Работа По курсу: Предметно-ориентированные экономические информационные системы : «Технико-экономические показатели разработки программных средств и их оценка»

метки: Разработка, Оценка, Характеристика, Прогнозирование, Специалист, Качество, Компонент, Создание

Основной задачей, стоявшей передо мной, в ходе написания этой курсовой работы, я видел изучение целей и задач технико-экономического анализа и обоснования программных средств, а также анализ характеристик программных объектов и факторов, определяющих центральное звено мой курсовой работы – технико-экономические показатели (в дальнейшем — ТЭП) при разработке программных средств (ПС).

Для этого я изучил предмет технико-экономического обоснования, ознакомился с экономикой жизненного цикла программных средств, определил цели технико-экономического анализа. Изучил вопрос прогнозирования технико-экономических характеристик программных средств, посредством ознакомления с: тремя классами методов прогнозирования; сформировавшимися видами исходных данных и группами данных о ТЭП для анализа показателей, а также, что немаловажно, рассмотрел основные методы прогнозирования технико-экономических характеристик ПС и классификацию оценочной деятельности и методы оценки технико-экономических показателей разрабатываемого программного продукта.

1.Понятие технико-экономического обоснования программного средства. Экономика жизненного цикла ПС.

технико-экономического обоснования (ТЭО)

первичный документ

оценки рисков

экономика жизненного цикла программных средств

Развитие этой области экономики связано с большими трудно­стями, типичными для новых разделов науки и техники, появ­ляющихся на стыке различных областей знания. В данном слу­чае особенности состоят в том, что руководители и разработчики комплексов программ, как правило, не знают даже основ эконо­мики разработки и производства сложной продукции, а эконо­мисты не представляют сущность объектов разработки — про­граммных средств, а также особенностей их создания, техноло­гического процесса и применения.

Объективно положение ослож­нено трудностью измерения характеристик таких объектов. Широ­кий спектр количественных и качественных показателей, которые с различных сторон характеризуют содержание этих объектов, и невысокая достоверность оценки их значений, определяют значи­тельную дисперсию при попытке описать и измерить свойства соз­даваемых или используемых ПС.

Особенности развития методов и процессов технико-экономического обоснования проектов ПС обусловлены, в част­ности, сложностью, и, в ряде случаев, неопределенностью харак­теристик предполагаемого продукта, технологических этапов и процессов разработки, производства и применения программ для ЭВМ. При разработке комплексов программ сложно переплета­ются содержание, этапы и распределение работ, возможен ряд возвратов на более ранние технологические этапы в процессе создания компонентов ПС, они имеют не совсем определенные границы начала и завершения. Специалисты в коллективе могут на некотором интервале времени решать несколько производствен­ных задач и заменять друг друга.

Анализ технико-экономических показателей и обоснование экономической ...

... фондоемкостью производства и большим сроком окупаемости. Для отделения фактической эффективности капитальных вложений экономический эффект рассчитан в виде получения прибыли от реализации продукции данного цеха. 2. ... равным 16 шт. 3. Организация труда и заработной платы а) Выбор и обоснование графика выхода на работу В проектируемом волочильном отделении установим трехсменный четырех бригадный ...

большие ошибки при планировании

пренебрежения тщательным техни­ко-экономическим обоснованием

Интуитивные оценки руководителями

• человек, в основном оптимистичен, и каждому хочется, чтобы проект ПС было меньше по размеру и более простым, что ве­дет к первоначальным недооценкам его сложности и к конфликтным ситуациям при разработке;
• человек обычно не полностью использует предыдущий опыт о сложности функций аналогичных ПС и, особенно, о боль­шом размере вспомогательных компонентов комплексов программ, которые также должны быть разработаны;

— отдельные специалисты, как правило, не знакомы со всем объемом проекта и пожеланиями пользователей, что приводит к не­дооценке второстепенных функций и компонентов ПС, к отсутствию реалистичного применению накопленных знаний при оценивании размера и сложности проекта.

при относительно небольших усилиях, применяя, в ча­стности ,

Часто разработчики ПС не в состоянии привести заказчику или руково­дителю проекта достаточно обоснованные доказательства не ре­альности выполнения выдвигаемых требований и предложенных ограниченных бюджета и сроков. Это приводит к оптимистиче­ской переоценке выгод новой программной разработки, к недо­оценке роли других конкурирующих предложений при заключе­нии контрактов на разработку, и вследствие этого — к неизбеж­ным перерасходам средств и к снижению качества ПС.

Руководи­тели конкретных проектов обычно не в состоянии достаточно обос­нованно определять, сколько времени и затрат труда потребуется на каждый этап и работу программной части проекта системы. Вследствие этого, они не могут оценить, насколько успешно вы­полняется имеющийся план разработки ПС. Это, как правило, означает, что программная часть проекта системы с самого на­чала выходит из-под контроля и возможна катастрофа с реализа­цией и завершением проекта всей системы в требуемый срок с заданным качеством.

методы оценивания

• исходные тексты программных компонентов различны и по отдельности не определяют сложность и размер конечного продук­та;
• разработка сложных ПС требует творчества и сотрудничест­ва разных специалистов, индивидуальное и групповое поведение которых, как правило, трудно предсказать;
• в области экономики жизненного цикла ПС накоплен отно­сительно небольшой опыт количественных оценок, и его трудно увеличивать, проводя и не обобщая разрозненные эксперименты.

по сбору

реальные за­траты ресурсов:

возможны обобщения

2. Цели и задачи технико-экономического анализа и обоснования комплекса программ.

