软件度量

      软件度量（software measurement）是对软件开发项目、过程及其产品进行数据定义、收集以及分析的持续性定量化过程，目的在于对此加以理解、预测、评估、控制和改善。没有软件度量，就不能从软件开发的暗箱中跳将出来。通过软件度量可以改进软件开发过程，促进项目成功，开发高质量的软件产品。度量取向是软件开发诸多事项的横断面，包括顾客满意度度量、质量度量、项目度量、以及品牌资产度量、知识产权价值度量，等等。度量取向要依靠事实、数据、原理、法则；其方法是测试、审核、调查；其工具是统计、图表、数字、模型；其标准是量化的指标。

一、软件度量的发展历程

      如Lemmerich所言， 测量在科学领域有悠久的历史[116]。相对早在1889年就定义好了度量单位～米的长度测量[116]，温度的度量复杂的多。
Fahrenheit和Celsius分别在1714年和1742年提出了基于某固定点间隔递增等级的温度度量方法。Celsius将100度和0度之间分为100个等份。但问题是一直不能唯一确定50摄氏度。而且长度的测量总是一个比例尺度，但是温度可能用间隔( 摄氏/华氏温度表) 或者比例尺度(开氏温度)来衡量。

      今天，计算机在我们生活的每个领域几乎都扮演了非常重要的角色。在计算机上运行的软件也越来越重要。因此，可预测、可重复、准确地控制软件开发过程和软件产品已经非常重要。软件度量就是衡量软件品质的一种手段。
  软件度量或者说软件工程度量领域是一个在过去30多年研究非常活跃的软件工程领域。软件度量（software measurement）和软件量度（software metrics）一样非常有名（译者注：为了区分，译者将software measurement和software metrics分别译成软件度量和软件量度，其实他们都可以表示软件度量）。但目前学界还没有明确这两个术语的区别。参照测量理论[159]的相关术语，我们采用软件度量（software measurement）。从文献上看，这两个术语是同义词。量度（metric）在这里不作度量空间理解，它理解为：度量是客观对象到数字对象的同态映射。同态映射包括所有关系和结构映射。用另一句话说，软件品质和软件度量成直对关系。这是度量和软件度量的根本理念。

      软件度量研究主要分为两个阵营：一部分认为软件可以度量，一部分认为软件无法通过度量分析。无论如何，研究主流是关心软件的品质和认为软件需要定量化度量。目前有超过上千种软件度量方法被软件研究人员及从业人员提出，并且到今天有超过5000份论文出版发表。

二、简单软件度量流程图

三、软件度量三维度

      软件度量能够为项目管理者提供有关项目的各种重要信息，其实质是根据一定规则，将数字或符号赋予系统、构件、过程或者质量等实体的特定属性，即对实体属性的量化表示，从而能够清楚地理解该实体。软件度量贯穿整个软件开发生命周期，是软件开发过程中进行理解、预测、评估、控制和改善的重要载体。软件质量度量建立在度量数学理论基础之上。软件度量包括3个维度，即项目度量、产品度量和过程度量，具体情况如表-1所示。

四、为什么需要软件度量 

　　在软件开发中，软件度量的根本目的是为了管理的需要。利用度量来改进软件过程。人们是无法管理不能度量的事物。在软件开发的历史中，我们可以意识到，在60年代末期的大型软件所面临的软件危机反映了软件开发中管理的重要性。而对于管理层人员来说：没有对软件过程的可见度就无法管理；而没有对见到的事物有适当的度量或适当的准则去判断、评估和决策，也无法进行优秀的管理。我们说软件工程的方法论主要在提供可见度方面下工夫。但仅仅是方法论的提高并不能使其成为工程学科。这就需要使用度量。度量是一种可用于决策的可比较的对象。度量已知的事物是为了进行跟踪和评估。对于未知的事物，度量则用于预测。本专题将讨论软件度量的一些基本问题。但应认识到软件度量的成果是非常初步的，还需要大量工作才可能真正地做到实用化，但它的实用化成就将对软件的高质量和高速发展有不可估量的影响。那么, 一、什么是度量呢? 1、度量概念：度量存在于左右我们生活的很多系统的核心之中。在经济领域,度量决定着价格和付款的增加;在雷达系统中,度量使我们能透过云层探测到飞机;在医疗系统中,度量使得能够诊断某些特殊疾病;在天气预测系统中,度量是天气预报的基础;没有度量,技术的发展根本无法进行。度量的正式定义是: 度量 是指在现实的世界中,把数字或符号指定给实体的某一属性, 以便以这种方式来根据已明确的规则来描述它们.

　　 因此,度量关注的是获取关于实体属性的信息。一个实体可以是一个实物,如人或房间；或者是一个事件，如旅行；或软件项目的测试阶段。属性是我们所关注的实体的特征或特性,如血压的高度(人)、时间(测试阶段)、范围或颜色(房间)、花销(旅行) 等。因此,说"度量事物"或"度量属性"的说法是不完全正确的;应该说"度量事物的属性"。"度量房间"的说法是模糊的;我们可以说度量它的长度、范围和温度等。同样说"度量温度"的说法也是模糊的,应该说：我们度量的是某一特定地理位置和特定情况下的温度。

2、工程学科需要度量软件工程要的是有模型和理论支持的方法。
　　如在设计电路的时候我们应用欧姆定律。这个定律描述了电路中电阻、电流和电压三者之间的关系。但是这些理论已超出了一般意义上的科学方法的范畴，在这种范畴里最基本的东西是度量。度量除了在发展一个理论的过程中起作用外，我们使用度量并应用它们。因此设计一个特定电流和电阻的电路时我们就知道需要多大的电压。

　　如果没有度量，我们很难想象关于电子、机械、及普通工程的定律能得到发展。但事实上现在在软件工程的主流里度量却被忽略了。

　　现在的情况是：
　　■当我们在设计和开发软件产品的时候，我们并未能制定出度量的目标。例如：我们保证说我们将使用户界面友好、可靠、易于维护；而并未使用度量的术语来详细说明它们的具体含义。Gilb曾经说过：所谓模糊目标定理，就是没有明确目标的项目将不能明确地达到它的目标。
　　■我们未能对构成软件项目实际费用的各个不同的部分进行有效的度量。譬如：通常我们并不知道，和测试阶段相比，设计阶段花费时间多大。
　　■我们并未试图使我们开发的产品的各种质量合格。因此我们未能使用术语（如：在一段时间里使用故障的可能性、把产品安装到新环境中需花费的工作量等）向潜在的用户说明产品的可靠性很高。
　　■我们总是试图说服自己使用另一种新的革新的开发技术和方法进行软件开发

      事实上，我们在软件度量方面做的工作很少很少，而且所作的度量方面的工作也与一般科学意义上的度量相分离。我们经常会看到诸如此类的话："软件的费用有80％花费在维护上。"或"软件每一千行程序中平均有55个Bugs。"。但是这些话并没有告诉我们这样的结果是怎样产生的、试验是怎样设计、执行的、度量的是那个实体、及错误的框架是