Моделі оцінювання часу і вартості ІТ-проєктів на основі теорії подібності

1. Виконав студент групи КНУПм-21 Дорошко О.А. Науковий керівник к.т.н., доцент Саченко О.А. Тернопіль - 2023

Моделі оцінювання часу і
вартості ІТ-проєктів на основі
теорії подібності
Виконав студент групи КНУПм-21
Дорошко О.А.
Науковий керівник
к.т.н., доцент Саченко О.А.
Тернопіль - 2023

2. Актуальність дослідження

Як час, так і вартість створення програмного продукту залежать
від результатів впливу величезної кількості чинників, причому
багатьох з них часто складно виміряти кількісно.
В даний час для оцінки трудовитрат застосовуються емпіричні,
регресивні і математичні моделі, а також експертні оцінки.
Загальною проблемою для всіх перерахованих вище типів
моделей є точність моделювання на ранніх (і найбільш важливих
з точки зору планування) фазах виконання проектів, помилка
яких може доходити до 400%.
Також, розглянуті моделі побудовані так, що основним фактором,
що впливає на вартість є розмір програмного продукту, що
розробляється. Вплив інших параметрів враховується тільки
поправочними коефіцієнтами, визначеними за допомогою
методів статистичного аналізу.
Як видно з вищевикладеного, методологія оцінювання показників
процесів виконання програмних проектів має наступні істотні
недоліки:
- не враховується вплив класу (типу) програмного продукту, що
розробляється на значення оцінюваних показників;
- точність моделювання на ранніх етапах виконання проектів є
невисокою.
2

3. Мета та завдання дослідження

Метою роботи є підвищення ефективності управління
програмними проектами за рахунок використання моделі
оцінки часу і вартості проектів розробки програмного
забезпечення.
Для досягнення мети роботи необхідно вирішити такі
завдання:
провести аналіз методів і засобів управління програмними
проектами;
провести аналіз теорії подібності як апарату аналового
моделювання оцінювання часу і вартості проектів розробки
програмного забезпечення;
розробити модель оцінки часу і вартості проектів розробки
програмного забезпечення;
провести емпіричне дослідження моделі оцінки часу і
вартості для підтвердження їх точності.
Об’єкт дослідження – процеси управління програмними
проектами.
Предмет дослідження – модель оцінки часу і вартості
проектів розробки програмного забезпечення.
3

4. Наукова новизна та практичне значення

Наукова новизна одержаних результатів. Побудовані
аналогові моделі оцінки часу та вартості виконання
програмних проектів на основі принципу подібності
програмних проектів і використання теорії подібності, які
враховують суттєві закономірності між параметрами, які
визначають час та точність яких перевищує точність існуючих
моделей.
Практичне значення отриманих результатів визначається
застосуванням розроблених моделей як основи знань в
управлінні програмними проектами; виконанням оцінок часу
та вартості розробки програмного забезпечення за
допомогою розроблених моделей.
Публікації та апробація КР. Результати роботи апробованні
та опубліковані у матеріалах міжнародної наукової Інтернетконференції «Інформаційне суспільство: технологічні,
економічні та технічні аспекти становлення», 2023 р.
4

5. Застосування апарату теорії подібності для побудови аналогових моделей оцінювання часу і вартості програмних систем

Для побудови аналогової моделі необхідно застосувати метод аналізу
розмірностей, для чого виконати наступну послідовність дій.
1. Ввести множину показників, що визначають стан програмної системи.
2. Побудувати систему вимірювання і задати розмірності вибраних
показників.
3. Представити співвідношення між розмірними величинами у вигляді
функції
a = A v1a v2b vkl vkl ++11 vnz
(2.1)
4. Знайти співвідношення між безрозмірними величинами, що представляють
кількісні співвідношення тієї ж системи у вигляді, визначеному π-теоремою
(теоремою Бекингема):
π = f1(π1 ,π 2 , ,π n k )
(2.2)
5. Обчислити коефіцієнти пропорційності і показники ступеня критеріїв
моделі.
5

6. Побудова абстрактних аналогових моделей для програмних проектів

Аналогове модельвання проектів узагальненої моделі життєвого
циклу з створенням прототипу.
t = A cxa rcb rvc s d d e p f scpg tcph
dcpi pcpj q k l lf x mp ccn .
Аналогове моделювання проектів узагальненої моделі життєвого
циклу без створення прототипу.
t = A cxa rcb rvc s d d e p f q g l hf xip ccj .
Аналогове моделювання проектів швидкої (agile) моделі
життєвого циклу.
t = A sta iedb rtfc nte d f ,
Аналогове моделювання проектів відкритої моделі життєвого
циклу.
t = A s a dcb δdc rpd pve b f rbg cvh ,
6

