航天测控软件装备研制概算实践与思考

张帆 郭巍 张军峰 张乐

（宇航动力学国家重点实验室， 西安， 710043）

根据现行软件计价规范， 软件研制计价包括预计成本、 收益和税金。 预计成本包括综合费用、 直接非人力成本， 综合费用的计算核心是计算软件研发工作量， 软件研发工作量取决于度量软件功能规模。 软件功能规模度量方法是以用户角度， 参考荷兰软件度量协会 （NESMA） 等国际标准[1-3]， 采用功能点作为计量单位测量软件规模的一种方法。 本文依据软件计价规范进行航天测控软件装备研制概算实践， 针对功能点调整因素的取值范围增加了具体确定方法； 针对用户功能需求分解为最小功能单元的类型， 明确了分解规则； 以某航天测控显示系统为范例， 演示航天测控软件装备研制概算的情况。

1 软件功能度量准备

在进行软件功能规模度量前， 为了明确系统建设要求， 编制了系统建设方案， 主要包括系统功能、 指标要求、 项目管理、 计划进度等[4]。

某航天测控显示系统的主要功能需求为： 以地理信息数据为基础， 完成静态信息标绘、 飞行轨迹等数据信息的预示； 接收并处理遥测、 外测等动态数据， 通过设定的逻辑规则， 根据计划编排展示场景。 该系统要实现数据集成、 导演编排、 场景显示、 综合状态显示、 数据接口可扩展、 多环境运行等功能。

2 建立需求分解识别规则

NESMA 法将功能点分为5 类： 内部逻辑文件 （Internal Logical File， ILF）、 外部接口文件（External Interface File， EIF）、 外部输入 （External Input， EI）、 外部输出 （External Output，EO） 和外部查询 （External Query， EQ）。 功能点分解识别规则见表1。

表1 功能点分解识别规则

分解识别功能点的数量， 很大程度决定了系统的最终概算。 因此， 在分解识别功能点时， 既要分解到可被估算的最小功能单元， 又要避免重复度量[3][5]。

3 计算原始功能点数

根据某航天测控显示系统建设方案中的功能需求， 分解识别各类最小功能单元， 分解识别结果见表2， 其中NILF、 NEIF、 NEI、 NEO、 NEQ分别为ILF、 EIF、 EI、 EO、 EQ 的数量。

表2 最小功能单元分解计数

原始功能点数 （Unadjusted Functional Point，UFP） 按公式 （1） 进行计算。

根据表2 计算得出某航天测控显示系统的原始功能点数为1140。

4 计算复用因子

使用既有的软件来实现指定功能， 可使得某些指定功能的开发变得简单。 这些指定功能是被计算在功能点计数中的， 需要在分析复用情况的基础上将复用度定量化后折算。 从系统功能的复用度入手， 对每个逻辑文件的复用度给出明确的定义和系数[6]， 见表3。

表3 逻辑文件的复用度定义及复用系数

在确定了估算对象每个逻辑文件的复用系数后， 估算对象的复用因子RE 按公式 （2） 计算。

根据公式 （2） 计算某航天测控显示系统的RE= （2×33%+5×67%+2×100%+1×33%+3×67%+4×100%） ／（9+8） ≈0.7。

5 计算规模调整因子

规模调整因子 （Value Adjustment Factor，VAF） 评分标准见表4。 根据估算对象的实际情况确定每一项取值， 按公式 （3） 计算。

表4 规模调整因子评分标准

计算某航天测控显示系统的规模调整因子，VAF=1.0+0.1×（1+1+1+0+1+1+1）=1.6。

6 计算调整后功能点数

调整后的功能点数 （Functional Point， FP）按公式 （4） 计算。

经计算某航天测控显示系统的FP=0.7×1140×1.6=1276.8。

7 概算计价

研制概算计价范围包括综合费用、 直接非人力成本、 收益和税金。 某航天测控显示系统的计价范围、 细分项目、 定义、 计算公式、 计算过程及结果见表5[7]。

表5 某航天测控显示系统的概算计价过程

8 后续应用思考

航天测控软件产品可分为计算分析类和新技术预研类， 这两类软件装备研发中含有密集算法、 数据模型、 概念创新等， 不适用软件功能规模度量方法计算功能规模。 针对这两类软件装备， 可以参考项目策划领域知识， 在有相关历史数据时， 采用类比法或类推法估计规模或工作量； 在没有相关历史数据时， 通过调研分析， 对估算对象使用分解结构法 （Work Breakdown Structure， WBS） 分解并给出估计假设， 采用Delphi 法进行规模或工作量估计。 使用上述方法实施研制概算， 可一方面积累经验， 另一方面积累组织资产相关数据， 有利于后续同类项目更加准确地进行概算计价。