Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica per la Gestione d aziendad

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1 Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica per la Gestione d aziendad Gestione della Qualità-II parte La produzione del software: metodologie e standards a.a Docente: Gigliola Vaglini 1 Lezioni 5,6 La gestione del processo di sviluppo 2 1

2 Software Engineering Process Management 3 Project cost estimate The duration and the cost of a given activity must be estimate by the management of the organization The main measure unit in software project is the mythical man/month month 4 2

3 Cost sources Technical team Support team Computing resources Consumption material General costs of the structure 5 Factors that can influence the cost Human factors (technical abilities, motivation..) Stability of requirements Program complexity Software dimension (number of instruction) 6 3

4 Software dimension Main cost factor is the software dimension We need techniques and metrics to estimate the software dimension What type of metric? 7 Dimensional metric: LoC Number of the produced code lines Derived quality indexes Productivity P=LoC/M Quality Q=E/LoC Cost per instruction C=$/LoC Documentation level D=PD/LoC M is the total number of man/month month,, E is the total number of errors,, $ is the total cost of the project, PD is the total number of pages of the delivered documents. 8 4

5 A problem This number is known at the end of project How can I use it in the estimation phase when fixing a prize for the customer? 9 Functional metric Function points Standard ISO/IEC 20926:2003 It is based on the functional characteristics of the program 10 5

6 Function Points (FP) It is an indirect index of the software dimension derived on the basis of the software functionalities A value of function points is computed considering some program characteristics N. of external inputs N. of external outputs N. of external queries N. of used internal files N. of external files referred by the system 11 Function points Indexes Inputs number Outputs number Requests number Index value IN ON RN simplex Weight (W) medium complex VP i IN x W ON x W Files number Interfaces number FN EIN

7 Function points FP = Σ i=1,5 i=1,5 (VP VP i ) x ( x Σ i=1,14 F i ) Each VP i is obtained by the product of the index value and the assigned weight. The values F i are defined in the following table and can have a value between 0 and Adjustment factors Data communications Distributed function Performance Heavily used configuration High trasaction rate On-line data entry End user efficiency On-line update Complex processing Code reausability Installation ease Operational ease Multiple sites facilitate change 14 7

8 Possible values of the adjustment factors F i 0 Degree of influence None Insignificant Moderate Intermediate Average Significant Strong 15 Functional and dimensional metrics It is possible to give an evaluation of the possible number of LoC of a program given its function points. It is statistically computed on the basis of the used programming language. 16 8

9 Correspondence table (Caper Jones) Programming language n. of instructions for FP Fortran 100 Cobol 100 Basic 90 Pascal 85 C 53 Java 53 C 125 Visual C To estimate the development cost CoCoMo: Constructive Cost Model (B.Bohem) It is possible to compute the amount of work M (man( man\month) ) and the needed time T (months( months) 18 9

10 Il modello Sviluppato a cavallo degli anni ottanta. Basato sull'analisi statistica di 63 progetti reali (di vario tipo): il db dei progetti è continuamente aggiornato e arricchito. Il modello viene aggiornato anche attraverso la definizione di nuovi coefficienti di costo. Dal 1997 c è una nuova versione del modello (COCOMO II). 19 CoCoMo M= C x PD S x A, where C project complexity factor PD product dimension S complexity exponent A other attributes 20 10

11 Basic CoCoMo average values Simple system: C=2.4, S=1.05, A=1 Moderate system: C=3, S=1.12, A=1 Embedded system: C=3.6, S=1.2, A=1 21 CoCOMO estimates: Month/Person Kilo Delivered Source Instruction 22 11

12 Livelli del modello Il COCOMO è costituito da una gerarchia di modelli dalla complessità crescente: Modello Base Modello Intermedio Modello Avanzato 23 Precisione del modello Il confronto tra le stime del COCOMO e l'andamento reale dei progetti ha portato alle seguenti statistiche: Il COCOMO base produce stime con scostamenti inferiori al 20% nel 25% dei casi. Il COCOMO intermedio produce stime con scostamenti inferiori al 20% nel 68% dei casi. Il COCOMO avanzato produce stime con scostamenti inferiori al 20% nel 70% dei casi

13 Dimensionamento dello staff Modello di Putnam COCOMO 25 Modello di Putnam Putnam ha ipotizzato che la curva di Rayleigh-Norden potesse descrivere in modo appropriato l'andamento del numero di risorse necessarie nel corso del progetto (ipotesi verificata in circa 200 progetti reali). td = mese in cui il lavoro ha il suo picco. K = Quantità di lavoro richiesta in mesi-uomo

14 COCOMO Il COCOMO è in grado di valutare i valori di M e T per ogni fase del progetto: da ciò è semplice ricavare il valore N del numero di persone richiesto in ogni fase. N = M / T 27 Analisi Il manager del progetto ritiene alto il costo preventivato dal COCOMO, o comunque vuole esplorare le eventuali possibilità di ridurre questo costo. Procede quindi per tentativi, cercando di agire sui parametri che incrementano il costo del progetto che è risultato di $ per LoC impiegando programmatori senior per 51 MP (ottenuto da un risultato dei coefficienti correttivi di 1.17 per un applicazione complessa) 28 14

