專利名稱：一種基于加權(quán)調(diào)整的新需求代碼量量化評估方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計算機軟件開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新需求產(chǎn)生代碼量的量化評估方 法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
Standish Group于1995年對8000個項目進(jìn)行分析，結(jié)果表明31%的項目在完 成之前被迫取消，52. 7%的項目曾陷入困境，只有16. 2%的項目取得成功。在2004年， Standi sh Group又對13522個軟件項目進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果表明18%的項目失敗，53%的項目 遭到質(zhì)疑，僅有29%的項目是成功的。軟件項目經(jīng)常以失敗告終，其中一個重要原因是需求 經(jīng)常處于演化之中?，F(xiàn)有的研究表明，軟件項目中需求的演化非常頻繁，并且在很大程度上 決定了軟件項目的成敗。軟件項目的開發(fā)人員通常希望在需求獲取階段確定所有的需求，并且在整個軟件 開發(fā)過程中需求都不發(fā)生變化。然而，軟件開發(fā)的實踐表明，需求的演化存在于整個軟件 開發(fā)的生命周期。Ebert等人展示了一個實際的軟件項目的演化過程，結(jié)果表明該項目在 僅僅2年內(nèi)就有多于30%的需求發(fā)生了變化(參考文獻(xiàn)“C.Ebert，“ Understanding the Product Life Cycle :Four Key Requirements Engineering Techniques " . IEEE Software,May/Jun, 2006, 23 (3) 19-25")。而對不斷變化的需求進(jìn)行管理是一件十分困難 的事情。當(dāng)需求發(fā)生演化時，需要對演化帶來的影響進(jìn)行評價和分析，以便采取相應(yīng) 的處理措施。精確的估算方法將有利于上層決策者對于軟件演化做出準(zhǔn)確的分析 和決策，從而保證軟件項目順利完成。然而，正如Knethen所指出，現(xiàn)有研究中缺乏 準(zhǔn)確的方法來估算需求演化的影響(參考文獻(xiàn)“A. Knethen, “ Change-Oriented Requirements Traceability Support for Evolutionof Embedded Systems " . 18th IEEE International Conference on Software Maintenance(ICSM ' 02),2002 0482”)。Yan的研究也認(rèn)為目前缺乏對于需求演化產(chǎn)生的影響量化分析的方法(參考文 獻(xiàn)“Y.Yan，S.Li，X. Liu. “ Quantitative Analysis for Requirements Evolution' s Ripple-Effect" .2009 International Asia Conference on Informatics in Control， Automation and Robotics，2009”)。需求演化分為增加新需求、修改需求和刪除需求三種演化方式。修改和刪除兩種 演化方式是針對軟件項目已有的需求進(jìn)行的操作，上述方法可以較好地適用于這兩種演化 方式。而增加新需求則是對軟件項目增加一條新需求，以完成一個新添加的功能。要滿足 新需求一般需要向已完成的軟件代碼中添加一定量的新代碼。由于新需求所需的代碼尚未 實現(xiàn)，無法利用上述方法對新需求所需的代碼規(guī)模進(jìn)行估算。新需求的增加是需求演化的一種形式。由于缺乏新需求與已有需求或代碼間的直 接聯(lián)系，因而對于新需求的代碼規(guī)模的估算十分困難。現(xiàn)有的需求演化影響分析方法中，能夠預(yù)測代碼變更量的方法比較少。已有方法主要分為兩類，一類是根據(jù)代碼中的調(diào)用關(guān)系進(jìn)行估算；一類是根據(jù)需求間的依賴關(guān)系進(jìn) 行估算。