
- •З курсу
- •З курсу
- •Содержание
- •Часть I. Инженерные основы программного обеспечения 10
- •Часть II. Требования к программному обеспечению 33
- •Часть III. Моделирование программного обеспечения 52
- •Часть IV. Технологии разработки программного обеспечения 124
- •Часть V. Письменная коммуникация. Документирование проекта Программного обеспечения 145
- •Часть VI. Управление проектом программного обеспечения 192
- •Предисловие
- •Часть I. Инженерные основы программного обеспечения
- •1. Введение в программную инженерию
- •1.1. Вопросы и ответы об инженерии программного обеспечения
- •1.2. Профессиональные и этические требования к специалистам по программному обеспечению
- •2. Системотехника вычислительных систем
- •2.1. Интеграционные свойства систем
- •2.2. Система и ее окружение
- •2.3. Моделирование систем
- •2.4. Процесс создания систем
- •2.5. Приобретение систем
- •3. Процесс создания программного обеспечения
- •3.1. Модели процесса создания программного обеспечения
- •3.2. Итерационные модели разработки программного обеспечения
- •3.3. Спецификация программного обеспечения
- •3.4. Проектирование и реализация программного обеспечения
- •3.5. Эволюция программных систем
- •3.6. Автоматизированные средства разработки программного обеспечения
- •4. Технологии производства программного обеспечения
- •Часть II. Требования к программному обеспечению
- •5. Требования к программному обеспечению
- •5.1. Функциональные и нефункциональные требования
- •5.2. Пользовательские требования
- •5.3. Системные требования
- •5.4. Документирование системных требований
- •6. Разработка требований
- •6.1. Анализ осуществимости
- •6.2. Формирование и анализ требований
- •6.3. Аттестация требований
- •6.4. Управление требованиям
- •7. Матрица требований. Разработка матрицы требований
- •Часть III. Моделирование программного обеспечения
- •8. Архитектурное проектирование
- •8.1. Структурирование системы
- •8.2. Модели управления
- •8.3. Модульная декомпозиция
- •8.4. Проблемно-зависимые архитектуры
- •9. Архитектура распределенных систем
- •9.1. Многопроцессорная архитектура
- •9.2. Архитектура клиент/сервер
- •9.3. Архитектура распределенных объектов
- •9.4. Corba
- •10. Объектно-ориентированное проектирование
- •10.1. Объекты и классы объектов
- •10.2. Процесс объектно-ориентированного проектирования
- •10.2.1. Окружение системы и модели ее использования
- •10.2.2. Проектирование архитектуры
- •10.2.3. Определение объектов
- •10.2.4. Модели архитектуры
- •10.2.5. Специфицирование интерфейсов объектов
- •10.3. Модификация системной архитектуры
- •11. Проектирование систем реального времени
- •11.1. Проектирование систем реального времени
- •11.2. Управляющие программы
- •11.3. Системы наблюдения и управления
- •11.4. Системы сбора данных
- •12. Проектирование с повторным использованием компонентов
- •12.1. Покомпонентная разработка
- •12.2. Семейства приложений
- •12.3. Проектные паттерны
- •13. Проектирование интерфейса пользователя
- •13.1. Принципы проектирования интерфейсов пользователя
- •13.2. Взаимодействие с пользователем
- •13.3. Представление информации
- •13.4. Средства поддержки пользователя
- •13.5. Оценивание интерфейса
- •Часть IV. Технологии разработки программного обеспечения
- •14. Жизненный цикл программного обеспечения: модели и их особенности
- •14.1. Каскадная модель жизненного цикла
- •14.2. Эволюционная модель жизненного цикла
- •14.2.1. Формальная разработка систем
- •14.2.2. Разработка программного обеспечения на основе ранее созданных компонентов
- •14.3. Итерационные модели жизненного цикла
- •14.3.1 Модель пошаговой разработки
- •14.3.2 Спиральная модель разработки
- •15. Методологические основы технологий разработки программного обеспечения
- •16. Методы структурного анализа и проектирования программного обеспечения
- •17. Методы объектно-ориентированного анализа и проектирования программного обеспечения. Язык моделирования uml
- •Часть V. Письменная коммуникация. Документирование проекта Программного обеспечения
- •18. Документирование этапов разработки программного обеспечения
- •19. Планирование проекта
- •19.1 Уточнение содержания и состава работ
- •19.2 Планирование управления содержанием
- •19.3 Планирование организационной структуры
- •19.4 Планирование управления конфигурациями
- •19.5 Планирование управления качеством
