Ước lượng chi phí phần mềm bằng CBR

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Tơ Lan Hƣơng ƢỚC LƢỢNG CHI PHÍ PHẦN MỀM BẰNG CBR LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Tơ Lan Hƣơng ƢỚC LƢỢNG CHI PHÍ PHẦN MỀM BẰNG CBR Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Công nghệ phần mềm Mã số: 60 48 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.PTS Nguyễn Việt Hà Hà Nội - 2010 1/71 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN KÝ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 1.1 1.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.4 1.5 CHƢƠNG LẬP LUẬN TRÊN KINH NGHIỆM 2.1 2.2 2.3 2.4 CHƢƠNG ÁP DỤNG LẬP LUẬN THEO KINH NGHIỆM VÀO ƢỚC LƢỢNG CHI PHÍ PHẦN MỀM 40 3.1 Bài toán đặt 41 3.2 Thiết kế ca sử dụng hệ thống 42 3.3 Thiết kế chức hệ thống 43 3.3.1 Tìm kiếm 44 3.3.2 Hiệu chỉnh 48 3.4 Thiết kế hình chức 49 3.5 Thiết kế sở liệu 50 3.5.1 Biểu diễn dự án 50 3.5.2 Tổ chức lưu trữ 52 2/71 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 53 4.1 Chương trinh̀ thưcc̣ nghiêm 54 4.1.1 Ngơn ngữ lập trình thư viện 54 4.1.2 Cài đặt chương trình 54 4.2 Thực nghiệm 54 KẾT LUẬN 58 PHỤ LỤC 59 3/71 KÝ HIỆU VIẾT TẮT CBR Case-based Reasoning COCOMO COnstructive COst MOdel AI Aritificial Intelligence SLIM Software LIfe-cycle Model WBS Work Breakdown Structure OLS Ordinary Least Squares EAF Effort Adjustment Factor NOP Number of Object Point LOC Line Of Code CSDL Cơ sở liệu UC Use Case 4/71 DANH MỤC BẢNG Bảng Hệ số mode mơ hình COCOMO Bảng Các tham số hiệu chỉnh mơ hình COCOMO Bảng Tham số hiệu chỉnh mơ hình tiền thiết kế Bảng Các thừa số hiệu chỉnh mô hình hậu kiến trúc Bảng Các hệ số hiệu chỉnh mũ Bảng Bảng so sánh phương pháp ước lượng chi phí Bảng Bảng giá trị thuộc tính đặc trưng dự án Bảng Bảng giá trị trọng số Bảng Kết ước lượng dự án thực nghiệm Bảng 10 Kết ước lượng dự án thực nghiệm Bảng 11 Bảng danh sách dự án CSDL ước lượng Bảng 12 Bảng dự án đưa vào ước lượng Bảng 13 Bảng danh sách dự án đối chứng ước lượng Bảng 14 Độ tương quan giá trị thuộc tính Hiện trạng hệ thống Bảng 15 Độ tương quan giá trị thuộc tính Ngơn ngữ lập trình Bảng 16 Độ tương quan giá trị thuộc tính Hệ quản trị CSDL Bảng 17 Độ tương quan giá trị thuộc tính Dạng phần mềm Bảng 18 Độ tương quan giá trị thuộc tính Yêu cầu phi chức Bảng 19 Độ tương quan giá trị thuộc tính Mơ hình CSDL Bảng 20 Độ tương quan giá trị thuộc tính Loại dự án 5/71 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Các kỹ thuật ước lượng theo giai đoạn Hình Phân phối Rayleigh cho nỗ lực phát triển [4] Hình Đầu vào đầu mơ hình ước lượng SEER-SEM Hình Các bước thực ước lương theo Delphi Hình Các bước thực CBR Hình Chu trình lập luận theo kinh nghiệm Hình Đồ thị biểu diễn ca lập luận [2] Hình Cây định Hình Biều đồ luồng Use case hệ thống Hình 10 Biểu đồ luồng xử lý chức Hình 11 Luồng hình quản lý dự án Hình 12 Luồng hình ước lượng dự án Hình 13 Màn hình danh mục dự án Hình 14 Màn hình Tìm kiến dự án Hình 15 Màn hình kết tìm kiếm Hình 16 Màn hình Hiệu chỉnh 6/71 MỞ ĐẦU Trong kỷ nguyên công nghệ kinh tế đa