Усовершенствование методов оценивания трудозатрат на создание IT-проекта

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 004.412

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНИВАНИЯ ТРУДОЗАТРАТ НА СОЗДАНИЕ IT-ПРОЕКТА

Е. И. СОЛОВЬЕВА, студент, Кафедра информационных управляющих систем, Харьковский национальный университет радиоэлектроники, пр. Ленина, 14, г. Харьков, Украина, 61166

Рассмотрены математические модели оценки трудозатрат на создание IT-проектов, выявлен общий вид модели оценки трудозатрат, предложен подход к повышению точности оценки трудозатрат на создание IT-проектов. Из.: 1. Библиогр.: 6 назв.

Ключевые слова: IT-проект, трудозатраты, метод функциональных точек, метод объектных точек, модель COCOMO II.

Введение

Начиная с 2012-2013 гг. количество IT-компаний на рынке Украины значительно увеличилось. IT-сектор улучшил свою бизнес-платформу, что позволило украинским компаниям подняться выше Индии и укрепить свой сегмент на рынке. В условиях жесткой конкуренции, IT-компании вынуждены повышать проходные барьеры, а также начинают разрабатывать инновационные продукты и технологии, позволяющие им занять лидирующие позиции среди известных международных игроков.

Одной из таких технологий является технология повышения точности оценивания затрат, на создание IT-проекта. Оценка затрат на выполнение IT-проекта может быть осуществлена на любом из ранних этапов создания проекта, включая инициацию. Более того, анализ затрат на начальном этапе даст возможность оценить рациональность, возможность и эффективность проекта, до того момента как документ о начале проекта будет подписан.

Анализ существующих методов расчета затрат на создание IT-проекта

В настоящее время существует множество методов расчета затрат на создание IT-проекта, среди которых можно выделить следующие [1]:

а) метод точек свойств (подобная метрика разработана, чтобы учитывать не только требования к системе, но и особенности ее реализации);

б) метод Mark II (дает одинаковый результат, как при оценке целой системы, так и при суммировании оценок полученных при анализе ее подсистем);

в) метод объектных точек (основан на положениях объектно-ориентированного подхода и модульном представлении программных систем);

г) метод ДеМарко (построен на основе использования эмпирических данных, полученные оценки корректируются с учетом хронологических данных по более ранним проектам, что дает аналитику не абстрактные показатели, а адекватные значения реальных затрат ресурсов и времени);

д) метод Wideband Delphi (метод основан на экспертных оценках по методу Delphi);

е) модели COCOMO и COCOMO II (модель COCOMO в настоящее время устарела, так как подразумевала только каскадную модель жизненного цикла, и на смену ей пришла COCOMO II, которая учитывает и спиральную и итеративную и каскадную модели, а также адаптирована к современным методологиям разработки программного обеспечения).

Однако не все методы могут использоваться на стадии инициации IT-проекта, когда разработчику необходимо определить экономическую выгодность проекта, а также необходимые для его реализации ресурсы. Методы Де-Марко, Mark II, точек свойств и Wideband Delphi не рекомендуется применять на данном этапе из-за невозможности получения необходимых оценок с приемлемым уровнем достоверности.

Поэтому, для подсчета на стадии инициации IT - проекта более рационально использовать метод функциональных точек, метод объектных точек и COCOMO II. Использование этих методов дает аналитику приблизительное значение затрат с достаточным уровнем достоверности.

Цель работы

Метод функциональных точек на этапе инициации применим тогда, когда аналитику известны такие данные, как масштаб планируемого проекта, тип пользователей проекта, а также тип самого объекта проектирования. Данный метод позволяет найти количество функциональных точек в баллах, которые достаточно сильно отличаются от реальных значений [2].

Метод объектных точек требует аналитика точных знаний архитектуры IT-проекта, а также количество экранов, отчетов, таблиц, а также характеристику сплоченности команды, выполняющей данный проект. Данный метод достаточно точен, однако его использование оправдано лишь в случаях, когда создается типичная система, или существуют некоторые наработки [2].

