В этой главе детально рассматривается такой элемент процесса конструирования ПО, как руководство программным проектом. Читатель знакомится с вопросами планирования проекта, оценки затрат проекта. В данной главе обсуждаются размерно-ориентированные и функционально-ориентированные метрики затрат, методика их применения. Достаточно подробно описывается наиболее популярная модель для оценивания затрат — СОСОМО II. В качестве иллюстраций приводятся примеры предварительного оценивания проекта, анализа влияния на проект конкретных условий разработки.
Процесс руководства проектом
Руководство программным проектом — первый слой процесса конструирования ПО. Термин «слой» подчеркивает, что руководство определяет сущность процесса разработки от его начала до конца. Принцип руководства иллюстрирует рис. 2.1.
Рис. 2.1. Руководство в процессе конструирования ПО
На этом рисунке прямоугольник обозначает процесс конструирования, в нем выделены этапы, а вверху, над каждым из этапов, размещен слой деятельности «руководство программным проектом».
Для проведения успешного проекта нужно понять объем предстоящих работ, возможный риск, требуемые ресурсы, предстоящие задачи, прокладываемые вехи, необходимые усилия (стоимость), план работ, которому желательно следовать. Руководство программным проектом обеспечивает такое понимание. Оно начинается перед технической работой, продолжается по мере развития ПО от идеи к реальности и достигает наивысшего уровня к концу работ [32], [64], [69].
Начало проекта
Перед планированием проекта следует:
q установить цели и проблемную область проекта;
q обсудить альтернативные решения;
q выявить технические и управленческие ограничения.
Измерения, меры и метрики
Измерения помогают понять как процесс разработки продукта, так и сам продукт. Измерения процесса производятся в целях его улучшения, измерения продукта — для повышения его качества. В результате измерения определяется мера — количественная характеристика какого-либо свойства объекта. Путем непосредственных измерений могут определяться только опорные свойства объекта. Все остальные свойства оцениваются в результате вычисления тех или иных функций от значений опорных характеристик. Вычисления этих функций проводятся по формулам, дающим числовые значения и называемым метриками.
В IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terms метрика определена как мера степени обладания свойством, имеющая числовое значение. В программной инженерии понятия мера и метрика очень часто рассматривают как синонимы.
Процесс оценки
При планировании программного проекта надо оценить людские ресурсы (в человеко-месяцах), продолжительность (в календарных датах), стоимость (в тысячах долларов). Обычно исходят из прошлого опыта. Если новый проект по размеру и функциям похож на предыдущий проект, вполне вероятно, что потребуются такие же ресурсы, время и деньги.
Анализ риска
На этой стадии исследуется область неопределенности, имеющаяся в наличии перед созданием программного продукта. Анализируется ее влияние на проект. Нет ли скрытых от внимания трудных технических проблем? Не станут ли изменения, проявившиеся в ходе проектирования, причиной недопустимого отставания по срокам? В результате принимается решение — выполнять проект или нет.
Планирование
Определяется набор проектных задач. Устанавливаются связи между задачами, оценивается сложность каждой задачи. Определяются людские и другие ресурсы. Создается сетевой график задач, проводится его временная разметка.
Трассировка и контроль
Каждая задача, помеченная в плане, отслеживается руководителем проекта. При отставании в решении задачи применяются утилиты повторного планирования. С помощью утилит определяется влияние этого отставания на промежуточную веху и общее время конструирования. Под вехой понимается временная метка, к которой привязано подведение промежуточных итогов.
В результате повторного планирования:
q могут быть перераспределены ресурсы;
q могут быть реорганизованы задачи;
q могут быть пересмотрены выходные обязательства.
Планирование проектных задач
Основной задачей при планировании является определение WBS — Work Breakdown Structure (структуры распределения работ). Она составляется с помощью утилиты планирования проекта. Типовая WBS приведена на рис. 2.2.
Первыми выполняемыми задачами являются системный анализ и анализ требований. Они закладывают фундамент для последующих параллельных задач.
Системный анализ проводится с целью:
1) выяснения потребностей заказчика;
2) оценки выполнимости системы;
3) выполнения экономического и технического анализа;
4) распределения функций по элементам компьютерной системы (аппаратуре, программам, людям, базам данных и т. д.);
5) определения стоимости и ограничений планирования;
6) создания системной спецификации.
В системной спецификации описываются функции, характеристики системы, ограничения разработки, входная и выходная информация.
Анализ требований дает возможность:
1) определить функции и характеристики программного продукта;
2) обозначить интерфейс продукта с другими системными элементами;
3) определить проектные ограничения программного продукта;
4) построить модели: процесса, данных, режимов функционирования продукта;
5) создать такие формы представления информации и функций системы, которые можно использовать в ходе проектирования.
Результаты анализа сводятся в спецификацию требований к программному продукту.
Как видно из типовой структуры, задачи по проектированию и планированию тестов могут быть распараллелены. Благодаря модульной природе ПО для каждого модуля можно предусмотреть параллельный путь для детального (процедурного) проектирования, кодирования и тестирования. После получения всех модулей ПО решается задача тестирования интеграции — объединения элементов в единое целое. Далее проводится тестирование правильности, которое обеспечивает проверку соответствия ПО требованиям заказчика.
Ромбиками на рис. 2.2 обозначены вехи — процедуры контроля промежуточных результатов. Очень важно, чтобы вехи были расставлены через регулярные интервалы (вдоль всего процесса разработки ПО). Это даст руководителю возможность регулярно получать информацию о текущем положении дел. Вехи распространяются и на документацию как на один из результатов успешного решения задачи.
Параллельность действий повышает требования к планированию. Так как параллельные задачи выполняются асинхронно, планировщик должен определить межзадачные зависимости. Это гарантирует «непрерывность движения к объединению». Кроме того, руководитель проекта должен знать задачи, лежащие на критическом пути. Для того чтобы весь проект был выполнен в срок, необходимо выполнять в срок все критические задачи.
Основной рычаг в планирующих методах — вычисление границ времени выполнения задачи.
Обычно используют следующие оценки:
1. Раннее время начала решения задачи 
(при условии, что все предыдущие задачи решены в кратчайшее время).
2. Позднее время начала решения задачи 
(еще не вызывает общую задержку проекта).
3. Раннее время конца решения задачи 
.
.
4. Позднее время конца решения задачи 
.
.
5. Общий резерв — количество избытков и потерь планирования задач во времени, не приводящих к увеличению длительности критического пути Тк. п.
Все эти значения позволяют руководителю (планировщику) количественно оценить успех в планировании, выполнении задач.
Рекомендуемое правило распределения затрат проекта — 40-20-40:
q на анализ и проектирование приходится 40% затрат (из них на планирование и системный анализ — 5%);
q на кодирование — 20%;
q на тестирование и отладку — 40%.
