Оценка трудоемкости разработки программного обеспечения. Учебное пособие

Для оценки количества RET и DET основным источником информации в логическом файле могут служить, например, словарь данных (Data Dictionary), составленный в ходе моделирования информационной системы с использованием диаграмм потоков данных,логическаяструктурабазданных,полученнаяприпострое- ниимоделейсущность–связь,логическаяструктурафайловилибаз данных,поддерживаемыхдругимиПСиописаннаявсоответствующей документации (для EIF), и т. п.

ВцеломзадачаоценкиколичестваRETвметодефункциональных точек одна из самых сложных и результат ее решения зависит от точки зрения оценивающего.

ВыделениеиподсчетколичестваDETвлогическомфайлеможно связать с процедурой поддержки этого файла, осуществляемой с помощьютранзакционнойфункциивнешнеговвода(EI).Очевидно, что все типы полей данных, используемые во внешних вводах (EI), поддерживающих данный логический файл, и составляют его набор DET.

Для транзакционных функций (EI, EO и EQ) сложность определяется и ранжируется с помощью количества типов использу-

емых файлов (File Types Referenced, FTR), т. е. количества ILF и EIF,участвующихвтранзакционномпроцессе,атакжеколичества типовэлементовданныхDET(отличныхдруготдругаполейзаписей),добавляемых,модифицируемых,стираемыхилисоздаваемых в выходных данных.

Уровни сложности для внешних входов (EI) в зависимости от числа FTR и DET представлены в табл. 9, а уровни сложности для внешних выходов (EO) – в табл. 10.

61

Уровни сложности для внешних запросов (EQ) определяются

сиспользованием следующего алгоритма:

1)входвнешнегозапросарассматриваетсяаналогичновнешнему входу (EI, см. табл. 9);

2)выход внешнего запроса рассматривается аналогично внешнему выходу (EO, см. табл. 10);

3)в качестве результата используется наибольшее значение из полученных в п. 1 и 2.

Весовыекоэффициентыуровнейсложностидляразличныххарактеристик функциональности ПС представлены в табл. 11.

Идентификация и оценка функциональности транзакций (EI, EO, EQ). Напомним, что элементарные процессы, в которых данные пересекают границу ПС снаружи внутрь, называются внешнимивводами(EI).Дляопределениявнешнихвводовважными источниками информации являются форматы экранов и диалогов ввода, а также любые другие формы ввода данных в ПС.Например,всистемахреальноговремениивстраиваемых системах необходимо учитывать вводы из других приложений или с внешних устройств, органов управления, датчиков и т. п. Приэтомтакиевводыдолжныобновлятьвнутренниелогические файлы ПС.

Элементарные процессы, в которых данные пересекают границу ПС изнутри наружу, называются внешними выводами (EO). Для определения внешних выводов важными источниками информации являются форматы экранов и диалогов вывода, формы отчетовиуведомляющихсообщений,атакжелюбыедругиеформы вывода данных в ПС. Например, в системах реального времени и

62

встраиваемыхсистемахнеобходимоучитыватьвыводынавнешние устройства,органыуправления,исполнительныемеханизмыит.п. При этом такие выводы должны сопровождаться процессами генерированиявыводимыхданныхилиуправляющейинформацией, вычислениями и т. п.

Элементарныепроцессы,вкоторыхданныепересекаютграницу ПСвобесторонывходедиалога,называютсявнешнимизапросами EQ. Для определения внешних запросов важными источниками информацииявляютсяформатыэкрановидиалоговввода-вывода, атакжелюбыедругиеформыввода-выводаданныхвПС,осуществ- ляемые в диалоговом режиме. Например, в системах реального времени и встраиваемых системах необходимо учитывать выводы на внешние устройства, органы управления, исполнительные механизмы и т. п. фиксированных данных в ответ на введенный запрос.ГлавнымотличиемвнешнихзапросовEQотвнешнихвводов EI и внешних выводов EO является то, что введенные в ПС с их помощью данные не записываются во внутренние логические файлы, а выводимая ими информация не является результатом какого-либо вычислительного процесса, а просто выбирается без всякой обработки из внутренних логических или внешних интерфейсных файлов.

Втабл. 12 представлены элементы данных для EI, EO и EQ.

Вметоде функциональных точек они могут использоваться в различных видах транзакций, относящихся к ПС, с преобладанием графического пользовательского интерфейса (GUI), например

63

винформационныхсистемах,атакжевсистемахреальноговремени и встраиваемых системах [6].

