软件过程风险相关性机理与多阶段控制方法研究

Covering risk management, always in the beginning of software project, into entire software development process and managing software risk from the perspective of software development life cycle, are important actions to improve the software risk management. There are some special characteristics for the software project, such as iteration and coupling among tasks and complex tradeoff relationship between project cost and schedule, which making software process risk management is more complex than general projects. The existing researches are assuming that software risk management at the beginning of project. The minority results try to study software process risk, but considers the software characteristics insufficiently. This project studies the software risk from the perspective of software process and puts forward the software process risk theory. Considering risk matrix description and risk correlation mechanism of software process risk as the breakthrough point, the project proposes the research architecture and modeling rules of software process risk, which can describe the software characteristics effectively. Moreover, a series of software risk identification, measurement and control models will be proposed. For a kind of scientific research management software with large scale, the project applies the Academia Resource Planning (ARP) system of the Chinese academy of sciences as the integrated application platform. The risk characteristics between the ARP and general ERP will be identified. The research results aim to expand existing software risk research category, and promote software risk management theory.

将传统在项目初期开展的软件风险管理，覆盖到整个软件开发过程，从全生命周期角度管理软件风险，是提高软件风险管理水平的重要措施。软件项目存在的任务迭代耦合多、项目目标置换关系复杂等特殊性质，使得从过程维度拓展软件风险管理的尝试面临诸多挑战。现有研究多数假设风险管理发生在项目初期，少数软件过程风险的研究尝试仅是从通用项目角度出发，对软件项目的特殊性考虑不足。本项目提出软件过程风险新的研究视角，以软件过程风险的矩阵刻画和软件过程风险相关性机理为突破点，运用多矩阵复合方法研究提出软件过程风险研究架构和建模规则，能有效刻画软件过程中的特殊性质，进一步研究软件过程风险识别、度量、控制模型和方法，形成风险、过程二维软件风险管理模式。针对一类大型科研管理资源规划软件，选择中科院ARP系统作为综合应用平台，研究该类系统相比于ERP具有的风险特色。研究成果旨在拓展现有软件风险研究范畴，丰富软件风险管理理论。

将传统在项目初期开展的软件风险管理，覆盖到整个软件开发过程，从全生命周期角度管理软件风险，是提高软件风险管理水平的重要措施。软件项目存在的任务迭代耦合多、项目目标置换关系复杂等特殊性质，使得从过程维度拓展软件风险管理的尝试面临诸多挑战。本项目以软件风险相关性为突破口，提出软件过程风险新的研究视角，涉及到软件风险识别、度量和控制建模与应用工作，主要内容和研究成果有：.（1）风险矩阵设计机理与多风险集成模型方法研究。针对风险矩阵设计标准的缺失问题，提出一种序贯迭代的方法，明确给出风险矩阵的设计机制，并证明该方法设计出的风险矩阵具有唯一性。提出了一套风险矩阵集成的一般性框架，并在该框架下具体给出了三种不同方法，即模糊数法、累积函数分布法、区间数法，来进行风险矩阵的集成。（2）软件过程风险相关性机理分析与建模研究。针对现有研究中风险相关性刻画困难的问题，研究提出一种基于模糊测度和模糊积分的风险集成工具，为模糊测度的识别提供了一种新的视角和思路。提出一种类方差分析分解的风险交互作用识别方法，其计算复杂度降低到n+1，极大的缓解了高纬风险的计算工作量。（3）考虑风险相关性的软件过程风险控制建模与应用。引入软件过程维度，将单个软件风险拓展到软件设计、开发、测试等5个维度，利用贝叶斯网络学习的方法获得刻画风险转移和累积的联合概率和条件概率，构建了考虑风险相关性的风险控制优化模型。（4）基于加权CBR模型的软件成本组合估算研究。针对软件成本组合估算过程中单项模型筛选难以刻画模型之间相关性的问题，采用模糊测度和模糊积分来刻画模型的相关性，进而提出一种考虑模型相关性的组合估算过程中单项模型筛选方法。（5）软件管理工具系统开发与应用。从软件风险管理的流程出发，开发研制了软件风险识别、度量和控制三个软件系统，并获得软件著作权；参与起草《软件过程及制品可信度评估》已经颁布实施；研究成果在中科院ARP系统开发过程中得到很好地应用。.截止到2019年底，本项目共发表论文24篇，其中SCI论文14篇，EI论文5篇，基金委A类期刊论文4篇；获得ITQM国际会议优秀论文奖1次、举办4次国际学术研讨会。参与课题研究的人员中，获得中科院院长特别奖1项、朱李月华优秀学生奖1项、中国科学院北京分院“启明星”复合型管理人才荣誉称号1项。