Технико-экономический анализ разработки комплексов про­грамм

Технико-экономический анализ деятельности предприятий

... положительное значение - 4. 1.3 Анализ тэп работы парка подвижного состава Для анализа технико - экономических показателей работы парка подвижного состава ... тыс. тQобщ917100100810011700001167440Общий грузооборот, тыс. кмPобщ641940063525002749500026063100Общая грузоподъемность, тqобщ648828127213364. Производственная программа по ТО и РТрудоемкость технических воздействий, чел· ...

минимизируя затраты на разработку

технико-экономический анализ и обоснование необходимых ресурсов для создания проекта ПС

при технико-экономическом анализе и обосновании проектов ПС возможны два сценария:

• создание и весь жизненный цикл комплекса программ и/или базы данных ориентируется на массовое тиражирование и распро­странение их на рынке, среди заранее не известных пользователей в различных сферах и внешней среде применения;
• при этом отсутст­вует конкретный внешний потребитель-заказчик, который определя­ет и диктует основные требования к ПС и финансирует проект;

• разработка проекта ПС и/или БД предполагается для кон­кретного потребителя-заказчика с определенным, относительно не­большим тиражом и с известной областью и внешней средой приме­нения.

принципиально различаются методами

Пер­вый сценарий

эффективности

к стоимости

Второй сценарий

Первая цель

Вторам цель

Третьей целью

• эффективного распределения общих трудовых ресурсов, ис­пользуемых при разработке программ;
• развития и повышения экономической эффективности техно­логий, применяемых для создания ПС различных классов;
• рационального повышения уровня комплексной автоматиза­ции технологий разработки ПС;
• выбора методов и инструментальных средств, в наибольшей степени способствующих снижению длительности создания и сово­купных затрат на ПС, а также повышению их качества.

Четвертой целью

экономии совокуп­ных затрат общественного труда

На практике классы систем при анализе обычно имеют ряд близких по значимости целей применения, и соответствующих им характеристик качества. В результате эффективность технологиче­ских решений приходится оценивать одновременно по нескольким показателям. Для этого стремятся сформулировать обобщенную ска­лярную функцию эффекта и затрат или строится нормированный вектор показателей качества. Для многокритериальной, векторной оптимизации решений разработан ряд методов, использование кото­рых зависит от конкретных особенностей анализируемых изделий. Кроме того, широко применяется последовательный анализ по от­дельным показателям качества с учетом их приоритета.

в условиях неопределенности

Программно-целевое планирование

первому классу

второй класс

третьему классу

С позиции технико-экономического анализа жизненный цикл ПС можно разделить на две части, существенно различающиеся особенностями процессов, технико-экономическими характеристи­ками и влияющими на них факторами.

В первой части ЖЦ

Вторая часть ЖЦ

базе накопления опыта и анализа развития конкретных типов и версий ПС.

3. Прогнозирование технико-экономических характеристик программных средств

Целью рассматриваемых прогнозов

Объектом прогноза по времени

Глубина прогнозов

три класса методов

Технико-экономическое обоснование проекта ресторана на 60 посадочных ...

Технико-экономическое обоснование проекта ресторана на 60 посадочных мест и кафетерия 1.1 Расчет стоимости основных фондов 1.1.1 ...

• экспертных оценок — индивидуальных и групповых;
• экстраполяции и расчета по аналогам-прототипам;
• моделирования — логические, математические и информа­ционные модели оцениваемых характеристик систем или процес­сов.

Эти методы могут быть связаны и при создании конкретных ме­тодик прогнозирования в той или иной степени используются их сочетания. В зависимости от объектов, целей и глубины прогноза по времени изменяется доминирующий класс используемых методов. Поэтому, прежде всего, необходимо сформулировать особенности прогнозирования ТЭП.

Для прогнозирования процессов и технико-экономических характеристик ПС используются исходные данные двух типов: характеристики самого прогнозируемого объекта или процесса, для которого необходимо спланировать жизненный цикл, и характери­стики аналогов-прототипов, в некоторой степени подобных плани­руемому, о которых известны технико-экономические показатели уже завершенных аналогичных процессов. Совместная, корректная обработка исходных данных этих двух типов позволяет получать новые, прогнозируемые характеристики процессов и ТЭП предпола­гаемого жизненного цикла ПС

Исходные данные первого типа

Второй тип исходных

В общем случае для оценки, прогнозирования и обоснования техни­ко-экономической эффективности разработки нового комплекса про­грамм необходимы исходные данные:

• обобщенные характеристики использованных ресурсов и технико-экономические показатели завершенных разработок — про­тотипов ПС, а также оценки влияния на них различных факторов объекта и среды разработки;
• реализованные планы и обобщенные перечни выполненных работ, реальные графики проведенных ранее оценок и разработок различных ПС;
• цели и содержание частных работ в процессе создания пре­дыдущих, сложных комплексов программ и требования к их выпол­нению для обеспечения необходимого качества ПС в целом;
• структура и содержание документов, являвшихся результа­том выполнения ранее отдельных работ.

Наиболее успешно используются обобщенные ТЭП при более или менее однородных условиях разработки, которые достаточно близки к условиям прогнозируемого проекта. Такие ТЭП и факторы, их определяющие, изучены в процессе обработки значительного статистического материала реальных отечественных и зарубежных разработок. Исходные данные о графиках реализации част­ных работ при создании прототипов ПС содержатся в некоторых публикациях об опыте планирования и использования планов работ при создании ПС различных классов и назначения. Подобные пе­речни могут использоваться в качестве проектов предварительных планов работ по созданию конкретных ПС. Их целесообразно адап­тировать в процессе подготовки рабочих планов путем детального учета конкретных особенностей нового проекта ПС.