(1)根據(jù)代碼調(diào)用關(guān)系的估算需求演化代碼影響量的方法(參考文獻(xiàn): “Franck Xia, Praveen Srikanth. “ A Change Impact Dependency Measure for Predicting the Maintainability ofSource Code, " . compsac, vol. 2,28th Annual International Computer Software and ApplicationsConference-fforkshops and Fast Abstracts-(COMPSAC' 04), 2004 22-23")當(dāng)一個需求發(fā)生變化的時候，由于受到這個變 化導(dǎo)致代碼中某部分直接受到影響，影響根據(jù)代碼的調(diào)用與被調(diào)用關(guān)系擴散，并且隨著調(diào) 用層次的增加，受到的影響逐漸變小。對受到影響的代碼量進(jìn)行求和，作為需求影響值。(2)根據(jù)需求依賴關(guān)系的估算需求演化代碼影響量的方法(參考文獻(xiàn)“楊鶴標(biāo)， 張繼敏，朱玉全.一種需求變更影響的評估算法.計算機工程，2006，32 (23) :82_84”)根 據(jù)需求依賴關(guān)系，建立由需求依賴樹形成的森林。當(dāng)依賴源需求發(fā)生變化，會對依賴目標(biāo)需 求產(chǎn)生影響，影響通過依賴關(guān)系從源需求向目標(biāo)需求傳遞。對受到影響的需求對應(yīng)的工作 量求和，作為需求的影響值。以上兩類方法在估算影響時，都需要首先確定演化的需求所對應(yīng)的代碼，而對于 增加的新需求，則不能夠?qū)⑿滦枨笈c已有代碼建立有效的關(guān)聯(lián)關(guān)系，所以無法準(zhǔn)確估算新 需求將要產(chǎn)生的代碼量。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于量化新需求代碼規(guī)模的重要性以及現(xiàn)有方法的局限性，本發(fā)明通過基于加權(quán) 調(diào)整的新需求代碼規(guī)模的估算方法(the Estimation Method for the Code size of New Requirementsusing Weight, EMCNR-ff)對代碼變更量進(jìn)行量化分析，并實現(xiàn)了基于EMCNR-W 方法的自動化評估系統(tǒng)。即本發(fā)明的目的之一在于提供一種基于加權(quán)調(diào)整的新需求代碼規(guī) 模的評估方法其能夠估算新需求將要產(chǎn)生的代碼量，從而當(dāng)軟件項目增加新需求的時候， 能夠有效的幫助項目管理者降低軟件項目失敗的風(fēng)險；本發(fā)明的另一目的為提供一種自動 化評估系統(tǒng)。為了實現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種新需求產(chǎn)生代碼量的量化評估方法，其步驟包括1)根據(jù)設(shè)定的需求特征對數(shù)據(jù)庫中某軟件項目已有的N個需求進(jìn)行特征提??；2)選取該項目中m個需求的特征提取數(shù)據(jù)(RS1，Rs2，Rsi，RsJ作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)， 其中0 < m < N ；3)將m個需求中每個需求的特征提取數(shù)據(jù)Rsi分別與除該需求外的已有需求的特 征提取數(shù)據(jù)計算距離，并計算相應(yīng)的影響權(quán)重wu，設(shè)置軟件項目的調(diào)整參數(shù)γ = 1，計算需 求Rsi的代碼量估算值Esi;4)求出比值廣，其中，i = l...m，LSi為實際代碼量；取調(diào)整參數(shù)Y的值為所
L Si
有的比值Yi的平均值；5)根據(jù)設(shè)定的需求特征對該軟件項目的新需求進(jìn)行特征提??；6)利用1)和5)的特征提取數(shù)據(jù)對每一新需求Rnewi與該N個已有需求計算距離
5
7)根據(jù)新需求Rnewi與N個已有需求之間的距離計算需求相互影響的權(quán)重；8)根據(jù)公式年=廣C,計算新需求的代碼量估算值E”其中
