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  • 软件工程成本效益分析
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    2021-03-26 09:28:15

    一般说来,人们投资于一项事业的目的是为了在将来得到更大的好处。开发一个软件系统也是一种投资,期望将来获得更大的经济效益,经济效益通常表现为减少运行费用或增加收入。但是,投资开发新系统往往需要冒一定的风险。系统的开发成本可能比预计的高,效益可能比预期低。把钱存到银行或贷给其他企业也有明显的经济效益(利息),而且风险很低。那么,在什么情况下投资开发新系统更划算呢?

    成本/效益分析的目的正是要从经济角度分析开发一个特定的新系统是否划算,从而帮助客户组织的负责人正确低作出是否投资于这项开发工程的决定。

    为了对比成本和效益,首先需要估计它们的数量

    成本估计

    软件开发成本主要表现为人力消耗(乘以平均工资则得到开发费用)。成本估计不是精确的科学,因此应该使用几种不同的估计技术以便相互校验。

    1,代码行技术

    代码行技术是比较简单的定量估算方法,它把开发每个软件功能的成本和实现这个功能需要用的源代码行数联系起来。通常根据经验和历史数据估计实现一个功能需要的源程序行数。当有以往开发类似工程的历史数据可供参考时,这个方法是非常有效的。

    一旦估计出源代码行数后,用每行代码的平均成本乘以行数就可以确定软件的成本。每行代码的平均成本主要取决于软件的复杂程度和工资水平

    2,任务分解技术

    这种方法首先把软件开发工程分解为若干个相对独立的任务。在分别估计每个单独的开发任务的成本,最后累加起来得出软件开发过程的总成本。估计每个任务的成本时,通常先估计完成该项目需要的人力,再乘以每人每月的平均工资而得出每个任务的成本。

    最常用的办法是按开发阶段划分任务。如果软件系统很复杂,由若干个子系统组成,则可以把每个子系统再按开发阶段进一步划分成更小的任务。

    典型环境下各个开发阶段需要使用的人力的百分比大致如下表。当然,应该针对每个开发工程的具体特点,并且参照以往的经验尽可能准确估计每个阶段实际需要使用的人力(包括书写文档需要的人力)。

    任务人力(%)
    可行性研究5
    需求分析10
    设计25
    编码和单元测试20
    综合分析40
    总计100

    3,自动估计成本技术

    采用自动估计成本技术可以减轻人的劳动,并且使得估计的结果更客观。但是采用这种技术必须有长期搜集的大量历史数据为基础,并且需要有良好的数据库系统支持。

    成本/效益分析的方法

    成本/效益分析的第一步是估计开发成本、运行费用和新系统将带来的经济效益。上面已经简单介绍了估计开发成本的基本方法,运行费用取决于系统的操作费用<操作员人数,工作时间,消耗的物资等)和维护费用。系统的经济效益等于因使用新系统而增加的收入加上使用新系统可以节省的运行费用。因为运行费用和经济效益两者在软件的整个生命周期内都存在,总的效益和生命周期的长度有关,所以应该合理地估计软件的寿命。虽然许多系统在开发时预期生命周期长达10年以上,但是时间越长,系统被废弃的可能性也越大,为了保险起见,以后在进行成本/效益分析时一律假设生命周期为5年。

    应该比较新系统的开发成本和经济效益,以便从经济角度判断这个系统是否值得投资,但是,投资是现在进行的,效益是将来获得的,不能简单地比较成本和效益,应该考虑货币的时间价值。

    1.货币的时间价值

    通常用利率的形式表示货币的时间价值。假设年利率为i,如果现在存人P元,则n年后可以得到的钱数为:F=P(1+i)"

    这也就是P元钱在n年后的价值。反之,如果n年后能收入F元钱,那么这些钱的现在价值是:P= F/(1 + i)"

    例如,修改一个包有的库存清单系统, 使它能在每天送给采购员一份订货报表。修改已有的库存清单程序并且编写产生报表的程序,估计共需5000元;系统修改后能及时订货,这将消除零件短缺问题,估计因此每年可以节省2500元,5年共可节省12500元。但是,不能简单地把5000元和12 500元相比较,因为前者是现在投资的钱,后者是若干年以后节省的钱。