Модель COCOMO II на данный момент является самой усовершенствованной технологией, позволяющей рассчитать такое величины как время, затраченное на реализацию проекта, необходимое количество персонала, трудозатраты на IT-проект, а также необходимость в денежных средствах. Однако, одним из недостатков модели является использование показателя "тысяча условных строк кода", который не в полной степени отражает существующее положение вещей [2].

Исходя из этого, целью работы является исследование возможности симбиоза двух и более методов расчета затрат на основе взаимного преобразования метрик этих методов, отражающих знания различных участников IT-проекта о создаваемом программном продукте.

Сравнительный анализ методов расчета затрат на создание IT-проекта

Для решения поставленной задачи исследования автором в [3] предлагается подход основанный на комбинации классического метода функциональных точек, метода объектных точек и модели COCOMO II, что позволит наиболее полно отобразить все особенности ИС и ее программного обеспечения, которые возможно выявить в настоящее время с использованием существующих метрик. Этот подход наиболее тактически перспективен, однако для его реализации в ходе инициации IT-проекта следует модифицировать методы функциональных и объектных точек, чтобы они могли оценивать затраты на создание ИС на основе минимальной информации, имеющейся в распоряжении участников IT-проекта.

В основу классического метода функциональных точек легло представление реализуемой системы, как множества элементов, которые принадлежат к двум основным подгруппам: данные и транзакции. Данные можно разделить на два класса: внутренние логические файлы (ILF) и файлы внешних интерфейсов (EIF). Транзакции делятся на следующие классы: внешние вводы (EI), внешние выводы (EO) и внешние запросы (EQ). В классическом методе функциональных точек характеристики именно этих элементов позволяют определять количество нескорректированных функциональных точек (UFP), исходя из которого, рассчитывается количество функциональных баллов для создаваемой системы. Расчет объема продукта в функциональных баллах по методу функциональных точек осуществляется по формуле [4]

 (1)

где - количество скорректированных функциональных точек, оценивающих объем продукта (программного продукта или информационной системы), создаваемого в результате выполнения оцениваемого IT-проекта, с учетом влияния общесистемных характеристик этого продукта; - сумма нескорректированных функциональных точек, характеризующая сложность структур данных, которые используются создаваемым продуктом в ходе выполнения своих функций; - количество ILF; - сумма нескорректированных функциональных точек, характеризующая сложность структур данных, которые поступают из внешних по отношению к создаваемому продукту файлов (например, из базы данных) в ходе выполнения создаваемым продуктом своих функций; - количество EIF; - сумма нескорректированных функциональных точек, характеризующая сложность внешних интерфейсов для ввода данных, которые используются создаваемым продуктом для ввода данных от пользователя или устройства сбора информации в ходе выполнения своих функций; - количество EI; - сумма нескорректированных функциональных точек, характеризующая сложность внешних интерфейсов для вывода данных, которые используются создаваемым продуктом для вывода результатов выполнения своих функций; - количество EO; - сумма нескорректированных функциональных точек, характеризующая сложность внешних запросов, которые используются создаваемым продуктом для предоставления информации пользователю или другой системе в ответ на заданные условия поиска; - количество EQ; - количество дополнительных функциональных точек, описывающих функции, необходимые в ходе внедрения создаваемого продукта; - системная характеристика создаваемого продукта.

Для учета общесистемных характеристик результата IT-проекта и специфических особенностей команды исполнителей IT-проекта результаты расчета нескорректированных функциональных точек могут умножаться на дополнительный коэффициент. Таким образом, выражение (1) может быть приведено к виду , где равен 0.

Рассмотрим подход к вычислению нескорректированных функциональных точек как элементов выражения (1). Основным способом определения значений для любых ILF и EIF является оценка их сложности, которая в общем случае может быть описана следующим образом [4]:

(2)

где - сущность (Record Element Type), описывающая какой-либо объект предметной области автоматизируемого объекта или процесса, или же отдельный аспект этого объекта; - количество в каждом конкретном ILF или EIF; - уникальный атрибут (Data Element Type), используемый для описания упомянутой выше сущности; - количество в каждом конкретном ILF или EIF.

В общем случае может состоять из одного или нескольких , однако каждый должен принадлежать одному .