15 Ridurre il costo del personale La prima ipotesi è che diminuendo il costo degli sviluppatori il costo complessivo diminuisca: ricorrendo ad analisti e programmatori medi il costo unitario è 5000 $ (anziché 6000 come nello scenario iniziale) Analizzando questa ipotesi con il COCOMO e modificando ACAP e PCAP di conseguenza, che diventano ad es., nominali, abbiamo che il risultato dei coefficienti correttivi (cost driver) passa da 1.17 a 1.58 e quindi 44*1.58 = 70 MP Risultato: il COCOMO segnala un aumento del costo complessivo da 306,000 a 350,000 $ (70*5000 = 350,000) 29 Diminuire la criticità del fattore memoria Il parametro STOR=HIGH implica un coefficiente correttivo pari a 1.06 nella prima versione. Ipotizziamo che l acquisto di 10,000$ di RAM sia sufficiente a riportare STOR a NOMINAL Di conseguenza il risultato dei coefficienti correttivi passa da 1.17 a 1.1, quindi 44*1.1 = 48 MM e 48*6000 = 288,000$ In questo caso l operazione è conveniente, poiché, anche considerando la spesa per la RAM, il sistema ha un costo complessivo più basso di quello iniziale

16 Usare macchine più economiche Ipotizziamo di risparmiare 20,000 $: questo porta il valore di TOOLS più grezzi a VERY LOW (1.24). Il risultato complessivo dei coefficienti correttivi passa da 1.17 a 1.32 e quindi 44*1.32 = 58 MP Costo totale 58*6000 = 348,000 $ Quindi, anche considerando il risparmio sulla macchina, il costo complessivo non diminuisce, anzi aumenta. 31 Il COCOMO come sistema di supporto alle decisioni Ipotesi: scelta la strada dell aumento di RAM (costo complessivo = 288,000$) e fase di design completata regolarmente, cioè spendendo 52,000$. Ne restano 236,000. Il committente annuncia che non intende sborsare più di 200,000 $ Come gestire questa situazione? Modificare i fattori di costo in modo che il costo complessivo del progetto scenda a 252,000$ (-12.5%) 32 16

17 Ridurre le dimensioni del progetto Ridurre le funzionalità del package. Quanto tagliare? 48*( ) = 42 PM per tentativi troviamo che 8800 DSI corrispondono a 42 MP, quindi dobbiamo tagliare 1200 linee di codice, ovvero le funzionalità meno essenziali fino a un totale di 1200 linee Nuovo costo: 42*6000 = 252,000$ NB: tutto questo considerando nulli i costi di riorientamento del progetto, cioè supponendo che i risultati della fase di design siano usabili nella nuova ipotesi senza alcuna modifica 33 Ridurre l affidabilitl affidabilità La riduzione del 12% è ottenibile esattamente riducendo RELY da NOMINAL a LOW (da 1.00 a 0.88) Comporta però maggiori spese di manutenzione del prodotto (a meno che non ne cambi l uso) 34 17

18 Aumentare la qualità della forza lavoro Abbiamo visto che diminuire la qualità della forza lavoro comporta un aumento del costo del progetto: quindi aumentandola può essere che il costo del progetto diminuisca Aumentiamo ACAP e PCAP a VERY HIGH. Risultato: il costo del progetto scenderebbe addirittura al di sotto dei 200,000$, ma... dove trovare le persone? quanto costerebbero? (possiamo pagarle fino a 7600$, mantenendo il progetto nei nuovi vincoli dati) 35 Scelta della soluzione La soluzione migliore (più sicura e più facilmente implementabile) è la riduzione delle funzionalità (e quindi delle dimensioni) del sistema In seconda battuta si può migliorare il personale In ogni caso, la riduzione di costo può essere contrattata col committente, usando il COCOMO come riferimento super partes 36 18

19 La pianificazione 37 Project manager and project chief Project manager does not make technological or economic choices Project manager applies organization rules Project manager finds not human resources Project manager controls the environment (he/she solves problems) Project manager manages the project documentation (librarian) 38 19

20 Responsabile di progetto 39 Pianificazione Definizione degli obiettivi Risultato finale, tempi e costi Definizione delle strategie e delle politiche di gestione Modello del ciclo di vita Definizione delle procedure e regole standard Criteri per le revisione, convenzioni per la documentazione Scelte operative Scelta degli strumenti da utilizzare Piano per la gestione del rischio Definizione del budget 40 20

21 MSProject 41 Il piano operativo Compito del responsabile del progetto è stendere il piano operativo Definizione delle attività Durata ogni attività Giorni lavorativi o ore di lavoro Precedenze Finish-to to-start, Start-to to-start, Finish-to to-finish Risorse necessarie Non date precise Metodo top-down: WBS Milestones 42 21

22 Planning tools Work Breakdown Structure Gant Diagrams Programme Evaluation and Review Technique (PERT) 43 Work breakdown structure Hierarchical structure of the activities Each activity is partitioned in sub- activities Sequential and parallel sub-activities 44 22

