计算机 工程与设计 Jan.2013 COM PUTER ENGI NEERI NG AND DESI GN Vo1 .34 NO.1 2013年 1月 第 34卷 第 1期 基 于 风 险 因子 对 的软 件 外 包风 险评 估方 法 曹利华 。,陈喜 昌。,刘彦斌 ,胡 洁 ,卫剑钒。,马 迪。 (1. 中国科 学 院软 件研 究所 ,北京 100190;2. 中国科 学 院研 究 生 院, 北京 1 00190;3. 国家开发银 行 ,北 京 100037) 摘 要 :针 对软件 外包风险数据 难以获取 、不确定性较 多的特 点,提 出了一 种基 于风 险 因子对的软件 外 包风 险评估 方法。 该方法通过访谈 获得 典型的软件 外 包风险 因子 、利 用文献调研 度量 这些软件 外 包风 险因子 ,使 用 De l p hi法确 定风 险 因子 对。在 此基础 上 ,根据 风险相 关数据 收集情况选择 使 用公 式 法或 蒙特卡 洛仿真 法评估软件 外 包项 目风 险。案例 研 究表明 , 该方法可 以准确地评估软件外 包项 目中的风险 ,并给 出对项 目产生最大影响的风险 因子对。 关键 词 :软件 外 包;风险 因子对 ;风险评 估 ;公 式法 ;蒙特 卡洛仿 真 中图法分类号 :TP31 1 .5 文献标识号 :A 文章编号 :10 0 0— 7 02 4( 2 01 3)01 — 01 74 — 04 Out sour ci ng sof t ware r i sk assessm ent m et hod based on r i sk f act or pai ri ng CAO Li —hua ,CHEN Xi — chang。,LI U Yah- bi n ,HU Ji e ,W EI Ji an- f an3,MA Di 。 (1.I ns ti t ut e of Sof t war e,Chi nese Acade my of Sci ence s,Bei j i ng 1 00190,Chi na;2.Graduat e Uni vers i t y,Chi nese Academy of Sci e nces,Bei j i ng 100190,Chi na;3.Chi na Devel opme nt Bank,Bei j i ng 100037,Chi na) Abst r act:To a ssur e t he s uc cess of out s ourci ng sof t war e pro j ect s whi c h c onsi st of more unc ert ai nt y f ac t or s compar ed wi t h i n- house pr oj ect s,an out sour ci ng sof t war e r i s k as sess ment met hod bas ed on ri sk f act or pai r i ng i s pr oposed.Fi rs t,t ypi cal r i s k f ae — t or s a re obt ai ne d by i nt er vi ews,and pai r s of ri s k f ac t or s ar e det er mi ned by Del phi met hod.Se cond,i dent i f i ed ri s ks are eval uat e d t hrough al gori t hms or s i mul at i on me t hods .Fi nal l y,t he c ase s t udy shows t hat t he me thod c an be a ccurat e t o c al c ul at e t he ri sk of outs ourc i ng s of twar e pr oj ect a nd pr ovi de t he ri sk f act or pai ri ng whi c h ha ve the gr eat est i mpact on t he pr oj ec t . Ke y wor ds:out sour ci ng sof t war e;r i sk f a ct or pai r i ng;r i s k as sess ment;f ormul a met hod;M ont e Carl o si mul at i on 0 引 言 详 细程度 ,可 分为 定性 和定 量 分 析两 种 。