Основным способом определения значений для любых EI, EO и EQ является оценка их сложности, которая в общем случае может быть описана следующим образом [4]:

(3)

где - количество ILF и/или EIF, которые модифицируются или считываются в ходе реализации транзакции (File Type Referenced); - количество в каждом конкретном EI, EO и EQ; - уникальный элемент, используемый для реализации транзакции; - количество в каждом конкретном EI, EO и EQ.

Метод объектных точек рассчитывает оценку объема предполагаемого к созданию программного кода в процессах инициации IT-проектов создания программных продуктов. Этот метод более прост, чем классический метод функциональных точек и дает немного более точные результаты. Каждая объектная точка может относиться к одной из следующих групп: экраны, отчеты и 3GL-модули создаваемого программного продукта. Расчет объема продукта в объектных точках осуществляется по формуле [5]:

, (4)

где - количество новых объектных точек, оценивающее объем создаваемого продукта в объектных баллах;

- сумма объектных точек, характеризующая сложность программных объектов типа "экран", используемых для ввода данных в создаваемый продукт и вывода данных пользователю в ходе выполнения функций продукта; - количество программных объектов типа "экран";

- сумма объектных точек, характеризующая сложность программных объектов типа "отчет", используемых для вывода данных в виде бумажных или электронных документов пользователю в ходе выполнения функций создаваемого продукта; - количество программных объектов типа "отчет";

- сумма объектных точек, характеризующая сложность программных объектов типа "3GL-модуль", используемых для обработки данных в создаваемом продукте в ходе выполнения функций продукта;

- количество программных объектов типа "3GL-модуль"

- процент повторно используемых программных объектов указанных типов, величина которого определяется экспертным путем.

Таким образом, выражение (3) также можно представить как частный случай модели вида

Отличие от метода классического функциональных точек заключается, главным образом, в точках зрения на элементы анализируемой ИС, что выражается в подходе к расчету значений объектных точек как меры сложности отдельных программных объектов создаваемого продукта [5]:

(5)

где - таблица данных, расположенная на сервере и используемая в сочетании с экраном или отчетом; - таблица данных, расположенная на клиентской станции и используемая в сочетании с экраном или отчетом; - используемое представление, составляющее оцениваемый экран; - используемая секция, составляющая оцениваемый отчет.

Количество объектных точек для 3GL-модулей в методе объектных точек по умолчанию предполагается равным 10.

Для оценивания трудозатрат в ходе планирования IT-проекта рекомендуется использовать модель СОСОМО II Early Design, которая имеет следующий вид [5]:

, (6)

где - прогнозируемое значение трудозатрат на выполнение инициируемого IT-проекта; - поправочный коэффициент модели COCOMO II, ; - количество строк кода инициируемого IT-проекта; - коэффициент, отражающий влияние на трудозатраты инициируемого IT-проекта масштаба и экономичности этого проекта; - драйвер затрат IT-проекта, ; - значение трудозатрат на реинжиниринг и конверсию программного кода, предполагаемые к выполнению в рамках инициируемого IT-проекта.

Данная модель позволяет измерить объем создаваемой системы с помощью показателя имеющего реальное физическое воплощение. Поэтому, как показывает практика, модель COCOMO II в большинстве случаев позволяет получить наиболее точные результаты трудозатрат и затрат времени на создание системы.

Для повышения точности расчет затрат авторы модели COCOMO II вводят в модели специальные поправочные коэффициенты. Однако, в отличие от метода функциональных точек, где все системные характеристики сведены в одну группу, модель COCOMO II позволяет разделить поправочные коэффициенты на следующие три группы [5]:

а) общесистемные коэффициенты, отражающие технологическую специфику разработки программных модулей командой исполнителей проекта (AA, AT, SU, UNFM, DM, CM и IM);

б) драйвера затрат проекта (RCPX, RUSE, PDIF, PERS, PREX, FCIL и SCED);

в) драйвера масштаба и экономичности проекта (PREC, FLEX, RESL, TEAM и PMAT).

