Вендров А.М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем

Подождите немного. Документ загружается.

Оценка трудоемкости создания программного обеспечения 451

где

- факторы, влияющие на трудоемкость,

Ь^

—

коэффициен-

ты модели. Линейные модели работают не слишком хорошо,

поскольку практика показывает, что соотношения между трудо-

емкостью и размером ПО нелинейны. По мере роста размера ПО

возникает экспоненциальный отрицательный эффект масштаба.

Нелинейные статистические модели имеют следующий вид:

Трудоемкость = у4*(Размер ПО)^.

где А

—

комбинация факторов, влияющих на трудоемкость; b

—

экспоненциальный коэффициент масштаба.

Статистические модели просты для понимания, но имеют

следующий недостаток: результаты справедливы в основном

только для конкретной ситуации. Другой недостаток

—

при уве-

личении количества входных параметров количество данных, не-

обходимых для калибровки модели, также возрастает.

Статистическая модель СОСОМОII

Модель СОСОМО^ (Constructive COst Model

—

конструктив-

ная модель стоимости), разработанная Барри Боэмом, является

одной из самых известных и хорошо документированных моде-

лей оценки трудоемкости разработки ПО. Исходная модель

СОСОМО основывалась на базе данных по 56 выполненным

проектам, а ее различные варианты отражали различия между

процессами

различных областях ПО.

модели СОСОМО используется ряд допущений.

• Исходный код конечного продукта включает в себя все

(кроме комментариев) строки кода.

• Начало цикла разработки совпадает с началом разработки

продукта, окончание совпадает с окончанием приемочного

тестирования, завершающим стадию интеграции и тестиро-

вания (работа и время, затрачиваемые на анализ требова-

ний, оцениваются отдельно как дополнительный процент

от оценки разработки в целом).

• Виды деятельности включают в себя только непосредствен-

но направленные на выполнение проекта работы, в них не

входят обычные вспомогательные виды деятельности, та-

^ Боэм Б.У. Инженерное проектирование программного обеспечения:

Пер.

с англ.

—

М.: Радио и связь, 1985.

452

Глава

кие,

как административная поддержка, техническое обеспе-

чение и капитальное оборудование.

• Человеко-месяц состоит из

152

ч.

• Проект управляется надлежащим образом, в нем использу-

ются стабильные требования.

Проект СОСОМО П (современный вариант модели СОСО-

МО) был выполнен в Центре по разработке ПО Южно-Калифор-

нийского университета (USC Centre for Software Engineering).

Этот проект преследовал следующие цели.

• Разработать модель для оценки трудоемкости и сроков соз-

дания

ПО для

итерационной модели жизненного цикла ПО,

которая будет применяться в 1990-х и 2000-х годах.

• Создать базу данных по трудоемкости ПО.

• Разработать инструментальную поддержку для усовершен-

ствования модели.

• Создать количественную аналитическую схему для оценки

технологий создания ПО и их экономического эффекта.

Уравнения СОСОМО П для оценки номинальных значений

трудоемкости и времени имеют следующий вид.

Трудоемкость (в человеко-месяцах):

/=1

где

E^^B

O.OlxY^SFj.

Календарное время:

TDEVNS

= С

(PMNS)^

где

= Z) +

0.2хО.01

X X SFj = D

+0.2 х(£ -5);

7=1

EMi —

мультипликативные коэффициенты трудоемкости;

SFj —

экспоненциальные коэффициенты масштаба;

Size

—

размер ПО, выраженный в тысячах строк исходного

кода или количестве функциональных точек без учета поправоч-

ных коэффициентов (UFP), определенном по методике 1FPUG,

с последующим преобразованием в количество строк кода.

Оценка трудоемкости создания программного обеспечения 453

Калибровочные переменные А, В, С иВ в модели СОСОМО

II версии 2000

г.

принимают следующие значения: А = 2.94, В =

0.91,

С=

3.67,/)

= 0.28.

Коэффициенты

ЕМ^

отражают совместное влияние многих

параметров. Они позволяют характеризовать и нормировать сре-

ду разработки по параметрам, содержащимся в базе данных про-

ектов модели СОСОМО II (в настоящее время более 160 проек-

тов).

