人月神话-3

能指导我们的日常工作。对于创造者，只有在实现的过程中，才能发现我们构思的不完整性和不一致性。因此，对于理论家而言，书写、试验以及“工作实现”是非常基本和必要的。在许多创造性活动中，往往很难掌握活动实施的介质，例如木头切割、油漆、电器安装等。这些介质的物理约束限制了思路的表达，它们同样对实现造成了许多预料之外的困难。由于物理介质和思路中隐含的不完善性，实际实现起来需要花费大量的时间和汗水。对遇到的大部分实现上的困难，我们总是倾向于去责怪那些物理介质，因为它们不顺应“我们”设定的思路。其实，这只不过是我们的骄傲使判断带上了主观主义色彩。然而，计算机编程基于十分容易掌握的介质，编程人员通过非常纯粹的思维活动——概念以及灵活的表现形式来开发程序。正由于介质的易于驾驭，我们期待在实现过程中不会碰到困难，因此造成了乐观主义的弥漫。而我们的构思是有缺陷的，因此总会有bug。也就是说，我们的乐观主义并不应该是理所应当的。在单个的任务中，“一切都将运转正常”的假设在时间进度上具有可实现性。因为所遇- 7 ------------------------ Page 20-----------------------的延迟是一个概率分布曲线，“不会延迟”仅具有有限的概率，所以现实情况可能会像计划安排的那样顺利。然而大型的编程工作，或多或少包含了很多任务，某些任务间还具有前后的次序，从而一切正常的概率变得非常小，甚至接近于无。人月第二个谬误的思考方式是在估计和进度安排中使用的工作量单位：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。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。月人图2.1：人员和时间之间的关系——完全可以分解的任务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，- 8 ------------------------ Page 21-----------------------月人图2.2：人员和时间之间的关系——无法分解的任务对于可以分解，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）。月人图2.3：人员和时间之间的关系——需要沟通的可分解任务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1呈线性变化 。- 9 ------------------------ Page 22-----------------------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。月人图2.4：人员和时间之间的关系——关系错综复杂的任务因为软件开发本质上是一项系统工作——错综复杂关系下的一种实践——沟通、交流的工作量非常大，它很快会消耗任务分解所节省下来的个人时间。从而，添加更多的人手，实际上是延长了，而不是缩短了时间进度。系统测试在时间进度中，顺序限制所造成的影响，没有哪个部分比单元调试和系统测试所受到的牵涉更彻底。而且，要求的时间依赖于所遇到的错误、缺陷数量以及捕捉它们的程度。理论上，缺陷的数量应该为零。但是，由于我们的乐观主义，通常实际出现的缺陷数量比预料的要多得多。因此，系统测试进度的安排常常是编程中最不合理的部分。对于软件任务的进度安排，以下是我使用了很多年的经验法则：1/3计划1/6编码- 10 ------------------------ Page 23-----------------------1/4构件测试和早期系统测试1/4系统测试，所有的构件已完成在许多重要的方面，它与传统的进度安排方法不同：1. 分配给计划的时间比寻常的多。即便如此，仍不足以产生详细和稳定的计划规格说明，也不足以容纳对全新技术的研究和摸索。2. 对所完成代码的调试和测试，投入近一半的时间，比平常的安排多很多。3. 容易估计的部分，即编码，仅仅分配了六分之一的时间。通过对传统项目进度安排的研究，我发现很少项目允许为测试分配一半的时间，但大多数项目的测试实际上是花费了进度中一半的时间。它们中的许多项目，在系统测试之前还能保持进度。或者说，除了系统测试，进度基本能保证2。特别需要指出的是，不为系统测试安排足够的时间简直就是一场灾难。因为延迟发生在项目快完成的时候。直到项目的发布日期，才有人发现进度上的问题。因此，坏消息没有任何预兆，很晚才出现在客户和项目经理面前。另外，此时此刻的延迟具有不寻常的、严重的财务和心理上的反应。在此之前，项目已经配置了充足的人员，每天的人力成本也已经达到了最大的限度。