行业案例（2024）丨10NESMA功能点和方程法助力油气管道信息化项目质量效益双提升-国家石油天然气管网集团建设项目管理分公司
- 2026-05-28
项目名称: 行业案例（2024）丨10NESMA功能点和方程法助力油气管道信息化项目质量效益双提升-国家石油天然气管网集团建设项目管理分公司
招标公司: 国家石油天然气管网集团建设项目管理分公司
项目地区：河北 廊坊
北京软件造价评估技术创新联盟（以下简称“联盟”）于2023年首次开展了“信息化造价实践案例”征集（以下简称“案例征集”）活动，并得到了相关单位的积极响应。截至2025年，共有60余家单位近百个案例通过评审并印制成册，供相关单位和从业者学习与交流。
往年收录的典型案例，联盟将定期发布、供大家交流学习。
行业案例（2024）丨 10NESMA功能点和方程法助力油气管道 信息化项目质量效益双提升-国家石油天然气管网集团建设项目管理分公司
01
案例概况
01
案例背景
数字经济正在重组全球要素资源。传统产业依靠数字化转型带动支撑产业创新演变，形成新的增长力。有数据显示，2023年，美国、中国、德国、日本、韩国等5个数字经济总量超过33万亿美元，同比增长超8%；数字经济占GDP比重为60%，较2019年提升约8个百分点。产业数字化占数字经济比重的86.8%，产业化融合探索的新模式新业态持续涌现。国家管网集团乘势而上，以数字化建设为抓手，打造“数据+算法+场景”的油气管道工程建设智能化服务，驱动管道建设业务转型升级，赋能大业务、大党建、大监督，全面提升公司治理能力和专业化管理水平，打造“国家数字管网”。
国家管网集团工程项目管理系统共分两期建设。PIM二期项目主要按照国家管网整体信息规划和业务管理模式，紧密围绕“落实全数字化移交、建设业务大平台、深化智能化应用”三大需求，以数字化为手段，随工程建设同步完成实体、人机具和业务过程的全要素数字化，全面支撑油气管道、LNG接收站、油库和储气库工程项目一体化协同管控，实现提高工程质量、提升工作效率的数字化赋能目标，实现工程建设流程化、流程数据化、数据形象化的工程建设数字化转型目标。进而促进业务管理、组织管理的优化与创新，助力集团公司全面数字化转型。
项目可研批复投资8200余万元，其中软件采购费用占33.23%，软件开发实施费用占60.12%。由于软件采购费用主要由市场决定，因此，合理确定软件开发实施费用成为本项目投资管理的关键核心技术。
02
面临的问题
1.软件功能规模测量技术有待被掌握
本项目总体设计单位认为功能点法就是按估算的需求功能的点数计算，没有按照国际ISO标准IFPUG、COSMIC、MKⅡ、NESMA、FiSMA五种功能点规模测量方法，精确识别数据文件和数量，搭建功能规模测量指标体系。这种情况下，一旦发生功能变更，哪怕是微小的功能变更都会造成费用变更，导致投资不受控。
2.软件工程成本精确度量技术有待提高
本项目总体设计单位提交的可研报告总体投资估算，没有按照国标GB/T36964-2018《软件开发成本度量规范》（以下简称《规范》）方程法编制，也不知道《规范》中的方程法，更不知道如何使用方程法精确度量软件开发成本，因此，软件开发成本度量精度不高。若要精确度量招标控制价，需重新搭建软件开发规模测量指标体系和系统大数据算法模型。
3.项目存在陷入IT投资“黑洞”风险
本项目招标前未做详细设计，且只做了顶层需求调研，用户端和使用前景需求调研滞后于招标选商，准备由详细设计中标单位在签订合同后开展。这就使得项目实施后，随着功能需求的不断变化，相关费用也将产生较大变化，从而使项目陷入IT投资“黑洞”的风险中。
03
案例目标
以化解防范PIM（二期）项目IT投资黑洞为目标，在项目招投标、实施和结算阶段，通过构建软件功能规模精确测量指标体系，合理确定招标控制价，设置招标文件和合同条款的约束条件等方法，对项目实施全过程造价管理，从而使投资控制在已批复的投资估算范围内。
02
实施过程
01
实施难点
1.用NESMA预估功能点法精确搭建规模度量指标体系的难点在于识别ILF和EIF数据文件，并以数据文件为度量指标建立功能规模度量指标体系。
2.用方程法建立软件工程成本精确度量大数据算法模型的关键难点是模型中近10种参数科学合理的取值、以人月费率为基础的综合人月单价的确定和大数据算法模型的构建。
3.用系统工程搭建全生命周期管控的难点在于造价人员对招标项目一体化管理的理念和思路，只有制定严密的、一致性的招标文件及合同条款，才能减少争执，使管理思想或控制目标得到彻底地贯彻。
02
实施组织
国家管网集团建设项目管理分公司作为项目招标人，全面负责项目建设的质量、进度和投资管理。其下属工程造价管理中心作为招标人的造价管理机构对PIM系统（二期）项目的招标控制价编审、招标文件商务部分编审、合同商务条款编审、变更费用审核等一系列造价管理工作实施全过程管理。组织管理结构如图1.
