Оценка трудозатрат при разработке ПО

Оценка трудозатрат Рассмотрим методы прогнозирования трудозатрат, которые: Позволяют оценивать трудозатраты на ранних этапах, в условиях неопределенности. Позволяют учесть влияние рисков в сроках прогнозов. Снижают влияние тенденции экспертов к систематической недооценке сложности задач. Дают механизмы проверки достоверности сроков, основанные на метриках. При этом, практичны и просты в применении.

Оценка вариации сроков Как учесть неопределенность в прогнозе

Оценка вариации срока Оценки сроков неточны: Эксперты часто имеют тенденцию к систематической недооценке сложности; Присутствие рисков не позволяет дать точных оценок; Имея единственную оценку нельзя понять, на что заложился эксперт, когда ее давал. Выход – давать оценки оптимистичного и пессимистичного сценариев. Critical Chain Project Management PERT

Метод PERT Estimation Обрабатывает три экспертных оценки срока. L - «раньше не справлюсь точно, даже если повезет»; H - «успею гарантированно, даже если все риски сыграют»; M – «наиболее вероятно успею» Формулы PERT: PERT Estimation (μ) =( L + 4M + H ) / 6 PERT Deviation (σ) = ( H – L ) / 6 Задача уложится в срок μ+σ с вероятностью 72 %.

Основа PERT Estimation Длительность задачи - случайная величина, имеющая бета- распределение. PERT Estimation и Deviation – матожидание и среднеквадратичное отклонение Между крайними оценками – 6 сигм

Свойства задач с независимыми прогнозами Для суммы независимых случайных величин верно: σ = (σ σ … + σ n 2 ) Сигма суммы независимых случайных величин в процентах уменьшается при увеличении их количества: Таким образом, чем больше в плане «независимых» задач, тем точнее суммарная оценка сроков. Погрешности планирования разных задач компенсируют друг друга.

Зависимость сигмы от количества задач Показана зависимость общей сигмы плана в процентах от количества независимых задач. Задачи имеют равные длительности и сигму 100%.

Какие задачи независимы? Независимых задач в разработке много: Все задачи разработки, которые могут выполняться независимо друг от друга и впараллель; Все задачи, относящиеся к непересекающемуся функционалу; Большинство заданий, возникающих при поддержке ПО (исправление дефектов, реализация feature requests, и прочее). Прогнозы задач зависимы, если их реальные длительности зависят от одних и тех же факторов Зависимые задачи обычно связанны связью «окончание-начало». Например, фазы разработки зависимы по прогнозу между собой.

Оценки для группы задач Для суммы случайных величин верно: μ = μ 1 + μ μ n ; Ожидаемое время выполнения задач просто суммируется. Сигма для группы задач: Суммируется для зависимых прогнозов; Может быть оценена как корень из суммы квадратов для независимых прогнозов. Распределение суммы случайных величин меняется, приближаясь к нормальному, при увеличении их количества. PERT: сумма задач уже не имеет бета- распределения.

Нормальное распределение «Не справлюсь точно» (вероятность

PERT Estimation PERT Deviation лишен внятного смысла для суммы задач. «Задача уложится в μ+σ с вероятностью 72 %» - для суммы задач уже не верно. Сколько сигм надо добавить к прогнозу сроков всего проекта, чтобы успеть с вероятностью 85% («скорее всего»)? PERT Estimation не лучше простой пары оценок «оптимистичная – пессимистичная» Центральная оценка с весом 4 забивает крайние, и доминирует в прогнозе. В результате, PERT на практике не позволяет работать с большой неопределенностью в прогнозе.

Модифицируем формулу PERT В предположении, что срок выполнения задачи имеет нормальное распределение: «Не справлюсь точно» (вероятность

Применение метрик в планировании Практический подход

Основные метрики Базовые метрики Время работы (дни, часы) Объем работы Строки кода (SLOC) Функциональные точки Количество классов, функций, и т. д. Количество ошибок Производные метрики Продуктивность = Объем / Время Плотность ошибок = Количество / Объем

Свойства метрик Базовые метрики дают корелляции Объем vs Время Объем vs количество ошибок Производные метрики устойчивы и колеблются в границах коридора. Фактические значения метрик с завершенных проектов могут быть измерены и использованы при планировании. PSP/TSP – пример методологии разработки построенной на применении метрик.

Корелляция SLOC и времени работ "Estimating With Objects", Watts S. Humphrey, Carnegie-Mellon SEI

Метрика SLOC Дает лучшие корелляции с временем и количеством ошибок. Учитываются только те строки, в которых можно допустить ошибки. Не учитываются комментарии, пустые строки, и автоматически генерируемый код. Можно не учитывать операторные скобоки (begin- end, { }, прочее). Может быть посчитана автоматически. Может быть использована как промежуточная метрика (proxy-based estimation), рассчитанная из других метрик объема (классы, функции, функциональные точки, и т.д.)

Время разработки Время должно включать в себя все основные активности разработки, на которых вносятся ошибки: проектирование; кодирование; отладка; а, также, возможно, работу с требованиями. Корелляции с объемом проявляются: На законченных проектах; На задачах, которые могут быть раздельно протестированы.

Метрика «продуктивности» Осмысленна при наличии корелляции время-объем. Более стабильна на больших отрезках времени, в том числе и для группы программистов. Колеблется в некотором коридоре, зависящем от: языка программирования; характера и сложности задачи; стиля программиста – разные люди решают одинаковые задачи с разным размером кода; качества результата – чем меньше в нем ошибок, тем меньше «продуктивность». Нельзя применять как показатель эффективности работы. Программист, тратящий меньше времени на проектирование, и пишущий больше кода для той же задачи – покажет высокую «продуктивность».

Применение в планировании Получение сроков от оценки объема: Выполнить прогноз объема в удобной метрике (например – количество модулей или классов) Перейти к SLOC (proxy-based estimation). Пользуясь корелляцией SLOC/time, выполнить прогноз времени. Недостатки Сложно учесть в прогнозе риски. Сложно учесть тенденцию экспертов к недооценке сложности. Требуется аккуратно подойти к выбору базы для снятия метрик. Альтернатива: Выполнить раздельный прогноз сроков и объема Использовать «продуктивность» как проверочный коэффициент

Правила проверки Метрика «продуктивности» должна находится в коридоре исторических колебаний по аналогичным завершенным проектам. Вылет за коридор чаще всего означает грубую ошибку в прогнозе срока или объема. «Продуктивность» должна отражать представление о сложности задачи. Сложная задача не может иметь «продуктивность» у верхней границы коридора, и наоборот. Для двух задач, одна из которых сложнее другой – «продуктивность» более сложной должна быть меньше. Невыполнение правила указывает на ошибку в оценках как минимум одной из задач.

Спасибо за внимание! Владислав Балин, НТЦ «Модуль» gaperton.livejournal.com