    假定年利率为12%,利用上面计算货币现在价值的公式可以算出修改库存清单系统后每年预计节省的钱的现在价值,如表所示。

    将来值(元)(1+i)"现在值(元)累计的现在值(元)
    125001.122232.142232.14
    225001.251992.984225.12
    325001.401779.456004.57
    425001.571588.807593.37
    525001.761418.579011.94

     

    2.投资回收期

    通常用投资回收期衡量一项开发 工程的价值。所谓投资回收期就是使累计的经济效益等于最如投资所需要的时间。显然投资回收期越短就能越快获得利润,因此这项工程也就越值得投资

    例如,修改库存清单系统两年以后可以节省4225.12元,比最初的投资(5000元)还少774. 88元,第三年以后将再节省1779.45元。774. 88/1 779.45=0.4,因此,投资回收期是2.44年。

    投资回收期仅仅是一项经济指标 ,为了衡量- 项开发工程的价值,还应该考虑其他经济指标。

    3.纯收入

    衡量工程价值的另一项经济 指标是工程的纯收人,也就是在整个生命周期之内系统的累计经济效益(折合成现在值)与投资之差。这相当于比较投资开发一个软件 系统和把钱存在银行中(或贷给其他企业)这两种方案的优劣。如果纯收人为零,则工程的预期效益和在银行存款一样,但是开发一个系统要冒风险,因此从经济观点看这项工程可能是不值得投资的。如果纯收人小于零,那么这项工程显然不值得投资。

    例如,上述修改库存清单系统,工程的纯收人预计是

    9011. 94-5 000=4011. 94(元)

    4.投资回收率

    把资金存人银行或贷给其他企业能够获得利息,通常用年利率衡量利息多少。类似地也可以计算投资回收率,用它衡量投资效益的大小,并且可以把它和年利率相比较,在衡量工程的经济效益时,它是最重要的参考数据。

    已知现在的投资额,并a已经估计出将来每年可以获得的经济效益,那么,给定软件的使用寿命之后,怎样计算投资回收率呢?设想把数量等于投资额的资金存人银行,每年年底从银行取回的钱等于系统每年预期可以获得的效益,在时间等于系统寿命时,正好把在银行中的存款全部取光,那么,年利率等于多少呢?这个假想的年利率就等于投资回收率。根据上述条件不难列出下面的方程式:

    P=F/(1+j)+F2/(1+j)*+.+F./(1+j)”

    其中,P是现在的投资额;F:是第i年年底的效益(i=1,2.,n);n是系统的使用寿命;j是投资回收率。

    解出这个高阶代数方程即可求出投资回收率(假设系统寿命n=5)。

    例如,上述修改库存清单系统,工程的投资回收率是41%~42%。

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    万次阅读 2018-07-03 23:33:22
    成本效益分析的目的是从经济的角度评价开发一个软件项目是否可行。 效益分为有形效益和无形效益。有形效益可言用货币的时间价值、投资回收期和纯收入等指标进行度量;无形效益主要从性质上、心里上进行衡量,很难...

    成本效益分析的目的是从经济的角度评价开发一个软件项目是否可行。

          效益分为有形效益和无形效益。有形效益可言用货币的时间价值、投资回收期和纯收入等指标进行度量;无形效益主要从性质上、心里上进行衡量,很难直接进行量的比较。

            系统的经济效益=使用新的系统而增加的收入+使用新系统可以节省的运行费用。

    1)成本估算

    一个软件开发的成本主要表现在人力消耗。

          可以用代码行定量估算方法,把开发软件中实现每个功能所需要的源代码行数与成本联系起来。

           也可以用任务分解技术估算成本。将软件各个子系统的开发阶段相对独立,然后再分布估算各个阶段的成本。

    2)货币的时间价值

    成本估算的目的是为了了解对项目的投资。成本估算后得到项目开发时需要的费用,这就是项目需要的投资。在进行成本效益分析时,要考虑货币的时间价值。

    设现存入年利率为I的货币P元,则n年后可得的钱数为F,若不计复息,则:

    n年后收入为F,那么这些钱现在的价值是:



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  • 基础建设支出:如房屋和设施,办公设备,平台软件,必需的工具软件等购置费用; 一次性支出:如研究咨询费用、调研费、管理费用、培训费、差旅费、其他一次性杂费等; 运行维护费用:如设备租金和定期维护费用、定期...