23 Example Act.1 Act.1.1 Act.1.2 Act Pert s diagram Temporal dependencies among activities To reason about the project advances 46 23

24 Pert s diagram example Activity 1 S=4 Nov.1 Nov.16 Activiity 3 Nov.20 Nov.30 Activity 2 Nov.5 Nov.20 S=0 47 Slack time Slack time: two independent activities with different duration control the initiation of a third activity Critical path: sequence of activities with slack time equal to 0 Free slack: maximum delay in the activation time of an activity without causing the delay of a dependent activity Total slack: maximum delay in the activation time of an activity without causing delay to the end of the project 48 24

25 Allocazione delle risorse Risorse a disponibilità limitata Uomini e apparecchiature Risorse a disponibilità illimitata I CD su cui masterizzare il programma Risorse economiche Spese varie 49 Schemi di allocazione delle risorse a disponibilità limitata Distribuire il tempo della risorsa (orario di lavoro) Tempo standard di lavoro 3 modi di specificare Percentuale della risorsa Tempo totale di lavoro Tempo totale e allocazione giornaliera Assegnazione non necessariamente uniforme del tempo di lavoro 50 25

26 Schemi di allocazione delle risorse a disponibilità limitata L allocazione delle varie attività lungo un asse temporale determinandone le date di inizio e fine si chiama Scheduling Dipende dalle relazioni di precedenza tra le attività Non esiste un unica allocazione possibile Un attività può essere inserita in una finestra temporale adatta ASAP (as soon as possible) ALAP (as late as possible) Fixed (dal committente) 51 Gant s diagram Timing of the activities To represent the duration of activities To represent sequentiality and parallelism among activities To compare estimates to progresses 52 26

27 Gant s diagram example 53 Schemi di allocazione delle risorse a disponibilità limitata Conflitti di allocazione Una risorsa può essere assegnata complessivamente a più attività per un tempo superiore al suo tempo di lavoro standard, ad esempio L attività di ridistribuzione delle allocazioni in modo da risolvere i conflitti viene detta Leveling I metodi sono vari Ritardo di un attività (slack time maggiore ad es.) Partizionamento di un attività A in sottoattività per trovare la finestra in cui inserire l attività B Cambiamento di allocazione (ridistribuzione o aumento di allocazione massima) Aggiunta di risorse 54 27

28 Organizzazione del progetto: definizione e gestione del gruppo di lavoro 1. Definizione della struttura organizzativa del progetto 2. Organizzazione dei gruppi di lavoro 3. Definizione dei ruoli e delle responsabilità 4. Selezione e formazione del personale 5. Valutazione e valorizzazione 6. Direzione e coordinamentodelle attività 1. Ogni responsabile per il suo livello ha funzioni di 2. Coordinamento 3. Presa delle decisioni 4. Supervisione del personale 7. Motivazione del personale 55 Organizzazione del progetto: definizione e gestione del gruppo di lavoro 1. Organizzazione del progetto Organizzazione di tipo funzionale Difficoltà a gestire diversi progetti in parallelo Organizzazione per progetti Utilizzo meno efficiente delle risorse Ogni membro di un progetto non sa quale sarà la sua attività successiva Organizzazione matriciale Organizzazione funzionale combinata con un organizzazione per progetti Ogni persona ha due capi 56 28

29 Organizzazione del progetto: definizione e gestione del gruppo di lavoro 2. Organizzazione del gruppo di lavoro Gruppo democratico Gruppi piccoli (non più di 10) con capo a rotazione Gruppo con capo programmatore Capo, assistente e gestore dei risultati Gruppo a controllo decentralizzato Programmatori senior e junior Il responsabile coordina i programmatori senior e ogni senior coordina un po di junior 57 Project risks Costs are exceeded Timing is not respected Products are not satisfying Failure analysis on a large set of projects 58 29

30 Gestione del rischio nei progetti Due fasi principali Valutazione dei rischi Identificazione dei rischi Analisi dei rischi Classificazione dei rischi Controllo dei rischi Pianificazione dei controlli Soluzione dei rischi Monitoraggio dei rischi 59 Project types Successful projects 16,2% Risking projects (increasing of cost, defects of the product, increasing of the needed time) 52,7% 189% of increase in cost Canceled projects (before ending) 31,1% 60 30

31 Failure factors Incomplete requirements 13,1% Exclusion of the customer 12,4% Not sufficient resources 10,6% Not realistic expectations 9,9% Not supporting management 9,3% Not stable requirements 8,7% 61 Success factors Customer partecipation 15,9% Management support 13,9% Clear requirements 13% Correct planning 9,6% Realistic expectation 8,2% Qualified staff 7,2% 62 31

32 SW Process Management Plan 63 Altre tecniche di stima 64 32

33 CoCoMo: : metodo algoritmico 65 Raffinamenti 66 33

34 Amministrazione L amministratore si occupa della gestione del progetto e del prodotto In particolare si occupa di 67 Diffusione dei documenti 68 34

35 Ambiente di lavoro 69 Infrastrutture 70 35

36 Strumenti e ambienti 71 Norme di progetto 72 36

37 Norme di progetto 73 Controllore della qualità 74 37