基于COCOMO模型的软件测试成本的相关探讨

基于COCOMO模型的软件测试成本的相关探讨1引言在当今软件经过活动中，软件研发机构将研制力量的40%以上投入到软件测试之中已经越来越普遍。特殊情况下，对于性命攸关的软件，如战役机飞行控制软件、核反应堆监测软件、神舟飞船上各型软件等，其测试成本〔包含人力、经费、材料等〕以至高达所有其他软件工程阶段成本总和的3～5倍。因而，怎样合理分配开发与测试的经费、人员等成为一个软件项目成功很关键的因素。而项目成本往往在项当前期，也就是项目成本预算中就已经确立，所以，有效的软件测试成本评估也显得极为关键。2软件测试成本估算现在状况软件测试是软件生命周期内的一个主要阶段，也是保证软件质量的主要手段之一。随着市场对软件质量要求的不断提升，软件测试不断遭到看重。怎样较好地制订软件测试计划，合理分配软件测试经过中的人力、物力资源，对软件测试的成本怎样进行较为精到准确估计等都值得关注。当前，对软件开发成本估算的研究与应用已经比较广泛，构成了以功能点分析法、专家断定-delphi方法等为代表的估算方法和模型。相比较而言，软件测试规模的估算研究和应用相对较少。尤其在软件测试的成本估计方面往往还凭测试专家的经历体验来定，这样极易导致软件测试由于预算的不足导致的测试活动的不充足、测试质量低下。3COCOMO模型简述有名软件工程专家、经济学家BarryBoehm在其著作〔软件工程经济学〕中提出了软件估算模型条理构造，称为构造式成本模型COCOMO〔ConstructiveCostModel〕，至今该模型已经成为软件界最通用的估算模型。3.1三种类型的软件COCOMO是针对Boebm划分的三种类型软件进行估算的。1〕固有型〔OrganicMode〕项目：规模较小、较为简单的项目，开发人员对项目有较好的理解和较为丰富的工作经历体验，如飞机的极限告警灯信号软件。2〕嵌入型〔EmbeddedMode〕项目：这类项目的开发工作严密地与系统中的硬件、软件和运行限制联络在一起，如飞机的飞行控制软件。3〕半独立型〔Semi-detachedMode〕项目：项目的性质介于上述两种类型之间，其规模与复杂性均属于中等，如考勤信息管理系统、OA事务处理系统等。3.2COCOMO的三级模型1〕基本COCOMO模型。该模型为静态、单变量，以估算出的源代码行数计算开发工作量和开发期。开发工作量为：E=a〔KLOC〕b式中：E为工作量，单位为人月；KLOC为交付的千代码行数；a，b为模型系数，如表1所示。2〕中级COCOMO模型。该模型除考虑源代码行数外，还考虑调节因子〔EffortAdjustmentFactor，EAF〕，用其具体表现出产品、软件、人员和项目等因素。开发工作量：E=c〔KLOC〕dEAF式中，c、d是模型系数，如表2所示；EAF是调节因子，它包括了4类15中属性，其值从0.7～1.66，如表3所示。3〕高级COCOMO模型。高级COCOMO模型除了保留中级模型的因素外，还牵涉软件工程经过不同开发阶段的影响，以及系统层、子系统层和模块层的差异不同。由于篇幅关系，不具体介绍。4软件测试成本估算设计与实现4.1软件安全性等级划分根据RTCA发布的DO-178B标准，软件的安全评估及风险分析需要描绘叙述当其失效时对机身、机组人员、乘客产生的后果，以此确定软件DAL〔DesignAssuranceLevel〕水平。灾难性的：失效将会导致航空器损毁，阻拦继续安全飞行和着陆。危险的/严重的：失效严重影响航空器的安全性和性能，降低机组人员克制晦气把持状况的能力，造成乘客的严重伤害。较重的：失效是明显的，但是比危险的/严重的失效等级影响小，给机组带来明显的工作量增长。较轻的：不会严重降低航空器安全性及有关机组的活动在他们的能力内能很好完成的失效状况。无影响：不影响航空器的工作性能或不增长机组工作量的失效状况。根据软件失效条件把机载软件分为A-E五级，安全关键水平从A至E逐级降低。DO-178B虽然是航空标准，但已经在整个军工领域已经得到推广和应用。本文在软件测试成本估计工作时候，首先也参照DO-178B标准，划分软件安全性等级。4.2软件测试各阶段划分随着GJB5000A模型的逐步成熟，国内相当一部分软件研制单位开始有意识地承受并采取GJB5000A作为其软件生产经过的制度体系和标准。软件测试作为软件生命周期中一个主要活动构成部分，必定要根据GJB5000A标准，严格控制软件测试经过活动。通常软件测试经过按四个步骤进行，即单元测试、集成测试、系统测试、验收测试，每个测试经过根据需要有三类输入。1〕软件配置：包含软件需求规格说明、软件设计说明、源代码等。2〕测试配置：包含测试计划、测试说明、测试用例、测试程序等。3〕测试工具：为了提升软件测试效率，有时测试工作需要测试工具的支持。同时，测试经过也有相应的输出。1〕测试结果数据：包含测试自己的毛病、测试发现的程序毛病、文档毛病等。2〕测试结果报告：通常包含测试报告、软件质量分析文档等。4.3软件测试调节因子可根据DO-178B标准中软件安全性等级，结合软件测试经过各个阶段，设计出相应的软件测试成本估算调节因子〔SoftwareTestEffortAdjustmentFactor，STEAF〕，如表5所示。由于软件测试工作量与软件开发工作量大致为1.1：1.0的关系，因而，软件测试工作量有由如下公式计算得出：TE=E1.10■STEAFi式中：TE为软件测试工作量，单位为人月。E为软件开发工作量，单位为人月。STEAF为软件测试成本估算调节因子。4.4软件测试成本估计实现例如，某一地面远程通信嵌入型软件，源程序1万行，采取中级COCOMO模型估算。能够得出开发工作量：E=2.8101.21.4=62.13〔人月〕〔数据取自表3-2，表3-3〕假设该软件为B级软件，则根据公式，测试工作量为：TE=E1.101.101.301.40×1.35=184.71〔人月〕〔数据取自表4-2〕5结束语本文简单介绍了COCOMO模型知识与软件测试成本估算的基本概念，并初步讨论了怎样将软件开发成本估计的成熟模型和思想用来指点软件测试成本估算工作，对实现软件测试成本估算有侧重要意义。同时，该实现方法只是一种初探，软件测试经过调节因子可能在各个单位有当地化影响，在今后的大量软件测试工程理论中，各个软件测试活动主体能够根据实际结果，进行数理统计，对软件测试经过调节因子进行相应的修订。以下为参考文献[1]宋巍.软件功能测试成本估算模型研究及其应用[D].上海：上海交通大学，2009.[2]柳纯录.信息系统项目管理师教程[M].北京：清华大学出版社，2012，12.[3]郑人杰，马素霞，殷人昆.软件工程概论[M].北京：机械工业出版社，2009，11.[4]杜海凤.基于COCOMO模型的软件定价方法研究[D]