[發明專利]基于非正交坐標系下軟件成本評估方法

有效

• 申請號: 201210378855.9
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN103186711A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 劉琴;朱宏明;楊筱雯;關瑞博;褚曉圓
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術領域

本發明涉及一種基于互信息函數定義非正交坐標系下坐標軸間的夾角，并在該非正交坐標系下度量當前案例與歷史案例間的相似度，由此對當前案例進行成本估算。

背景技術

隨著軟件系統復雜度的增長，其規模也呈現相應的趨勢，在19世紀60年代末期軟件危機（如預算超支，軟件進度滯后等現象）的出現，預示著軟件成本估算將在軟件開發過程中扮演者舉足輕重的作用。同時，隨著研究重點的轉向，基于類比方法的研究成為日前炙手可熱的技術。

類比方法是基于CBR（case-based?reasoning）技術在軟件成本估算中的一種應用，即通過當前案例的屬性在歷史案例中尋找最為相似的案例，并對當前案例的成本進行評估。這里需要說明的是當前案例是指待評估的軟件成本，而歷史案例是指已經完成的項目。這個過程好比人類的學習過程，當我們學習新的知識時，總會不由自主地聯系已學的知識，試圖尋找到新知識的突破口，這個過程就是尋找相似度的過程。由上述過程可以看出，基于類比方法進行軟件成本估算需解決三個主要問題：1）不同的已知屬性對被預測屬性的作用力不同，因此如何區分屬性的作用力將在選擇相似的歷史案例過程中起到很大的作用；2）如何度量相似度，即如何建立相似度的數學模型；3）考慮到已知屬性間的關系并不是完全獨立的，因此屬性間的冗余度將會直接影響到對軟件成本估算的準確率。由上述背景分析可以看出相似度的度量則是基于CBR算法進行類比的重中之重，而如何去除掉屬性間的冗余度以及如何區分不同屬性對預測屬性的作用力則是評價方法好壞的標準。

傳統的相似度度量方法是基于正交直接坐標系下，根據當前案例和歷史案例間的距離。這里有兩種形式：一種是不加權重的歐式距離，另一種則是賦予權重的歐式距離，但是這個權重的數值則是由專家指定，很難說清該權重值的意義，因此要找到具有說服力和符合數學性質的權重實屬不易。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種基于非正交坐標系下軟件成本評估方法，用于解決現有技術中難以去除掉屬性間的冗余度以難以區分不同屬性對預測屬性的作用力的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種基于非正交坐標系下軟件成本評估方法，該方法包括以下步驟：

1)計算任意兩個已知屬性間的互信息值；

2)將該互信息值轉換成非正交坐標系下兩個坐標軸的夾角，建立非正交坐標系；該非正交坐標系下的每個坐標軸分別對應每個已知屬性；

3)計算已知屬性與預測成本屬性間的互信息，同樣把該互信息值轉換成對應已知屬性的權重；

4)把用來估算軟件成本的歷史案例和當前案例映射在該非正交坐標系下，根據歐式距離和Cosine定理找到與當前案例最為相似的歷史案例，之后輸出歷史案例進行成本估算。

優選地，該方法進一步包括通過MMRE和Pred方法對估算結果進行評價的步驟。

優選地，所述步驟2）中，在該非正交坐標系中每一維度分別代表每一個已知屬性。

優選地，所述步驟4）中應用CBR算法，利用非正交坐標系下的距離與Cosine定理相結合尋找出與當前案例最相似的歷史案例進行估算。

本發明在計算案例間的相似度問題上，消除已知屬性間的冗余度，并為每個已知屬性賦予一個能夠具有說服力和滿足數學性質的權重來區分每個已知屬性對被預測屬性預測的能力。

本發明首先基于互信息函數表示已知屬性間的冗余度，同時考慮到已知屬性間的關系并不是完全獨立的，因此利用互信息的函數表示屬性間的夾角；其次權重的賦值也考慮到相應屬性的物理含義（即，對被預測屬性的作用力越強，則權重應越大）；最后利用非正交坐標系下的距離公式和Cosine定理，查找案例在高維空間中的投影，投影角度越小，距離越小越相似。

附圖說明

圖1為本發明的基于非正交坐標系下估算軟件成本方法使用的數據樣本中Function?Point（FP，已知屬性）與Summary?Work?Effort（SWE，預測成本屬性）間的關系。

其中，圖中矩形表示當前要預測的案例，三角形表示按cosine定理找到的歷史相似案例，圓圈表示按照歐式距離找到的歷史相似案例。

圖2為本發明的基于非正交坐標系下估算軟件成本方法使用的數據樣本中Time與SWE間的關系。

圖3為本發明的基于非正交坐標系下估算軟件成本方法使用的數據樣本中Time，FP，Organization?Type和SWE任意兩兩間的關系。

圖4為本發明的流程示意圖。