Каждый коэффициент в зависимости от установленного

значения (очень низкое, низкое, номинальное, высокое, очень

высокое) вносит свой вклад в виде множителя с определенным

диапазоном значений. Результат учета этих 17 коэффициентов

используется при вычислении

уравнении трудоемкости. Состав

коэффициентов приведен в

табл.

6.8.

Таблица 6.8

Мультипликативные коэффициенты трудоемкости

Идентификатор

1 RELY

DATA

CPLX

RUSE

DOCU

TIME

STOR

PVOL

ACAP

PCAP

APEX

PLEX

PCON

LTEX

TOOL

SCED

SITE

Описание коэффициента

Требуемая надежность

Размер базы данных

Сложность продукта

Требуемый уровень повторного

использования

Соответствие документации

требованиям ЖЦ

Ограничение времени выполнения

Ограничение по объему основной

памяти

Изменчивость платформы

Способности аналитика

Способности профаммиста

Знание приложений

Знание платформы

Преемственность персонала

Знание языка/инструментальных

средств

Использование инструментальных

средств

Требуемые сроки разработки

Рассредоточенность команды

разработчиков

Диапазон значений

0.82-L26

0.90-L28

0.73-L74

0.95-L24

0.81-L23

L00-1.63

L00-L46

0.87-L30

1.42-0.71

1.34-0.76

1.22-0.81

1.19-0.85

1.29-0.81

1.20-0.84

1.17-0.78

1.43-1.00

1.22-0.80

454

Глава 6

Показатель экспоненты процесса Е может изменяться

диа-

пазоне от 0.91 до 1.23 и определяется как сочетание следующих

параметров.

Наличие прецедентов у приложения: степень опытности

организации-разработчика

данной области.

Гибкость процесса: степень строгости контракта, порядок

его выполнения, присущая контракту свобода внесения измене-

ний, виды деятельности

течение всего жизненного цикла и вза-

имодействие между заинтересованными сторонами.

Разрешение рисков, присущих архитектуре: степень техни-

ческой осуществимости, продемонстрированной до перехода к

полномасштабному внедрению.

Сплоченность команды: степень сотрудничества и того,

насколько все заинтересованные стороны (заказчики, разработ-

чики, пользователи, ответственные за сопровождение и другие)

разделяют общую концепцию.

Зрелость процесса: уровень зрелости организации-разра-

ботчика, определяемый в соответствии с моделью СММ.

В табл. 6.9 приведены возможные значения экспоненциаль-

ных коэффициентов масштаба, составляющих в сумме показа-

тель Е. Суммарное влияние этих коэффициентов может оказать-

ся весьма существенным.

Таблица 6.9

Экспоненциальные коэффициенты масштаба модели СОСОМО II

Параметр

PREC - нали-

чие прецеден-

тов

FLEX-гиб-

' кость процесса

разработки

Характеристика

Полное отсутствие прецедентов, полностью

непредсказуемый проект

Почти полное отсутствие прецедентов, в

значительной степени непредсказуемый

проект

Наличие некоторого количества прецеден-

тов

Общее знакомство с проектом

Значительное знакомство с проектом

Полное знакомство с проектом

Точный, строгий процесс разработки

Случайные послабления в процессе

Некоторые послабления в процессе

Значение

6.20

4.96

3.72

• 2.48

1.24

0.00

5.07

4.05

3.04

Оценка трудоемкости создания программного обеспечения 455

Продолжение

Параметр

RESL - разре-

шение рисков

в архитектуре

TEAM

—

спло-

ченность ко-

манды

РМАТ - зре-

лость процес-

сов

Характеристика

Большей частью согласованный процесс

Некоторое согласование процесса

Заказчик определил только общие цели

Малое (20%)

Некоторое (40%)

Частое (60%)

В целом (75%)

Почти полное (90%)

Полное (100%)

Сильно затрудненное взаимодействие

Несколько затрудненное взаимодействие

Некоторая согласованность

Повышенная согласованность

Высокая согласованность

Взаимодействия как в едином целом

Уровень

СММ

Уровень 1+ СММ

Уровень 2 СММ

Уровень

СММ

Уровень 4 СММ

Уровень 5 СММ

Значение

2.03

1.01

0.00

7.07

5.65

4.24

2.83

1.41

0.00

5.48

4.38

3.29

2.19

1.10

0.00

7.80

6.24

4.68

3.12

1.56

0.00

Пример экспоненциального коэффициента масштаба —

коэф-

фициент зрелости процессов

(РМАТ—

Process

Maturity).