chiều, phần mềm đóng vai trị vơ quan trọng việc định hướng phát triển cho doanh nghiệp góp phần gia tăng giá trị cạnh tranh cộng đồng Tại Việt Nam tổng doanh thu từ ngành công nghệ thông tin năm 2008 4,074 tỷ USD [1] Xây dựng dự án phần mềm thành công mối quan tâm hàng đầu tổ chức doanh nghiệp Đặc biệt quan trọng trình quản lý, kiểm soát tiến độ chất lượng dự án Quản trị dự án trình thực hoạt động hoạch định, tổ chức, điều khiển kiểm soát giai đoạn dự án từ khâu hình thành, thẩm định, triển khai vận hành dự án theo mục tiêu định, đến đánh giá hiệu đạt dự án thời kỳ thời hạn đầu tư , đồng thời phối hợp giai đoạn dự án với làm cho dự án hoạt động nhịp nhàng có hiệu cao Các vấn đề thường xảy dự án phần mềm  Thời gian thực dự án vượt mức dự kiến  Chi phí thực dự án vượt mức dự kiến  Kết dự án không dự kiến  Phát sinh rủi ro Vì trình ước lượng cho dự án phần mềm ban đầu trình quan trọng định lớn vào thành công dự án Ước lượng sớm xác chi phí dự án phần mềm từ lâu thách thức lớn nhà quản trị dự án Đã có vài mơ hình ước lượng đề xuất áp dụng thực tế COCOMO, SLIM (Putnam) Tuy nhiên, mơ hình cứng nhắc có độ tin cậy khơng cao, áp dụng vào giai đoạn đầu trình phát triển Luận văn áp dụng phương pháp lập luận theo kinh nghiệm để giải tốn trên: xây dựng mơ hình hỗ trợ ước lượng dự án phần mềm Hướng tiếp cận mô hình sử dụng mơ hình lập luận theo tình (Case-based reasoning- CBR) - mơ hình suy luận thường thấy chun gia Trong mơ hình CBR, chi phí cho dự án 7/71 ước lượng cách tìm kiếm dự án tương tự khứ hiệu chỉnh chi phí dự án cho phù hợp với ngữ cảnh dự án Mơ hình áp dụng pha ban đầu trình phát triển liệu phân tích cịn chưa đầy đủ Luận văn nghiên cứu ước lượng chi phí đặc biệt phương pháp lập luận theo tình CBR áp dụng cho ước lượng chi phí phần mềm chúng tơi có thực xây dựng chương trình ước lượng vâṇ dungc̣ vào ước lươngc̣ dư ác̣ n taịđơn vi đc̣ ang cơng tác đócó cải tiến số thông số biểu diễn dự án đầu ước lượng Các phần lại luận văn có cấu trúc sau Chương trình bày khái quát ước lượng chi phí phần mềm Chương trình bày lý thuyết phương pháp lập luận kinh nghiệm CBR Chương đưa cách thức chi tiết áp dụng phương pháp CBR vào ước lượng chi phí phần mềm Chương mơ tả thực nghiệm với hệ thống dự án đơn vị công tác có đánh giá kết thực nghiệm Chương tổng kết lại kết đạt sau trình nghiên cứu hướng nghiên cứu 8/71 CHƢƠNG GIỚI THIỆU Trong chương giới thiệu tổng quan quản lý dự án ước lượng chi phí phần mềm, khó khăn gặp phải q trình ước lượng chi phí dự án phần mềm Từ đưa số phương pháp phổ biến áp dụng trình ước lượng dự án phần mềm, đánh giá ưu nhược điểm phương pháp làm sở cho trình lựa chọn CBR ước lượng chi phí dự án phần mềm  Tổng quan trình quản lý dự án  Tổng quan ước lượng chi phí dự án phần mềm  Bài tốn đặt  Giới thiệu phương pháp ước lượng  Đánh giá ưu nhược điểm phương pháp ước lượng 62/71 Cung cấp phần mềm thư viện điện tử 10 Libol 6.0 11 Xây dựng WS cho Yamaha moto VN Cung cấp lắp đặt thiết bị thư viện Dự 12 án thư viện điện tử ngành điện Tin học hoá nghiệp vụ thư viện xây 13 dựng kho tư liệu điện