2. Модель оценки трудоемкости количества функциональных точек

Для оценки себестоимости ПС, разрабатываемого в рамках дипломного проекта студента, рекомендуется использование конструктивной модели стоимости COCOMO (сonstructive сost мodel).

Основа COCOMO − модель, которая вычисляет стоимость разработки программного обеспечения в зависимости от оценок размера кода программы и комплекса "издержек", которые включают в себя субъективную оценку товара, оборудования, персонала и проектных характеристик.

Для оценки трудозатрат на разработку ПС необходимо оценить существенное количество переменных факторов, принадлежащих к одной из четырех категорий: атрибуты продукта − его сложность и требования к его надеж-ности, размер базы данных, сложность архитектуры приложения; атрибуты системы − ограничения на оперативную память и время выполнения, время компиляции (сборка приложения); атрибуты команды разработчиков − знания прикладной области, аналитические способности, опыт разработки, опыт в данном языке программирования; атрибуты проекта − используемые средства разработки, применение методов разработки программного обеспечения, системы контроля разработки приложения.

Данные факторы определяют трудоемкость разработки ПС и в итоге выражаются в функциональных областях разработанного в ходе дипломного проектирования ПС. Иначе говоря, выбирая показатели, характеризующие разрабатываемое ПС, студент осуществляет оценку каждой из четырех категорий факторов.

Формально процесс разработки ПС можно разделить на три условные фазы: непосредственно разработка ПС, его доработка в соответствии с вновь возникающими требованиями заказчика и осуществление поддержки ПС у заказчика в течение пусконаладочных работ. Данные работы являются значимыми, так как в соответствии с существующей статистикой в 60 % случаев организации исполняют вторую и третью фазы работ на безвозмездной основе. Соот-ветственно данные работы целесообразно закладывать в стоимость ПС.

Если задание на дипломный проект предусматривает полностью процесс разработки и внедрения, то следует рассматривать все фазы процесса создания ПС. Если в задании на дипломный проект предусматривается только разработка ПС, то следует ввести соответствующий поправочный коэффициент, определенный в модели COCOMO, исходя из степени уникальности и категории сложности ПС (табл. 1).

Таблица 1

Распределение сложности исполнения этапов разработки ПС

Категория сложности ПС	Разра-ботка	Дополнительные требования	Поддержка
Очевидное (распространенное) ПС	70	20	10
ПС с элементами уникальности	60	30	10
Уникальное ПС	40	30	30

Здесь и далее студент самостоятельно осуществляет выбор коэффициентов и градаций балльной оценки исходя из специфики разрабатываемого в дипломном проекте ПС. Критериями выбора той или иной градации, применения отдельных критериев или введения коэффициентов является фактическое присутствие факторов, учитываемых в методике COCOMO. Обязательным условием выбора градаций и оценок является возможность повторной независимой и воспроизводимой оценки всех показателей, учитываемых при определении стоимости ПС.

В модели COCOMO для отражения объема работ необходимо введение специальных элементов, которые называются функциональными точками, − единиц измерения проекта, которые остаются постоянными независимо от квалификации программистов или языка реализации проекта.

Для определения количества функциональных точек необходимо сформировать многоуровневую графическую модель, представленную в виде алгоритма разрабатываемого ПС, таким образом, чтобы каждый блок графической модели охватывал совокупность элементов схемы алгоритма, описывающую следующую последовательность действий, охарактеризованную в ГОСТ 19.701-90: ввод, процесс, решение, вывод.

На основании количества блоков графической модели осуществляются подсчет количества функциональных точек процесса в разрезе каждой категории, определение весовых коэффициентов сложности каждой функции, учет факторов и требований среды разработки программной системы, вычислений интегральных показателей сложности, вычисление итогового количества функциональных точек, определение размеров ПС в показателях LOC (lines of co-de) – среднего количества операторов конкретного языка программирования, требующихся для реализации одной функциональной точки (табл. 2), определение размеров программной системы в целом.

