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软件项目管理是软件工程和项目管理的交叉学科,由于软件是一种不需耗材的纯人类智慧产物,具有抽象性、高复杂性等特性,使得软件项目管理比一般工程项目管理难度更大,而且软件项目失败率也相对较高。大量实践证明,管理在软件项目中极为重要,软件项目失败往往是管理问题,而非技术问题。软件项目管理已获得业界广泛关注,但遗憾的是,因为管理理论缺乏或管理不善导致软件项目失败的事件仍频频出现。
熵作为横断性学科系统科学的重要理论,爱因斯坦曾说:“熵理论对于整个自然科学来说是第一法则”。著名科学家爱丁顿则将熵定律称为“整个宇宙中至高无上的哲学定律”。熵的规律是自然界的一条基本定律,信息熵作为系统状态函数,含义非常丰富,已广泛应用于若干自然科学和社会科学的各个不同领域,它对科学发展的革命性作用使其成为科学发展不可或缺的理论之一。然而,在软件项目管理中的研究成果则鲜见报导。因此,用信息熵理论和方法研究软件项目管理具有较大的潜在研究空间,对它的探讨不仅有科学意义和实用价值还有深刻的哲学意义。
风险过大、复杂性过高、人员流动过频、体系结构选择不当均是软件项目失败的重要原因,都是软件项目管理研究需要重点攻克的问题。针对目前研究存在的不足,本文探索用信息熵及相关系统科学理论与方法主要从度量和评估的角度研究软件项目管理中的软件开发项目风险度量、软件项目人员流动风险度量、软件人理复杂性、软件体系结构可信评估等若干关键问题,提出了若干模型和方法,丰富和完善了软件项目管理理论,推进了信息熵及相关系统科学理论与方法在软件项目管理领域的应用。纯自然科学一般强调形式化证明,但交叉学科研究往往只能验证,因此作者通过若干案例对本文提出的模型和方法进行了验证和分析。
本文主要创新成果如下:
1)提出一种基于信息熵的软件开发项目风险度量方法,有效地避免了人为主观估计风险因素发生概率及风险影响的缺陷。文中不仅从理论上论证了该方法的科学性,而且通过案例作了分析。与其它方法对比结果表明该方法具有一定优势。
2)基于信息熵理论,提出一种定量的软件项目人员流动风险度量方法,弥补了目前人员流动风险研究的不足。并从理论上论证了该方法的合理性,案例分析验证了该方法的合理性、有效性和可行性。与其它方法对比体现了该方法的优势。
3)基于场论、公平理论、目标一致等理论,开创性地提出软件项目人员流动事件发生概率的计算方法,避免了传统方法概率由人为主观估计的弊端,并附以案例说明该方法的可行性。
4)基于系统科学理论,提出软件复杂性的WSR三维模型,提出软件RL复杂性的概念,并剖析了其若干重要属性,为软件复杂性研究的进一步深入提供了一种新思路。
5)提出软件RL复杂性之人员组织层次结构复杂性、人员沟通信息复杂性、人员规模复杂性的信息熵度量方法,案例分析表明该方法合理可行,并用经典管理学理论为该方法的科学性提供佐证。
6)提出软件体系结构可信性属性模型,为软件体系结构的可信研究奠定了基础。
7)提出一种用POME(最大熵原理)和灰色决策方法评估软件体系结构可信性的方法,从理论上论证了该方法的科学性和合理性,并通过案例进行了分析。