tử Thư viện ĐHSPHN Cung cấp module quản lý cơng văn 14 thuộc Văn phịng, Trung tâm KT&TH 08 Trung tâm Tần số Khu vực Cung cấp lắp đặt thiết bị gói thầu số 15 Dự án: Tăng cường lực Trung tâm kỹ thuật biên tập báo đối ngoại Huế -HN- TP HCM Xây dựng web, phần mềm lọc quản trị nội dung thuộc dự án "Trang bị 16 phương tiện kỹ thuật phòng chống loại tội phạm sử dụng công nghệ cao" Cung cấp phần mềm quản lý tài liệu số 17 cho Trung tâm TTTV Đại học Nông nghiệp I Hà Nội 63/71 Xây dựng Phần mềm "Quản lý đăng ký 18 tài sản nhà nước phiên 1.0" Xây dựng Portal thơng tin Tồ án nhân 19 dân tối cao Cung cấp phần mềm Quản lý Nhân 20 hồ sơ toàn diện Cung cấp phần mềm Quản lý đào tạo 21 Union Cung cấp phân hệ sưu tập số quản trị 22 hệ thống phần mềm TVĐT Liobol 6.0 Nâng cấp trang tin điện tử Chính phủ23 Website Chính phủ Cung cấp phân hệ tra cứu OPAC 24 biên mục phần mềm TVĐT Liobol 6.0 Cung cấp phần mềm đánh giá lực 25 cán Xây dựng triển khai phần mềm 26 cho dự án UTIPINFO JICA- giai đoạn III Xây dưngc̣ phần mềm "Quản lý hệ thống 27 kho Cục Dự trữ Quốc gia" Xây dựng Website Tam giác phát triển 28 Campuchia- Lào- Việt nam 64/71 Xây dựng Website Tạp chí Kinh tế 29 Dự báo Xây dựng phần mềm công bố án 30 Toà Kinh tế Cung cấp phân hệ tra cứu OPAC, biên 31 mục quản trị hệ thống phần mềm Libol 6.0 cho Viện ĐH Mở HN Dự án Hiện trạng Có hỗ trợ máy tính - chưa có phần mềm riêng Có hỗ trợ máy tính - có phần mềm riêng Có hỗ trợ máy tính - chưa có phần mềm riêng Có hỗ trợ máy tính - chưa có phần mềm riêng 65/71 Có hỗ trợ máy tính - chưa có phần mềm riêng Bảng 13 Bảng danh sách dự án đối chứng ước lượng STT Dƣ ac̣ n ́́ Cung cấp phần mềm Libol Lite cho trường cao đẳng Công nghệ Thành Đô Xây dưngc̣ hệ thống Cổng thông tin điện tử Bộ KH & ĐT (Pha 2) Cung cấp phần mềm thư viện điện tử Libol, phần mềm Quản trị nội dung trực tuyến tích hợp TVIS C# Cổng thơng tin điện tử Ủy ban Chứng khốn Nhà nước Gói thầu "Phần mềm" Dự án "tăng cường lực nghiên cứu cho hệ thống thông tin khoa học giáo dục, Viện khoa học Giáo dục Việt Nam" 66/71 Thiết kế xây dựng website "Ý kiến nhân dân dự án Luật, Pháp lệnh " Thiết kế xây dựng hệ thống website đa ngữ Cung cấp phần mềm Thư viện điện tử dịch vụ cài đặt, đào tạo, hướng dẫn sử dụng chuyển giao công nghệ 67/71 Bảng 14 Độ tương quan giá trị thuộc tính Hiện trạng hệ thống Độ tƣơng quan giá trị Làm tay Có hỗ trợ máy tính chưa cóphần mềm riêng Có hỗ trợ máy tính có phần mềm riêng Bảng 15 Độ tương quan giá trị thuộc tính Ngơn ngữ lập trình Độ tƣơng quan giá trị C# Java Python Bảng 16 Độ tương quan giá trị thuộc tính Hệ quản trị CSDL Độ tƣơng quan giá trị MySQL Oracle SQL Server Bảng 17 Độ tương quan giá trị thuộc tính Dạng phần mềm Độ tƣơng quan giá trị WebForm WinForm WinFrom vàWebForm 68/71 Bảng 18 Độ tương quan giá trị thuộc tính Yêu cầu phi chức Độ tƣơng quan giá trị Khó Dê ̃ Trung binh ́̀ Bảng 19 Độ tương quan giá trị thuộc tính Mơ hình CSDL Độ tƣơng quan giá trị Tâpc̣ trung Phân tan ́́ Bảng 20 Độ tương quan giá trị thuộc tính Loại dự án Độ tƣơng quan giá trị Giải pháp Zope portal Union Libol