    1. 成本估算

    郭曦的小组一起整理的

    费用组成

    项目可能涉及的成本项目的成本部分,通常包括:

    • 基础建设支出:如房屋和设施,办公设备,平台软件,必需的工具软件等购置费用;
    • 一次性支出:如研究咨询费用、调研费、管理费用、培训费、差旅费、其他一次性杂费等;
    • 运行维护费用:如设备租金和定期维护费用、定期消耗品支出、通信费、人员工资奖金、房屋租金、公共设施维护及其他经常性的支出项目。

    成本估算方式

    1. 经验估算(类比估算):自上而下估算,在项目初期信息不足时进行,只能给出一个大概的估算数值,不能够满足项目的要求。
    2. 参数估算:建模技术统计技术,使用模型对项目成本进行估算。一般图上需要描述规模与成本的基本关系,最终获得近似的数值。
    3. WBS基础上的全面估算:对项目的工作分解,对工作包进行成本估算,将结果累加获得。过程是:
      1. 对项目需求做一个完整的限定
      2. 指定完成任务必须的逻辑步骤
      3. 编制WBS表

    估算维度

    1. 项目规模
    2. 技术方案
    3. 设备方案
    4. 工程方案
    5. 项目实施进度

    绘制WBS表方式

    绘制工作流图,将每一项活动当成一项工作任务,在此基础上描绘分工任务。

    成本估算全流程

    ​ ①对每个WBS要素的详细费用估算。还应有一个各项分工作、分任务的费用汇总表,以及项目和整个计划的累积报表。

    img

    ②每个部门的计划工时曲线。如果部门工时曲线含有“峰”和“谷”,应考虑对进度表作若干改变,以得到工时的均衡性。

    ③逐月的工时费用总结。以便项目费用必须削减时,项目负责人能够利用此表和工时曲线作权衡性研究。

    ④逐年费用分配表。此表以WBS要素来划分,表明每年(或每季度)所需费用。此表实质上是每项活动的项目现金流量的总结。

    ⑤原料及支出预测,它表明供货商的供货时间、支付方式、承担义务以及支付原料的现金流量等。

    评价

    ​ 采用这种方法估算成本需要进行大量的计算,工作量较大,所以只计算本身也需要花费一定的时间和费用。但这种方法的准确度较高,用这种方法作出的这些报表不仅仅是成本估算的表述,还可以用来作为项目控制的依据。最高管理层则可以用这些报表来选择和批准项目,评定项目的优先性。

    ​ 以上介绍了三种成本估算的方法。除此之外,在实践中还可将几种方法结合起来使用。例如,对项目的主要部分进行详细估算,其他部分则按过去的经验或用因素估算法进行估算。

    2. 经济效益估算

    分类1

    1. 直接收益
    2. 间接收益
    3. 不可定量收入

    分类2

    1. 短期收益
    2. 长期收益
    3. 隐性收入

    综合

    项目技术开发的直接现金收入、新产品在生命周期中预期的总销售收入、技术积累、对公司业务和产品线的完善和支持、开辟新市场和利润增长点、进入预期能带来较高收益的新市场、提高客户满意度和忠诚度、打击竞争对手抢夺市场份额、获得新的信息化能力从而改善经营或管理格局等

    公式

    ​ 利润 = 收益-成本


    步骤:

    1. 判断软件类型
      确定软件为商业类型还是公益类型,如果是商业类软件,具体划分在哪一个行业内,如果是公益软件,则社会响应程度是主要效益,而不计较经济利润。

    2. 估算软件硬性成本
      按照成本估算的三种方式法进行初步、深入、动态的估算,获得综合成本。(按照软件生存周期进行全方面的估算)

