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        COCOMO（Constructive Cost Model），又稱為構(gòu)造性成本模型，是由美國著名經(jīng)濟學(xué)家、軟件工程專家Barry Boehm提出的一種軟件成本估算方法。

       1981年，Barry Boehm在其發(fā)表的《軟件工程經(jīng)濟學(xué)》一書中提出了軟件估算模型層次結(jié)構(gòu)，即COCOMO模型，被稱為COCOMO 81模型。該模型采用一種自底向上的微觀參數(shù)估計方法，使用成本驅(qū)動因素從底端對軟件環(huán)境進行描述，至今該模型已經(jīng)成為軟件界通用的估算模型。

        20世紀(jì)九十年代，Barry Boehm在 COCOMO 81的基礎(chǔ)上根據(jù)軟件發(fā)展的趨勢，研究并調(diào)整了模型并發(fā)表了 COCOMO II 模型。

2、COCOMO模型

2.1 計算公式

       COCOMO模型一般分為三個層級：基本COCOMO模型、中級COCOMO模型和詳細(xì)COCOMO模型。

       基本 COCOMO 模型是一個靜態(tài)單變量模型，主要以軟件規(guī)模（已估算出來的源代碼行數(shù)）為自變量來估算整個軟件系統(tǒng)的工作量和軟件開發(fā)所需要的時間。

       中級COCOMO模型是一個靜態(tài)多變量模型，在用KDSI為自變量計算軟件開發(fā)工作量的基礎(chǔ)上，增加了涉及產(chǎn)品、平臺、人員、項目等方面屬性的影響因素來調(diào)整工作量的估算。

       詳細(xì)COCOMO模型包含了中級模型的所有特性，并且還考慮了成本驅(qū)動因素對軟件工程過程中每一個階段（分析、設(shè)計等）的影響。

       COCOMO模型中的開發(fā)工作量通用公式為：
其中：

       MM：軟件開發(fā)工作量，單位：人月；

       S：軟件規(guī)模，單位：千源指令條數(shù)（KDSI）；

       a、b：常數(shù)，隨項目類型變化而變化，在基本模型中取1；

       EM：工作量調(diào)整因子，其計算方式如下：
其中：

       EM：工作量調(diào)整因子；

       F_i：15個成本驅(qū)動因子，取值見表3。

       根據(jù)計算出的工作量，可以得到開發(fā)所需的時間，公式如下： 
其中：

       T ：開發(fā)所需要的時間，單位：月；

       MM：軟件開發(fā)工作量，單位：人月；

       c、d：常數(shù)，隨項目類型變化而變化。

       在COCOMO模型中，將項目類型分為三類：組織型（Organic Model）、半獨立型（Embedded Model）、嵌入型（Semi-detached Model）。

       組織型（Organic）：項目規(guī)模較小，難度較低，由有經(jīng)驗的開發(fā)團隊完成。

       半獨立型（Embedded Model）：項目規(guī)模介于組織型和嵌入型之間，復(fù)雜度和難度中等，由不同經(jīng)驗水平的人組成的開發(fā)團隊完成。

       嵌入型（Semi-detached Model）：開發(fā)工作緊密地與系統(tǒng)中的平臺、軟件和運行限制聯(lián)系在一起，項目需要在嚴(yán)格的約束條件下開發(fā)。

2.2 參數(shù)取值
       
        在COCOMO模型中，根據(jù)不同的模型層級和項目類型，參數(shù)的取值也不同。

       在基本COCOMO模型中，工作量調(diào)整因子（EM）取值為1，其余各項參數(shù)取值見表1：

項目類型	a	b	c	d
組織型	2.4	1.05	2.5	0.38
半獨立型	3.0	1.12	2.5	0.35
嵌入型	3.6	1.20	2.5	0.32

       在中級和詳細(xì)COCOMO模型中，各項參數(shù)取值如表2：

項目類型	a	b	c	d
組織型	3.2	1.05	2.5	0.38
半獨立型	3.0	1.12	2.5	0.35
嵌入型	2.8	1.20	2.5	0.32

       在基本COCOMO模型中，可以快速簡略地估算出軟件開發(fā)成本和時間等信息，但其未考慮到技術(shù)、環(huán)境和人為因素等變化。因此，在中級和詳細(xì)COCOMO模型中引入了4大類15個子類的成本驅(qū)動因素，并將它們的乘積作為工作量調(diào)整因子。成本驅(qū)動因素分類及取值見表3。