Когда внешние вводы, выводы и запросы определены, оцениваетсяколичествотиповихэлементовданных(DET)иколичество типов используемых файлов (FTR).

FTR позволяют отличать внешние вводы, выводы или запросы друготдруга.ЛюбойFTRдолженбытьлибовнутреннимлогическим

Таблица 12

Элементы данных для транзакций модели функциональных точек

64

файлом(ILF),либовнешниминтерфейснымфайлом(EIF).Каждый внутреннийлогическийфайл,связанныйсвнешнимвводом,выводом или запросом, а также каждый внешний интерфейсный файл, связанныйсвнутреннимлогическимфайломвходеэлементарного процессаподдержкивнутреннегологическогофайла,внешнеговыводаилизапроса,принимаетсязаодинFTR.Например,чтобыубедиться, что пользователь имеет соответствующий уровень доступа, внешний ввод обновляет внутренний логический файл, но в то же времяссылаетсянафайлбезопасности,являющийсяпоотношению крассматриваемомуПСвнешниминтерфейснымфайлом.Этокак раз тот случай, когда для данного внешнего ввода необходимо учитывать два FTR.

Некоторые группы элементов данных (DET) также позволяют отличатьвнешниевводы,выводыилизапросыдруготдруга.Таким образом, можно считать, что группа DET создает элементарный процесс, называемый EI, EO или EQ.

В современных ПС наибольшее распространение получил графический пользовательский интерфейс (GUI), поэтому рассмотрим более подробно правила подсчета DET именно при его использовании [6]:

65

Подсчет ненормированного количества функциональных точек.

Общая формула для вычисления ненормированного количества функциональных точек (Unadjusted Function Point Count, UFPC)

UFPC = (3·LEI) + (4·AEI) + (6·HEI) + (4·LEO) +

+(5·AEO) +(7·HEO) + (7·LILF) + (10·AILF) +

+(15·HILF) + (5·LEIF) + (7·AEIF) + (10·HEIF) +

гдеUFPC–ненормированноеколичествофункциональныхточек; LEI – количество внешних входов низкого уровня сложности; AEI – количество внешних входов среднего уровня сложности; HEI – количество внешних входов высокого уровня сложности; LEO – количество внешних выходов низкого уровня сложности; AEO–количествовнешнихвыходовсреднегоуровнясложности; HEO–количествовнешнихвыходоввысокогоуровнясложности; LILF–количествовнутреннихлогическихфайловнизкогоуровня сложности; AILF – количество внутренних логических файлов среднего уровня сложности; HILF – количество внутренних логических файлов высокого уровня сложности; LEIF – количествовнешнихинтерфейсныхфайловнизкогоуровнясложности; AEIF – количество внешних интерфейсных файлов среднего

66

уровня сложности; HEIF – количество внешних интерфейсных файловвысокогоуровнясложности;LEQ–количествовнешних запросовнизкогоуровнясложности;AEQ–количествовнешних запросовсреднегоуровнясложности;HEQ–количествовнешних запросов высокого уровня сложности.

Рекурсивные поля ввода или вывода, т. е. поля, используемые одним и тем же способом многократно, считаются как один DET.

Еслиэлементуправления(команднаякнопка,например,«OK», «Next») инициирует какую-либо транзакцию, его считают одним DET. Если группа элементов управления выполняет одну и ту же функцию (транзакцию), то такую группу также учитывают как один DET.

Определение значения нормирующего фактора (VAF). Значение нормирующегофактора(VAF)определяютэкспертнымспособом, используя данные Приложения и формулы

Подсчетнормированногоколичествафункциональныхточек.Нор-

мированное количество функциональных точек определяют, используя формулу

Следуетотметить,чтовомногихорганизацияхпроцедурунормированияколичествафункциональныхточексчитаютопциональной (необязательной).

Дляполученияокончательногорезультатаанализа,т.е.нормированного количества функциональных точек (Adjusted Function PointCount,AFP),необходимотакжеучестьрядобщихтребований к проекту, для чего полученное по формуле (1) ненормированное количество функциональных точек умножается на нормирующий фактор (Value Adjustment Factor, VAF).

Вметодефункциональныхточекнормирующийфакторопределяютвовремяанализаосновныххарактеристиксистемы(General System Characteristics, GSC), целью которого является учет

67

общесистемных требований, ограничивающих разработчиков в выборе решения и повышающих сложность разработки.