    3. 确定软件主要收益
      判断主要来源,考虑来自各个主体的直接收益与间接收益,进行综合统计。

      3.1一次性收益

      • 开支的缩减。包括改进了的系统的运行所引起的开支缩减,如资源要求的减少,运行效率的改进,数据进入、存储和恢复技术的改进,系统性能的可监控,软件的转换和优化,数据压缩技术的采用,处理的集中化和分布化等;
      • 价值的增升。包括由于一个应用系统的使用价值的增升所引起的收益,如资源利用的改进,管理和运行效率的改进及出错率的减少等;
        • 其他。如从多余设备出售回收的收入等。

          3.2 非一次性收益

          在整个系统生命期内由于运行所建议系统而导致的按月的、按年的能用人民币表示的收益,包括开支的减少。

    4. 计算隐性收益
      公司形象提升,公司人员效率提升等。指无法直接用人民币表示的收益,如服务的改进,由操作失误引起的风险的减少,信息掌握情况的改进,组织机构给外界形象的改善等。有些不可捉摸的收益只能大概估计或进行极值估计(按最好和最差情况估计)。

    5. 完善模型
      建立模型,改进经验公式,计算综合经济效益对效益分析的若干指标进行进一步的分析,例如分析:

    • 收益/投资比:软件项目实施后整个系统生命期的收益/投资比值;
    • 投资回收周期:收益的累计数开始超过支出的累计数的时间;
    • 敏感性分析:分析项目中的一些关键性因素如系统生命期长度、系统的工作负荷量、工作负荷的类型、处理速度、设备和软件的配置等因素发生变化或进行合理搭配时,对开支和收益的影响最灵敏的范围估计。通常当项目需要在不同因素之间取舍和调整的时候,需要参考敏感性分析的内容。
    展开全文
  • 讲述了软件工程中软件开发中可行性研究的任务和成本效益
  • (2)经济可行性研究范围包括(成本-效益分析)、公司经营长期策略、开发所需的成本和资源、潜在的市场前景。 (3)可行性分析的目的不是去开发一个软件项目,而是研究这个软件项目是否(可行)/(值得去开发)。 (4)...

    《软件工程教程》(第2版)主编:吴迪 马宏茹 丁万宁 电子科技大学出版社

    目录

    一、填空题

    二、选择题

    三、简答题


    一、填空题

    (1)可行性研究的目的是(用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决)。

    (2)经济可行性研究范围包括(投资效益分析)、公司经营长期策略、开发所需的成本和资源、潜在的市场前景。

    (3)可行性分析的目的不是去开发一个软件项目,而是研究这个软件项目是否(值得去开发)。

    (4)可行性分析实质上是进行一次简化、压缩了(需求分析)和(设计)过程,要在较高的层次上以较抽象的方式进行需求分析和设计过程。

    (5)成本效益分析首先是估算将要开发系统的(开发成本),然后与可能取得的效益进行(比较和权衡)。

    (6)成本效益分析的目是从(经济角度)评价一个软件项目是否可行。

    (7)可行性分析具体步骤的最后一步是(编写可行性报告)。

    (8)可行性研究主要集中在以下几个方面(技术可行性),(经济可行性),(社会因素方面的可行性),和(操作可行性)。

    (9)成本效益分析是将估算出的系统成本与可能取得的收益进行比较。这里的成本包括(直接成本)和(间接成本);收益包括(有形收益)和(无形收益)。

    (10)系统的经济效益等于(因使用新系统而增加的收入)加上(使用新系统可以节省的运行费用)。

    (11)系统的经济效益可以用(货币的时间价值)、(投资回收期)和(纯收入)等指标进行度量。

    (12)纯收入就是指软件生存周期内,系统累计(经济效益)与(投资)之差。

    (13)投资回收期就是积累的经济效益等于(最初投资)所需要的时间。

    (14)制订软件计划过程中,需要确定(软件的工作范围),(估算开发所需要资源),(估算软件成本费用和进度安排)。

    (15)软件的作用范围包括(软件系统的功能),(软件系统的性能),(接口)和(可靠性)。

    (16)数据流图也被称为“数据流图表”或(泡泡图)。

    (17)数据流图的一些辅助图例,其中符号*表示相邻的一对数据流(同时出现);+表示只能远其中一个相邻的数据流A或B,或A和B同时出现;⊕表示两个数据流(只取其一)。

