软件项目风险管理的贝叶斯网络模型研究

【摘要】： 软件项目已经成为现代信息化社会中越来越重要的一类研发项目。由于软件开发过程的需求、设计、编码和测试等各个环节都存在大量的不确定性和不完整性,因此软件项目管理的实质就是软件项目风险管理。贝叶斯网络作为一种处理不确定性的有效方法,本文旨在建立基于贝叶斯网络的软件项目风险管理框架,研究风险贝叶斯网络模型、结构以及推理方法,从而为软件项目风险管理提供了一种系统化的建模方法,为解决软件项目风险的迭代和动态特性问题,提供了新的技术途径和实现手段。论文的主要研究内容和贡献如下: 论文首先建立了基于贝叶斯网络的软件项目风险管理框架,定义了风险贝叶斯网络,给出了基于贝叶斯网络的软件项目风险管理过程与主要的管理活动。 论文在软件项目风险的静态贝叶斯网络两阶段建模研究中,为降低建模的复杂性和增加模型的重用性,给出了面向对象的风险贝叶斯网络建模方法。为提高风险模型的准确性,提出了基于网络度量的风险贝叶斯网络结构改进算法,给出了基于极大似然估计的风险贝叶斯网络概率参数更新算法。两阶段风险贝叶斯网络建模方法,充分考虑了软件项目风险管理与软件度量数据的特点,将专家经验等定性知识与软件度量、项目案例数据等定量知识紧密结合,提高了风险模型的准确性。 论文在软件项目迭代过程风险的贝叶斯网络模型研究中,定义了有环贝叶斯网络,证明了有环贝叶斯网络中有向环的概率收敛性质,给出了有环贝叶斯网络的概率推理方法。有环贝叶斯网络的研究,为管理软件项目迭代过程风险提供了建模方法和模型求解算法。 论文在软件项目时间相关风险的贝叶斯网络模型研究中,针对时间自身是否具有不确定性,分别定义了时间贝叶斯网络和进度贝叶斯网络。其中在时间贝叶斯网络研究中,分别提出了适用于非循环时间贝叶斯网络的基于模型化简的概率更新算法和一般概率更新算法。在进度贝叶斯网络的研究中,给出了软件项目进度风险的建模方法、模型中的相关计算以及概率推理算法。时间贝叶斯网络和进度贝叶斯网络的研究,为管理软件项目时间相关风险提供了建模方法和模型求解算法。 最后,论文运用贝叶斯网络模型对电子印章系统项目的投标风险、进度风险、费用风险以及基于风险的测试计划等进行了分析评估,提供了有益的结论,验证了风险贝叶斯网络模型的正确性与合理性。