為已有需求Rj對新需求Rnewi的影響權(quán)重，Lj為已有需求民的實際代碼量。所述設(shè)定的需求特征包括需求描述質(zhì)量、需求內(nèi)容質(zhì)量、需求文本長度、需求依賴 密度、開發(fā)團隊綜合能力。進(jìn)一步，將特征提取的需求特征值映射到一個相同的取值區(qū)間。所述特征提取數(shù)據(jù)保存為XML格式。所述計算距離采用了歐式距離法，或者使用向量內(nèi)積法、向量余弦系數(shù)法、Dice系 數(shù)法、Jaccard系數(shù)法。所述需求之間的距離與需求相互影響的權(quán)重之間成反比。進(jìn)一步，需求影響權(quán)重與需求間距離的三次方成反比。所述步驟7)軟件項目已有的N個需求對于新需求Rnewi的影響權(quán)重之和為1，即
Ix;1。
7=1為了實現(xiàn)本發(fā)明的另一目的，采用的技術(shù)方案是一種基于加權(quán)調(diào)整的新需求代碼規(guī)模的估算系統(tǒng)，其包括特征提取模塊、影響權(quán) 重計算模塊、調(diào)整參數(shù)Y訓(xùn)練模塊、代碼量預(yù)測模塊；所述特征提取模塊，用于根據(jù)設(shè)定的需求特征對軟件項目的每個需求進(jìn)行特征提 取；所述需求影響權(quán)重計算模塊，用于提供所需的權(quán)重計算算法，對輸入的需求數(shù)據(jù) 進(jìn)行影響權(quán)重的計算；所述調(diào)整參數(shù)Y訓(xùn)練模塊，用于根據(jù)特征提取的數(shù)據(jù)，調(diào)用需求影響權(quán)重計算法 模塊的接口，訓(xùn)練調(diào)整參數(shù)Y，獲得估算公式；所述代碼量預(yù)測模塊，用于根據(jù)新需求和已有需求的特征提取后的數(shù)據(jù)，調(diào)用影 響權(quán)重計算模塊的接口并利用所述估算公式，預(yù)測每一新需求將要產(chǎn)生的代碼量。上述系統(tǒng)還包括測試驗證模塊，對代碼量預(yù)測模塊估算出來的新需求代碼量與實 際代碼量進(jìn)行比較，驗證估算方法的有效性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和技術(shù)效果如下(1)本發(fā)明的方法將新需求與軟件項目已有需求計算相似度，使用全部已有需求 的特征數(shù)據(jù)，能夠準(zhǔn)確的量化新需求將要產(chǎn)生的代碼量。(2)本發(fā)明根據(jù)EMCNR-W方法實現(xiàn)的估算系統(tǒng)，在用戶輸入根據(jù)需求特征提取的 數(shù)據(jù)后，能夠自動化的預(yù)測新需求將要產(chǎn)生的代碼量，并且能夠直觀顯示估算結(jié)果。


圖1為本發(fā)明的EMCNR-W方法執(zhí)行示意圖；圖2為本發(fā)明的EMCNR-W方法訓(xùn)練調(diào)整參數(shù)、并獲得估算公式的流程圖；圖3為本發(fā)明的EMCNR-W方法預(yù)測新需求的代碼量流程圖4為本發(fā)明的自動化評估系統(tǒng)流程圖；
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的介紹。如圖1所示為本發(fā)明方法的執(zhí)行示意圖，本發(fā)明的EMCNR-W方法是一種針對新需 求與已有需求進(jìn)行相似性比較，來估算新需求的代碼量的方法，能夠準(zhǔn)確的量化新需求將 要產(chǎn)生的代碼量。對于一個已開發(fā)了 η條需求(R1, R2, ...，Rn)的軟件項目，要對軟件項目中增加的 一個新需求Rnrati將要產(chǎn)生的代碼量Lnrati進(jìn)行估算，可以直接使用需求之間的距離作為需求 的相似性，與Rnrati越接近的&對Lnrati的影響越大，與Rmwi越疏遠(yuǎn)的&對Lmwi的影響越小。 為了表示影響的大小關(guān)系，給每一個需求民對于新需求Rmwi的影響加上一個權(quán)重Wu。并
η
且，設(shè)Σ%=1。