    (18)绘制数据流图时,每个加工至少有一个(输入)数据流和一个(输出)数据流。

    (19)绘制数据流图时,一个数据流子图必须与它上一层的一个(加工)对应。数据流图中的每个元素必须有(名字)。

    (20)数据字典有5类条目:数据流、数据项、(数据存储)、基本加工及数据源点与数据终点。

    二、选择题

    (1)可行性是系统方案实现的(A)。

    A.可能性

    B.必要性

    C.可能性和必要性

    D.操作性

    (2)可行性研究从经济可行性、技术可行性、操作可行性、(C)和社会效益等方面进行。

    A.资源可行性

    B.效益可行性

    C.法律可行性

    D.政策可行性

    (3)开发软件时对提高软件开发人员工作效率至关重要的是(C)。

    A.程序开发环境

    B.操作系统的资源管理功能

    C.程序人员数量

    D.计算机的并行处理能力

    (4)在软件的可行性分析中,可以从不同的角度对软件进行研究,其中从软件的功能角度考虑可行性是(B)。

    A.经济可行性

    B.技术可行性

    C.操作可行性

    D.政策可行性

    (5)技术可行性要解决(D)。

    A.是否存在侵权

    B.成本-效益问题

    C.运行方式可行

    D.技术风险问题

    (6)可行性研究要进行的需求分析和设计应是(C)。

    A.详细的

    B全面的

    C.简化压缩的

    D.彻底的

    (7)软件系统的可行性研究包括(B)。

    A.软件环境可行行性、技术可行性、经济可行性、社会可行性

    B.经济可行性、技术可行性、社会可行性

    C.经济可行性、社会可行性、系统可行性

    D.经济可行性、实用性、社会可行性

    (8)软件的作用范围主要包括(A)。

    A.软件系统的功能、性能、可靠性、接口

    B.软件系统的功能、数据结构、界面、可靠性

    C.软件系统的功能、数据结构、性能、可靠性

    D.系统的功能、软件资源、硬件资源

    (9)研究硬件资源的有效性是进行(D)研究的一个方面。

    A.技术可行性

    B.经济可行性

    C.社会可行性

    D.操作可行性

    (10)在数据流图中,不能被计算机处理的成分是(D)。

    A.控制流

    B.终点

    C.社会可行性

    D.数据源/终点

    (11)结构化分析方法使用的描述工具(B)定义了数据流图中每一个图形元素。

    A.数据流图

    B.数据字典

    C.数据流

    D.判定树

    (12)分层DFD是一种比较严格又易于理解的描述方式,它的顶层图描述了系统的(B)。

    A.细节

    B.输入与输出

    C.软件的作者

    D.绘制的时间

    (13)数据存储和数据流都是(D),仅仅所处的状态不同。

    A.分析结果

    B.事件

    C.动作

    D.数据

    (14)数据字典中,一般不包括下列选项中的(D)条目。

    A.数据流

    B.数据存储

    C.加工

    D.源点与终点

    (15)数据字典是对数据定义信息的集合,它所定义的对象都包含于(A)。

    A.数据流图

    B.程序框图

    C.软件结构

    D.方框图

    三、简答题

    (1)可行性研究主要研究哪些问题?

    可行性研究的任务是决定软件项目做还是不做。对技术可行性、经济可行性、社会可行性、开发方案的可行性及运行可行性等方面进行分析。

    (2)设计一个软件的开发成本为5万元,寿命为3年。未来3年的每年收益预计为22000元,24000元,26620元。银行年利率为10%。试对此项目进行成本-效益分析,以决定其经济可行性。

    进行投入产出分析时,未来的收益和现在消耗的成本不能直接进行比较,必须在考虑货币的时间价值后,才能进行准确的投入、产出分析。

    22 000/(1+ 10%)+24000/(1.1×1.1)+26 620/(1.1×1.1×1.1)-50 000=20 000+19834.71

     + 20 000- 50 000= 9834.71

    经济可行性分析投资收益为: 9834.71元。

    (3)某软件公司统计发现该公司研发部门每一万行C语言源代码形成的源文件(.c和.h文件)约为250K。某项目的源文件大小为3.75M。

    ①问该项目的规模是多少KLOC(源代码行数)?该公司研发部门的生产率是0.625KLOC/人月,人工价是10000元/人月。

    3.75M/250K=15万行=150KLOC

    ②问工作量和总成本是多少?