图1软件工程造价一体化管理组织构架图
03
方法选择
1.以NESMA搭建指标体系，确定软件开发规模
运用NESMA预估功能点法合理区分软件开发需求功能中的内部逻辑文件（ILF）和外部接口文件（ELF）类型和计数，搭建PIM二期软件造价规模测量指标体系，并运用预估功能点算法模型测量软件开发规模。
2.以方程法为计价标准，精确度量软件开发成本
采用GB36964-2018《软件工程 软件开发成本度量》方程法计算软件开发工作量，引用《CSBMK-2022年中国软件行业基准数据》计算软件开发生产率、软件开发人工成本和技术服务人工成本，精确估算软件工程招标控制价格区间，合理确定招标控制价。
3.秉持系统管理理念，确保实现全生命周期管理
按照系统工程和全生命周期管理理念，在项目各个阶段，按照一致性原则，采用不同的管理办法对造价成果文件进行一系列审核与管理，确保投资控制在预期范围内。全过程造价工作WBS分解图见图2。
图2 全过程造价工作WBS分解图
04
具体实施过程
1.用NESMA预估功能点法精确搭建规模度量指标体系
表1为总体设计单位上报的PIM系统（二期）项目开发功能统计表截图。从中可见他们实际上并未识别出具体的ILF和EIF文件。下文中将以表1中的4个子系统为例，阐述搭建规模度量指标体系的相关步骤。
表1 PIM二期项目开发功能统计表截图
由于PIM系统（二期）项目为续建项目，编制招标控制价时只有总体设计没有详细设计，因此选择NESMA预估功能点法估算本项目功能规模。因此只需要识别ILF和ELF，无需考虑EI、EO、EQ文件。
经过梳理，发现表1的需求功能结构——开发功能子系统、一级模块名称和开发内容描述中存在重复列项、开发功能重复和化整为零多记文件数量等问题，因此做如下调整：一是由于招标范围已明确“计划管理”软件为外购，因此删除“计划管理”子系统，保留工期管理、进度管理、风险管理3个子系统；二是“进度管理”子系统中“进度可视”模块归入智能化工地模块中的施工可视化子系统；三是“工期管理”子系统中“工期计划制定”和“工期计划调整”同属计划管理内容，因此合并为“工期计划管理”。
经过调整、识别和计数后搭建的工期、进度、风险管理功能规模度量指标体系（见表2）。
表2 工期、进度、风险管理功能规模度量指标体系
该体系的精确度决定了可变费用的精确度，是确保投资受控、破解IT投资黑洞的关键基础。
经过调整，PIM系统（二期）项目减少了2个外购子系统，删除调整合并了26个一级模块，形成了6大功能模块、42个子系统、184个一级模块、734个内部逻辑文件、64个外部接口文件，增加12520个功能点的软件功能规模度量指标体系。
2.用方程法建立软件工程成本精确度量算法模型
用excel构建以人月为单位的软件工程工作量大数据算法模型的主要步骤是：一、在excel表中纵向搭建软件功能规模度量指标体系；二、在excel表中横向设置NESMA预估功能点的计算公式和《规范》方程法中各指标计算公式；三、待ILF数量和ELF数量确定并填入后，利用excel的算力即可得出以人月为单位的软件工程工作量。
（1）从软件功能规模度量公式到软件开发人月工作量算法模型
UE=AE÷（8×21.75）=C×Sa×A×IL×Q×L×T÷（8×21.75）=C×（35×NroILFs+15×NroELFs）a×A×IL×Q×L×T÷（8×21.75）