然 而 无 论 采 用 哪 种方法 ,在 应用 软件 项 目的 实 际 开发 中 ,风 险 的 评 估 由于 软件外 包项 目具 有 很 多优 势 ,它 越 来 越 受 到 软 往 往 因为过 多依赖 于用 户 的主 观输 入 ,以至 于评 估 有 偏 件企 业 的青 睐 。但发 包方 和 接 包方 之 间存 在不 可 避 免 的 差 。特别 对 于软件 外包 项 目,由于 缺 乏 软件 外 包 领 域 的 地域 、文化 、价 值观 及 管 理方 法 等 方 面 的差 异 ,使 得 软 风 险研究 ,导 致软 件外 包 项 目的失 败 比重 远 远 高于 普 通 件项 目在其 外包 生命 周 期 过 程 中存 在 各种 风 险 。研 究 表 软 件 的。本文 提 出一种 基 于风 险 因子对 的软 件外 包 风 险 明 , 大 约 4O 的 软 件 外 包 开 发 项 目均 以 失 败 告 终 , 8O 评 估方法 解决 软件 外 包风 险数 据难 以获 取 、不确 定 性 较 的项 目在 生命 周期 的不 同阶段 会 遇 到 问题 _ 1 ],导致 项 目 多 的 问 题 进度 延期 和成 本超 支 。其 中缺 乏 风 险管 理 是 项 目进 度 延 期 和成本 超 支的 主要原 因之 一 ,所 以有 效 地 进 行风 险 评 1 软 件外 包风 险 因子 对确 定 估等 风 险管理 活 动对项 目的 成 败 至关 重 要 。近 年 来 ,风 软件外 包项 目面 临着众 多的风 险 ,如何从 中选 取风 险 险评 估技 术依 据项 目所 能 提供 的经 验数 据 的多 少及 信 息 因子以及选 取哪些风 险因子对项 目的评估都是 至关重要 的 ; 收稿 日期 :2012 — 01— 04;修订 日期:201 2— 03— 2 2 基金项 目:国家 自然科学基金项 目 ( 61073004);核高基项 目 (2O1 OZXO1 O3 6— 001— 002、201 0ZX01037— 001 — 002) 作者简介 :曹利华 (19 86一),女 ,陕西榆林人 ,硕士研究生 ,研究 方向为软件成本估 算 、风险评估 ;陈喜 昌 (19 65一),男 ,福建福 州人 , 硕士 ,高级会计师 ,研究方 向为金融风险管理 ;刘彦斌 (1978一),男 ,河南长葛人 ,博 士 ,研究方 向为 可信 软件度量 、软件运行 时监控与 验证 ;胡洁 (1982一),女 ,河南郑州人 ,博士研 究生 ,CCF会员 ,研究方 向为软件风险管理、成本估算 ;卫剑钒 ( 1974一),男 ,山西运城 人 ,博士 ,高级工程师 ,研究方 向为金融风险管理 ;马迪 (1984一),男 ,辽宁鞍山人 ,硕士 ,中级工程师 ,研究方向为金融风险管理 。 E- mai l :c aol i huaaa @ 126.C Or n 第3 4卷 第 1期 曹利华,陈喜昌,刘彦斌 ,等:基于风险因子对的软件外包风险评估方法 在确定了典型外包 风险 因子后 ,如何确 定 哪些 因子 的共现 访谈 国内几家著名外包 企业 的专 家获得 软件 外包 中典 型 的 会 给项 目带来 严重 的风 险也是 一个研 究重 点 。下 文将 围绕 风 险因子 ,其 中包 括业 务流程 的复 杂度 高 、需求 的不确 定 这两个问题展开 。 性高 、项 目管理 能力低 、协作效 率低 、 团队稳定 性差 、项 目规模大 、人 员能力 低 和系统 复杂度 高等 8方 面 ,表 1根 1 .1 典 型 软 件 外 包风 险 因子 识 别 由于访谈 具有使工 作分析 人员 了解 到短期 内直 接 观察 法不容易 发现 的情 况 ,有 助于 管理者 发现 问题 ,本 文通 过 据文献调研度量 这些 风 险因子 ,避 免过 多 的主观输 入影 响 风险评估 的准 确性 。 表 1 典 型 软 件 外 包 风 险 因 子 度 量 每个 风 险 因子 均分 为 5个 等 级 ,分 别 为极 高 ( Ve r y Hi g h)、高 (Hi gh)、 中 (No mi n a1 )、低 (Lo w)、 极 低 ( Ve r y Lo w),每个等级对 应一个 具体 的数值 ,成 为风 险知 识 库的一部分 ( 如图 1所示 )。此外 ,风 险知识库还 包括风 险因子对关联规则和风险 因子度量指标 。 1 . 2 风 险 因子 对 确 定 在两个风险 因子 均取极 值 的情况 下 ,它们 共 同对项 目 产生的影 响远远大 于单个 风险 因子所 产 生的影 响 ,称 此共 现风险因子为 “风险因子对 ”。