    工作量=规模/生产率=150KLOC/0.625KLOC=240人月

    成本=工作量×人工价=240人月*10000元/人月=240万元

    ③每行代码的价值是多少?

    240万元/15万行=16元/行

    (4)某计算机系统投入使用后,每年可节约人民币20000元,若该软件生存期为4年,系统投资额为50000元,试计算效益。

    表面上看,4年共节约20000*4=80000元,扣除投资55000元可产生纯收入25000元。其实不然,因为投资在前,效益产生有一个时间过程,所以需要把4年内每年预计节约的钱折合成当前价值才能比较。若按年利率5%计算,折合到当前值的数目如表1所示:

    表1每年效益折算的当前值

    年           效益(元)      利率(1+0.05)n        当前值(元)    预计当前值(元)

    1            20000          1.05               19047           19047

    2            20000          1.1025             18140           37187

    3            20000          1.1576             17277           54464

    4            20000          1.2155             16454           70918 

    根据表1可计算出以下经济指标:

    纯收入=4年累计的当前值-系统投资=70918-55000=15918(元)

    投资回收期≈3+ (55000-54464)/16454-3.033年

    (5)某旅馆的电话号码服务如下。

    可以拨分机号和外线号码。分机号是从7201~7299。外线号码先拨9,然后是市话号码或长话号码。长话号码是以区号和市话号码组成。区号是从100~300中任意的数字串。市话号码是以局号和分局号组成。局号可以是455、466、888、552中任意一个号码。分局号是任意长度为4的数字串。

    要求:写出在数据字典中,电话号码的数据条目的定义(即组成)。

    电话号码=[分机号|外线号码]

    分机号=7201...7299

    外线号码=9+[市话号码|长话号码]

    长话号码=区号+市话号码

    区号=100...300

    市话号码=局号+分局号

    局号=[455|466|888|552]

    分局号=4{阿拉伯数字}4

    数字=[0|1|2|3|4|5|6|7|8|9]

    (6)某工厂的采购部每天需要一张订货报表,报表按零件编号排序,表中列出所有需要再次订货的零件。对于每个需要再次订货的零件,应该列出下述数据:零件编号、零件名称、订货数量、目前价格、主要供应者、次要供应者。零件入库或出库称为事务,通过存放在库房的CRT终端把事务报告给订货系统。当零件库存量少于库存量临界值,决定再次订货,画出订货系统的数据流图。

    问题分析:源点/终点,处理,数据存储,数据流 

    1)源点/终点:系统之外的实体(人,物,系统)

    源点:仓库管理员 

    终点:采购员

    2)处理:

    需要报表->产生报表 

    处理日常事务->事务处理 

    3)数据存储: 

    订货信息

    库存清单

    4)数据流:

    订货报表:零件编号、名称、数量……

    事务:零件编号、事务类型、数量……

    Step1:顶层数据流图——系统级 

    表1 订货系统顶层DFD图

     构成:基本系统模型+源点+终点

    一般采用自顶向下逐步细化的分层绘制方法

    Step2:进一步分解——功能级 

     表2 订货系统0层DFD图

    Step3:进一步分解——功能级 

     表3 订货系统1层DFD图

    (7)开发某工程中使用的CAD系统需要投资20万元,经估算在工程中用该CAD系统后将取代大部分人工设计工作,每年可节省9.6万元。若该软件的生存期为5年,年利率按5%计算,试求该项目的净收入。

    若按年利率5%计算,货币时间价值折合到当前值的数目如表2所示:

    表2 货币时间价值( 万元 )

    年份

    将来值

    (1+i)n

    现在值   (万元)

    累计现在值

    (万元)

    1

    9.6

    1.05

    9.1429

    9.1429

    2

    9.6

    1.1025

    8.7075

    17.8513

    3

    9.6

    1.1576

    8.2928

    26.1432

    4

    9.6

    1.2155

    7.8979

    34.0411

    5

    9.6

    1.2763

    7.5219

    41.5630

    纯收入=5年累计的当前值-系统投资=41.5630-20=21.5630 (万元)

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