浅谈项目管理中的软件系统效能评估技术

目前，国内外的项目管理人员都十分重视对软件系统的评估技术研究，西方国家的一些机构有一批人长期从事这方面的研究工作，在一些核心期刊上时常可以看到这方面的材料，国内也有一批专家进行这方面的研究工作。由于大家的努力，已经取得了不少的研究成果。本文在总结这些研究成果的基础上，主要讨论了软件系统的评估理论问题，提出了软件系统评估的基本概念、分类、主要任务、应掌握的原则、注意的问题、存在的问题以及评估的步骤。

一. 软件系统评估的基本概念

1、评估要素

评估具有五大要素：评估主体、评估对象、评估目标、评估手段(准则、方法、工具)、评估实施。

2、评估要求

评估应具有实用价值，这就要求评估的准则、评估的方法、评估的效能指标要面向用途，以评估目标为导向，考虑到不同层次评估主体的不同需求。

3、评估质量

指评估结果的可信度衡量，可通过可用性和可靠性来描述，可用性：指评估结果的可用性和一定有效性基础上的评估效率;可靠性：是指一定可利用性基础上的评估结果的正确性。

4、评估时效性

评估结果具有时效性，指应从发展的观点看待评估。由于情况条件的变化，认识的深入，评估结果有一定的变化，因此，评估应在实践中反复检验。

5、效能指标限定性

效能指标是在一定条件下得出的，具有一定的适应范围，使命任务和系统的配置不同，其评估对象的效能指标也不尽相同，效能指标值总体构成约束条件空间内的动态曲线。

二. 软件系统评估的分类

为了能够对软件系统作出科学的评估，需要综合考虑软件系统的各个方面的特性，对软件系统进行全方位的评估，我们根据软件系统的性能、效能、经济性三个方面，把对软件系统的评估分为三类：

1、经济性评估

经济评估主要从研制软件系统的科技投资效益的角度来考虑的。从投资学角度来讲，建设这样的软件系统，将花费多少费用，是否符合需求方的支撑能力?在追求系统高效能的同时，投资费用却要受到限制，不能超出需求方的经济水平，故只能采取折中的办法。在投资前对多个被选方案分别进行经济性能评估，然后由决策者从中选择认为是最为可行的一种。经济性评估的主要内容就是费用预测。

2、效能评估

系统效能，是预期一个系统满足一组特定任务的程度的量度。它是系统的综合性能的反映，是系统的整体属性。效能评估，就是要对系统进行综合分析，把系统的各项性能与任务要求综合比较，最终得到表示系统的优劣程度的结果。

软件系统的效能，可以细分为软件系统的自身效能和应用效能。自身效能是软件系统本身固有的性能，它体现了软件系统本身的完备性;应用效能是软件系统在应用过程中的体现的效能，是对社会的贡献。

3、性能评估

系统性能评估是对系统的单项指标的评估，与效能相比，系统性能是绝对的，针对于产品。而效能是比较抽象的，针对于用户的。对于复杂的软件系统，系统的性能指标包扩很多内容，有关文献把其分为三个层次：