M如圖2所示為訓(xùn)練調(diào)整參數(shù)Y并獲得估算公式的流程圖，訓(xùn)練調(diào)整參數(shù)Y，獲得 估算公式包括以下步驟1)對已有的N個需求進(jìn)行特征提取選擇需求描述質(zhì)量、需求內(nèi)容質(zhì)量、需求文本 長度、需求依賴密度、開發(fā)團隊綜合能力作為需求特征。進(jìn)一步的，將特征提取的需求特征 值映射到一個相同的取值區(qū)間；每個需求的特征提取數(shù)據(jù)保存為XML格式，格式如下XML格式表士 <xml>士 <reqname=〃 Rl" ><attrid=〃 1〃 >6</attr><attr id = 〃 2" >8</attr><attr id = 〃 3〃 >5</attr><attr id = 〃 4〃 >10</attr><attr id = 〃 5〃 >6</attr><code>808</code></req>士 <reqname=〃 R2〃 ><attr id =〃 1〃 >4</attr><attr id = 〃 2" >4</attr><attr id = 〃 3〃 >3</attr><attr id = 〃 4〃 >l</attr><attr id = 〃 5〃 >8</attr><code>409</code></req>士 <reqname=〃 R3〃 >士 <reqname=〃 R4〃 >士 <reqname=〃 R5〃 >
7
士 <reqname=〃 R6〃 >士 <reqname=〃 R7〃 >士 <reqname=〃 R8〃 >士 <reqname=〃 R9〃 >士<reqname=〃 R10〃 type =" new" ><attr id =〃 1〃 >6</attr><attr id = 〃 2" >5</attr><attr id = 〃 3〃 >3</attr><attr id = 〃 4" >2</attr><attr id = 〃 5" >6</attr><code>461</code></req>士<reqname=〃 Rll〃 type = " new" ></xml>格式說明如下(l)<req name = " R1 〃 >. . . </req>為一個編號為R1的已有需求的全部數(shù)據(jù)。 需求編號是一個字符串，與需求一一對應(yīng)，不可重復(fù)。其中包含有<attr id=〃 1" >6</ attr> 和 <code>808</code> 兩種標(biāo)簽；(2)<attr id = “ 1" >6</attr>為編號為1的需求特征，其特征值為6。需求特 征編號不可重復(fù)，并且為連續(xù)編號的正整數(shù)，需求特征編號與需求特征一一對應(yīng)。一個需求 可以有多個需求的特征，每個特征的特征值為數(shù)值型字符串；(3)<code>808</code>說明需求對應(yīng)的代碼量為808。一個需求只能有一個代碼 量，并且代碼量為數(shù)值型字符串；(4) <req name = “ R10〃 type = “ new" >. . . </req> 為一個編號為 R10 的新需 求的全部數(shù)據(jù)。req標(biāo)簽中的屬性type =" new"，說明此需求為新需求。新需求可以包 含的數(shù)據(jù)同已有需求相同，包含多個需求特征以及一個可選的需求代碼量。如果新需求中 包含代碼量，則可以將方法估算值與該代碼量進(jìn)行誤差分析；如果不包含，則僅進(jìn)行估算。2)選擇該軟件項目中的m(0 < m < N)個需求(RS1，RS2，. . .，RSi，. . .，RSm)作為訓(xùn) 練數(shù)據(jù)，以獲得調(diào)整參數(shù)、；3)設(shè)置調(diào)整參數(shù)、=1，對選擇的訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的每一個需求RSi分別與除該需求 外的已有需求的特征提取數(shù)據(jù)計算相似度，并計算相應(yīng)的影響權(quán)重，最后計算該需求RSi的
實際代碼量LSi與其代碼量估算值ESi的比值 4)將
作為針對當(dāng)前軟件項目的調(diào)整系數(shù)。5)得到估算公式 如圖3所示，為本發(fā)明方法的流程圖，包括新需求特征提取的步驟、計算已 有需求民對新需求Rmwi的影響權(quán)重^的步驟、計算新需求RnOTi的代碼量參考值
德步驟、使用估算公式
計算新需
求Rnrati代碼量估算值的步驟。以下詳細(xì)進(jìn)行說明，本發(fā)明提出的EMCNR-W方法可以分為兩大步驟第一步驟，訓(xùn) 練調(diào)整參數(shù)Y，獲得估算公式；第二步驟，估算新需求將要產(chǎn)生的代碼量。(一 )訓(xùn)練調(diào)整參數(shù)Y，獲得估算公式；REIA-W方法提出一個估算新需求RnewJf要產(chǎn)生的代碼量的方法，并給出估算公式