способны резко по­высить достоверность прогнозов трудоемкости и длительно­сти создания ПС

Таким образом, возникает дилемма: либо использовать для про­гнозирования в качестве исходных, значения ТЭП нескольких самых последних завершенных разработок, либо привлекать большее число данных, в том числе в значительной степени устаревших разработок. В первом случае точность исходных данных обусловлена малой ве­личиной выборки, а во втором — влиянием старых разработок, вы­полненных при других технологиях и средствах автоматизации. В обоих случаях необходимо оценивать величину временного интер­вала запаздывания опорных данных для прогнозирования, относи­тельно начала новой разработки ПС. В первом случае это запазды­вание может составлять 3-5 и более лет, а во втором — может быть в 1,5-2 раза больше. Анализ факторов и условий, при которых осуще­ствлены ранее выполненные разработки, позволяет уточнять и пере­считывать их ТЭП на время начала прогнозируемого проекта. В ре­зультате повышается точность оценок для новой разработки. Следо­вательно, глубина прогноза и глубина используемых результатов предшествующих разработок являются важными факторами, влияю­щими на достоверность оценок.

Методы прогнозирования

Методы экспертной оценки

оценкой одного экс­перта

Ограничения при прогнозировании

Прогнозирование ТЭП нового ПС в свою очередь требует некоторых затрат

группы

• одиночные аналоги завершенных разработок ПС, харак­теристики которых, технология и условия создания достаточно близки к подобным показателям вновь разрабатываемого ком­плекса программ;
• обобщенные ТЭП нескольких в значительной степени по­добных разработок ПС, выполненных на одном и том же предпри­ятии, при использовании одинаковой технологии и системы авто­матизации коллективами специалистов, близкими по квалифика­ции;
• обобщенные ТЭП ряда родственных предприятий, соз­дающих близкие по классу ПС, с применением собственных тех­нологий и систем автоматизации.

однородные условия

На достоверность прогнозов ТЭП влияет не только точность сведений о предшествующих разработках, но и достоверность ха­рактеристик объекта и условий прогнозируемой разработки. С учетом этого целесообразно выделить три вида прогнозов технико-экономических характеристик разработок ПС:

• первичные оценки

уточненные оценки

• текущие прогнозы

мониторинг и тех­нико-экономическое сопровождение процесса разработки

масштаба проекта

• приемлемый для заказчика минимум функций и требований к проекту;
• разумную вероятность успеха с точки зрения возможностей коллектива разработчиков.

обязательно

заказчики несут финансовую ответственность

не коллективу разра­ботчиков или поставщику

действительной

• несовершенство исходных данных для оценивания ТЭП (оценки размера, рейтинги влияния факторов) определяет важность для руководителя проекта пересматривать их оценки, учитывая но­вую информацию, чтобы обеспечить более реальную основу для дальнейшего управления проектом;
• вследствие несовершенства методов оценивания ПС следует сравнивать оценки с действительными значениями и использовать эти результаты для улучшения методов оценивания ТЭП;
• проекты ПС имеют тенденцию к изменению характеристик и экономических факторов и руководителю проекта необходимо идентифицировать эти изменения и выполнять реалистичное обнов­ление оценок затрат.

сбалансированного состава целей

• первичная оценка ТЭП при подготовке концепции и техни­ческого задания на новый комплекс программ на основе экспертных данных размера ПС, производительности труда или стоимости раз­работки одной строки текста программ — прототипов;
• прогнозирование ТЭП при предварительном и детальном проектировании ПС на базе расчетных значений трудоемкости и длительности разработки комплекса программ по данным модели СОСОМО с учетом влияния различных дополнительных факторов;
• определение технико-экономических показателей ПС с уче­том доступных оценок множества факторов и календарное планиро­вание разработки сложного комплекса программ с использованием системы ПЛАПС.

В качестве основных критериев выбора методик прогнозирова­ния ТЭП разработки ПС целесообразно учитывать возможность их использования, как на начальных, так и на более поздних этапах разработки, а также наличие апробирования методик в отечествен­ной и зарубежной практике.

первой методике

три ключевых фактора

• размер — масштаб, подлежащих разработке полностью новых программных компонентов;
• размер и относительная доля готовых программных компо­нентов, которые могут быть заимствованы из предшествовавших проектов и повторно использованы в новом проекте ПС;
• относительные затраты ресурсов на создание проекта: труда специалистов, времени или бюджета на единицу размера (на строку текста программ) проектируемого ПС.

Эти факторы могут быть оценены квалифицированными экс­пертами на основе имеющегося у них опыта реализации предшест­вовавших подобных проектов, а также использования опубликован­ных данных. При наличии необходимых данных важно оценить их достоверность и возможную точность (30 — 40%).

Наименее точный из перечисленных факторов полностью определяет достоверность расчета технико-экономических показателей проекта ПС поэтому желательно, чтобы значения точности экспертного оценивания пе­речисленных факторов были сбалансированы.

методика, состоящая из следующих шагов

> экспертная оценка размера — масштаба, числа строк предпо­лагаемого текста разрабатываемых программ, с учетом размера по­вторно используемых компонентов и характеристик возможного языка программирования (этапы 1.1-1.2);

• >
• экспертная оценка возможной средней производительности труда специалистов при разработке программ и/или стоимости раз­работки одной сроки текста программ проекта ПС (этапы 2.1. — 2.2);

• >
• расчет возможной полной трудоемкости и длительности раз­работки проекта ПС, а также среднего числа специалистов, необхо­димых для его реализации (этапы 3.1 — 3.3);

• >
• обобщение основных технико-экономических показателей и полной стоимости разработки проекта ПС, анализ результатов и тех­нико-экономическое обоснование рентабельности продолжения проектирования комплекса программ (этапы 4.1 —4.2).

