基于风险管理的软件开发过程模型及其复合实物期权分析

管 理 工 程 学 报

Vol 24,No 2

JournalofIndustrialEngineering EngineeringManagement

2010年第2期

基于风险管理的软件开发过程模型及其复合实物期权分析

陈 涛,丛国栋,于本海,张金隆

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(1 华中科技大学公共管理学院,武汉430074;2 浙江工商大学工商管理学院,杭州310018;3 中国科学院软件研究所互联网实验室,北京100190;4 华中科技大学管理学院,武汉430074)

摘要:本文在螺旋模型的基础上提出了集成风险管理的软件项目开发过程模型,并运用实物期权理论框架解释和证明了该过程模型的优势。使用变波动率多期复合实物期权模型量化了螺旋开发过程模型中决策灵活性的价值,敏感性分析的结果表明,螺旋模型在风险水平越高的情况下价值越为明显。此外,变波动率复合实物期权的引入很好地刻画了螺旋模型风险驱动的特征,从而为软件项目开发过程中的动态序列决策提供了参考依据。

关键词:软件开发过程模型;风险管理;实物期权

中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1004 6062(2010)02 0061 07

0 引言

随着软件项目的日益复杂和庞大,软件生产与管理也日益复杂,软件风险性也随之增大。软件项目的风险特征表现如下:(1)随机性,表现为风险发生的时间、持续时间及风险后果的随机性;(2)复杂性,软件项目风险发生环节多、涉及面广、风险类型复杂且各种风险之间关联性较强;(3)不完全性,表现为发生风险信息的不完全和模糊性;(4)动态性,风险变化快且具有传递效应,风险的影响效应可能会在传递过程中不断积累和放大,进而对整个软件开发过程产生致命的重大影响。因此,近些年来人们开始重视软件风险的研究,把软件风险纳入软件工程的一个重要研究范畴[1~3]。研究的目的就是探索软件风险的概念、特性,风险处理的策略、方法,以降低或克服软件风险的危害性,从而提高软件产品的质量[4]。

Pressman指出:为了实现软件工程化的管理,必须针对该项目的开发环境和及应用特征,为各项开发活动的流程确定选择一种合适的框架,称之为SoftwareProcessModel[5]。Boehm指出[6],在软件开发过程模型中评估和控制风险是最有效率的风险管理方式。Chapman认为在项目生命周期的各阶段都应该有正式的风险管理过程(RMP)

[7]

法去观察可能发生的风险,要对项目中已经出现的风险根据其对项目的影响程度来分级处理。然而,大多数针对软件开发过程中的风险管理的研究还停留在经验层面,软件开发实践中的许多方法还缺乏相应的理论基础。

本文从软件开发过程的概念出发,研究并探索了在软件项目开发过程融入风险分析及风险管理的方法。在螺旋模型的基础上提出了集成风险管理的软件项目开发过程模型,并运用实物期权理论框架解释和证明了该过程模型的优势。以期权的观点来看,螺旋模型的主要优势来自于迭代开发过程中包含的决策灵活性。在每一阶段对任务和风险进行重新评估,给予了开发者是否继续下一轮开发的期权选择,这些选择的权利帮助决策者充分把握有利的机会,并在技术变化或竞争加剧等不利情况下具备退出的权利,以更大的灵活性应对软件开发过程中的风险。本文使用变波动率多期复合实物期权模型量化了螺旋开发过程模型中决策灵活性的价值,从理论上证明了在不确定环境中应用该过程模型的优势。

1 软件开发过程与软件风险

软件开发有4大要素:人员、项目、产品和过程。软件开发过程就是将用户需求转化为产品所需要的完整活动的集合,是建造高质量软件产品的框架。一个软件开发过程定义了软件开发中采用的方法、模型等,是对软件项目进行控制和管理的基础[9]。软件开发过程与软件风险有紧密的联系,历史上曾经出现过许多软件开发过程模型,以下简单讨论一些有代表性的主要过程模型及其与软件风险的关系。1 1 瀑布模型与软件风险

瀑布模型是通过一系列单向开发流程:定义、需求、分

。IEEE首次以

技术规范书的形式,提出了在软件项目管理中进行风险管理的重要性,并对软件项目中的风险的影响提出了风险识别,风险分析与风险分级的分析方法。对于风险计划的编制,风险的监测和风险的持续管理进行了论述。Callahan和Sabolish[8]对于软件开发提出了一个V&V的识别方法,即对软件项目要进行VerificationandValidation即双V验证,其主要观点是对软件开发的全过程要进行风险的管理,对于每一个软件开发项目中可能发生的风险,用验证和证实的双重方

收稿日期:2007 11 19 修回日期:2008 07 03

基金项目:国家自然科学基金资助项目(70801031,70971124);国家自然科学重点基金资助项目(70731001);教育部人文社科基金资助项目(07JC630044);中国博士后科学基金资助项目(20080440137,200902429)

作者简介:陈涛(1980 ),男,湖北石首人。华中科技大学公共管理学院博士后,研究方向为IT项目风险管理。