其中，
丄為新需求Rnewi代碼量
參考值，而Y為調(diào)整參數(shù)。Y是根據(jù)估算的軟件項目而定制的調(diào)整參數(shù)，使得估算公式更 加準(zhǔn)確的應(yīng)用于某一個軟件項目。Vij為已有需求民對新需求Rnewi的影響權(quán)重屯為已有 需求&的代碼量。訓(xùn)練調(diào)整參數(shù)Y的步驟主要有以下四步(1)已有需求的特征提?。灰驗樽罱K的目的是為了量化新需求將要產(chǎn)生的代碼量，所以在進(jìn)行需求特征提取 的時候，只選擇與需求對應(yīng)代碼量相關(guān)聯(lián)的需求特征。最終選擇的特征是需求描述質(zhì)量、需 求內(nèi)容質(zhì)量、需求文本長度、需求依賴密度、開發(fā)團隊綜合能力作為需求特征。在此，不使用 通常的文本相似度計算時所用到的文本特征(特征詞)，主要的原因是同一個軟件的需求 的描述比較相似，因而文本特征對于不同需求的區(qū)分度不夠，如果摻入文本特征將會對于 需求固有的特征造成一定的影響。在進(jìn)行需求特征提取時，為了保證每個需求特征在相似度計算的效果的有效性， 應(yīng)將每個需求特征值映射到一個相同的取值區(qū)間中，比如
，其中0表示“非常差/非 常短/非常弱”，10表示“非常好/非常長/非常強”。對于一個軟件項目的已有的N個需求進(jìn)行特征提取，并生成需求特征提取后的 XML格式的數(shù)據(jù)文件，如XML格式表所示。(2)選擇訓(xùn)練調(diào)整參數(shù)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)選擇時，應(yīng)該去除掉比較明顯的不合理數(shù)據(jù)，以避免對于估算方法的影響，使 得估算公式盡量的準(zhǔn)確。不合理數(shù)據(jù)包括軟件項目開發(fā)過程中，工作量極大和極小的需 求，或者工作量明顯偏離當(dāng)時估算值的。最終，選擇該軟件項目中的m(0<m<N)個需求 (Rsi，Rs2，. .. ,Rsi,... , Rsm)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)。(3) Yi 的計算;設(shè)置調(diào)整參數(shù)Y取值為1，將選擇的訓(xùn)練數(shù)據(jù)(m個需求)中的每一 個需求Rsi作為新需求，將另外N-I個已有的需求作為軟件項目已有需求，使用
計算需求Rsi的代碼量估算值Esi，又根據(jù)需求Rsi的
實際代碼量Lsi，從而計算7 =。(4)計算調(diào)整參數(shù)Y ； 為了使得估算公式更加的準(zhǔn)確，對m個γ i取均值，將
作為針對當(dāng)前軟件項目的調(diào)整參數(shù)，并帶入估算公式用于當(dāng)前軟件項目的新需求估算。( 二)估算新需求將要產(chǎn)生的代碼量；(1)新需求的特征提取；選擇與步驟(一)(1)中相同的需求特征以相同的標(biāo)準(zhǔn)對新需求進(jìn)行需求特征的 提取，并生成相同格式的數(shù)據(jù)。(2)計算需求距離Du ；計算每一個新需求Rnewi與已有需求民之間的距離Du。此步驟中的計算距離算法， 使用上一步中需求特征提取的數(shù)據(jù)，并且使用與(一)(3)中相同的計算距離的方法。距離 Djj越小表示Rmwi與民越相似，D^.越大表示Rmwi與民越相異；(3)對于新需求RMwi，每一個軟件已開發(fā)的需求&都對Rmwi的代碼量有一定的影
n
響，設(shè)需求Rmwi受民的影響的權(quán)重為Wu。由于2] W y = 1并且越小^越大，
越大越小。當(dāng)歷史數(shù)據(jù)較為密集的時候，數(shù)據(jù)間的距離0。.普遍偏小，而此時可能導(dǎo)致 ffij的值差異較小，因而可能對估算方法準(zhǔn)確性造成一定的影響。為了避免這個問題，將 進(jìn)行3此方運算，以擴大數(shù)據(jù)間的距離，即，認(rèn)為權(quán)重與的3次方成反比。計算的 公式推理過程如下計算需求相互影響的權(quán)重；
n1