更重要的是，当软件用来支持其他的商业活动（计算机硬件到货，新设备、服务上线等等）时，这些活动延误出现即将发布前，那么将付出相当高的商业代价。实际上，上述的二次成本远远高于其他开销。因此，在早期进度策划时，允许充分的系统测试时间是非常重要的。空泛的估算观察一下编程人员，你可能会发现，同厨师一样，某项任务的计划进度，可能受限于顾客要求的紧迫程度，但紧迫程度无法控制实际的完成情况。就像约好在两分钟内完成一个煎蛋，看上去可能进行得非常好。但当它无法在两分钟内完成时，顾客只能选择等待或者生吃煎蛋。软件顾客的情况类似。厨师还有其他的选择：他可以把火开大，不过结果常常是无法“挽救”的煎蛋——一- 11 ------------------------ Page 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6 7 8图2.554月3 A B C D落后1个月2 （剩余9人/月）11 2 3人 4 5 6 7 8图2.6- 13 ------------------------ Page 26-----------------------54月3 A B C D2 （剩余18人/月）11 2 3人 4 5 6 7 8图2.75B C D4月 培训结束3 A5个编程人员27＋人月11 2 3人 4 5 6 7 8图2.8前两种情况中，坚持把不经调整的任务在四个月内完成将是灾难性的。考虑到重复生成的工作量，以第一种为例（图2.8）——不论在多短的时间内，聘请到多么能干的两位新员工，他们都需要接受一位有经验的职员的培训。如果培训需要一个月的时间，那么三个人月将会投入到原有进度安排以外的工作中。另外，原先划分为三个部分的工作，会重新分解成五个部分；某些已经完成的工作必定会丢失，系统测试必须被延长。因此，在第三个月的月末，仍然残留着7个人月的工作，但此时只有5个有效的人月。如同图2.8 所示，产品还是会延期，如同没有增加任何人手（图2.6）。期望四个月内完成项目，仅仅考虑培训的时间，不考虑任务的重新划分和额外的系统测试，在第二个月末需要增添4 个，而不是2个人员。如果考虑任务划分和系统测试的工作- 14 ------------------------ Page 27-----------------------量，则还需要继续增加人手。到那时所拥有的就不是3人的队伍，而是7人以上的团队；并且小组的组织和任务的划分在类型上都不尽相同，这已经不是程度上的差异问题。注意在第三个月的结尾时，情况看上去还是很糟。除去管理的工作不谈，3 月1 日的里程碑仍未达到。此时，对项目经理而言，仍然存在着很强的诱惑——添加更多人力，结果往往会是上述循环的重复。这简直就是一种疯狂、愚蠢的做法。前面的讨论仅仅是第一个里程碑估计不当的情况。如果在3 月1 日，项目经理做出了比较保守的假设，即整个估计过于乐观了，如图2.7所示。6个人手需要添加到原先的任务中。培训、任务的重新分配、系统测试工作量的计算作为练习留给读者。但是毫无疑问，重现“灾难”所开发出的产品，比没有增加人手，而是重新安排开发进度所产生的产品更差。简单、武断地重复一下Brooks 法则：向进度落后的项目中增加人手，只会使进度更加落后。（Adding manpower to a latesoftware project makes it later）这就是除去了神话色彩的人月。项目的时间依赖于顺序上的限制，人员的数量依赖于单个子任务的数量。从这两个数值可以推算出进度时间表，该表安排的人员较少，花费的时间较长（唯一的风险是产品可能会过时）。相反，分派较多的人手，计划较短的时间，将无法得到可行的进度表。总之，在众多软件项目中，缺乏合理的时间进度是造成项目滞后的最主要原因，它比其他所有因素加起来的影响还要大。- 15 ------------------------ Page 28-----------------------外科手术队伍（The Surgical Team）这些研究表明，效率高和效率低的实施者之间具体差别非常大，经常达到了数量级的水平。1- SACKMAN, ERIKSON 和GRANTThese studies revealed large individual diff erences between high and low performers, ofte n by anorder of magnitude.1- SACKMAN, ERIKSON, AND GRANT在计算机领域的会议中，常常听到年轻的软件经理声称他们喜欢由头等人才组成的小型、精干的队伍，而不是那些几百人的大型团队，这里的“人”当然暗指平庸的程序员。其实我们也经常有相同的看法。