式中应考虑重用系数调整和生产率因子（C）调整。重用系数与重用程度成反比，重用程度越高、重用系数越低。生产率因子C一般取P50（最可能值）、P25（下限）、P75（上限），但为了更精确的度量，本项目对生产率因子的上限和下限按照P50上下浮动1.4（p·h/FP）进行了调整，则：P50=7.01（p·h/FP），下限=5.61（p·h/FP），上限=8.41（p·h/FP），并最终确定上限8.41对应的结果为招标控制价。
（2）测算直接非人力成本。本项目对直接非人力成本进行归集的原则是将可以按月摊销到人月费率中的费用（如差旅费、补贴等）按月计入人月费率；对不定期发生、且无法计入人月费率的单项费用（如甲方会议费、甲方培训费、软件采购费、其他费等），进行单独归结，与软件开发成本一同计入总投资。
（3）验证、确定招标控制价。根据《CSBMK-2022年中国软件行业基准数据》发布的2022年每个功能点单价为1303.01元，由于该单价不包括直接非人力成本，需对其差旅费进行调整。按照集团差旅费补贴住宿、伙食标准和市内交通补贴计算每功能点单价增加*67.41元，则每功能点单价调整为*070.42元。项目可研编制单位提供的功能点总计为**359个，则用功能点单价直接计算的软件开发成本为**87万元，比用方程法计算的软件开发成本上限值**。因此，本次使用方程法计价结果是合理的。
3.按照系统工程，实施全生命周期软件工程造价管理
（1）在招投标阶段。在招投标阶段除了合理确定招标控制价之外，在对项目招标文件商务条款修订时，必须坚持招标范围与计价范围保持完全一致性、投标报价与招标控制价编制依据保持完全一致性、招标文件的控制目标与合同约束条款保持完全一致性。并且在商务评分中体现合理低价原则。
（2）合同订立阶段。采用固定总价合同和设置暂估项合同约束条款约束招标范围内的造价变更，基本把合同内项目和暂估价项目单价控制在我们已掌握的价格水平上。
（3）项目实施阶段。由于项目在招投标时就按照ILF和EIF搭建了指标体系，因此在项目承包商提出费用变更时，能够较快地甄别合同内变更和合同外变更，并对合同外变更进行重新计价，使变更项目的费用得到有效控制。
05
创新成果
1.形成一套工程建设信息系统功能规模测量指标体系
通过逐一识别需求功能所含的数据文件类型，计算内部逻辑文件和外部接口文件数量，基本形成一套涵盖6大功能模块、42个子系统、184个一级模块、734个内部逻辑文件、64个外部接口文件的工程建设信息系统内部逻辑文件数据库和功能规模测量指标体系，为其他工程信息系统建设提供可复制、可借鉴的内部逻辑文件数据库和功能规模度量指标体系。
2.形成一套软件工程成本大数据精密算法模型
大数据算法模型是利用excel工作表的算力，从软件规模度量建模开始到软件开发成本归集为止的一系列算法集合。主要有三部分：一是以软件规模度量指标体系为基础，建立的软件规模度量算法模型。二是用方程法完成从调整后软件规模（S）向软件工程人月工作量（UE）转换的一系列算法模型。三是以工程所在地软件行业社会平均工资为基础，按比例归集规费、管理费、利润等所有费用的综合人月单价算法模型。使软件工程精密度量变得简单、快速，且可复制、可借鉴、可推广。
3.探索出一套基于系统思维的全生命周期费用管理模式
通过在软件工程的各个阶段制定严密的、前后一致管控办法，化解了工程变更对投资的影响，破解了IT投资黑洞。形成了可复制、可借鉴、可推广的管理模式。如：在需求调研阶段，坚持四个维度的需求分析，形成的全面的需求功能架构，减少后期的需求功能变更；在设计阶段，严格按照软件规模测量法，精确识别数据文件及数量，精确搭建软件规模度量指标体系；在招投标阶段，坚持招标文件编制的“三个一致性”原则和商务评分合理低价原则；在合同订立阶段，采用固定总价合同约束招标范围内的变更，设置暂估项合同约束条款；在项目实施阶段，认真对比变更内容是否包含在软件规模度量指标体系中，按照合同约定的计算原则计算变更费用等。