V ~1-根據(jù)公式⑶給出的Mti D 3方法，使用計算相應(yīng)
W — -J1_ ^ _11_
0 ~ D 3 D 3 U ij U ij
V(4)估算新需求的代碼量；按照EMCNR-W估算公式，新需求Rmwi的代碼量估算值為E t = y -C i = r -■ L j)
7 = 1其中，Y為(一)中獲得的調(diào)整參數(shù)；Wij為已有需求民對新需求影響權(quán) 重屯為已有需求民的代碼量。如圖4所示，為本發(fā)明自動化評估系統(tǒng)流程圖。以下結(jié)合實例對操作各部分進(jìn)行具體說明。實例為辦公自動化軟件項目 OfficeAutomation，該軟件項目自2002年開始開發(fā)并不斷維護(hù)升級，主要應(yīng)用于實驗室內(nèi) 部人員的工作記錄。該軟件項目共有11個大的功能模塊(具體功能及描述參照表1中需 求對應(yīng)模塊一欄的11個功能模塊)，按照這11個大的功能模塊，對應(yīng)將需求歸類為11個大 類的功能需求并編號為隊，R2，R3，. . .，Rn，每大類的功能需求氏的實現(xiàn)一個對應(yīng)的功能模 塊，i的取值范圍是1到11。實驗的主要過程如下啟動分析系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提?。贿x擇需求數(shù)據(jù)文件， 可以直接輸入調(diào)整參數(shù)Y，并調(diào)用估算算法函數(shù)，計算出評估結(jié)果，但是為了得到更精確 的代碼量數(shù)據(jù)，需要對訓(xùn)練集數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練以獲得調(diào)整參數(shù)Y ；然后使用估算公式進(jìn)行預(yù)測。(1)歷史經(jīng)驗數(shù)據(jù)與測試數(shù)據(jù)的劃分選擇這11個功能需求中的隊至R9作為歷史經(jīng)驗數(shù)據(jù)，而將需求R1(l和Rn作為測 試數(shù)據(jù)。即把需求禮至R9作為當(dāng)前軟件項目已經(jīng)開發(fā)完成的需求，而將R1(l和、視作新需 求，使用EMCNR-W方法分別估算兩個新需求將要產(chǎn)生的代碼量，并將估算代碼量與實際代 碼量作比較，以驗證估算方法的有效性。(2)需求特征提取此步驟中，需要完成對于全部需求的特征提取工作，包括已有需求與新需求。在選取需求特征時，使用需求描述質(zhì)量、需求內(nèi)容質(zhì)量、需求描述的文本長度、需 求依賴密度、開發(fā)團隊綜合能力作為需求特征。進(jìn)行需求特征提取，并將每個需求特征值映 射到
區(qū)間中，其中0表示“非常差/非常短/非常弱”，10表示“非常好/非常長/ 非常強”。需求特征值以及需求對應(yīng)代碼量統(tǒng)計結(jié)果如表1 表1需求特征值以及需求對應(yīng)代碼量統(tǒng)計結(jié)果 經(jīng)過需求特征提取后的需求數(shù)據(jù)，需要保存為XML格式表所示的格式，以供下一 步計算使用。(3)訓(xùn)練調(diào)整參數(shù)Y按照訓(xùn)練調(diào)整參數(shù)Y過程的描述，首先需要從軟件以開發(fā)需求中選擇一部分需 求作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)。為了能夠獲得相對準(zhǔn)確的調(diào)整參數(shù)Y，去除掉歷史需求數(shù)據(jù)(禮至仏)中 代碼量最小的需求R4和最大的需求R8,而將需求禮、R2> R3、R5> R6> R7和R9作為訓(xùn)練調(diào)整參 數(shù)Y的訓(xùn)練數(shù)據(jù)使用。分別將訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的每一個需求Ri視為新需求，將其余的8個軟件已開發(fā)的需求 作為歷史經(jīng)驗數(shù)據(jù)，利用估算方法對需求Ri的代碼量估算值Ei進(jìn)行計算，然后計算需求Ri 的實際值Li與代碼量估算值Ei的比值Yi,最后計算軟件項目的調(diào)整參數(shù)Y。設(shè)置調(diào)整參數(shù)Y = 1，根據(jù)EMCNR-W估算方法，使用公式
