一、编程系统产品的演进
1、左上部分是程序(Program)。它本身是完整的,可以由作者在所开发的系统平台上运行。它通常是车库中产出的产品,以及作为单个程序员生产率的评估标准。有两种途径可以使程序转变成更有用的,但是成本更高的东西,它们表现为图中的边界。
2、水平边界以下,程序变成编程产品(Programming Product)。这是可以被任何人运行、测试、修复和扩展的程序。它可以运行在多种操作系统平台上,供多套数据使用。要成为通用的编程产品,程序必须按照普遍认可的风格来编写,特别是输入的范围和形式必须扩展,以适用于所有可以合理使用的基本算法。接着,对程序进行彻底测试,确保它的稳定性和可靠性,使其值得信赖。这就意味着必须准备、运行和记录详尽的测试用例库,用来检查输入的边界和范围。此外,要将程序提升为程序产品,还需要有完备的文档,每个人都可以加以使用、修复和扩展。经验数据表明,相同功能的编程产品的成本,至少是已经过测试的程序的三倍。
3、垂直边界的右边,程序变成编程系统(Programming System)中的一个构件单元。它是在功能上能相互协作的程序集合,具有规范的格式,可以进行交互,并可以用来组装和搭建整个系统。要成为系统构件,程序必须按照一定的要求编制,使输入和输出在语法和语义上与精确定义的接口一致。同时程序还要符合预先定义的资源限制——内存空间、输入输出设备、计算机时间。最后,程序必须同其它系统构件单元一道,以任何能想象到的组合进行测试。由于测试用例会随着组合不断增加,所以测试的范围非常广。因为一些意想不到的交互会产生许多不易察觉的bug,测试工作将会非常耗时,因此相同功能的编程系统构件的成本至少是独立程序的三倍。如果系统有大量的组成单元,成本还会更高。
4、图右下部分代表编程系统产品(Programming Systems Product)。和以上的所有的情况都不同的是,它的成本高达九倍。然而,只有它才是真正有用的产品,是大多数系统开发的目标。
二、人月
成本的确随开发产品的人数和时间的不同,有着很大的变化,进度却不是如此。因此我认为用人月作为衡量一项工作的规模是一个危险和带有欺骗性的神话。它暗示着人员数量和时间是可以相互替换的。
1、人数和时间的互换仅仅适用于以下情况:某个任务可以分解给参与人员,并且他们之间不需要相互的交流(图2.1)。这在割小麦或收获棉花的工作中是可行的;而在系统编程中近乎不可能。
2、当任务由于次序上的限制不能分解时,人手的添加对进度没有帮助(图2.2)。无论多少个母亲,孕育一个生命都需要十个月。由于调试、测试的次序特性,许多软件都具有这种特征。
3、对于可以分解,但子任务之间需要相互沟通和交流的任务,必须在计划工作中考虑沟通的工作量。因此,相同人月的前提下,采用增加人手来减少时间得到的最好情况,也比未调整前要差一些(图2.3)。
4、沟通所增加的负担由两个部分组成,培训和相互的交流。每个成员需要进行技术、项目目标以及总体策略上的培训。这种培训不能分解,因此这部分增加的工作量随人员的数量呈线性变化。
相互之间交流的情况更糟一些。如果任务的每个部分必须分别和其他部分单独协作,则工作量按照n(n-1)/2递增。一对一交流的情况下,三个人的工作量是两个人的三倍,四个人则是两个人的六倍。而对于需要在三四个人之间召开会议、进行协商、一同解决的问题,情况会更加恶劣。所增加的用于沟通的工作量可能会完全抵消对原有任务分解所产生的作用,此时我们会被带到图2.4的境地。