第一，用户层次；

第二，系统负责人层次；

第三，子系统设计者层次；

不同层次的工作人员，对系统性能指标的侧重程度是不一样的。

三. 软件系统评价的主要任务、应掌握的原则、注意的问题

1、评价的主要任务有以下方面：

分析论证软件系统的组成规模和方案优劣

检验软件系统的完备性、一致性和正确性

论证软件系统内部要素的相互关系和对系统总体效能的影响

软件系统结构合理性分析

软件系统效能指标的灵敏度分析

2、应掌握的原则和观点

系统的观点

软件系统的效能不是系统各个子系统效能的简单总和而是有机综合

满意的观点

软件系统是一个复杂的信息系统，严格数学意义上的系统最优概念是不存在的，只能求得满意的系统和可行的解

目标和准则的观点

系统的优劣是相对目标和准则而言的

3、要注意的问题：

所阐述的问题是否为实际性的问题

评估过程中所作假定的合理性问题

效能度量与任务目标的相称性问题

评估方案的合理性问题

评估模型正确性及敏感性问题

评估的可信度问题

四. 软件系统评估存在的问题

对软件系统评估理论和研究现状的认识是我们研究的起点，从中可以确定提高的方向，目前对软件系统的评估普遍存在以下几个方面的问题：

1、多元化的评估标准

这是指评估的观点不一致，标准不统一，各种评估结果之间缺乏对比性。这种非制度化、非标准化、非规范化的状态造成了评估权威性的失落，使得相当多的人对评估抱有一种“怎么都行”的态度。

2、效能指标的无限定性

这是指效能指标或者不与使命任务相联系，或者不和具体的应用环境相依存，脱离了约束条件而抽象存在。这种指标对于指导具体使用是空泛无力的。

3、向技术指标倾斜存

这是用若干技术指标构造效能指标，甚至直接用用技术指标代替效能指标的做法，即把效能指标建立在技术指标之上。这样的评估要么不能综合地反映系统效能，要么不能可靠地反映出复杂多变的系统行为效果。

4、评估过程的不可重复性

如果评估过程不具有可重复性，就会使评估结果失去必然性。

目前的评估方法和模型纷繁不一，其中影响较大的有SEA方法、系统动力学方法、Petri分析法、试验床法、影响图方法、步骤化指控评估结构模型和层次分析法等方法和模型，这些方法和模型以评价目的为中心，从不同的角度探讨了软件系统的评价问题，在实际的应用中得到了许多的积极成果，但也同时暴露出了需要继续完善和进一步发展的地方。因此，我们有必要对对这种理论现状进行分析研究，指明一些问题，在评估的思想和方法上阐明自己的观点。

五. 软件系统评估的步骤

通常的软件系统评估由七个步骤组成，即：问题定义、确定系统边界、过程定义、静态与动态集成、评估指标确定、数据产生、指标综合。

1、问题定义(Problem Formulation)：就是针对特定的问题提出决策者的需求和目标。这一步骤的输出就是对问题的一个更精确的说明和描述，而且这一说明和描述可以翻译成系统要达到的目标。这个目标又应进一步具体化为系统的实际目标而且是可操作的。在这一步骤中，评价过程中涉及到许多的概念、想定及其它假定等。

2、确定系统边界(System Bounding)：

这一步骤就是确定与问题有关的各种要素，包括：

物理实体(设备、软件、人员等);

结构(组织、应用环境、步骤、过程、协议、信息流和模式等);

系统的功能说明;

边界定义：子系统、系统、环境等。

3、过程定义(Process Definition)：这一步骤就是在给定系统设置，运行环境想定和任务的情况下，来定义完成任务所需的各种过程，如信息收集过程、数据处理过程和通信过程等。

4、动态与静态集成(Integration of Statics and Dynamics)：这一步骤的作用就是把数据流、信息流以及过程功能与系统组织结构联系起来，同时将系统中的物理实体也与上述过程功能联系起来。这里动态与静态分别表示不同的系统框架。静态表示系统的物理实体及其结构，这是因为结构变化随时间变化是很慢的。而动态则可以与过程实现的功能相比较，这些功能变化很快，通常过程模型中的动态流可以用Petri网、数据结构图(DSD)或数据流图(DFD)表示。

5、度量指标的确定(Specification of measures)：确定系统的度量指标或准则，贯穿于前述四个步骤。

6、数据产生步骤(Data Generation)：本步骤就是通过演习、仿真、试验或主观判断来完成软件系统评价数据的收集工作。对于某一特定问题和运行环境想定，关于步骤5中说明的各种指标的数据可以直接获得，也可间接推出的。

7、度量指标的综合(Aggregation of measures)：这是一个指标的综合评价和解析步骤。这一步骤的分析结果是直接用来回答在问题定义(步骤1)中由决策者提出的问题。通常，该步骤可以用来评价软件系统方案的改进程度、多方案的优劣程度等。

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