Таблица 4

Класс и функции проекта ПС	Цели анализа и возможная достоверность исходных данных	Выбор методики и сценария оценки технико-экономических показателей
1.1. Экспертная оценка размера — масштаба программ проекта ПС	1.2. Экспертная оценка доли готовых повторно используемых компонентов	Экспертная оценка обобщенного размера программ
2.1. Экспертная оценка производительности труда при разработке программ проекта ПС	2.2. Экспертная оценка стоимости разработки одной строки текста программы проекта ПС	Экспертная оценка удельных затрат на строку текста программы
3.1. Расчет полной трудоемкости разработки проекта ПС	3.2. Расчет полной длительности разработки проекта ПС	3.3. Расчет необходимого среднего числа специалистов для разработки проекта ПС
4.1. Обобщение основных технико-экономических показателей и полной стоимости разработки проекта ПС	4.2. Анализ результатов и технико-экономическое обоснование продолжения проектирования ПС

экспертные оценки

4. Характеристики и технико-экономические показатели программного средства.

Труднее всего обосновать технико-экономические показа­тели разработки комплекса программ в начале проекта, когда еще не сформировались достаточно четкие представления о функциях и свойствах ПС, подлежащего разработке. На базе этих оценок желательно сделать общий вывод, стоит ли зани­маться данным проектом в дальнейшем и на каких условиях следует заключить контракт на его выполнение. Когда разработ­ка программного проекта близится к завершению, с целью уточ­ненного оценивания ТЭП следует учитывать некоторые допол­нительные аспекты и спецификации. Однако общую смету, вре­мя работы над проектом и объем необходимых трудозатрат не­обходимо оценивать как можно раньше. При этом целесообраз­но поэтапно рассматривать ряд факторов, влияющих на техни­ко-экономические показатели разработки ПС, представленные в таблице №1, которые в данном разделе используются как основа для последовательности их изложения.

два основных эта­па.

Классы и характеристики программных средств по стандарту ISO 180 12182

Концептуальные требования к рассматриваемым классам программных средств

Три базовых класса комплексов программ для анализа технико- экономических показателей

Функциональная пригодность — основа определения технико-экономических показателей программных средств

Характеристики сложности программных средств при анализе технико-экономических показателей

Описания единиц размера — масштаба и качества компонентов и комплексов программ

Единицы измерения трудоемкости разработки компонентов и комплексов программ

Единицы измерения длительности разработки комплекса программ — начала и окончания проекта

Технико-экономические показатели на единицу размера программной продукции

Технико-экономические показатели на этап разработки программного средства

Числа ошибок в комплексе программ в зависимости от длительности разработки

Таблица 1

Уточнение размеров создаваемого ПС должно предшествовать этапам проектирования и кодирования программ, выполняемым с целью реализации требований на практике. Путем оценивания ТЭП можно спрогнозировать общий объем ресурсов, который необходим для выполнения данного проекта. При этом должны учитываться за­траты времени, количество специалистов, бюджетные и другие огра­ничения.

обобщенные характеристики и атри­буты, рассматриваемых комплексов программ

• функции прикладных ПС — системы управления объектами или процессами; САПР, организационные, административные и обучающие системы;

• прикладная область системы — оборудование и аппаратура управления процессами и объектами;
• САПР, информационные, ад­министративные и обучающие системы;

• режим эксплуатации — обработка данных в режиме реального времени;
• масштаб, размер ПС — средний или большой;
• представление данных — предметное, формализованные опи­сания объектов или процессов;
• критичность ПС — высокая, должна быть предотвращена возможность больших экономических потерь, повреждения дорогой собственности или угроза человеческой жизни;
• класс пользователей — технические процессы, средства и объекты, обучающиеся и квалифицированные специалисты;
• стабильность ПС — маловероятное или дискретное внесение изменений в процессе регламентированного сопровождения;

• готовность программного продукта — заказное, для конкрет­ного применения в системе, или для массового распространения на рынке и среди предприятий;

• требуемые рабочие характеристики: время отклика — бы­строе (секунды или минуты);
• производительность — большая или средняя;

• требования безопасности и надежности — высокие и критиче­ские;
• вычислительная система и среда — микропроцессорное управление или сложные системы реального времени;
• требования к вычислительным ресурсам — высокие, почти полное использование ресурсов по основному функциональному назначению.

три доста­точно различающихся базовых класса

встроенные

полунезависимые

распространенные

Все остальные классы ПС могут быть упорядочены между вы­деленными классами, и для них получены оценки изменения трудо­емкости относительно максимальной для ПС реального времени. Экспериментальные оценки трудоемкости имеют значительную дисперсию, которая обусловлена рядом трудно учитываемых факто­ров. Малые разработки при небольших коллективах специалистов характеризуется большими коэффициентами вариации значений трудоемкости вследствие высокой роли индивидуальной способности специалистов. Трудоемкость разработки сложных ПС размером порядка 100 тыс. строк описывается более стабильными значениями, что обусловлено усреднением творческих возможностей специали­стов и условий их труда в больших коллективах, а также возраста­нием роли руководящего и вспомогательного персонала. В этой об­ласти объемов статистические данные лучше аппроксимируются эмпирическими зависимостями с учетом основных факторов.