       20世紀(jì)九十年代，Barry Boehm根據(jù)軟件工程市場的發(fā)展，在之前的COCOMO模型基礎(chǔ)上提出了具有估算螺旋和進化開發(fā)能力的COCOMO II模型。與原來的COCOMO模型不同的是，新的COCOMO II模型主要有以下變化：

       1：根據(jù)軟件開發(fā)流程，COCOMO II模型分為三個子模型，分別是：應(yīng)用組合模型（Applications Composition Model）、早期設(shè)計模型（Early Design Model）和后體系結(jié)構(gòu)模型（Post-Architecture Model）。

       2：項目的規(guī)模經(jīng)濟性使用冪指數(shù)E來計算，取代了原來基本、中級和詳細(xì)COCOMO模型使用固定指數(shù)的方式，冪指數(shù)E由5個規(guī)模度因子計算得到。

       3：使用源代碼行（KLOC）代替原來的源指令條數(shù)（KDSI）。

       4：新增7個成本驅(qū)動因子：DOCU、RUSE、PVOL、PCON、PEXP、LTEX、SITE。

       5：刪除原有的5個成本驅(qū)動因子：VIRT、TURN、VEXP、LEXP、MODP。

       6：更新并調(diào)整了原有成本驅(qū)動因子的參數(shù)值。

3.2 計算公式

       應(yīng)用組合模型：該模型是基于對象點的度量模型，主要用于軟件開發(fā)項目初始規(guī)劃階段的粗略工作量和進度估算。它通過計算屏幕、報表、第三代語言模塊等對象點的數(shù)量來確定基本的規(guī)模，每個對象點都有權(quán)重，由一個三級的復(fù)雜性因子表示，將各個對象點的權(quán)值累加起來得到一個總體規(guī)模，然后再針對復(fù)用進行調(diào)整。

       早期設(shè)計模型：在項目開始后，如果項目管理人員收集到的軟件項目信息不能夠詳細(xì)的估算軟件成本估算，這時可采用早期設(shè)計模型。

       后體系結(jié)構(gòu)模型：在詳細(xì)設(shè)計階段，項目成員已經(jīng)對軟件功能結(jié)構(gòu)有了一定的了解，已經(jīng)確定好軟件的基本架構(gòu)，可使用后體系模型。

       早期設(shè)計模型與后體系結(jié)構(gòu)模型的計算公式基本相同，但早期設(shè)計模型有7個成本驅(qū)動因子，而后體系結(jié)構(gòu)模型的成本驅(qū)動因子有17個。

       公式如下：
其中：

       PM：軟件開發(fā)工作量，單位：人月；

       A：常數(shù)，通常取值為2.94；

       S：軟件規(guī)模，單位：千代碼行（KLOC）；

       F_i：成本驅(qū)動因子，早期設(shè)計模型取值見表4，后體系結(jié)構(gòu)模型取值見表5；

       E：項目規(guī)模的經(jīng)濟性，計算方式如下：

       其中，W_i是指規(guī)模度因子，共5個，取值見表6。

3.3 參數(shù)取值
 

  4、與基于NESMA功能點方法的軟件工作量費用估算的比較

       基于NESMA功能點方法的軟件開發(fā)成本估算是從用戶角度出發(fā)，對軟件的規(guī)模從邏輯設(shè)計的角度進行度量的標(biāo)準(zhǔn)方法，再通過調(diào)整因子和行業(yè)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)估算軟件開發(fā)工作量和成本費用。它與COCOMO模型估算方法主要有以下共同點：