Помимо непосредственного размера создаваемого ПС и его уникальности количество функциональных точек зависит от масштаба создаваемого ПС, количества заданий, требующих завершения, членов команды. Для учета необходимо будет ввести поправочный коэффициент. При определении количества функций каждого блока графической модели следует руководствоваться следующими требованиями: учитываются только сложные функции, перечисленные в техническом задании; при декомпозиции сложной функции учитываются все логические преобразования с данными.

Таблица 2

Соответствие среднего числа строк текста программы на языке Ассемблер

одной строке других языков программирования

Язык программирования	Ассемблер (LOC)	Показатель LOC на одну функциональную точку
Basic Assembler	1	320
Macro Assembler	1,5	213
Basic	3	107
Pascal	3,5	91
C++	6	53
Java	6	53
Oracle, Sybase	8	40
Access	8,5	38
Delphi	11	29
Smalltalk	15	21
HTML 3.0	22	15
SQL (ANSI)	25	13
Excel	50	6

Расчет количества функциональных точек для каждого блока графи-ческой модели рекомендуется сводить в таблицу (табл. 3).

Таблица 3

Рабочая таблица определения количества функциональных точек

Категория простых функций	Сложность функций			Количество функциональ-ных точек
	прос-тые	сред-ние	слож-ные
Количество выводов
Количество вводов
Количество опросов вывода
Количество опросов ввода
Количество файлов
Количество интерфейсов
Общее количество функциональных точек

В табл. 3 представлена схема расчета, которой следует руководствоваться при определении количества функциональных точек с учетом поправочных коэффициентов. В данной таблице − весовой коэффициент сложности -й функции j-й категории сложности; − количество элементов данных -й функции j-й категории сложности.

Каждое значение выбирается по категориям функций ПС для соот-ветствующих уровней сложности функций, указанных в столбцах табл. 3. В случае попадания простой функции в определенный столбец студент самостоятельно оценивает количественное значение элементов данных.

Определение количества выводов. Под выводами нужно понимать единицы информации, получаемые на выходе рассматриваемого блока модели ПС: файлы, продуцируемые в данном блоке модели для передачи другим блокам модели либо за пределы программной системы, единицы деловой информации, предназначенные для конечных пользователей, оформленные в виде экранных форм либо в виде бумажных документов.

Каждый из выводов, в зависимости от количества файлов, используемых при формировании выходов, рекомендуется отнести к одной из категорий сложности: простой, средний, сложный. Весовые коэффициенты сложности выводов приводятся в табл. 4.

Таблица 4

Весовые коэффициенты сложности выводов

Количество файлов	Количество элементов данных
	от 1 до 5	от 6 до 19	20 и более
1
2 – 3
4 и более

Определение количества вводов. Под вводами нужно понимать следующие единицы информации, поступающие на вход рассматриваемого блока модели: входные файлы, полученные из других блоков модели ПС либо из других программных систем, уникальная единица деловой информации, вводимая конечным пользователем.

Аналогично с выводами ПС все вводы ПС также делятся по категориям сложности (табл. 5).

Таблица 5

Весовые коэффициенты сложности ввода

Количество файлов	Количество элементов данных
	от 1 до 5	от 6 до 19	20 и более
1
2 – 3
4 и более

Определение количества опросов ввода, вывода. Под опросами нужно понимать действия, исполняемые ПС в процессе его работы: обращение к внешним процедурам, генерируемым извне и выполняемым ПС, выполнение процедур, обеспечивающих непосредственный доступ к базе данных (БД) и выполняющих выборку с помощью простых ключей, но не выполняющих функции обновления. Рекомендуется учитывать каждую уникальную единицу опроса, если формат опроса отличается от формата ввода, вывода, формат опроса совпадает с форматом ввода, вывода, но требует дополнительной логики обработки. При определении количества опросов не следует учитывать запросы к БД, использующие несколько ключей и выполняющие определенные операции, либо вычисления с последующим оформлением выводов. Все опросы рекомендуется разделять на простые, средние и сложные. Рекомендации по выбору весовых коэффициентов приведены в табл. 6 и 7.

