则必须考虑该问题。(2)本文方法可以得到基于元素和基

9、于过程 (即加工单元)的2 套拓扑结构， 基于加工单元的拓扑图对于复杂项目来说， 更容易理解且便于沟通和实用， 而贝 叶斯网络方法仅能得到一种基于节点的拓扑结构。在元素成功概率的递推计算方面， 本文方法与贝叶斯网络风险分析方法的明 显不同在于： (1) 本文方法采用概率加法和乘法公式的自由组合计算公式来组织 元素间的概率递推关系， 而不使用贝叶斯公式， 计算中不需要输入条件概率分布 的真值表，因此，很大程度上降低了网络节点数据的维护难度。 例如，针对 50 个 元素节点， 若按每个元素有 4 个前驱父节点来计算， 则本文方法需要输入 50 组 概率即可，而贝叶斯网络方法至少需要 50*24=8

10、00 组。本文方法在建模时不需要考虑全局所有元素节点的条件独立性问题， 在贝叶 斯网络方法中则必须考虑该问题。 (2) 本文方法可以得到基于元素和基于过程 (即 加工单元)的2 套拓扑结构，基于加工单元的拓扑图对于复杂项目来说，更容易 理解且便于沟通和实用，而贝叶斯网络方法仅能得到一种基于节点的拓扑结构。3 、各项目的部分实践数据统计其资金规模都在 50 万80 万人民币之间， 前 2 个是商业网站建设项目， 另 一个是金融行业专用软件项目。项目 A 作为对照，未使用此工具，项目 B 和项 目 C 使用此工具后，风险监管数量有所增加，但风险信息维护和沟通效率得到 明显加强。实践结果表明， RiskManager 工具能把风险影响较直观地显示出来，具有计算快速和调整便利灵活的优势， 有利于项目干系人之间的风险管理信 息沟通。该工具有助于风险影响估算、 风险分析的经验积累和辅助风险管