[发明专利]一种预测软件过程执行时间的方法

说明书

技术领域

本发明属于软件过程仿真和建模领域，具体涉及一种通过建立考虑随机因素的软件过程仿真模型和软件过程仿真，预测出软件过程执行时间的方法。

背景技术

“软件危机”，这一始于上世纪60年代的概念，始终伴随着软件业的整个历史发展进程。在过去数十年间，软件组织经常要面对软件项目超支和延期的问题，并且软件产品的质量也常常达不到客户的预期。来自工业界和学术界的很多研究都试图解决这个问题。在这些尝试中，基于软件过程技术的研究，例如：软件过程建模、软件过程仿真等，都是很有效的方法。

当前人们已经普遍认可软件产品的质量高度依赖于软件开发过程的质量。软件过程被定义成一系列偏序过程步骤，每个步骤一般包括产品、人员、计算机资源、组织结构、约束等(请参见文献Carlo Montangero，Jean-Claude Derniame，Badara Ali Kaba，andBrian Warboys.The software process：Modelling and technology.In Derniame et al.[126].Pages 1-14.和CMMI Product Team.Cmmi for development，version 1.2-improving processesfor better products.Technical Report CMU/SEI-2006-TR-008，SEI，CMU，2006.)。为了加强对被执行的软件过程的理解，并对实际软件过程给予直接的指导，软件过程建模注重于软件过程的表示、分析和自动执行，这些都是学术界活跃的研究领域。

软件过程建模(Software Process Modeling)是一个覆盖面大且比较复杂的领域，许多计算机科学或其他相关领域的语言、技术都被用来解决本领域的问题。其主要是通过特定的方法对软件过程进行抽象、表示和分析以增加对软件过程的理解，并通过直接或者间接的方式指导实际软件开发活动。与软件过程评估和改进模型不同，软件过程建模主要是为具体的过程改进活动提供理论和技术支持，覆盖了包括定义、执行、分析和变更在内的整个过程改进生命周期。除了记录软件过程，软件过程建模的另一个目的是给予过程设计者以方法，使他能够分析过程模型并加深对所建模软件过程的理解。

为支持软件过程建模活动，众多的以过程为中心的软件工程环境(Process-centered Software Engineering Enviroment，PSEE)和对应的软件过程建模方法被提了出来。PSEE遵循如下的工作方式，即首先用建模语言描述一个软件过程，而后把建模后的过程输入到支持该建模语言的PSEE中执行。在过去的研究和实践中，研究者们进行了艰苦卓绝地努力，提出了许多建模方法，而所提出的软件过程建模语言和PSEE则至少有数十种。

但软件过程方法与技术的实际应用情况则与此形成明显的反差，其在具体的实施过程中还面临很多困难，集中体现为：在实际开发组织中，主要是以自然语言和图形方式描述所使用的过程，通过潜移默化的方式影响组织内每个成员的思维习惯和开发方式，而不是依赖于预定义的过程模型，通过强制的方式实现规范化地开发。但经常出现的情形是，花费大量人力物力所定义的过程模型，并没有发挥所期望的作用。

近年来，仿真模拟技术越来越多地被运用到软件过程的分析领域中。这主要是因为在实际环境下，由于多变的外部环境以及成本因素的作用，针对软件过程本身研究的有效性难以得到确认。与传统的软件过程分析手段相比，软件过程仿真模拟可以同时得到定性和定量的结果；软件过程的设计者或项目管理人员能够通过该结果了解到针对软件过程要素的不同选择所造成的可能的影响。因此，软件过程仿真模拟技术越来越多地被运用到软件过程分析与预测相关的诸多领域，如：软件过程管理策略、软件过程管理培训、软件过程改进等。多种文献中可以看到有关软件过程建模与仿真进展的总结和综述。

尽管如此，软件过程仿真模拟要求人们使用完全不同于传统软件过程建模方法(如：软件过程描述方法等)的建模方法(如：系统动力学方法(SD)、离散事件仿真方法(DES)等)对软件过程建立全新的过程模型。在特定环境下，导致该问题的主要原因是软件过程仿真模拟需要完全不同的方法描述软件过程。例如：软件过程需要被描述成一个全局系统，并且它的活动需要被描述成一系列不断随时间变化的外部参数。导致这一问题的另外一个原因是传统的软件过程建模方法不能支持软件过程仿真模拟所需要的分析方法。因此，传统软件过程建模方法与软件过程仿真建模方法之间存在很大差距，该差距阻碍了软件过程仿真模拟技术在实际中的广泛应用。