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作为软件过程中的一个重要环节,准确地估算软件成本,为控制软件成本,提高软件质量,保障软件成功开发提供有益支持。而依据软件成本的估算值做出符合经济学的软件项目决策,不仅影响着软件项目的成败,也很大程度上影响着企业的成败。软件项目的动态开发环境、需求多变、人力知识密集等特殊性加大了软件成本估算的难度,使得软件成本估算成为软件开发项目管理中最具挑战性的活动。本文从集成优化思想出发,从模型集成和组合预测两方面着手,构建了软件成本估算模型,旨在提高软件成本估算的精度、增强估算过程的透明度。本文共分为7章,主要工作如下:
第一章首先阐述了软件成本估算问题的重要性,然后全面回顾和总结了软件成本估算研究的现状,并指出了当前软件成本估算研究中存在的问题。最后,本章详细说明了论文的研究方法、主要研究内容和研究意义。
第二章在文献计量学和内容分析方法的基础上系统分析了软件成本估算领域的研究态势。首先在检索出相关文献的基础上,计量分析得到文献数量、文献类型、文献来源、高产作者和高产机构等基本情况。进一步分析了软件成本估算领域文献的引文规律。然后在统计数据和文献计量分析的基础上,运用社会网络分析工具分析了软件成本估算领域的合作关系。同时采用共词分析和可视化展示等工具,研究了软件成本估算的发展态势。
第三章研究了基于支持向量回归机的软件成本估算模型的构建及数据异质性对估算精度的影响。首先在遗传算法和支持向量回归机的基础上,构建了GA-SVR模型来估计软件成本;其次针对普通SVR模型计算复杂度高等缺点,进一步采用LSSVR构建了GA-LSSVR模型来计算软件成本。此外,在构建模型的基础上,研究了数据异质性对模型估算精度的影响。
第四章研究了软件成本估算的CBR模型族。首先,针对CBR方法中属性权重难以确定问题,采用PSO算法优化属性权重,构建了PSO-CBR模型来估算软件成本。在PSO-CBR模型的基础上集成Bootstrape方法,以校正PSO—CBR模型中的拟合项目数目和数值拟合方式两个变量。其次,针对CBR方法中软件成本属性存在相关性这一问题,采用模糊测度和模糊积分来刻画属性相关性。
第五章研究了软件成本组合估算模型。在PSO-CBR模型族的基础上,构建了软件成本线性组合估算模型,来集成不同单CBR模型的估算结果。进一步,针对单CBR模型估算结果之间存在的相关性,构建了考虑模型交互作用的软件成本估算模型。此外,为了刻画CBR模型估算结果因相关性导致的聚类现象,分析了不同单CBR模型的层次性,并用遗传规划算法构建了软件成本分层组合估算模型。
第六章研究了软件成本风险问题。综合PSO-CBR方法和Bootstrap法计算新项目估算成本值的可信度以及在一定置信水平下的区间值。进一步构建了软件成本风险因子分析模型,并考虑风险因子相关性,分析软件成本风险。
第七章对本文的主要研究工作进行了归纳总结,并对本文工作中存在的不足之处进行了详细分析,指出了未来的工作设想。
本文的研究工作主要从理论与实践的角度出发,梳理了软件成本估算领域研究现状,并依此构建了软件成本GA-SVR、GA-LSSVR、CBR模型族、组合估算等估算模型,研究工作为系统研究软件成本估算问题提供了科学基础,同时也为管理者估算软件成本提供了依据。