Обсуждение результатов

В ходе инициации IT-проекта создания ИС информация о сущностях и атрибутах предметной области может быть получена в ходе предпроектного обследования автоматизируемого объекта или процесса, однако информацию о предполагаемых к использованию программных элементах получить затруднительно.

Использование метода объектных точек в ходе инициации IT-проекта также связано с определенными затруднениями. Так, информация о схеме базы данных ИС в ходе инициации IT-проекта создания ИС не может быть получена. Информацию о предполагаемом разделении экранов и отчетов можно получить в ходе предпроектного обследования документов, действующих на автоматизируемом объекте или процессе, исходя из предположения о переносе структуры существующих документов в планируемые к созданию экраны и отчеты.

В качестве элементарных показателей, позволяющих осуществить расчет затрат на создание IT-проекта, модель COCOMO II использует величины , и . Эти величины являются количественными и имеют материальное воплощение в виде конкретных строк кода, написанных "с нуля" или адаптированных, а также процента кода, написанного и выброшенного из проекта из-за изменения требований к ИС и ее функциям.

Одним из основных различий между методом объектных точек и моделью COCOMO II является то, что модель COCOMO II не делает различия между типами и назначением программных компонентов, воспринимая их все как различные варианты программных модулей, а в методе функциональных точек разница между экраном, отчетом и 3GL-компонентом важна.

Результатом объединения классического метода функциональных точек и метода объектных точек, можно считать представление ИС, которое:

а) четко определяет границы системы

б) делает акцент на тип объекта, который находится на границе системы, между ней и пользователем и является либо экраном, либо отчетом, а также учитывает наличие 3GL-модулей, которые отвечают за выполнение функций системы.

в) учитывает потоки данных, которые циркулируют внутри системы, а также между ней и другими приложениями (базы данных, и т.д.).

Представление ИС с точки зрения комбинации метода объектных точек и классического метода функциональных точек показано на рис. 1.

UFP(EI) являются транзакциями внешнего ввода, который пользователь осуществляет непосредственно в интерфейсы экранов. Экраны состоят из определенного количества представлений (Views) и таблиц баз данных, с уже известной структурой. Далее транзакции отправляются на выполнение к 3GL-модулям, которые являются основой системы и представляют собой внутренние логические файлы (ILF). При обращении к БД запрос выделяет необходимые данные, а именно файлы внешних интерфейсов (EIF). Далее результат в виде внешнего вывода (EO) или внешнего запроса (EQ) подается на выход системы как экран, либо отчет, также с уже известной структурой.

Рис. 1 - Представление информационной системы с точки зрения комбинации метода объектных точек и классического метода функциональных точек

Предлагаемая комбинация методов функциональных и объектных точек позволяет вносить уточнения в модель, описывающую объем продукта, являющегося результатом инициируемого IT-проекта. Эти уточнения определяются как:

а) процент повторно используемых объектных точек, отражающий объем решений по информационному и программному обеспечениям, повторно используемый в ходе создания IT-проекта;

б) множество системных характеристик , , отражающее общесистемные особенности результата создаваемого IT-проекта.

Такой подход позволяет описать объем работ по созданию ИС как результата выполнения IT-проекта с помощью показателя "количество объектно-функциональных точек". В общем случае этот показатель будет рассчитываться по формуле

(7)

где - количество объектно-функциональных точек, характеризующих ту часть результата выполнения IT-проекта, которую следует создавать "с нуля".

В общем случае значение рассчитывается по формуле (4), однако для определения количества объектных точек выражение (5) следует модифицировать таким образом:

(8)

Подобный способ определения количества объектных точек позволяет отказаться от необходимости использовать информацию о базе данных ИС и разрешит проводить оценку, основываясь исключительно на представлениях структур данных и командных элементов, присутствующих на экранах и отчетах как программных объектах ИС.

Выражение (7) позволит также отказаться от представления 3GL-модулей как элементов ИС, количество объектных точек которых остается неизменным вне зависимости от особенностей структур данных, обрабатываемых в этих модулях. Это повысит точность расчета объема работ по созданию ИС и, соответственно, повысит точность оценки трудозатрат на создание соответствующего IT-проекта.