例如 ,当系统复杂度 高 、人 员能力低 时形 成一个 风 险因子 对 ,根据 风 险因子对 关联 规 则[ 7 ] 将其形式 化表示为 : 图 1 风 险 知 识 库 I F (( 业务流程的复杂度高>No mi na 1 )AND( 人员能力 < Nomi na1 )) THEN <业务流 程 的复杂 度 ,人 员能 力 >会 产生 一 个项 目风 险。 采用风 险因子 对可 避免 如下 的情况 出现 :对于 风 险 因 子对<业务流 程 的复杂 度高 ,人 员能 力低 >而 言 ,当业 务 流程 的复杂度高 、人员 能力 高时 ,业 务流 程复 杂度 高带来 的风 险可通 过人员能力高缓解 ;只有 当业务 流程复 杂度高 、 人员能力低 时 ,带来 的 风险很 大并 且破 坏程 度很 高 ,原 因 在于 当人员 能力 低 时 ,可能 需要 花费 大量 的时 间熟悉 高 复 杂度 的业务 流程。 ・ 176 ・ 计算机 工程 与设 计 2 01 3焦 基于表 1识别 的典 型软 件外 包风 险 因子 ,通 过 De l phi 准确 的预测结果 。本文 中 D el phi 专家组 由 2位领域专家 ,1 法确定风 险因子对 。De l p hi法采 用 匿名方 式调查 专 家对 问 位项 目经理 ,3名 开发 人 员组 成 。经 过两 轮 D el phi法 ,最 卷 中问题 的看法 ,在此 过程 中专家 不可 以互相讨 论 ,经 过 终形成表 2的风险 因子对 发生概 率调查 表 ,方格 中 的数 字 多次信息反馈 ,最后 归纳 出专家 基本 一致 的意见作 为 比较 除以 6即为风险因子对发生概率 。 表 2 风 险 因 子 对 发 生 概 率 调 查 项目 规 模 大 昌 稳 星 复 柔 萎 高 业务流程复杂度高 3 需求不确定性高 0 系统 复杂度高 O 业 复 务 杂 流 度 程 高 5 团 队稳 定 性 差 人员能力低 协作效率低 项 目管理 能力差 项 目规模大 注 :为了简 洁,省略灰色对角线下方的内容 ( 该矩 阵为对称矩阵) 在 软件 过程 仿真 、需 求分 析 、风险分 析 中也很 常见 。当收 2 软 件外包 风 险评估 集不 到风险因子 量化 度量相 关数据 时 ,风 险因子 等级 的选 在确定风 险因子对后 ,软件外 包项 目整体 风 险通过 如 择 依赖 于 主观 输 入 。例 如 ,对 于风 险 因子 等 级低 ( Lo w) 与很低 ( Ver y Lo w)之间没 有显著 的差异 ,因此不 同的人 下 的公式计算 会 有不 同选 择 。结果 ,我们不 能给 出一个 准确 的输入 。或 Pr o j e 以r is k一∑ ∑r i s k pr o b ×RU × ( 1 ) 者 ,我们可 能感 觉我 们 的协 作效 率更 接 近于 低 (Lo w)而 =1 j =i 式 中:RT 、RL ——第 i 、j个 风 险 因 子 对 应 的 等 级 , 不是很 低 ( Ve r y Lo w),所 以我们 选 择 低 (Low)。然而 , ns kpr o b ——风险 因子对 < Rfi,R,J> 发 生 概率 ,Pr o — 这样会 存在不确定或错误 输入 的风险 。为 了解决 这个 问题 , j e c t r i s k —— 软件 外包项 目整体 风 险。在 获得 项 目整体 风 我们用蒙特卡洛仿真评估风险 ,提高评 估结果的准确 性。 险后 ,根据式 ( 2)判 断哪对风险因子对对项 目整体风 险影 描 述 ,如 图 2所 示 。 响最大 ,其 中 1≤ i≤ 8,i ≤ J≤ 8 M aⅫ 一 z( 下面给 出基于风 险因子对 的软 件外包 风险评 估方 法 的 ) (2) 风 险因子虽然 可 以量化度 量 ,但是 对于 一些项 目收集 3 案例研 究 采用基于风险 因子 对 的软件外包 风 险评估 方法评 估 国 不到相关数据 ,在这种 情况下 ,我们引入 蒙特 卡 洛仿 真法 内一家软件外包企业 的 6个项 目中潜 在风 险。主要采 取 以 评估软件外包项 目风 险。蒙特 卡洛仿 真是一 种 随机仿 真方 下几个步骤 : 法 ,常用 于风 险分析 。它依 赖于重 复随机样 本仿 真过 程 并 计算结果 ,常用来处理输 入不确定 的情形 。蒙特 卡 洛仿 真 风险因子对确定 步骤 1 根据风险知识库 ( 如图 1所示 )中的风 险因子 量化度量指标收集项 目中风险相关数据 ( 见表 3)。 风险评估 图 2 软 件 风 险评 估 流 程 第3 4卷 第 1期 曹利华,陈喜昌,刘彦斌,等:基于风险因子对的软件外包风险评估方法 .1 77. O 步 骤 2 根据风 险知识库 中 ( 如 图 1所示 )的风险因子 对关联规则确定 风险因子对 。