мас­штаб — размер

Совокупная трудоемкость

различаются квалифи­кацией и степенью участия

начало разработки

Окончанием разработки

Суммарные затраты на создание комплекса программ

для прогнозирования ее тру­доемкости и суммарных затрат

Длительность разработки комплекса программ

В то же время множество факторов и неопределенность дости­гаемого качества программ приводят к тому, что влияние затрат на длительность разработки имеет размытую характеристику. При из­менении размеров сложных ПС и трудоемкости в широком диапазо­не длительность разработки изменяется мало по сравнению с затра­тами. Для каждого размера ПС при заданном качестве существует «область невозможного сокращения длительности разработки», ко­торую не удается преодолеть при любом увеличении затрат труда. Для планирования разработки ПС и регулярного управления этим процессом необходимы частные экономические показатели в зави­симости от различных факторов. Такие показатели могут формиро­ваться: по этапам разработки, на единицу продукции, как относи­тельные затраты на достижение заданной характеристики качества программ или как составляющие суммарных затрат в жизненном цикле программ.

Технико-экономические показатели на единицу размера про­граммной продукции

стоимость одного оператора или строки текста

Технико-экономический анализ разработки ПС в денежном вы­ражении имеет ряд существенных трудностей, которые ограничили его применение при оценке проектов по следующим причинам:

• предприятия и фирмы, создающие ПС, имеют значитель­ные различия в уровне заработной платы специалистов, что не все­гда прямо отражается на их производительности труда;
• каждое предприятие имеет накладные расходы и налоги, которые могут значительно различаться и никак не влияют на тру­доемкость и длительность непосредственной разработки ПС;
• весьма различны оснащенность предприятий технологиями и средствами вычислительной техники, а также затраты на их при­обретение и эксплуатацию;
• из общих затрат на аппаратуру и эксплуатацию технологи­ческих ЭВМ и отладочных стендов сложно выделить долю, которую необходимо включить в стоимость разработки конкретного ПС.

Тем не менее, для заключения контрактов на разработку ПС и для оценки интегральных затрат на проекты комплексов программ приходится применять величины затрат в денежном выражении. Для этого вырабатываются соглашения между заказчиком и раз­работчиком по преодолению перечисленных выше трудностей. Ни­же приведены некоторые характеристики разработки программ и влияние ряда факторов на стоимость создания ПС.

Технико-экономические показатели на этап разработки

Во многих случаях важны не столько затраты на создание ПС сколько длительность разработки. Локальное ускорение отдельных этапов разработки (особенно начальных) может приводить к значи­тельному увеличению длительности других этапов и к общему воз­растанию длительности проектирования. Поэтому совершенствова­ние технологии и средств автоматизации проектирования сопряжено с перераспределением затрат и длительностей этапов работ с целью сокращения общей длительности разработки проекта, в некоторых случаях даже за счет увеличения суммарных затрат.

Характеристики ошибок при разработке программ

Характеристики ошибок непосредственно связаны с достигае­мыми корректностью, безопасностью и надежностью функциониро­вания программ. Изучение характеристик ошибок при разработке реальных программ позволило создать ряд математических моделей, обеспечивающих возможность прогнозирования длительности раз­работки и затрат, необходимых для достижения определенной безо­пасности и надежности программ. Анализ и обобщение ха­рактеристик выявленных и устраненных ошибок в процессе разра­ботки позволяет контролировать и прогнозировать качество про­грамм при аналогичных разработках.

Стремление заказчиков резко ускорить разработку, снизить за­траты или нерационально увеличить нормативы для специалистов, всегда сопряжено со снижением качества в трудно оцениваемых пределах. При рассмотрении ТЭП разработки ПС ниже предполага­ется достаточно высокое, однако, не всегда зафиксированное каче­ство программ. Имеющиеся попытки введения заказчиками нормативов на ТЭП для разработчиков либо не способствуют выполнению их управляющей и регламентирующей роли (если они занижены), либо приводят к снижению качества программ (если они завышены).

Поэтому приводимые далее ТЭП следует использовать с учетом всех условий, для которых они получены, и нецелесообразно приме­нять в качестве нормативов при конкретных разработках. Они могут служить только ориентирами для оценки и обоснования экономи­ческих характеристик аналогичных проектов ПС.

Выбор и применение единиц измерения размера программ

необходимо определить основные понятия и единицы измерения:

плохая работа специалистов или некорректная техника и методы оценки ТЭП

• проблема может быть недостаточно хорошо понята разра­ботчиками и/или заказчиками из-за того, что некоторые факты были упущены или искажены из-за предвзятого к ним отношения;
• недостаток либо полное отсутствие исторических данных и прототипов не позволяет создать базу для оценок и прогнозирования в будущем;
• специалисты-оценщики могут потерпеть неудачу при по­пытке описания того, насколько большой может быть система или комплекс программ, еще до их создания или даже еще до этапа разработки предварительного проекта;
• проектирующая организация не располагает стандартами, с помощью которых можно выполнять процесс оценивания (либо в случае наличия стандартов их никто не придерживается);
• в резуль­тате наблюдается недостаток совместимости при осуществлении процесса оценивания;

• менеджеры проектов полагают, что было бы неплохо фик­сировать требования в начале проекта, заказчики же считают, что не стоит тратить драгоценное время на разработку спецификации требований и оценки размеров проекта;
• для достижения желаемой четкости в функционировании других частей системы (интерфейсов наследованной системы, ап­паратного обеспечения и т.д.) могут потребоваться дополнитель­ные компоненты ПС, что скажется на размерах программного про­дукта;
• имеет место недостаточно четкое представление об ограни­чениях на уровне системы и возможностях совершенствования рас­сматриваемого программного продукта.

