ソフトウェアの計量化

開発見積り評価

ソフトウェアの開発においては，開発に要する工数や費用およびソフトウェアの品質などの目標を設定し，開発プロセスを管理していかなければならない．そのためには，開発プロセスの各段階で開発規模，工数，品質などを見積り，以降の開発管理に反映していく必要がある．

開発規模の見積り

プログラム行数
開発規模の見積りには，従来プログラム行数尺度がよく用いられてきた．プログラム行数を高水準の仕様書から推定するのは難しいが，経験の累積により見積り精度を高めることはできる．
プログラム規模に影響を与える要因は，プログラムが実現する機能の複雑さやアルゴリズムの複雑さと開発環境（プログラマの経験や開発マシンの環境など）である．
プログラム言語には依存せずに定義できる複雑さには，次のような複雑さがある．
- アルゴリズムの複雑さ
  問題を解くために用いるアルゴリズムの複雑さ（アルゴリズムの長さや構造）である．
- 計算の複雑さ
  計算可能な問題を解いたり，アルゴリズムを実行するのに必要な計算時間や反復回数である．
- 情報の複雑さ
  プログラムが取り扱う情報の種類や情報間の関係の複雑さである．また，個々のデータやデータ構造の複雑さである．
これらの複雑さや開発環境による生産性の相違を一般的に計測する方法はないが，過去の類似機能のプログラムの規模からの推定値を補正するための要因としてこれらの要因が経験的に評価されている．
なお，プログラム行数尺度には，測定基準のあいまいさや言語間の相違などの問題がありその評価には注意が必要である．
ファンクションポイント
A.J.Albrechtによって1970年代終りに発表されたファンクションポイントは，アプリケーションプログラムにおける入力，出力，照会，論理ファイル，インタフェースの 5 つの要素の重み付けされた値の総和からなる尺度である．ファンクションポイントは次の目的を果たす尺度として考案された．
- ソフトウェアの外部機能を扱う．
- ユーザにとって重要な機能を扱う．
- 製品のライフサイクルの初期の段階から適用できる．
- 経済的な生産性の指標となる．
- プログラムや言語から独立である．
ファンクションポイント法の基礎となっている考え方は，次の2点に集約できる．
- ソフトウェアの規模や開発工数を見積もったり評価したりするためには，そのソフトウェアが持つあるいは持つべき機能を定量化してそれを基に行うべきである．
- ソフトウェアの機能は，ファイル，帳票，画面等のソフトウェアの外部から判断することのできる情報に基づいて定量化できる．
ファンクションポイント FP は，次式により計算される．
FP = FC ・ (0.65 + CF / 100)
ここで，FC は外部入力数，外部出力数，内部論理ファイル数，外部インタフェースファイル数，外部照会数の 5 つの項目に対して，それぞれ単純，平均，複雑の 3 種類に分類して評価点(1～15程度）を与えて合計したものである．また， CF は全体的な機能の複雑さを調整するための係数であり，処理の複雑性，操作の容易性，性能上の制約などの 14 の評価項目に対して，評価点 (0～5）を与えて合計したものである．
また，見積り規模（ ES）として，過去の実績データに基づき回帰式により規模に換算することも行われる．
ES ＝ a・FP + b
ファンクションポイントは，ソフトウェアの経済的な単位と見倣すことができ，次のようなソフトウェア開発に関する各種評価に利用できるものである．
- 生産性評価
  ファンクションポイント当たりの開発コストや保守コストの評価
- 品質評価
  ファンクションポイント当たりの試験コストやバグ数の評価
- ソフトウェア機能評価
  ファンクションポイントによるプログラムの持つ機能の大きさや価値の評価
ファンクションポイント法の課題としては，次の項目が挙げられる．
- 計測方法
  ファンクションポイントの計測には主観的な部分が残っている．計測者によるばらつきを少なくするため，広く受け入れられるような計測の統一的な基準が必要である．
- 適用分野の拡大
  ファンクションポイント法は，入出力などのデータに着目する事務処理系のソフトウェアに適しているが，データ入出力処理よりもCPUを多く使用する論理が主体のシステムソフトウェアなどには適していない．
- 仕様記述
  ファンクションポイントの計測はプログラム仕様書を基にしている．そのため，できるだけ正確にファンクションポイントが求められるように仕様書の記述の工夫や統一化が必要である．

開発工数の見積り

ソフトウェアの生産性に影響を与える要因には，ソフトウェアの種類や開発環境，要員のスキル，利用する言語やツールなど数多くのものがある．このような複雑な要因と工数の関係を整理し，各々の要因が生産性に与える影響を回帰分析やクラスタ分析などの手法を用いて評価するモデルが開発工数見積りモデル（コストモデル）である．すなわち，開発工数見積りモデルでは何らかの観測あるいは計測可能なデータ（要因データ）から工数を導き出す関数を設定する．

一般的には，開発規模の見積り値をもとに開発工数が見積もられる．開発工数見積りモデルは，基本的には開発工数 E と開発規模 L の間の関係が次の式で表わされるものである．

　E = a L^b

ここで，a は生産性調整係数，b は定数であり，過去の実績データから推定される値である．生産性調整係数は，各種の生産性の変動要因を考慮する場合にはさらに詳細化される係数であり，人的要因，開発資源要因，支援ツールの有無などの要因が考慮される．

開発工数見積りモデルの代表的なものには、Walston-Felixモデル［Wal77］，COCOMOモデル［Boehm81］，Putnamモデル［Put78］などがある．

COCOMOモデルでは，次のような見積もりを行う．

開発工数 E（人月）
E = a（KLOC)^b （a＞0，b＞1）
（a = 2.4 ～ 3.5， b = 1.05 ～ 1.20）
開発期間 D（月）
D = c E^d （c＞0，0＜d＜1）
（ c = 2.5， d = 0.32 ～ 0.35）
修正係数による補正
- ソフトウェア属性（プログラムの複雑性、信頼性の要求度）
- ハードウェア属性（実行時間制約、記憶領域制約等）
- 開発要員属性（経験、プログラミング能力）
- プロジェクト属性（プログラミング手法、ツール等）