Министерство образования и науки РФ
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)
Миньков С.Л.
ПРОГРАММНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
Лабораторный практикум Часть 2
Томск 2014
Миньков С.Л.
Программная инженерия. Лабораторный практикум. Часть 2: учебное пособие – Томск: ТУСУР, 2014. – 40 с.
Содержит методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Программная инженерия» для направления подготовки бакалавров 230700 «Прикладная информатика». Рекомендуется для всех форм обучения, в том числе с применением дистанционных технологий.
Ó Миньков С.Л., 2014
Иллюстрация на обложке: https://ru.123rf.com/photo_7066570_software-word-collage-on-white-background.html
СОДЕРЖАНИЕ
Лабораторная работа 1 АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ ПРОЕКТА.............................................5 1.1 Оценка конкурентоспособности проекта в сравнении с аналогом.....................5 1.2 Планирование комплекса работ по разработке темы и оценка трудоемкости...7 1.3 Расчет затрат на разработку проекта.....................................................................10 1.4 Расчет эксплуатационных затрат...........................................................................13 1.5 Расчет показателей экономической эффективности............................................16 Задание.............................................................................................................................18 Лабораторная работа 2. КОНСТРУКТИВНАЯ МОДЕЛЬ СТОИМОСТИ COCOMO....................................................................................................................19 2.1. COCOMO.................................................................................................................19 2.2. COCOMO II..............................................................................................................22 Задание.............................................................................................................................27 Приложение (справочное) Некоторые примеры автоматизации расчета СОСОМО....................................................................................................................29 1. Интерфейс онлайн-калькулятора.............................................................................29 2. Интерфейс программы-калькулятора Costar 7.0....................................................30
ВВЕДЕНИЕ
Экономика разработки программных продуктов – одна из составляющих программной инженерии. В главе 23 «Оценка стоимости программного продукта» классического учебника И. Соммервилла «Инженерия программного обеспечения» [1] подчеркивается, что менеджеры проекта должны уметь отвечать на вопросы:
1) Какие затраты необходимы для выполнения проекта? 2) Сколько это займет времени?
3) Какова стоимость выполнения проекта?
Во второй части лабораторного практикума по дисциплине «Программная инженерия», предназначенного для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров «Прикладная информатика», предлагаются лабораторные работы по изучению методов оценки трудовых и временных затрат на разработку программных продуктов (в частности, модели Б. Боэма) с дальнейшей автоматизацией расчета этих затрат и оценки экономической эффективности проекта.
При составлении лабораторного практикума использован опыт преподавания дисциплин «Разработка и применение программных средств и информационных технологий» и «Программная инженерия» студентам факультета систем управления Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники и факультета инновационных технологий Национального исследовательского Томского государственного университета.
Лабораторная работа 1
АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ ПРОЕКТА
Цель работы: изучить структуру технико-экономического обоснования эффективности проекта по разработке автоматизированной информационной системы на основе сравнения с аналогом и автоматизировать процесс расчета ТЭО.
Технико-экономическое обоснование (ТЭО) – это анализ, расчет, оценка экономической целесообразности осуществления предлагаемого проекта, в данном случае – проекта по разработке автоматизированной информационной системы. ТЭО основано на сопоставительной оценке затрат и результатов, установлении эффективности использования, срока окупаемости вложений.
Технико-экономическое обоснование является необходимым для каждого инвестора исследованием, в ходе подготовки которого проводится ряд работ по изучению и анализу всех составляющих инвестиционного проекта и разработке сроков возврата вложенных в бизнес средств.
В качестве примера рассмотрено технико-экономическое обоснование разработки автоматизированной системы контроля договоров на поставку материально-технических ресурсов на предприятии ООО «Стройсервис» [2].
Оценка конкурентоспособности проекта в сравнении с аналогом
В качестве программы-аналога для сравнения при разработке проекта принята программа «Dogo Pro» (производитель – компания «InterBuild»).
Эта разработка принята в качестве базового варианта исходя из трех факторов:
1) смежный профиль;
2) соответствие требованиям технического задания проекта;
3) доступность для исследования и сравнения с разрабатываемым проектом реальной версии программы.
Для оценки конкурентоспособности разрабатываемого продукта необходимо провести анализ и сравнение с выбранным аналогом по функциональному назначению, основным техническим и эксплуатационным параметрам, областям применения. Подобный анализ осуществляется с помощью оценки эксплуатационно-технического уровня разрабатываемого продукта.