Исследованию различных единиц измерения, используемых при оценке размеров ПС, посвящены рассмотрению некоторых наиболее часто используемых из них. Выбор этих единиц зависит от конкретного проекта и потребностей организации. За рубежом чаще всего размер ПС определяется в терминах строк кода (Lines of Code — LОС), функциональных точек и точек свойств. Вне зависимости от того, оценивается ли конечный продукт, как в случае с применением показателя LОС, либо некоторая его абст­ракция или модель, в данном случае оценке подвергаете то, чего еще нет в природе. Поэтому оценивание размеров ПС представля­ет значительные трудности.

Размер или масштаб программ

Важная задача при оценивании ТЭП

5. Оценка технико-экономических показателей программных средств.

Основными ресурсами у разработчиков

Эта неопределенность уменьшается по мере детализации и углубления содержания и функций проекта, как только фиксируются конкретные принципы функционирования и концепция ПС. На этом этапе оценка достоверности размера уменьшается приблизительно до 40%.

Рис.1

Это вполне объяснимо, поскольку еще не уточнены структу­ра и многие детали проекта. Эти вопросы могут быть раз­решены во время разработки структуры и спецификаций требова­ний к ПС и тогда можно оценить размер ПС с точностью до 15 -20%. После завершения разработки и подтверждения проектных спецификаций при детальном проектировании комплекса про­грамм может быть определена структура внутренних данных и функции программных компонентов. На этом этапе оценка раз­мера и трудоемкости проекта может составить около 10%. Неоп­ределенности оценок могут быть обусловлены: особенностями конкретных алгоритмов, управления их работой, обработки оши­бок, инициализации и завершения сеансов работы и т.д. Эти уточнения размеров ПС и компонентов могут быть решены к концу детального проектирования, однако при этом сохраняется неопределенность оценки размера комплекса программ и его трудоемко­сти порядка 5 — 10%, связанная с тем, насколько хорошо про­граммисты понимают спецификации, в соответствии с которыми они должны кодировать программу. Основной вывод, выте­кающий из рис.1, состоит в необходимости быть последова­тельным при определении исходных данных при оценке ТЭП для различных компонентов программного продукта и этапов проек­тирования.

сбалансированного

Рис.2

При оценках ТЭП

• цели оценивания ТЭП должны быть согласованы с по­требностями в информации, способствующей принятию решений на соответствующем этапе проекта ПС;
• достоверность оценок ТЭП должны быть сбалансированы для различных компонентов системы и величина уровня неопреде­ленности для каждого компонента должна быть примерно оди­наковой, если в процессе принятия решения все компоненты имеют одинаковый вес;
• следует возвращаться к предшествующим целям оценива­ния и изменять их, когда это необходимо для ответственных бюджетных решений, принимаемых на ранних этапах и влияю­щих на следующие этапы.

Измерение размера, оценка и составление графика разработки сложным образом переплетаются в процессе планирования проекта. На самом деле довольно сложно создать реальный график (учиты­вающий обязанности исполнителей, их зависимости, перекрытие действий, а также дату поставки продукта) без информации об объ­еме трудозатрат, требуемых для выполнения каждой задачи (напри­мер, определения нагрузки сотрудников на месяц).

Достаточно трудно оценить объем трудозатрат, необходимых для выполнения задачи, без достоверной информации относительно ее размера . Та­ким образом, измерение размера (сложности) предшествует оценке ТЭП, а эта оценка, в свою очередь, предшествует составлению гра­фика работ. Каждое из этих важных действий проекта может быть выполнено с помощью различных методик. Недостаточно достоверные оценки влекут проблемы взаимодействия разработчика с заказчиком и увеличивают степень риска проекта.

установка реальных ожиданий

Исходные данные реальных завершенных разработок

основные закономерности и влияние факторов на технико-экономические показатели

необходимы исходные данные

• обобщенные характеристики использованных ресурсов и технико-экономические показатели завершенных разработок — прототипов ПС, а также оценки влияния на их характеристики различ­ных факторов объекта и среды разработки;
• реализованные и обобщенные перечни выполненных работ и реальные графики проведенных ранее разработок различных клас­сов ПС;
• цели и содержание частных работ в процессе создания слож­ных комплексов программ и требования к их выполнению для обес­печения необходимого качества ПС в целом;
• структура и содержание документов, являвшихся результа­том выполнения частных работ.

С_р

планирование проводится итерационно

отсутствует достоверная кооперационная статистика

— последовательную, иерархическую детализацию и поэтапное уточнение планов и прогнозов в соответствии с повышением полно­ты и достоверности исходных данных об объекте и среде разработ­ки, получаемых в процессе создания ПС;

• использование прототипов технико-экономических показа­телей, перечней и графиков частных работ как основных исходных данных для прогнозирования и планирования разработки новых ПС;
• целесообразность и возможность выбора первичного прото­типа перечня работ, достаточно адекватного исходным данным про­ектируемого ПС, и возможность его уточнения проектировщиком;
• регистрацию, обобщение и хранение реализованных рабочих планов и значений ТЭП для их использования в качестве прототипов при планировании последующих аналогичных разработок.

Таким образом, в процессе планирования после использования прототипов для прогнозирования и планирования очередной разра­ботки происходит ее реализация, данные которой могут быть ис­пользованы в качестве прототипов для последующих проектов. Тем самым может быть создана последовательно уточняющаяся база данных, позволяющая повышать достоверность прогнозирования и планирования разработок ПС определенного класса. Внутри этого цикла может происходить разработка конкретного ПС, для которой характерно также последовательное уточнение и детализация про­гнозов и планов.

трудоем­кость

Трудоемкость разработки программных средств

двумя сомножителями

вторым сомножителем

разделения ПС на два типа

трудо­емкость разработки строки

Накопленный опыт создания ПС позволил выделить группы факторов, влияющих на выбор технологии и на затраты С (рис.2).