Значение коэффициента РМАТ зависит

основном

от

уровня

зрелости процессов в соответствии с моделью СММ. Процедура

определения значения РМАТ основана на определении процента

соответствия для каждой из 18 основных групп процессов (key

process areas

—

КРА), определенных в СММ. Процент соответ-

ствия вычисляется на основе групп процессов (подробно описа-

но

групп из 18).

1])уппа процессов

КРА

1 —

Управление требованиями

• Требования к системе контролируются и служат основой для разработ-

ки ПО и управления проектом

• Планы создания ПО, продукты и виды деятельности согласованы с

требованиями к ПО

456 Глава 6

КРА

—

Планирование проекта

• Оценки ПО документируются и используются для планирования и

отслеживания проекта

• Проектные виды деятельности и обязанности планируются и доку-

ментируются

• Участники проекта (группы и индивидуумы) придерживаются своих

обязанностей по отношению к проекту

КРА

—

Отслеживание

контроль проекта

• Текущие результаты и продуктивность отслеживаются на предмет со-

ответствия планам

•

случае существенного отклонения от планов предпринимаются кор-

ректирующие действия

• Изменения в обязанностях согласовываются с соответствующими

группами и индивидуумами

КРА 4 —

Управление контрактами

КРА 5 —

Обеспечение качества продукта

КРА 6 —

Управление конфигурацией ПО

• Управление конфигурацией планируется

• Обеспечивается идентификация, контроль и доступ к выбранным ра-

бочим продуктам

• Изменения, вносимые в конкретные рабочие продукты, контролиру-

ются

• Участники проекта информируются о состоянии содержания базовых

версий ПО

КРА 7 —

Координация процессов организации

КРА 8 —

Стандартизация процессов организации

КРА 9

- Обучение

КРА 10

—

Интегрированное управление созданием ПО

• Процессы создания ПО

рамках конкретного проекта являются адап-

тированной версией стандартных процессов, принятых в организации

• Проект планируется и управляется в соответствии с установленным в

проекте процессом создания ПО

КРА

11 —

Разработка программного продукта

• Задачи разработки продукта четко определены, интегрированы и пос-

ледовательно реализуются

• Рабочие продукты согласованы друг с другом

КРА 12

—

Межгрупповая координация

КРА 13

—

Экспертные оценки

Оценка трудоемкости создания программного обеспечения 457

КРА

14 —

Количественное управление проектом

КРА 15

—

Управление качеством продукта

КРА 16

—

Предотвращение дефектов

КРА 17

—

Управление изменениями

технологии

• Изменения

технологии планируются

• Новые технологии оцениваются на предмет их воздействия на качест-

во и продуктивность

• Подходящие новые технологии внедряются в обычную практику орга-

низации

КРА 18

—

Управление изменениями

процессах

• Планируется постоянное совершенствование процессов

• В совершенствовании процессов участвует вся организация

• Стандартные процессы организации и процессы конкретных проектов

постоянно совершенствуются

Значение рейтинга по каждой КРА определяется в соответ-

ствии с

табл.

6.10.

Таблица 6.10

Значения рейтинга КРА

1 Характеристика состояния КРА

1 в организации

Задачи хорошо определены в станда-

ртных процедурах и последовательно

реализуются (более 90% времени)

Задачи реализуются относительно

часто, однако при определенных зат-

руднениях не выполняются (от 60 до

90%

времени)

Задачи реализуются от

до

60%

вре-

мени

Задачи реализуются не слишком час-

то (от

до

40%

времени)

Задачи реализуются редко (менее

10%

времени)

Данные процессы вообще не реали-

зуются

Невозможно сказать ничего опреде-

ленного относительно данных про-

цессов

Вариант ответа

в таблице рейтингов

Почти всегда

Часто

Наполовину

Случайно

Очень редко

Не применяется

Неизвестно

Значения

КРА, %

100

458

Глава 6

Оценочный уровень зрелости процессов (EPML) вычисляет-

ся следующим образом:

EPML^Sx

(пкрл%А\

1м 100 ) п

где значение КРА% определяется по

табл.

6.10.