       1：估算技術(shù)路線相同。都是通過規(guī)模，進而估算工作量和成本費用。

       2：估算方法相同。都是方程法，都有估算模型，通過調(diào)整因子參數(shù)適配不同類型項目的評估。

       3：為適用項目不同階段估算，有不同的模型。COCOMO模型有基本、中期、后期模型以用于項目不同階段的估算，NESMA功能點方法也有預(yù)估、估算和詳細(xì)功能點法適應(yīng)不同場景的估算。

       不同之處有：

       1：軟件規(guī)模度量單位不同

       功能點方法從用戶的角度出發(fā)，將系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)功能和事物功能兩大類，分別根據(jù)具體的規(guī)則來計算功能點，最后結(jié)合系統(tǒng)的特征因子來調(diào)整功能點數(shù)，從而得到系統(tǒng)規(guī)模。

       COCOMO模型通過計算軟件系統(tǒng)的代碼行數(shù)來確定軟件規(guī)模。

       2：工作量估算模型不同

       功能點方法通過軟件規(guī)模和基準(zhǔn)生產(chǎn)率來進行軟件項目工作量的估算。

       COCOMO模型通過軟件規(guī)模和多個成本驅(qū)動因子來調(diào)整軟件項目工作量。

       3：調(diào)整因子不同

       功能點方法在進行軟件項目工作量計算時，根據(jù)項目的實際情況，從計數(shù)時機、質(zhì)量特性、完整性級別和開發(fā)因素等系統(tǒng)特征出發(fā)，進行軟件規(guī)模和工作量的調(diào)整。

       COCOMO模型在進行軟件項目工作量計算時，主要根據(jù)不同的項目類型，采取不同的計算模型，并根據(jù)產(chǎn)品、平臺、人員和項目等多個成本驅(qū)動因子的參數(shù)取值進行工作量調(diào)整。

 5 分析結(jié)論

       1：COCOMO模型估算的基礎(chǔ)是代碼行，是從開發(fā)視角進行軟件規(guī)模、工作量、進度、成本費用的估算方法。NESMA功能點方法是從用戶視角進行估算的方法。估算視角不同，應(yīng)用場景不同。

       2：基于NESMA功能點方法估算軟件規(guī)模、工作量和成本費用的模型中各個參數(shù)有國標(biāo)、聯(lián)盟團標(biāo)和行業(yè)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐，相比之下COCOMO模型各個參數(shù)的選取有一定主觀因素。故COCOMO模型在組織內(nèi)橫向?qū)?biāo)、同業(yè)對標(biāo)、行業(yè)對標(biāo)方面不如基于NESMA功能點方法的估算。

       3：COCOMO模型估算過程簡單，經(jīng)簡單培訓(xùn)后就可以開展估算，功能點方法較為復(fù)雜，需經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)后才可開展估算。

       綜上所述，COCOMO模型適用于開發(fā)團隊估算自身項目的工作量、進度。基于NESMA功能點方法的估算模型適用于組織內(nèi)軟件項目管理、對外招投標(biāo)等場景。

6 參考文獻

1. Barry Boehm著,李師賢譯.軟件成本估算 COCOMO II模型方法[M].北京：機械工業(yè)出版社,2005
2. 甘寅.基于COCOMO_Ⅱ模型的FG公司APP項目成本管理研究[D].上海:東華大學(xué),2021
3. 雷楊.COCOMO_Ⅱ改進模型的軟件成本估算方法研究與實現(xiàn)[D].江蘇:南京理工大學(xué),2020
4. 田力軍.COCOMO模型在噴氣燃料系統(tǒng)測試項目估算中應(yīng)用[J].艦船電子工程.2019
5. 陳廷斌,侯麗,翁競雄.基于COCOMO_Ⅱ模型的軟件項目成本估算[J].價值工程,2018
6. 杜海鳳.基于COCOMO模型的軟件定價方法研究[D].北京:北京交通大學(xué),2012
7. Barry Boehm. Software Engineering Economics [M].Prentice-Hall,1981