7. Модельні критеріальні рівняння для основних класів програмних проектів

– узагальнена (каскадна) модель з прототипуванням
e
f
i
j
n
d
g
m
Dt = A Dcom
Dprod
Dcompro
Dprodpro
Dreus
Dsize
Dsizepro
Dqua
;
– узагальнена (каскадна) модель без прототипування
e
f
j
i
Dts = A Dcom
Dprod
Dreus
Dqua
;
– швидка (agile) модель
c
Ats = A Apq
;
– відкрита модель
a
f
Ft = A Fscope
Fqua
Fexte .
7

8. Критеріальні рівняння для кожного класу проектів

1. Проекти розробки систем обробки транзакцій:
Dt = 308 Dc 0.669 D p 0.209
2. Проекти доопрацювання систем обробки:
Dt = 843 Dc 1.114 D p 0.107
3. Проекти розробки систем підтримки прийняття рішень:
Dt = 631 Dc 0.82 D p 0.239
4. Проекти розробки систем автоматизації діяльності
офісів:
D = 857 D 0.427 D 0.757
t
c
p
5. Проекти розробки систем управління виробничими
процесами:
D = 219 D 0.572 D 0.307
t
c
p
8

9. Зіставлення оцінок аналогової моделі, моделі COCOMO і реальних проектних даних проектів класів 1-3

tam, tcocomo,
час
30000
tam, tcocomo,
час
30000
25000
25000
20000
20000
15000
15000
10000
10000
5000
5000
0
0
5000
10000
tam, tcocomo,
15000
час
16000
0
100
20000
25000
1000
30000
tr, час
10000
100000
tr, час
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
tr, час
9

10. Зіставлення оцінок аналогової моделі, моделі COCOMO і реальних проектних даних проектів класів 4-5

tam, tcocomo,
час
12000
10000
8000
6000
4000
tam, tcocomo,
час
25000
2000
0
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
tr, час
20000
15000
10000
5000
0
0
5000
10000
15000
20000
25000
tr, час
10

11. ВИСНОВКИ

1. Виходячи з вищесказаного, очевидно, що задача з вивчення
моделей розробки програмного забезпечення є важливою і
своєчасною. Рішенням такої задачі буде формальний опис
моделей відкритих початкових кодів, складових її фаз і дій,
а також формулювання основних принципів управління
відкритих проектів.
2. Для вирішення проблеми досягнення максимальної якості в
умовах поставлених обмежень за вартістю і часом стосовно
програмних проектів з відкритим кодом потрібно
використовувати методику управління, яка б об’єктивно
оцінювала застосовність моделі до конкретного проекту.
3. Показано, що теорію подібності можна використовувати як
математичний апарат дослідження процесів виконання
програмних проектів за принципом аналогії.
11

12. ВИСНОВКИ

4. Розроблені аналогові моделі оцінки часу і вартості для основних
класів програмних проектів, які враховують не тільки розмір
продукту, а його якість, темп розробки і доопрацювання, показники
ефективності проектної команди і інші параметри, що визначають
час і вартість.
5. Сформульовані наступні умови подібності проектів розробки
програмного забезпечення всередині одного класу:
часової подібності – подібності життєвих циклів;
подібності констант проекту, пов’язаних із зовнішнім
середовищем;
подібності початкових умов при ініціалізації.
6. Встановлено, що показники ступеня в критеріальних рівняннях
будуть однакові для всіх проектів всередині класу проектів, а
критерії подібності будуть чисельно рівні для всіх подібних
проектів всередині класу.
7. Показано, що застосування аналогових моделей оцінки часу і
вартості розробки програмного забезпечення спрощує аналіз
впливу параметрів проекту на час і вартість.
12

13. ВИСНОВКИ

8. Визначено чисельні значення параметрів аналогових моделей
проектів розробки та доопрацювання систем обробки транзакцій,
підтримки прийняття рішень, автоматизації діяльності офісів і
управління процесами на виробництві з середньої похибкою оцінок
часу нижче на 55% похибки існуючої моделі COCOMO.
9. Встановлено, що оцінки, виконані за допомогою аналогових
моделей точніші, ніж оцінки моделі COCOMO, так як для 80%
обраних для аналізу проектів оцінка аналогової моделі точніша, а
для решти 20% її значення в середньому на 20% гірше . При цьому
максимальна похибка оцінок аналогових моделей не перевищує
92%, тоді як модель COCOMO давала результат з похибкою 612%
(при заявленій похибці до 400% для попередніх оцінок).
10. Отримані аналогові моделі проектів розробки програмного
забезпечення з відкритим кодом для двох груп подібних проектів розробки інтегрованих засобів розробника і інструментальних
бібліотек, які за рахунок підвищеної точності оцінки часу і вартості
здатні підвищити ефективність управління.
13

14. Дякую за увагу!!!

14