例如对于 Pr o j e c t 2,存在< 系 0. 12 O. 10 O. 08 no6 统复杂度高 ,项 目规模 大> 、< 系统复 杂度 高 ,需求 的 不 0. 04 确定性高> 、<项 目规 模大 ,需 求 的不确定 性 高> 等风 险 O. 0o 因子对 。由于风 险因子 较少 ,在 一些 项 目中不存 在风 险 因 子对 ,这时计算 出的项 目风 险值为 0。但这并不意味着项 目 中不存在风 险,在 这种 情况 下 ,计算 过程 中考虑 所有 风 险 因子等级 。 步骤 3 评估 项 目风 险。首先根 据式 ( 1)和风险 因子 对 发生概率 ( 见表 2)计算 这 6个项 目的风险 ,并进行标准 化处理 ,使得项 目的风险值介于 0到 1 0 0。 0. 02 萋 萋 萋 萋 蓁 羹 蓁 羹 萋 耋 萋 耋 图 4 对 项 目整 体 风 险 影 响 最 大的 软 件 外 包风 险 因子 对 的案例研究 。 然后 ,根据 报告 风 险判断该 软件 外包 风 险评估 方 法 的 准确性 ,如 图 3所示 。X轴 为项 目中记 录的风 险 ,Y轴 为使 4 结束语 用该方 法计 算得 到 的风险值 ,图 3中的趋势 线显示 使 用我 软件外 包项 目具 有很 多优 势 ,但不 可避 免地 伴 随着许 们 的软件外 包风险评估 方法计 算 的风 险与报 告风 险之 间 的 多风 险。有 效 的 风险 评估 可 以避 免 项 目开 发 范 围 、时 间 、 相关性很强 。这表 明采用 我们 的评估 方法可有效地评估这 6 成本 、质量达不 到要 求 ,出现被不 可实 现 的长期外 包合 同 个软件外包项 目的风 险。 套牢的后果 以及 无法 取得 预期 的外包 收益 。针对 软件外 包 风险数据难 以获 取、不确 定性较 多 的特点 ,本 文提 出基 于 50 45 40 / 风险因子对 的软 件外 包风 险评估 方法 。首先 通过 专家访 谈 35 匿 3 0 ● J 25 … ~ … 确定影响外包软 件 的 8个 典型 风险 因子 ,采 用文献 调研 的 , 法对风险 因子量 化度量 ,依据两 轮 De l ph i法 确定 风险 因子 R : 0. 8464 20 15 10 5 0 ~ 对 ,然后应用公 式法 进行基 于风 险 因子对 的风 险评估 ,并 以蒙特卡罗仿真 法作 为其互 补 的风 险评估 方法 ,最 后通 过 2 3 4 5 6 报告风险 项 目风 险评 估 结 果 案例研究加 以说 明。研 究发 现 ,采用 基 于风 险因子 对 的软 件外 包风险评估方法可 以有效 评估 软件外 包项 目中的风 险, 同时该方法简单 、实用 ,具有一定 的工程应用价值 。 步骤 4 根据式 ( 2 )判断对 项 目整体 风险影 响最 大 的 然而 ,本文仅提 出软 件外 包风 险评估 方 法 ,并未 对 如 软件外包 风险因子对 ( 如 图 4所示 )。X轴为对 各个项 目风 何有效转移风 险 、控制 风 险等做 深入 的研究 ,对此将 来有 险产生最大影 响 的风 险 因子对 ,Y轴 为该 风险 因子 对在 项 待进 一步研究 。 ‘ 目整体风 险中所 占的 比重 。对 于 Pr o i e c t 2,风 险因子对 <需 求 的不确定性 高 ,项 目规 模大 >带来 的风险 约 占项 目整体 风险 的 1 O .89 ,若在项 目早期有效控制该风 险因子对带来 的风险 ,项 目整体风 险将 大幅降低 。 由于收集 的 6个项 目数 据都较 为 明确 ,所 以本 文 的案 例研究没有涉及 到蒙特 卡洛 仿真法 评估 项 目风险 。在 数 据 较为充足的情况下 ,还需 加强对 蒙特 卡洛 仿真 法评估 风 险 参考 文献 : [ 1]I .  ̄s c no a N,Ma ni as i S,Co l l a P.A s t r uc t ur e d f r a me wor k f or ma n— a gi n g o f f s hor e out s our c m g r i sk s o n s of t war e s up por t p r o j e c t s [c]//Sai nt Pe t e r s bur g,Rus s i a:Sof t wa r e En ̄ e e r i u g Appr oa— c he s or f Of f s ho r e a nd Out our s c e d De ve l o pm e nt , 201 0: 87— 95. 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