03
实施成效
01
经济效益
1.实现了投资总量控制
通过NESMA快速功能点法+方程法+全生命周期造价管理，使项目投资得到了有效控制：经招投标后，项目含税合同总价6**4.686万元，不含税总价5**0.43万元，合同含税总价与招标控制价含税总价相比，降低12.09%，与同口径可研批复含税价相比，节约投资1940.314万元，节约率达23.86%。
2.实现了变更费用控制
通过精确搭建软件功能规模度量指标体系有效地控制了变更费用的增加：项目在实施过程中，中标单位提出了38项、包含278个ILF和67个ELF的调增变更，涉及调增费用1261.84万元，经过与软件功能规模度量指标体系的对比，仅有1个内部逻辑文件和7个外部接口文件约17.14万元符合费用调增，与其他调减项合计后，该项目合同内无变更费用增加。
02
社会效益
1.有助于软件工程招投标程序科学化
招投标阶段，通过合理的生产率因子确定合理的招标控制价区间，有助于确定合理的投标价格范围，规范招标行为，帮助招标方选择可靠的投标单位，防止过低价中标或因费用不足导致项目失败；也有利于投标方根据自身的能力竞标，从而有效地规避风险，促进软件产业健康发展。
2.有助于减少项目实施交付时的结算争议
通过在招标文件中系统考虑、添加具有约束效果的连续、一致的合同条款，为项目后期实施、交付、结算提供合理的依据，减少争议，修筑造价管控护城河，确保造价管控预期目标实现。
3.有助于提升软件工程系统架构设计质量
PIM（二期）项目原有6大功能模块、44个子系统、210个一级模块，通过重新识别ILF和ELF、删除重复项、合并同类项、调整开发计价和服务计价等搭建规模度量指标体系的方法，减少2个外购子系统，删除调整合并了26个一级模块，形成了6大功能模块、42个子系统、184个一级模块、734个内部逻辑文件、64个外部接口文件，增加12520个功能点的工程项目管理系统规模度量指标体系，大大提高系统架构的科学性。
4.有助于提升软件工程投资控制的精确度
有什么样的需求就会产生什么样的成本，使用精确度量体系建立大数据精密算法模型，计算软件工程各阶段的价格，可以很好建立起软件功能模块与软件开发工作量和软件开发价格之间统一规范的度量标准，建立起每项功能需求与开发成本之间的对应关系，使功能模块内的开发内容具备了清单化条件，形成价值相等的准确描述，避免了因量价分离，导致高估冒算，或投入不足的风险，为项目各阶段实施精细化投资估算、精准的投资管控奠定了基础。
5.有助于提升软件工程计算规模和计算速度
规模度量指标体系和算法模型一旦建立好后，可以直接对上千个需求功能和上万个功能点进行计算，并按照工程所处的节点，通过调整规模变更因子和人月费率，可以在极短的时间得到各阶段投资费用的估算额，大大提升了软件工程的计算规模和各阶段价格的计算速度。
04
客户评价
通过PIM二期项目的实践应用，实现了招标阶段软件开发成本的精细度量，使创新的软件工程类造价精确计价技术得到了再次检验，有效地控制了费用变更，破解了IT投资黑洞，取得了很好的经济效益和社会效益，得到了集团公司领导的高度认可和肯定，在今后的工作中将大力推广使用。
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