Эксплуатационно-технический уровень (ЭТУ) разрабатываемого продукта – это обобщенная характеристика его эксплуатационных свойств, возможностей, степени новизны, являющихся основой качества продукта. Для определения ЭТУ продукта можно использовать индекс эксплуатационно-технического уровня J ЭТУ, который рассчитывается как сумма частных
индексов, куда входят показатели качества программного продукта. Для учета значимости отдельных параметров применяется балльно-индексный метод.
Тогда
|
|
J ЭТУ = Bj ´ Xj (1.1)
j =1
где J ЭТУ – комплексный показатель качества продукта по группе показателей; n – число рассматриваемых показателей;
Вj – коэффициент весомости j -го показателя в долях единицы, назначаемый в соответствии с потребностями организации-заказчика программного продукта;
Xj– экспертная оценка j -го показателя качества по выбранной шкале оценивания.
В таблице 2.1 представлены результаты расчета балльно-индексным методом при пятибалльной шкале оценивания. Показатели качества выбираются в соответствии с деревом характеристик качества программного изделия (стандарт «ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93. Информационная технология. Оценка программного продукта. Характеристики качества и руководство по их применению» (рис. 1.1).
Таблица 1.1 – Расчет показателя качества балльно-индексным методом
| Показатели качества | Коэффициент весомости, Вj | Проект | Аналог | ||
| Xj | Вj ´ Xj | Xj | Вj ´ Xj | ||
| 1. Удобство работы (пользовательский интерфейс) | 0,14 | 0,56 | 0,28 | ||
| 2.Новизна (соответствие современным требованиям) | 0,1 | 0,4 | 0,3 | ||
| 3.Соответствие профилю деятельности заказчика | 0,2 | 0,8 | 0,4 | ||
| 4.Ресурсная эффективность | 0,05 | 0,2 | 0,2 | ||
| 5. Надежность (защита данных) | 0,13 | 0,39 | 0,39 | ||
| 6.Скорость доступа к данным | 0,1 | 0,4 | 0,4 | ||
| 7.Гибкость настройки | 0,06 | 0,18 | 0,18 | ||
| 8.Обучаемость персонала | 0,13 | 0,65 | 0,13 | ||
| 9.Соотношение стоимость/возможности | 0,09 | 0,36 | 0,18 | ||
| Обобщенный показатель качества J ЭТУ | J ЭТУ1=3,94 | J ЭТУ2=2,46 |
Отношение двух найденных индексов называют коэффициентом технического уровня (КТУ) Аk первого программного продукта по отношению ко второму:
|
|
Так как КТУ больше 1, то разработка проекта с технической точки зрения оправдана.
Рисунок 1.1 - Дерево характеристик качества программного изделия
Планирование комплекса работ по разработке темы и оценка трудоемкости
Для разработки было задействовано два человека: руководитель проекта и исполнитель (инженер-программист). Руководитель выполняет постановку задачи, курирует ход работ и дает необходимые консультации при разработке системы. Исполнитель отвечает за проектирование информационного обеспечения, разработку структур баз данных, реализацию вычислительных алгоритмов в виде завершенного продукта, разработку интерфейсных блоков и отладку программы.
Выбор комплекса работ по разработке проекта производится в соответствии со стандартом «ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99 Информационная технология. Процессы жизненного цикла программных средств»,
устанавливающим стадии разработки программных продуктов, и приведен в таблице 1.1.