Значения коэффициента РМАТ определяются

соответствии

табл.

6.11.

Таблица 6.11

Значения коэффициента РМАТ

Оценочный уровень зрелости процессов

(EPML)

Уровень зрелости

процессов

Уровень

СММ

Уровень 1+СММ

Уровень 2 СММ

Уровень 3 СММ

Уровень 4 СММ

Уровень 5 СММ

Значение

РМАТ

7.8

6.24

4.68

3.12

1.56

Пример мультипликативного коэффициента трудоемкости —

коэффициент использования инструментальных средств (TOOL)

Значения коэффициента TOOL вычисляются в соответствии

табл.

6.12.

В целом модель СОСОМО II является хорошим усовершен-

ствованием традиционных и устаревших моделей трудоемкости.

Она вполне соответствует принципам итерационной разработки и

современным технологиям создания ПО.

частности, СОСОМО

II активно используется в технологии Rational Unified Process.

Вместе с тем она постоянно развивается, поскольку ее база дан-

ных пополняется сведениями о разнообразных проектах^

^ Более подробное описание модели СОСОМО II (на русском языке)

приведено в книгах:

Орлов

С.А.

Технологии разработки профаммного обес-

печения.

—

СПб.: Питер, 2002;

Фатрелл

Р.,

Шафер

Д,,

Шафер

Л.

Управление

программными проектами: достижение оптимального качества при мини-

муме затрат: Пер. с англ. - М.: Вильяме,

2003.

Оценка трудоемкости создания программного обеспечения 459

Таблица 6.12

Значения коэффициента TOOL

Дескрипторы TOOL

Редакторы кода, отладчики

Простые CASE-средства с минимальной ин-

теграцией

Средства поддержки основных процессов

ЖЦ, средняя степень интеграции

Мощные, развитые средства поддержки

ЖЦ, средняя степень интеграции

Мощные, развитые средства поддержки

ЖЦ, хорошо интефированные с процессами

и методами, повторное использование

Уровни

рейтинга

Очень низкий

Низкий

Номинальный

Высокий

Очень высокий

Значение

TOOL

L17

L09

1.00

0.90

0.78

6.4.

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ТРУДОЕМКОСТИ

РАЗРАБОТКИ ПО НА ОСНОВЕ ВАРИАНТОВ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ (ПО МАТЕРИАЛАМ

КОМПАНИИ RATIONAL SOFTWARE)

6.4.1-

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕСОВЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ДЕЙСТВУЮЩИХ ЛИЦ

Все

действующие лица системы делятся на

три

типа:

простые,

средние и сложные.

Простое действующее лицо представляет внешнюю систему с

четко определенным программным интерфейсом (API).

Среднее действующее лицо представляет либо внешнюю сис-

тему, взаимодействующую с данной системой посредством про-

токола наподобие TCP/IP, либо

личность,

пользующуюся тексто-

вым интерфейсом (например, ASCII-терминалом).

Сложное действующее лицо представляет

личность,

пользую-

щуюся графическим интерфейсом (GUI).

Подсчитанное количество действующих лиц каждого типа

умножается на соответствующий весовой коэффициент, затем

вычисляется общий весовой показатель А.

460

Глава 6

Весовые коэффициенты действующих

лиц

Тип действующего лица

простое

среднее

сложное

Весовой коэффициент

В качестве примера рассмотрим систему регистрации для

учебного заведения, описанную в главе 3:

Ъ|пы действующих лиц

Действующее лицо

Студент

Профессор

Регистратор

Расчетная система

Каталог курсов

Тип

Сложное

Простое

Таким образом, общий весовой показатель равен:

^ =

2*1

+ 3*3 = 11.

6.4.2.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕСОВЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ВАРИАНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Все варианты использования делятся на три типа: простые,

средние и сложные, в зависимости от количества транзакций в

потоках событий (основных и альтернативных).

данном случае

под транзакцией понимается атомарная последовательность

действий, которая выполняется полностью или отменяется.

Подсчитанное количество вариантов использования каждого

типа умножается на соответствующий весовой коэффициент, за-

тем вычисляется общий весовой показатель UCP (табл. 6.13).

Другой способ определения сложности вариантов использо-

вания заключается

подсчете количества классов анализа, участ-

вующих в их реализации (табл. 6.14).