ЗначениефактораVAFзависитот14параметров,которыеопределяют системные характеристики продукта.

1.Обменданными(0–продуктпредставляетсобойавтономное приложение; 5 – продукт обменивается данными по более чем одному телекоммуникационному протоколу).

2.Распределенная обработка данных (0 – продукт не перемещает данные; 5 – распределенная обработка данных выполняется несколькими компонентами системы).

3.Производительность(0–пользовательскиетребованияпро- изводительности не установлены; 5 – время отклика ограничено для всех бизнес-операций, для удовлетворения требованиям необходимы специальные проектные решения и инструменты анализа).

4.Ограничения аппаратных ресурсов (0 – нет ограничений; 5 – продукт должен функционировать на определенном процессоре и не может быть распределен).

5.Транзакционная нагрузка (0 – транзакций немного и они распределены равномерно; 5 – число транзакций велико и неравномерно, требуются специальные решения и инструменты).

6.Интенсивность взаимодействия с пользователем (0 – все транзакции обрабатываются в пакетном режиме; 5 – более 30 % транзакций интерактивные).

7.Эргономика(эффективностьработыконечныхпользователей) (0–нетспециальныхтребований;5–требованияэффективности жесткие).

8.Интенсивностьизмененияданных(ILF)пользователями(0– не требуются; 5 – изменения интенсивные, жесткие требования восстановления).

9.Сложностьобработки(0–обработкаминимальная;5–специ- альные (или дополнительные) требования безопасности, логическая и математическая сложность, многопоточность).

10.Повторноеиспользование(0–нетребуется;5–продуктраз- рабатывается как стандартный многоразовый компонент).

68

11.Удобство инсталляции (0 – нет требований; 5 – установка

иобновление ПО производятся автоматически).

12.Удобствоадминистрирования(0–нетребуется;5–система автоматически восстанавливается).

13.Портируемость(0–продуктимееттолькооднуинсталляцию наединственномпроцессоре;5–системаявляетсяраспределенной

ипредполагается установка на различные аппаратные средства

иоперационные системы (ОС)).

14.Гибкость (0 – не требуется; 5 – гибкая система запросов и построение произвольных отчетов, модель данных изменяется пользователем в интерактивном режиме).

Четырнадцать системных параметров (Degree оf Influence, DI) оцениваются по шкале от 0 до 5 (см. Приложение).

Расчет суммарного эффекта 14 системных характеристик (Total DegreeоfInfluence,TDI)осуществляютпростымсуммированием(2).

Расчетзначенияфакторавыравниванияпроизводятпоформуле(3),аоценкуколичествафункциональныхточекдляпрограммного приложения – по формуле (4).

Размер разрабатываемого ПО рассчитывают по формуле

гдеРР–размерразрабатываемогоПО,тысячстрокусловногокода; ФТ – общее количество функциональных точек; Кп – коэффициент преобразования количества функциональных точек в строки условного кода.

Нормированноеколичествофункциональныхточекможетбыть использованодляпроведенияоценкиколичествастрокисходного кода (Source Lines of Code, SLOC) в ПС с помощью бэкфайер-ме-

тода, или метода обратного запуска (Backfire Method). Бэкфайер-метод основан на применении так называемого

языкового множителя, который представляет собой среднее количество строк исходного кода конкретного алгоритмического языка, приходящееся на одну нормированную функциональную точку. Кейперс Джонс – эксперт по метрикам ПО, глава фир-

мы «Software Productivity Research» – статистическими методами

69

определилзначенияязыковыхмножителейдлянекоторыхязыков программирования:

Таким образом, если язык реализации выбран, то оценить количество строк исходного кода разрабатываемого ПС можно умножениемнормированногоколичествафункциональныхточек на соответствующий языковой множитель:

гдеКп –языковоймножительязыкапрограммирования,коэффи- циентпреобразованияколичествафункциональныхточеквстроки условного кода.

Трудоемкость определяют по формуле

где ОТр – общая трудоемкость, чел.-мес; РР – размер разрабатываемого ПО, тысяч строк условного кода; МТi – i-й коэффициент трудоемкости; А = 5,17; B = 0,94.

При определении трудозатрат на разработку ПО используют коэффициенты трудоемкости (табл. 13).

Общаяцельанализапометодуфункциональныхточек–подсчет ихнормированногоколичества.Этотпроцессвключаетвсебяпять шагов:

70