- •19.6 Базовое расписание проекта
- •20. Верификация и аттестация программного обеспечения
- •20.1. Планирование верификации и аттестации
- •20.2. Инспектирование программных систем
- •20.3. Автоматический статический анализ программ
- •20.4. Метод "чистая комната"
- •21. Тестирование программного обеспечения
- •21.1. Тестирование дефектов
- •21.1.1. Тестирование методом черного ящика
- •21.1.2. Области эквивалентности
- •21.1.3. Структурное тестирование
- •21.1.4. Тестирование ветвей
- •21.2. Тестирование сборки
- •21.2.1. Нисходящее и восходящее тестирование
- •21.2.2. Тестирование интерфейсов
- •21.2.3. Тестирование с нагрузкой
- •21.3. Тестирование объектно-ориентированных систем
- •21.3.1. Тестирование классов объектов
- •21.3.2. Интеграция объектов
- •21.4. Инструментальные средства тестирования
- •Часть VI. Управление проектом программного обеспечения
- •22. Управление проектами
- •22.1. Процессы управления
- •22.2. Планирование проекта
- •22.3. График работ
- •22.4. Управление рисками
- •23. Управление персоналом
- •23.1. Пределы мышления
- •23.1.1. Организация человеческой памяти
- •23.1.2. Решение задач
- •23.1.3. Мотивация
- •23.2. Групповая работа
- •23.2.1. Создание команды
- •23.2.2. Сплоченность команды
- •23.2.3. Общение в группе
- •23.2.4. Организация группы
- •23.3. Подбор и сохранение персонала
- •23.3.1. Рабочая среда
- •23.4. Модель оценки уровня развития персонала
- •24. Оценка стоимости программного продукта
- •24.1. Производительность
- •24.2. Методы оценивания
- •24.3. Алгоритмическое моделирование стоимости
- •24.3.1. Модель сосомо
- •24.3.2. Алгоритмические модели стоимости в планировании проекта
- •24.4. Продолжительность проекта и наем персонала
- •25. Управление качеством
- •25.1. Обеспечение качества и стандарты
- •25.1.1. Стандарты на техническую документацию
- •25.1.2. Качество процесса создания программного обеспечения и качество программного продукта
- •25.2. Планирование качества
- •25.3. Контроль качества
- •25.3.1. Проверки качества
- •25.4. Измерение показателей программного обеспечения
- •25.4.1. Процесс измерения
- •25.4.2. Показатели программного продукта
- •26. Надежность программного обеспечения
- •26.1. Обеспечение надежности программного обеспечения
- •26.1.1 Критические системы
- •26.1.2. Работоспособность и безотказность
- •26.1.3. Безопасность
- •26.1.4. Защищенность
- •26.2. Аттестация безотказности
- •26.3. Гарантии безопасности
- •26.4. Оценивание защищенности программного обеспечения
- •27. Совершенствование производства программного обеспечения
- •27.1. Качество продукта и производства
- •27.2. Анализ и моделирование производства
- •27.2.1. Исключения в процессе создания по
- •27.3. Измерение производственного процесса
- •27.4. Модель оценки уровня развития
- •27.4.1. Оценивание уровня развития
- •27.5. Классификация процессов совершенствования
24.3.2. Алгоритмические модели стоимости в планировании проекта
Алгоритмические модели стоимости применяются для сравнения различных инвестиций в целях снижения стоимости проекта. Это особенно важно в тех случаях, когда принимаются решения в отношении покупки аппаратных или программных средств либо возникает необходимость найма новых сотрудников с особыми навыками, нужными для реализации проекта.
В качестве примера рассмотрим встроенную систему для управления экспериментом, который будет проводиться в космосе. Оборудование для проводимых в космосе экспериментов должно быть предельно надежным и подлежит строгим весовым ограничениям. Поэтому, например, может появиться необходимость свести к минимума количество чипов на монтажной плате. Если взять для оценки модель СОСОМО, то множители, зависящие от ограничений в проекте и надежности, будут иметь значение больше единицы.
Стоимость проекта складывается из трех компонентов.
1. Стоимость целевых аппаратных средств, на которых будет функционировать разрабатываемая система.
2. Стоимость платформы (вычислительная техника плюс программное обеспечение), используемой для разработки системы.
3. Стоимость затрат на разработку системы.
На рис. 24.2 представлены некоторые проектные показатели и характеристики, которые могут учитываться при расчете стоимости. Например, снижение стоимости ПО может потребовать больших затрат на целевые аппаратные средства или вложения дополнительных средств в усовершенствованные инструменты разработки.