Определение количества файлов. Под файлами нужно понимать следующие единицы информации, использующиеся программной системой в рассматриваемом блоке модели ПС: внутренние логические файлы программной системы; структуры данных, представляющие собой первичную логическую группу пользовательских данных, которые постоянно находятся внутри границ программной системы; внешние файлы, доступные пользователям с помощью ввода, вывода, опросов либо интерфейсов.

Таблица 6

Весовые коэффициенты сложности опросов вывода

Количество файлов	Количество элементов данных
	от 1 до 5	от 6 до 19	20 и более
1
2 – 3
4 и более

Таблица 7

Весовые коэффициенты сложности опросов ввода

Количество файлов	Количество элементов данных
	от 1 до 5	от 6 до 19	20 и более
1
2 – 3
4 и более

Весовые коэффициенты оценки сложности файлов в зависимости от количества взаимосвязей между таблицами представлены в табл. 8.

Таблица 8

Весовые коэффициенты сложности структурных данных

Количество логических взаимосвязей	Количество элементов данных
	от 1 до 19	от 20 до 50	более 51
Одна логическая запись типа «формат – взаимосвязь»
От двух до пяти записей
Более шести записей

Определение количества интерфейсов. Под интерфейсами, используемыми рассматриваемым блоком графической модели, будем понимать: файлы, сгенерированные другими программными системами и использующиеся в данной ПС; потоки данных, хранящихся за пределами программной системы, но используемых при управлении вычислительным процессом в любом направлении пересылки; структуры данных, использующихся в нескольких программных системах.

Весовые коэффициенты оценки сложности интерфейсов представлены в табл. 9.

Таблица 9

Весовые коэффициенты сложности интерфейсов

Количество логических взаимосвязей	Количество элементов данных
	от 1 до 19	от 20 до 50	более 51
Одна логическая запись типа «формат – взаимосвязь»
От двух до пяти записей
Более шести записей

Общее количество функциональных точек ПС определяется по формуле:

.

(1)

Сложность предметной области и качества создаваемого программного обеспечения зависит от среды разработки приложений и требований конечных пользователей.

Влияние этих факторов на размеры программного обеспечения оценивается по ряду показателей, указанных в табл. 10. Каждый показатель оценивается по степени важности параметра для функционирования разрабатываемого студентом ПС. На основании оценки существенности в соответствующей ячейке выставляется оценка существенности. Оценка степени существенности и выбор непосредственного значения балльной оценки осуществляются студентом самостоятельно на основании собственного суждения.

Таблица 10

Факторы среды разработки

Факторы среды	Степень важности параметра для функционирования разрабатываемого ПС, баллов
	не важно [0-1]	важно [2-3]	очень важно [4-5]
Каналы передачи данных
Распределенные вычисления
Производительность системы
Конфигурирование
Частота транзакций
Интерактивная обработка
Пользовательский интерфейс
Интерактивное обновление БД
Сложность обработки запросов
Сложность инсталляции ПС
Сложность эксплуатации системы
Степень распределенности системы
Гибкость изменения функций
Общая сумма выставленных баллов по всем градациям

В случае если какой-либо из показателей не используется, ему прис-ваивается балльное значение «0». Выбор непосредственного значения осуществляется студентом самостоятельно на основании особенностей разрабатываемого им в дипломном проекте ПС.

Уровень влияния факторов внешней среды рекомендуется определять по формуле:

,

(2)

где – суммарное значение балльных оценок факторов внешней среды, приведенных в табл. 10.

Уточненное количество функциональных точек с учетом факторов внешней среды определяется ПС по формуле:

(3)

Размерность программного обеспечения для конкретного языка программирования следует определять с учетом нормативов, представленных в табл. 2, по формуле:

(4)