Абсолютная величина С , так же как и длительность разработки, зависят от ряда факторов, которые могут изменять их в различных направлениях. Наибольшее влияние на них оказывает размер ПС, который из всех параметров изменяется в самом широ­ком диапазоне. Поэтому при первичной оценке непосредственных затрат и длительности полного цикла разработки сложных ПС раз­мер программ используется в качестве базового доминирующего параметра . Остальные факторы можно учитывать поправочными коэффициентами при уточнении интегральных показателей.

Для совокупностей ПС первого и второго классов, исследовалась зависимость трудоемкости разработки программ С от их объемов — П . Для аппро­ксимации зависимости трудоемкости от размера ПС наиболее часто использована степенная функция вида:

С = АхП^Е

При разработке ПС большого размера в значительной степени, должна возрастать сложность разработки по сравнению с ПС малого объема, так как в больших программах существенно усложняются взаимосвязи компонентов по информации и управлению, а также становятся более трудоемкими процессы планирования и управле­ния проектом в ходе разработки. Выдвинутая гипотеза, о возраста­нии трудоемкости разработки с ростом размера ПС быстрее, чем по линейному закону, справедлива, если показатель степени в получен­ном уравнении регрессии Е > 1. По методу наименьших квадратов в ряде работ определены коэффициенты A и Е в уравнениях степенной регрессии, показывающие характер зависимости трудо­емкости от размера ПС. В таблице 3.1. представлены значения коэффициентов регрессии для моделей КОМОСТ, СОСОМО и ПРОМЕТЕЙ, для основных классов проектов программных средств. Выражение (1) с использованием этих коэффициентов и значений П размера ПС в тысячах строк ассемблера рекомен­дуется для прогнозирования трудоемкости полной разработки в человеко-месяцах.

Таблица 2

Коэффициенты моделей для оценки трудоемкости разработки

программных средств

Коэффициент А	Коэффициент Е	Модель и тип программных средств
2,4	1,05	Базовая — КОМОСТ
3,6 3,0 2,4	1,20 1,12 1,05	Детализированная модель СОСОМО: — встроенный; — полунезависимый; — независимый.
2,94	1,15	СССОМО 11.2000 Крупный проект 100 KSLOC
10,0 6,1	1,21 1,17	ПРОМЕТЕЙ Системы реального времени; Информационно-поисковые системы.

При разработке крупномасштабных ПС делаются большие затраты на создание технологии, средств автоматизации и унифика­ции разработки, чем при разработке малых ПС. Небольшие ПС часто разрабатываются неопытными коллективами, которые к тому же пренебрегают автоматизацией технологии и применением совре­менных методов структурного проектирования комплексов про­грамм. Так как малые ПС во многих случаях относятся исторически к первому временному периоду — 70 — 90-е годы, когда уровень автоматизации технологии был низок, то и трудоемкость их разра­ботки была достаточно высокой. Эти обстоятельства приводят к тому, что возрастает трудоемкость создания относительно неболь­ших. ПС, а рост суммарных затрат на разработку крупных ПС замедляется, что отражается на величине показателя степени Е , значения которого в некоторых анализируемых выборках иногда получены меньше единицы.

Если бы представилась возможность получить ТЭП по одно­родной выборке ПС разного объема, разработанных по единой технологии на более или менее одном интервале времени, то, конечно, трудоемкость возрастала бы при увеличении П с коэффи­циентом Е > 1. На практике часто пользуются упрощенной линей­ной зависимостью трудозатрат от размера ПС ( Е = 1).

Такое упрощение при недостаточном объеме статистических данных и отсутствии сведений по заранее обусловленным (управляемым) зна­чениям факторов разработки ПС иногда можно считать допусти­мым.

На рис. 3 по уравнениям регрессии (1) построены в лога­рифмическом масштабе зависимости трудозатрат от размера для ПС двух классов. Первый (встроенные — СРВ) и второй (ИПС) классы ПС, отчетливо различаются по трудоемкости разработки. Более высокой точности оценки трудоемкости разработки только по одной переменной — размеру ПС, по-видимому, невозможно получить, так как процесс разработки зависит от большого числа факторов, которые следует учитывать при оценке трудоемкости. Наиболь­шие трудозатраты обычно необходимы для разработки крупномас­штабных комплексов программ реального времени, так как данный класс программ используется в наиболее ответственных автоматизи­рованных системах.

Затраты на разработку С и объем программ П могут быть свя­заны через показатель интегральной средней производительности труда разработчиков Р .

Рис.3

Для учета влияния на С различных факторов удобно пользо­ваться коэффициентами (рейтингами) изменения трудоемкости (КИТ) — M ( i , j ) , учитывающими зависимость j -го фактора от i -й со­ставляющей совокупных затрат. В них входят факторы процесса не­посредственной разработки, факторы программной и аппаратурной оснащенности, а также квалификация специалистов. Не­посредственно затраты на разработку можно представить как част­ное от размера ПС и производительности труда Р = 1 / А , корректи­руемой произведением коэффициентов изменения трудоемкости (КИТ — М ( i , j ) ):

_П

C = х П M ( i , j ) = A х ПЕ х ПМ( i , j ) (2)

Р i,j i,j

Длительность разработки программных средств

Таблица 3

Коэффициенты моделей для оценки трудоемкости разработки

программных средств

Коэффициент	Коэффициент	Модель и тип
G	Н	программных средств
2,5	0,38	Базовая — КОМОСТ
Детализированная модель СОСОМО:
2,5	0,32	— встроенный;
2,5	0,35	— полунезависимый;
2,5	0,38	— независимый.
СССОМО 11.2000
3,67	0,328	Крупный проект 100 KSLOC
ПРОМЕТЕЙ
3,51	0,31	Системы реального
времени;
3,78	0,28	Информационно-поисковые системы.

