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基于多元线性回归模型的POPs软件估算方法研究

作　者: 高义侠
导　师: 张春海
学　校: 中国海洋大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 软件估算方法图表法 POPs 多元线性回归模型
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

软件估算(Software Estimation)是根据软件的开发内容、开发工具、开发人员等因素,对软件需求、程序设计、编码、测试等整个开发过程所花费的时间及工作量做出预测。软件估算是软件项目策划的基础,而估算风险是项目中最大的风险之一,因此软件估算一直是软件工程领域研究的重点课题。面向对象软件开发方法的出现,使得传统的软件估算方法,如代码行法、功能点法,无法满足面向对象的特征要求;而现有的多数面向对象的软件估算方法,如3D功能点法、用例点法,也只是对软件特征的单方面进行度量,无法满足软件估算的要求。预测性对象点(Predictive Object Points,简称POPs)方法是针对面向对象软件开发设计的,对面向对象的特征进行全面度量的软件估算方法。它从软件功能点数、对象间交流的信息数、继承对重用的影响度三个方面对软件进行全面度量,从而预测出软件的规模。POPs估算方法的核心是每类的加权方法数(Weighted Methods per Class,简称WMC)。传统上,用图表法对类中每种类型的方法所占的比例和权值进行估算,从而得出WMC。此方法需要大数量级的历史数据,并且历史数据所覆盖的软件类型和行业不明确,计算的准确度不高[1]。本文研究了软件估算方法和软件应用数据的建模方法,特别是POPs方法和多元线性回归模型。针对POPs方法在软件估算中准确性不高的问题,提出一种基于多元线性回归模型的POPs软件估算方法。主要研究包括:首先提出了基于多元线性回归的POPs软件估算方法并给出算法,引入参数校准;其次,针对船舶物流管理系统,设计并实现了船舶物流管理软件估算系统;最后,将POPs方法应用到特定的领域(船舶物流管理),对实验数据和估算结果进行比较分析,提高了估算结果的准确度。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-14
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 目前软件估算存在的问题  11-12
    1.2.1 软件成本估算不足  11
    1.2.2 估算方法使用不当  11-12
    1.2.3 历史数据标准各异  12
  1.3 论文主要研究工作  12-13
  1.4 论文的组织结构  13-14
2 软件估算方法研究概述  14-21
  2.1 软件估算的定义与分类  14-15
  2.2 常用的软件估算方法  15-20
    2.2.1 传统软件估算方法  15-17
    2.2.2 面向对象的软件估算方法  17-20
  2.3 本章小结  20-21
3 POPs 软件估算方法  21-34
  3.1 预测性对象点方法概述  21
  3.2 POPs 方法中的参数度量  21-24
    3.2.1 顶层类数  21-22
    3.2.2 继承树深度  22
    3.2.3 基类的子类数  22-23
    3.2.4 每类的加权方法数  23-24
  3.3 类中方法的分类及权值  24-26
  3.4 POPs 估算方法的计算步骤  26-27
  3.5 POPs 图表法应用实例  27-31
  3.6 POPs 图表法的不足  31-33
  3.7 本章小结  33-34
4 软件度量数据的建模方法  34-44
  4.1 机器学习  34-35
    4.1.1 决策树  34-35
    4.1.2 基于范例学习  35
  4.2 神经网络  35-36
  4.3 基于多准则的决策方法  36
  4.4 统计方法  36-43
    4.4.1 多元线性回归模型  36-39
    4.4.2 最小二乘法求解参数估计值  39-43
    4.4.3 参数的标准  43
  4.5 本章小结  43-44
5 基于多元线性回归模型的 POPs 软件估算模型  44-49
  5.1 POPs 方法的多元线性回归模型  44-45
  5.2 样本数据的提取和表结构  45-46
  5.3 WMC 建模及校准  46-47
  5.4 估算准确性的验证  47-48
  5.5 本章小结  48-49
6 软件估算系统的设计实现及实验结果分析  49-58
  6.1 开发工具  49-50
  6.2 模块设计  50-52
  6.3 数据采集及模型计算结果  52-55
  6.4 效率比较  55-57
  6.5 本章小结  57-58
7 结束语  58-60
  7.1 全文总结  58
  7.2 未来的工作和展望  58-60
参考文献  60-64
附录  64-69
致谢  69-70
个人简历  70
发表的学术论文  70

基于多元线性回归模型的POPs软件估算方法研究

内容摘要

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