Ei = r - Ci = Yj (fV, ·分別對訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的每一個需求Ri的代碼量估算值Ei
7 = 1
進(jìn)行計算，并計算需求Ri的實際值Li與代碼量估算值Ei的比值γ ”分析結(jié)果如表2 表2分析結(jié)果 最終，取調(diào)整參數(shù)Y的值為全部訓(xùn)練數(shù)據(jù)對應(yīng)的比值Yi的平均值
1 m1廠二一 Y^ =-(0.903f0.981+0.997+1.022+1.003fl.550f 0.89^ = 1.050(4)估算新需求代碼量將測試集數(shù)據(jù)中的需求Rltl和R11作為新需求，使用相應(yīng)的估算方法，利用全部歷史 經(jīng)驗數(shù)據(jù)，對兩個新需求的代碼量進(jìn)行估算。在進(jìn)行估算的過程中，為了避免兩個新需求之 間的相互影響，分別對需求Rltl和R11進(jìn)行估算。將需求R1至R9作為歷史經(jīng)驗數(shù)據(jù)，使用EMCNR-W方法對需求Rltl和R11的代碼量估
12算值Eltl和E11進(jìn)行估算。使用估算公式盡=廣廣其中調(diào)整參數(shù)Y使用
產(chǎn)1,
步驟(3)中訓(xùn)練的得到的值1.050。估算結(jié)果如表3:表3需求Rltl和R11估算結(jié)果分析 上表分析結(jié)果中，需求Rltl和R11對應(yīng)代碼量的實際值取自步驟(2)中進(jìn)行需求特 征提取及代碼量統(tǒng)計過程中獲得的。誤差的統(tǒng)計方式為=REIA-DM方法對需求R的代碼量的估算值為Ε，而需求R實際 對應(yīng)的代碼量為L，則(a)誤差代碼行 Δ L。c 為Δ L0C = | L-E(b)誤差百分比 Δ %為:Δ % ==綜上，本發(fā)明所提出的基于加權(quán)調(diào)整的新需求代碼規(guī)模的估算方法是通過有效的 利用軟件項目的歷史數(shù)據(jù)，最終得出新需求代碼量的估算值。本發(fā)明提供的基于加權(quán)調(diào)整 的新需求代碼規(guī)模的估算系統(tǒng)可以全自動的完成新需求代碼量的預(yù)測的過程，也可以根據(jù) 用戶的需求進(jìn)行手動進(jìn)行數(shù)據(jù)的調(diào)整。以上對本發(fā)明所述的基于加權(quán)調(diào)整的新需求代碼規(guī)模的估算方法及其系統(tǒng)進(jìn)行 了詳細(xì)的說明，但顯然本發(fā)明的具體實現(xiàn)形式并不局限于此。對于本技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù) 人員來說，在不背離本發(fā)明所述方法的精神和權(quán)利要求范圍的情況下對它進(jìn)行的各種顯而 易見的改變都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種基于加權(quán)調(diào)整的新需求代碼量量化評估方法，其步驟包括1)根據(jù)設(shè)定的需求特征對數(shù)據(jù)庫中某軟件項目已有的N個需求進(jìn)行特征提??；2)選取該項目中m個需求的特征提取數(shù)據(jù)(RS1，RS2，RSi，...，RSm)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，其中0＜m＜N；3)將m個需求中每個需求的特征提取數(shù)據(jù)RSi分別與除該需求外的已有需求的特征提取數(shù)據(jù)計算距離，并計算相應(yīng)的影響權(quán)重Wij，設(shè)置軟件項目的調(diào)整參數(shù)γ＝1，計算需求RSi的代碼量估算值ESi；4)求出比值其中，i＝1...m，LSi為實際代碼量；取調(diào)整參數(shù)γ的值為所有的比值γi的平均值；5)根據(jù)設(shè)定的需求特征對該軟件項目的新需求進(jìn)行特征提取；6)利用1)和5)的特征提取數(shù)據(jù)對每一新需求Rnewi與該N個已有需求計算距離Dij；7)根據(jù)新需求Rnewi與N個已有需求之間的距離Dij計算需求相互影響的權(quán)重Wij；8)根據(jù)公式計算新需求Rnewi的代碼量估算值Ei，其中Wij為已有需求Rj對新需求Rnewi的影響權(quán)重，Lj為已有需求Rj的實際代碼量。FSA00000165560800011.tif,FSA00000165560800012.tif
