基于SPEM扩展元模型PSP实施方法.doc

基于SPEM扩展元模型PSP实施方法 　　摘要：提出了一种支持PSP过程的SPEM扩展元模型PSPEM，并给出了基于PSPEM的PSP实施过程及支持该过程的原型工具。其中使用PROBE方法帮助个体进行项目计划和估算，用DEA分析方法综合评价工程师的过程性能，有效地指导工程师实施PSP。 　　关键词：个体软件过程；软件过程工程元模型；数据包络分析 　　中图分类号：TP311文献标志码：A 　　文章编号：1001－3695(2008)03－0775－04 　　 　　卡内基梅隆大学软件工程研究所提出的个体软件过程PSP[1]从个体的层次描述了软件开发过程，提供了详细的控制、管理和改进工程师的工作方式的方法。它是一个包括软件开发表格、指南和规程的结构化框架，为小型软件组织及个体如何收集、管理过程数据提供量化指导。SEI的研究者对在校大学生进行了PSP课程培训，收集了23个PSP课程中提交的数据，分析得出的结论是软件工程师通过PSP培训，显著地改善了任务计划的准确率和产品的质量[2]。但由于缺乏有效的实施方法及相关工具的支持，PSP在业界的应用并不理想，一份调查显示[3]，在有78个学生的PSP课程结束后，其中的72个学生放弃了继续使用PSP，因为PSP太过于“严格、不连贯”，难于实施。 　　SPEM[4]是国际对象管理组织OMG提出的软件过程领域通用元模型。它归纳并抽象提取了RUP等软件过程中通用的过程元素，并定义了相关的语法及语义，在RPW等软件过程工具中得到了良好的应用[5]。但是，SPEM中并没有针对PSP特定语义的建模支持。例如，PSP中的数据表格、数据分析方法以及项目计划过程在SPEM元模型中没有对应的概念支持，这给SPEM模型描述PSP语义以及定义PSP实施过程带来了障碍。为此，本文针对PSP的特点对SPEM进行了扩展，定义了元模型PSPEM，并基于PSPEM提出了一种PSP实施方法。其中使用PROBE (proxy based estimating）[1]方法帮助软件工程估算程序规模和所需资源，利用数据包络分析方法DEA[6]综合评价个体软件过程性能，以协助下一次根据个体性能和任务要求作出更合理的分配策略，从而减少项目风险，提高项目产品质量。为验证方法的有效性，开发了支持该实施过程的原型工具，并应用在中国科学院软件研究所的软件质量管理平台SoftPM[7]上。 　　 　　1基于PSP的SPEM扩展模型 　　 　　1．1SPEM的扩展方法 　　SPEM支持两种元模型扩展方式，即重型扩展和轻型扩展 [10]。在PSPEM的定义中，使用重型扩展为SPEM定义符合PSP的元类以及元类之间的关联，最终建立PSPEM元模型；使用轻型扩展的UML profile机制进一步扩展PSPEM，使PSPEM符合UML的标准语法，可支持UML CASE工具操作。限于篇幅，本文只给出重型扩展模型及其说明。 　　1．2PSPEM 　　PSP为小型软件组织及个体如何收集、管理过程数据提供量化指导，定义了一些脚本指南、日志格式、标准、表格等用于收集个体数据，同时还定义了相关数据统计、估算方法以及个体性能度量元、产品质量度量元等。 为了支持上述PSP中的元素和语义，本文在SPEM的extensions包中引入了一个新的PSP elements子包，该子包扩展了另外两个子包，即BasicElements和ProcessStructure，如图1所示。 　　在PSP elements子包中，将PSP中涉及到的元素和方法定义成新的元类，与SPEM现有的模型元素建立关联，使新的模型PSPEM支持PSP过程语义。PSPEM主要的抽象语法如图2 所示，图中主要关注于PSP相关的元素，忽略了SPEM其他部分。主要元类的定义如下： 　　a)Person，即PSP过程中的个体，代表软件工程师个体。它是process role的执行者。 　　b)PSP data。个体软件过程中收集的历史项目数据，包含了PSP中的主要数据。PSP data本身是一个抽象的元类，它主要的子类有PSP表格（PSP form）和PSP日志（PSP log）。PSP中主要涉及五种表格，即过程改进方案表、项目计划总结表、PROBE估算表、设计模板和评审检查表。PSP log 是一个体在执行任务时记录的详细信息，如时间日志time log、规模日志size log和缺陷日志defect log。 　　c)PSP plan activity 主要是个体对任务的PSP相关计划活动，主要从规模、资源和日程表等方面制订的详细计划。这些计划数据都是参照历史经验数据PSP data来估算，并由PSP Util辅助执行。 　　d)PSP Util是PSP提供的辅助工具，主要有P