Диссертация (Система поддержки принятия решений для прогнозирования времени цикла разработки программных систем)

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)____________________________________________________________Бахиркин Михаил ВасильевичНа правах рукописиСИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ДЛЯПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВРЕМЕНИ ЦИКЛА РАЗРАБОТКИПРОГРАММНЫХ СИСТЕМСпециальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработкаинформации (авиационная и ракетно-космическая техника)Диссертации на соискание учёной степеникандидата технических наукНаучный руководитель:к. ф.-м.

н., доцент, Лукин В. Н.Москва, 2015ОГЛАВЛЕНИЕОбщая постановка задачи .........................................................................................................8Глава 1. Анализ успешности проектов ....................................................................................91.1Определение проекта ......................................................................................................91.2Управление проектом ...................................................................................................101.3Стандарты в области управления проектами .............................................................121.4Российские национальные стандарты в области управления проектами ...............131.5Риски проектов и первичная оценка ...........................................................................141.6Основные причины провала ИТ - проектов: ..............................................................151.7Анализ успешности проектов ......................................................................................151.8Анализ успешности проектов в России ......................................................................201.9Анализ основных методов и метрик разработки программных проектов ...........21Выводы по первой главе .........................................................................................................49Глава 2.

Создания модели оценки .........................................................................................512.1.Формализация модели ..................................................................................................512.2.Модель оценивания ......................................................................................................512.3.Анализ оценок экспертов .............................................................................................512.4.Анализ распределения оценок экспертов ...................................................................602.5.Построение математической модели ..........................................................................642.6.Алгоритм оценивания...................................................................................................672.7.Пример шага алгоритма оценивания ..........................................................................742.8.Программная реализация предложенного алгоритма ...............................................76Выводы по второй главе .........................................................................................................77Глава 3.

Использование предложенного метода в реальных проектах .............................793.1. Проект 1. ............................................................................................................................793.2. Проект 2. ............................................................................................................................833.3. Проект 3. ............................................................................................................................883.4. Проект 4 .............................................................................................................................893.5. Проект 5 .............................................................................................................................893.6.

Проект 6 .............................................................................................................................893.6. Пример работы алгоритма ДОПС для третьего проекта .............................................90Выводы по третьей главе ........................................................................................................91Глава 4. Функциональные показатели процессов разработки ПО .....................................924.1 Последовательные модели (Каскадная, водопада, V-образная) ...................................9424.2 Спиральная модель ............................................................................................................954.3 Итеративные модели .........................................................................................................974.4. Гибкие методологии .........................................................................................................994.5 Уровень зрелости организации ......................................................................................102Выводы по четвёртой главе ..................................................................................................104Заключение.............................................................................................................................106Используемая литература .....................................................................................................1083СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ▲ – начало доказательства.▼ – окончание доказательства.(F.1) – номер формулы.4ВведениеФакт развития и продвижения в различные сферы человеческойдеятельностиинформационныхтехнологийпредставляетсянастолькоочевидным, что наличие этого факта сейчас не обсуждают вовсе.

Однако,качество предоставляемых услуг далеко не всегда на высоте, более того,возникает впечатление, что оно постепенно ухудшается. Часто “основнойпричиной этого считают увольнение квалифицированных специалистовуправленцев, увеличениесрока и объёма работ и, как следствие,существенное усложнение процессов управления” [15]В проектно-ориентированных организациях ежегодно выполняетсямножество ИТ-проектов, однако успешно завершаются только часть из них.Решениеоперспективепроектабазируетсянакачественныхиколичественных оценках затрат, времени выполнения и прогнозируемойвыгоде, т.е. качество проекта имеет решающее значение на стадии егоинициализации.Успех создания программной системы (ПС) определяется балансомтаких факторов, как методология, персонал, границы проекта, времяразработки, критерии качества.

Если в ходе выполнения проекта что-томеняется в худшую сторону, то необходимо варьировать указанные факторы,чтобы выправить положение. Численность разработчиков увеличиватьнельзя, как известно это только ухудшает ситуацию. Переход на новуюметодологию предполагает ее освоение. Сокращение границ проекта можетпомочь лишь тогда, когда из него исключаются еще не начатые работы,лежащие на критическом пути в сетевом графике. Но к концу проекта всеработы должны находиться в стадии значительной готовности, сэкономитьможно лишь на тестировании, что может привести к провалу проекта.Остаётся два главных фактора: время разработки и качество. Чтобызавершить проект вовремя, надо чем-то пожертвовать, но именно эти5параметры и служат критериями успеха.

Так перспективный проектстановится неудачным. Часто компании берутся за проекты, связанные созначительными рисками, не учитывая репутационные потери, более того,руководители не проводят расчёты для оценки условий выполнимостипроекта. В результате имеет место перерасход ресурсов, чтобы выполнитьпроект к заданному сроку, продукт проекта получается низкого качества,заказчик не удовлетворён. Корень зла кроется в неверной оценкедлительности проектного цикла.