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述設(shè)定的需求特征包括需求描述質(zhì)量、需 求內(nèi)容質(zhì)量、需求文本長度、需求依賴密度、開發(fā)團隊綜合能力。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將特征提取的需求特征值映射到一個相同 的取值區(qū)間。
4.如權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述特征提取數(shù)據(jù)保存為XML格式。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述計算距離采用了歐式距離法，或者使用 向量內(nèi)積法或者向量余弦系數(shù)法或者Dice系數(shù)法或者Jaccard系數(shù)法。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述需求之間的距離與需求相互影響的 權(quán)重之間成反比。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，需求影響權(quán)重與需求間距離的三次 方成反比。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟7)軟件項目已有的N個需求對于n新需求Rn6Wi的影響權(quán)重之和為1，即=1。M
9.一種基于加權(quán)調(diào)整的新需求代碼量量化評估系統(tǒng)，其包括特征提取模塊、影響權(quán)重 計算模塊、調(diào)整參數(shù)Y訓(xùn)練模塊、代碼量預(yù)測模塊；所述特征提取模塊，用于根據(jù)設(shè)定的需求特征對軟件項目的每個需求進(jìn)行特征提取； 所述需求影響權(quán)重計算模塊，用于提供所需的權(quán)重計算算法，對輸入的需求數(shù)據(jù)進(jìn)行 影響權(quán)重的計算；所述調(diào)整參數(shù)Y訓(xùn)練模塊，用于根據(jù)特征提取的數(shù)據(jù)，調(diào)用需求影響權(quán)重計算法模塊 的接口，訓(xùn)練調(diào)整參數(shù)Y，獲得估算公式；所述代碼量預(yù)測模塊，用于根據(jù)新需求和已有需求的特征提取后的數(shù)據(jù)，調(diào)用影響權(quán) 重計算模塊的接口并利用所述估算公式，預(yù)測每一新需求將要產(chǎn)生的代碼量。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括測試驗證模塊，對代碼量預(yù)測模塊 估算出來的新需求代碼量與實際代碼量進(jìn)行比較，驗證估算方法的有效性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于加權(quán)調(diào)整的新需求代碼量量化評估方法及系統(tǒng)，該方法根據(jù)軟件項目已有的N個需求進(jìn)行特征提取；從中選取m個需求的特征提取數(shù)據(jù)，每個需求的特征提取數(shù)據(jù)RSi，設(shè)置軟件項目的調(diào)整參數(shù)γ＝1，計算需求RSi的代碼量估算值ESi；求出估算值和真實值的比值ri，取調(diào)整參數(shù)γ的值為所有的比值γi的平均值；對該軟件項目的新需求進(jìn)行特征提取；每一新需求Rnewi與已有需求計算距離Dij；計算需求相互影響的權(quán)重Wij；根據(jù)公式計算新需求Rnewi的代碼量估算值Ei。本發(fā)明的方法將新需求與軟件項目已有需求計算相似度，使用全部已有需求的特征數(shù)據(jù)，能夠準(zhǔn)確的量化新需求將要產(chǎn)生的代碼量。
文檔編號G06F11/36GK101894070SQ20101019902
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者李娟 , 李引, 楊達(dá), 王青, 鐘浩, 高健 申請人:中國科學(xué)院軟件研究所