Предлагаемая комбинация методов функциональных и объектных точек может быть использована в модели COCOMO II при условии, что каждый программный объект будет рассматриваться как самостоятельный программный модуль, для реализации которого следует написать определенное количество строк программного кода. В этом случае количество строк кода может быть получено на основе комбинации методов функциональных и объектных точек одним из следующих способов [6]:

а) в результате применения метода отката (backfiring);

б) в результате статистического анализа количеств строк кода, реализующих аналогичные модули в ранее выполненных IT-проектах.

Выводы

затрата информационный объектный точность

Предлагаемая комбинация методов функциональных и объектных точек с последующим использованием результатов расчета в модели COCOMO II позволяет повысить точность оценивания затрат на создание IT-проекта в ходе его инициации следующим образом:

а) за счет максимального использования доступных в ходе инициации IT-проекта сведений о предметной области и создаваемом продукте;

б) за счет использования возможности уточнения модели расчета затрат путем ввода дополнительных коэффициентов (системные характеристики классического метода функциональных точек);

в) предоставления возможности использования модели COCOMO II в ходе инициации IT-проекта, позволяющей учитывать особенности проекта, участников проекта и технологий его выполнения.

Список литературы

1. Шафер, Д. Управление программными проектами: достижение оптимального качества при минимуме затрат [Текст] / Д. Шафер, Р. Фатрелл, Л. Шафер. - М.: Издательский дом "Вильямс", 2003. - 1136 с.

2. Евланов, М.В. Задача оценивания затрат на создание информационной системы [Текст] / М.В. Евланов, Е.И. Соловьева // Materialy X mezinarodni vedecko - prakticka conference "Veda a vznik - 2013/2014". - Dil 34. Moderni informacni technologie. - Praha: Publishing House "Education and Science", 2014. - С. 45-48.

3. Соловьева, Е.И. Подход к повышению точности оценивания трудозатрат на создание IT-проекта [Текст] / Е.И. Соловьева // Радіоелектронні і комп'ютерні системи. - 2014. - № 1 (65). - С. 144-149.

4. Functional Point Counting Practices Manual. Release 4.1.1 [Text]. - Troy: IFPLUG, 2001. - 370 p.

5. COCOMO II Model Definition Manual [Электронный ресурс] // Сайт "Center for Systems and Software Engineering". - Режим доступа: ftp://ftp.usc.edu/pub/soft_engineering/COCOMOII/cocomo99.0/modelman.pdf.

6. Соловьева, Е.И. Сервис "Анализа затрат на создание IT-проекта информационной системы" [Текст] / Е.И. Соловьева // 18-й Международный молодежный форум "Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке". Сб. материалов форума. Т. 6. - Харьков: ХНУРЭ, 2014. - С. 149-150.

References

1. Shafer, D, Fatrell, R., Shafer, L. (2001). Software project management: achieving optimal quality at the lowest cost. Moskva: Publisihg house "Vilyams", 1136 p.

2. Ievlanov, M. V., Solovyova, E.I. (2014). The problem of estimating the cost of an information system. Materialy X mezinarodni vedecko-prakticka conference "Veda a vznik - 2013/2014", Dil 34. Moderni informacni technologie, Praha, Publishing House "Education and Science", 2014, 45-48.

3. Solovyova, E.I. (2014). The approach to improve the accuracy of estimation of labor costs for the creation of an IT-project. Radioelectonics and computer systems. Kharkov: Publishing house KhNAU "KhAI", № 1 (65), 144-149.

4. Functional Point Counting Practices Manual. Release 4.1.1 [Text]. Troy: IFPLUG, 2001, 370.

5. COCOMO II Model Definition Manual [Electronic Resource] // "Center for Systems and Software Engineering", ftp://ftp.usc.edu/pub/soft_engineering/COCOMOII/cocomo99.0/modelman.pdf.

6. Solovyova, E.I. (2014). Service "Cost analysis to establish IT-project of information system". 18 International youth forum "Radioelectronics and youth in XXI century", Vol. 6, Kharkov, Publishing house KhNURE, 149-150.

Размещено на Allbest.ru