Oracle portal 69/71 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Hội tin học thành phố Hồ Chí Minh, Tồn cảnh CNTT Việt Nam 2009 [2] Đỗ Văn Chiểu , Phạm Ngọc Hùng , Nguyêñ ViêṭHà, Tối ưu trongc̣ sốcho hàm tính độ tương tự ca lập luậ n Case-based Reasoning, Môt sốvấn đềchoṇ locc̣ của Công nghê c̣thông tin, Hải Phòng 2005 [3] Võ Văn Thành, Trần Thị Mai Thương, Trương Anh Hoàng, Lê Việt Hà, Nguyễn Việt Hà, Tối ưu trọng số thuộc tính cho mơ hình ước lượng chi phí dự án phần mềm, Hội thảo quốc gia lần thứ 11 “Một số vấn đề chọn lọc của Công nghệ thông tin Truyền thông”, Huế, 6/2008 Tiếng Anh [4] Barry W Boehm & Chris Abts & Sunita Chulani, Software development cost estimation approaches – a survey, Ann Software Eng 10 (2000), 177 – 205 [5] Barry Boehm, Software engineering economics, Prentice-Hall, 1981 [6] Roger S.Pressman, Software engineering: a practitioner's approach (5th ed.),McGraw-Hill, Inc, New York, NY, USA, 2001 [7] Magne Jorgensen, A review of studies on expert estimation of software development effort, Journal of Systems and Software 70 (2004), no 1-2, 37_60 [8] Christopher K.Resbeck & Roger C.Schank, Inside case-based reasoning, Lawrence Erlbaum Associates, Inc, Mahwah, NJ, USA, 1989 [9] Ian Watson, Applying case-based reasoning: techniques for enterprise systems, Morgan Kaufmann Publishers Inc, San Francisco, CA, USA, 1998 [10] Simon Shiu and Sankar K.Pal, Foundations of soft case-based reasoning, John Wiley & Sons, 2004 70/71 [11] Agnar Aamodt & Enric Plaza, Case-based reasoning: Foundational issues, methodological variations, and system approaches, AI Communications (1994), 39-59 [12] Walker Royce, Software project management: a unified framework, Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc., Boston, MA, USA, 1998 [13] Barry Boehm & Bradford Clark et al, The COCOMO 2.0 software cost estimation model, American Programmer (1996), 2-17 [14] Chiris F.Kemerer, Software project management: Readings and cases, McGraw Hill, Inc., New York, NY, USA, 1996 [15] Ian Watson, CBR is a methodology not a technology, Knowledge Based Systems 12 (1999) [16] Gada Kadoda, Michele Cartwright, Liguang Cheng and Martin Shepperd, Expriences Using Case-based Reasoning to predict software Project effort, Department of computing, Bournemouth University, Talbot Campus [17] Martin Shepperd, Case-based Reasoning and software engineering, Empirical Software Engineering Research Group, Bournemouth, BH1 3LT, UK ... quan quản lý dự án ước lượng chi phí phần mềm, khó khăn gặp phải q trình ước lượng chi phí dự án phần mềm Từ đưa số phương pháp phổ biến áp dụng trình ước lượng dự án phần mềm, đánh giá ưu nhược... Bài tốn ước lượng Phần mềm Tri thức hoàn thành LƯU LẠI Ước lượng thẩm định Hình Các bước thực CBR Để ước lượng cho phần mềm mới, hệ thống đánh giá tìm kiếm lại từ sở phần mềm có phần mềm tương... phần mềm Sau phần mềm tương tự tìm được, hệ thống tiến hành sử dụng lại chi phí thực phần mềm cũ để ước lượng cho phần mềm Kết hiệu chỉnh để đề xuất mơt ước lượng phù hợp với điều kiện phần mềm