Диапазону размеров современных ПС в три-четыре порядка (до 10 млн. строк) соответствуют приблизительно такие же диапазоны изменения трудоемкостей и стоимостей их разработок. Однако, очевидна принципиальная нерентабельность разработки даже очень сложных ПС более 5 лет. С другой стороны, программы даже в несколько тысяч строк по полному технологическому циклу с испытаниями как продукции редко создаются за время, меньшее, чем полгода-год. Таким образом, вариация длительностей разрабо­ток ПС много меньше, чем вариация их трудоемкостей, и не превы­шает десятикратный диапазон. Длительности разработок Т ограни­чены сверху и снизу, и одним из основных факторов, определяющих эти границы, является объем программ – П.

консерватизм

Любые ПС должны поступать на эксплуатацию до того, как в

верхний предел

нерациональных

Границу снизу

невозможного

нерациональных

Для конкретного планирования длительностей создания ПС оп­ределенных классов необходимо для каждого предприятия исследо­вать и обобщать технико-экономические показатели реальных разра­боток, однородных по технологии и другим условиям. Такие обобщения при конкретных условиях разработок позволяют полу­чить опорные абсолютные значения длительностей для некоторых размеров ПС. Эти абсолютные значения могут быть использованы для расчета коэффициентов регрессии с целью прогнозирования длительностей разработок на базе выявленных закономерностей и реальных опорных значений для конкретных условий разработки.

Обобщенные данные длительности разработки Т по классам программ в ряде работ аппроксимировались уравнениями регрессии по методу наименьших квадратов в зависимости от размера ПС и от трудоемкости их разработки (таблица 2):

T = G x C ^Н . (3)

Зависимости Т от размера программ П значительно разли­чаются для классов ПС. Это определяется различием сложности классов программ, применяемых языков программирования и единиц измерения объема ПС, следствием чего является различие значений размера созданных программ при одной и той же длительности и трудоемкости разработки. Чтобы исключить ошиб­ки, связанные с неопределенностью измерения размера программ, исследована зависимость длительности разработки от ее трудо­емкости . Учитывалась только трудоемкость непосредст­венной разработки программ С без затрат на средства автоматизации разработки. Обработка тех же, что выше, наборов данных позволила получить коэффициенты уравнения регрессии представленные в таблице 2. Средние значения длительности разработки классов ПС практически не различаются в зависимости от трудоемкости разработки программ.

Оценка требуемого среднего числа специалистов

Средняя производительность труда

При разработке программных модулей и компонентов отдель­ными специалистами или небольшими группами производитель­ность труда при написании одних и тех же текстов автономных про­грамм может различаться в десяток раз в зависимости от их таланта и трудоспособности и достигать тысяч строк за человеко-месяц. Од­нако достаточно полное тестирование, документирование, комплексирование и оформление в крупные комплексы программного про­дукта, приводят к снижению интегральной производительности до величин в несколько сотен строк текста за человеко-месяц. Для крупных проектов класса СРВ 80-е годы приводятся величины 100 — 150 строк на человеко-месяц, в отечественных проектах в те же годы эта величина приближалась к 80 — 100. Совершенство­вание технологии, квалификации специалистов и инструменталь­ных средств автоматизации разработки позволили в последние годы повысить среднюю производительность труда при создании полно­стью новых оригинальных программных продуктов СРВ в несколь­ко раз по экспертным оценкам до величин 300 — 500 строк на чело­веко-месяц.

па разработку и

Схема работы программы по вычислению ТЭП:

Заключение

Итак, в результате работы над проектом курсовой работы были сформированы основные понятия технико-экономического обоснования, технико-экономического анализа, также были затронуты такие определяющие звенья, как экономика жизненного цикла, классификация программных средств, классификация характеристик и атрибутов рассматриваемых комплексов программ. И что самое главное, были рассмотрены методы прогнозирования технико-экономических характеристик, а также методология оценки технико-экономических показателей программных средств.

Список литературы:

1.Вендров А.М, Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем. Учебник. – М.:Финансы и статистика, 2002.

2.Кантор М. Управление программными проектами. Практическое руководство по разработке успешного программного обеспечения. Пер с англ. – М.:Вильямс, 2002

3.Ковалевская Е.В. Метрология, качество и сертификация программного обеспечения, М., МЭСИ, 2004.

4.Липаев В.В. Выбор и оценивание характеристик качества программных средств, М.:СИНТЕГ, 2001.-224с.

5.Липаев В.В. Методы обеспечения качества крупномасштабных программных средств. – М.: СИНТЕГ, 2004

6.Липаев В.В. Технико-экономическое обоснование проектов сложных программных средств / — М.: СИНТЕГ, 2004.

7.Оценка и аттестация зрелости процессов создания и споровождения программных средств и информационных систем (ISO\IEC TR 15504 — СММ).-М.:Книга и бизнес. 2001

8.Фатрелл Р.Т., Шафер Д.Ф., Шафер Л.И. Управление программными проектам: достижение оптимального качества при минимальных затратах. Пер с англ. – М.:Вильямс, 2003.

Практические сведения по оценке технико-экономических показателей существующих экономических комплексов из интернет-ресурсов:

9. http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/110/382.htm

10. http://www.informost.ru/ss/18/os3.shtml

11. http://www.okclub.org/ctsc/etp_ogks2/5.htm