考虑风险相关性的软件多风险标的控制机理研究

It is well accepted that the uncertainties faced by software projects should be taken into account when planning and controlling the development of software systems. Over the last 30 years, risk management in software process has played an important role in software project management. With the need of elaborate management of software risk, the software risk management theory in signal risk target and general risk management theory in multi risk targets are not suitable to manage the software risk effectively. This research regards the cost, schedule and quality of software project as risk targets, and puts forward a new software risk management theory and frame by considering multi risk targets. Firstly, due to the complexity of software project, the research studies the risk correlation mechanism and mines the correlation structure among the risk targets. Secondly, the research builds an integrated software effort estimation model considering the schedule and quality of software project. Furthermore, the total software effort is divided into sub effort in each stage to manage the software schedule. Finally, according the achievement of risk correlation study, the research improves and innovates some new risk identification, risk measurement and risk control models for multi risk targets based software risk management. Based on the theoretical study, the research develops a software risk database for model analysis, and concludes some characteristic of software risk in China. The achievements generated in the research will theoretically promote the development of frontiers in software risk management, and practically provide important support for upgrading software risk control techniques and methods.

研究软件风险管理的理论和方法，对提高软件开发成功率有着重要作用。面对软件风险管理的精细化要求，已有的单风险标的软件风险管理和传统项目多风险标的风险管理都难以有效管理软件风险。本项目将软件成本、进度和质量三个软件项目属性视为软件风险管理标的，提出多风险标的下的软件风险管理体系和框架。首先，考虑到软件项目的特殊性，风险标的之间存在着更为复杂的关系，研究风险标的之间的相关性机理并进行关联结构挖掘分析。其次，构建考虑进度和质量要求的软件成本估算模型，并根据估算结果进行软件成本分阶段估算和软件进度管理。最后，根据风险标的之间相关性分析结果，改进和创新多风险标的下的软件风险识别、度量、控制模型和方法。在理论研究基础上，建设一个为项目服务的软件风险数据库，并分析我国软件风险的典型特征。该项目的研究成果不仅在理论上将丰富软件风险管理的前沿研究，而且在技术和方法上为提升软件风险控制水平提供重要支撑。

研究软件风险管理的理论和方法，对提高软件开发成功率有着重要作用。本项目研究软件风险管理的模型、方法和技术，将软件成本、进度和质量视为风险管理的标的，在此基础上对软件风险标的进行联合估算，进一步分析多风险标的下的软件风险识别、度量、控制问题，主要内容和研究成果有：.（1）软件成本组合估算和模糊信息处理。考虑到不同的模型的估算能力，将组合预测领域的研究成果应用于软件成本估算，构建了软件成本组合估算的SVR模型和遗传规划模型。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，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。为了解决已有数据驱动类软件成本估算模型大部分都不能处理模糊数这一问题，提出了基于广义模糊数的CBR模型。（2）风险相关性的识别与度量模型。提出了软件风险有限控制策略，并同时考虑风险暴露值和风险控制成本，构建了软件风险多目标控制模型。提出了一种类方差分析分解的风险交互作用识别方法，该方法计算风险交互作用值只要n+1次模型运算，可以极大地提升运算效率。（3）考虑风险相关性的软件过程风险的识别与控制。现有的软件风险研究主要是在软件开发前期进行的，还鲜有将风险管理纳入到具体的开发过程。针对这一问题，提出了软件过程风险理论，并在贝叶斯模型的基础上，提出了风险识别方法，将软件风险管理理论拓展成二维（软件风险维度和软件过程维度）。（4）风险矩阵的机制设计和多风险集成度量。在总结现有风险矩阵机制设计规则的基础上，提出一种序贯更新等级的方法来更准确地划分风险矩阵中风险的等级。在研究风险矩阵机制设计的基础上，提出了一种集成风险矩阵的框架。（5） 软件风险数据的收集和管理工具系统的开发。对已有研究中的风险列表进行汇总，为本课题研究提供基础数据库服务。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，并将其集成一个软件风险管理平台。.截止到2015年底，本项目共完成英文论文7篇，发表中文重要期刊论文4篇，CPCI收录论文2篇，完成了5个软件系统并获得软件著作权。成功创办了“Scientific Data Analysis and Decision Making”国际研讨会。参与课题研究的人员中，获得中国决策科学青年科技奖1项、中科院院长特别奖1项、朱李月华优秀学生奖1项、国家奖学金1项。