Предложенный в работе метод позволяетулучшить управление ПС за счёт строгой алгоритмизации иизменениясистемы оценок экспертами в процессе принятия решений о разработкепроекта.Целью данной диссертационной работы является создание системыподдержкипринятиярешений(СППР)дляпрогнозированияразработки ПС на основе предлагаемого в работе методацикладинамическойоценки (ДО).Поставленная цель достигается в результате решения следующихосновных задач: системного анализа опыта в области проектирования и разработки ПС; сравнительного анализа и классификации существующих методов оценкиразработки программ и программных систем; разработки нового метода динамической оценки временных показателей сучётом достоинств и недостатков существующих методов; создание алгоритмов и методики оценки временных показателейразработки программных систем; апробации полученных результатов в реальных проектах; создание базы экспертных оценок.Теоретическойосновойисследованияпослужилиработыотечественных учёных и зарубежных авторов, специалистов в области6разработки программного обеспечения и систем поддержки принятиярешений.Наиболее значимые результаты исследований отражены в работах:DeMarco T., Lister T., Boehm B.W., Putnam L., Brooks F.P., Parkinson S.N.,Fenton N.E., Pfleeger S.L., Shepperd M., Clark C.

E., Архипенкова C.Я.,Горбунова-ПосадоваП.В., МалинецкогоМ.М.,ВолобояГ.Г., МаховаС.А.Г.,ЗухбаА., МитинаР.Д., КуракинаН.А., СорокинаА.П., Торопыгина С.А. и другие.Научная новизна полученных результатов состоит в следующем: предложен метод динамической оценки, позволяющий существенноувеличить достоверность расчётов времени выполнения программныхпроектов; разработан алгоритм динамического оценивания программных систем(ДОПС), реализующий предложенный метод; с использованием нового алгоритма разработана методика формированиябазы экспертных оценок, которая позволяет на основе выполненныхпроектов получить числовые характеристики временных оценок группыэкспертов, с сохранением их в аналитической базе данных, которая вдальнейшем используется для прогнозирования сроков завершенияпроектов данного класса.Практическая значимость. реализован метод динамической оценки сроков завершения ИТ-проектов,дающий 10% - 15%-ный эффект в организациях с высоким уровнемзрелостидлякрупныхИТ-проектов,вчастности,использующихметодологию RUP; получена аналитическая база экспертных оценок, послужившая основой“виртуального эксперта”: аналитический алгоритм, который позволяет7многократно использовать оценки экспертов для прогнозирования временивыполнения проектов, имеющих схожие характеристики. разработана СППР, реализующая предложенный алгоритм;Достоверность результатов исследования обеспечивается строгостьюпостановок и доказательств утверждений, корректным использованиемматематических моделей и стандартов, проверкой теоретических результатовреальной практической деятельностью.Общая постановка задачиОбщая постановка задачи может быть сформулирована следующимобразом - метод динамической оценки должен:1) давать корректные оценки;2) требовать минимальное количество экспертов для оценки;3) быть применимым на практике;4) быть простым и прозрачным для руководства и людей принимающихфинансовые решения;5) не зависеть от объёма программных проектов и выбранных методологийуправления проектами;6) позволять достичь скорости и точности оценки, достаточной дляоперативного управления;7) реализация математической модели должна быть широкодоступна и нетребовательна к установке и использованию;8) опираться на лучший мировой опыт, учитывать достоинства и недостаткисуществующих моделей и методов;9) иметь возможность гибкого учёта экспертных оценок;10) учитывать вероятностный характер оценок экспертов.8Глава 1.

Анализ успешности проектов1.1 Определение проектаДословный перевод термина “projectus” с латыни означает “брошенныйвперёд”. В постоянной жизни мы постоянно осуществляем различныепроекты: написание диссертации или книги, строительство дачи, подготовкако дню рождения, ремонт, проведение исследований, и т.д. РасселАрчибальд, классик в области управления проектами, даёт следующиеопределение: “Проект – это комплекс усилий, предпринимаемых с цельюполучения конкретных уникальных результатов в рамках отведённоговремени и в пределах утверждённого бюджета, который выделяется наоплату ресурсов, используемых или потребляемых в ходе проекта”[1].“Проект – это временное предприятие, предназначенное для созданияуникальныхпродуктов,услугилирезультатов”[2,3,4],согласноопределению 4 - го издания Project Management Body of Knowledge (PMBоK).Определение проекта так же многолико как количество людей напланете, каждый из них будет понимать по-своему данное понятие, но вовсех этих определениях можно выделить ряд общих черт.