Дополнительные расходы на аппаратные средства в данном случае допустимы, так как разрабатываемая система является узкоспециализированной и не предназначена для массовой продажи. Если же аппаратные средства встраивается в коммерческие продукты, то дополнительные вложения в целевые аппаратные средства (для снижения стоимости ПО) используются редко, потому что это повышает цену продаваемого продукта.
Рис. 24.2. Проектные показатели и характеристики, учитываемые при расчете стоимости
В табл. 24.10 показаны аппаратные и программные средства, обеспечивающие реализацию характеристик А-Е, описанных на рис. 24.2. Стоимость данного проекта в соответствии с моделью СОСОМО 2 (без учета проектных характеристик (множителей), влияющих на формирование стоимости, см. предыдущий раздел) оценивается в 45 человеко-месяцев. Стоимость затрат на один человеко-месяц составляет $15 000.
Соответствующие множители, влияющие на формирование стоимости, учитывают ограниченность времени исполнения и объема памяти (показатели TIME и STORE), доступность средств поддержки системы разработки, таких, как кроссплатформенные компиляторы и т.п. (показатель TOOL), и опыт команды разработчиков (показатель LTEX). Для всех проектных характеристик множитель RELY (показатель надежности) равен 1.39; это означает, что для разработки надежной системы требуются дополнительные затраты.
Стоимость программного продукта (SC) вычисляется следующим образом:
SC = оценка затрат х RELY x TIME х STOR x TOOL х ЕХР х $15000.
Проекту с характеристикой А соответствует стоимость разработки системы с уже имеющимся персоналом и средствами поддержки. Проекты с другими характеристиками требуют расходов либо на аппаратные средства, либо на наем нового персонала (с соответствующими расходами и степенью риска). На примере проекта с характеристикой Б видно, что модернизация аппаратных средств не обязательно снизит затраты, так как множитель, учитывающий опыт команды разработчиков, в этом случае будет очень весомым. Также видно, что модернизация только памяти окажется более эффективной, чем усовершенствование всей вычислительной системы.
Таблица 24.10. Параметры стоимости
Характеристика |
RELY |
STOR |
TIME |
TOOL |
LTEX |
Общие затраты |
Стоимость ПО |
Стоимость аппаратных средств |
Итоговая стоимость |
А
|
1.39 |
1.06 |
1.11 |
0.86 |
1 |
63 |
949 393 |
100 000 |
1049 393 |
Б
|
1.39 |
1 |
1 |
1.12 |
1.22 |
88 |
1 313 550 |
120 000 |
1402 025 |
В
|
1.39 |
1 |
1.11 |
0.86 |
1 |
60 |
895 653 |
105 000 |
1000 653 |
Г
|
1.39 |
1.06 |
1.11 |
0.86 |
0.84 |
51 |
769 008 |
100 000 |
897 490 |
Д
|
1.39 |
1 |
1 |
0.72 |
1.22 |
56 |
844 425 |
220 000 |
1044 159 |
Е |
1.39 |
1 |
1 |
1.12 |
0.84 |
57 |
851 180 |
120 000 |
1002 706 |
Проектная характеристика Г обеспечивает самые низкие затраты на разработку системы. Здесь нет необходимости в дополнительных затратах на аппаратные средства, зато нужно нанимать новый персонал для работы по проекту. Если такой персонал уже имеется в наличии в организации-разработчике, тогда этот вариант будет наиболее выгодным и выбор следует остановить именно на нем. Если же нет, то наем нового персонала порождает дополнительные расходы и риски. Это может привести к тому, что преимущества в стоимости могут оказаться не такими значительными, как показано в табл. 23.10. В проекте с характеристикой В сэкономлено почти $50 000, при этом риск практически отсутствует. Менеджеры проектов с консервативным складом ума предпочтут этот вариант более рискованному варианту Г.
Приведенный анализ показал важность такого показателя, как опыт персонала. Если организация наймет квалифицированных сотрудников с большим опытом, это может значительно снизить стоимость проекта. Данный показатель напрямую связан с факторами производительности, описанными в разделе 24.1. Этот пример также показывает, что вложения в новые аппаратные средства могут оказаться не слишком выгодными. Обычно такую стратегию предпочитают программисты, которые любят работать с новыми системами. Однако недостаток опыта работы с новыми системами в данном случае может имеет более сильное отрицательное влияние на стоимость проекта, чем те преимущества, которые ожидаются от приобретения новых аппаратных средств.