Таблица 1.2 – Комплекс работ по разработке проекта
| Содержание работ | Исполнители | Длительност ь, дни | Загруз | ка | |||||
| дни | % | ||||||||
| 1. Подготовка процесса разработки и анализ требований | |||||||||
| 1.1 Исследование и обоснование разработки | |||||||||
| 1.1.1 Постановка задачи | Руководитель Программист | 1 3 | 33 100 | ||||||
| 1.1.2 Сбор исходных данных | Руководитель Программист | 5 14 | 35 100 | ||||||
| 1.2 Поиск аналогов и прототипов | |||||||||
| 1.2.1 Анализ существующих методов решения задачи и программных средств | Руководитель Программист | ||||||||
| 1.2.2 Обоснование принципиальной необходимости разработки | Руководитель Программист | 1 2 | 50 100 | ||||||
| 1.3 Анализ требований | |||||||||
| 1.3.1 Определение и анализ требований к проектируемой программе | Руководитель Программист | ||||||||
| 1.3.2 Определение структуры входных и выходных данных | Руководитель Программист | 1 5 | 20 100 | ||||||
| 1.3.3 Выбор технических и программных средств реализации | Руководитель Программист | 1 3 | 33 100 | ||||||
| 1.3.4 Согласование и утверждение технического задания | Руководитель Программист | 1 3 | 33 100 | ||||||
| Итого по этапу 1 | Руководитель Программист | 11 39 | 28 100 | ||||||
| 2. Проектирование | |||||||||
| 2.1 Проектирование программной архитектуры | Руководитель Программист | 0 3 | 0 100 | ||||||
| 2.2 Техническое проектирование компонентов программы | Руководитель Программист | 0 7 | 0 100 | ||||||
| Итого по этапу 2 | Руководитель Программист | 0 10 | 0 100 | ||||||
| 3. Программирование и тестирован | ие программных модулей | ||||||||
| 3.1 Программирование модулей в выбранной среде программирования | Руководитель Программист | ||||||||
| 3.2 Тестирование программных модулей | Программист Программист | 0 21 | 0 100 | ||||||
| 3.3 Сборка и испытание программы | Руководитель Программист | 2 5 | 40 100 | ||||||
| 3.4 Анализ результатов испытаний | Руководитель Программист | 1 5 | 20 100 | ||||||
| Итого по этапу 3 | Руководитель | ||||||||
Программист 44 100 4. Оформление рабочей документации
4.1 Проведение расчетов показателей безопасности жизнедеятельности
4.2 Проведение экономических расчетов
4.3 Оформление пояснительной записки
Итого по этапу 4
Итого по проекту
Руководитель
Программист Руководитель Программист Руководитель Программист Руководитель Программист Руководитель Программист
0 0
3 100 0 0 4 100 5 33 15 100 5 23
22 100 19 17
115 100
На основе данных таблицы 1.2 разработан календарный график выполнения работ (таблица 1.3), показывающий последовательность и взаимосвязь выполнения комплекса работ (с учетом воскресенья; можно брать без учета воскресенья и праздничных дней).
Таблица 1.3 - Календарный график выполнения работ
| Содержание работы | Исполнители | Длительность, дни | График работ | |
| Начало | Конец | |||
| 1 Постановка задачи | Руководитель | 21.01.2013 | 21.01.2013 | |
| Программист | 21.01.2013 | 23.01.2013 | ||
| 2 Сбор исходных данных | Руководитель | 24.01.2013 | 28.01.2013 | |
| Программист | 24.01.2013 | 06.02.2013 | ||
| 3 Анализ существующих методов решения задачи и программных средств | Руководитель | - | - | |
| Программист | 07.02.2013 | 12.02.2013 | ||
| 4 Обоснование принципиальной необходимости разработки | Руководитель | 13.02.2013 | 13.02.2013 | |
| Программист | 13.02.2013 | 14.02.2013 | ||
| 5 Определение и анализ требований к программе | Руководитель | 15.02.2013 | 15.02.2013 | |
| Программист | 15.02.2013 | 17.02.2013 | ||
| 6 Определение структуры входных и выходных данных | Руководитель | 18.02.2013 | 18.02.2013 | |
| Программист | 18.02.2013 | 22.02.2013 | ||
| 7 Выбор технических средств и программных средств реализации | Руководитель | 23.02.2013 | 23.02.2013 | |
| Программист | 23.02.2013 | 25.02.2013 | ||
| 8 Согласование и утверждение технического задания | Руководитель | 26.02.2013 | 26.02.2013 | |
| Программист | 26.02.2013 | 28.02.2013 | ||
| 9 Проектирование программной архитектуры | Руководитель | - | - | |
| Программист | 01.03.2013 | 03.03.2013 | ||
| 10 Техническое | Руководитель | - | - |
| проектирование компонентов программы | Программист | 04.03.2013 | 10.03.2013 | |
| 11 Программирование модулей в выбранной среде программирования | Руководитель | - | - | |
| Программист | 11.03.2013 | 23.03.2013 | ||
| 12 Тестирование программных модулей | Руководитель | - | - | |
| Программист | 24.03.2013 | 13.04.2013 | ||
| 13 Сборка и испытание программы | Руководитель | 14.04.2013 | 15.04.2013 | |
| Программист | 14.04.2013 | 18.04.2013 | ||
| 14 Анализ результатов испытаний | Руководитель | 19.04.2013 | 19.04.2013 | |
| Программист | 19.04.2013 | 23.04.2013 | ||
| 15 Проведение расчетов показателей безопасности жизнедеятельности | Руководитель | - | - | |
| Программист | 24.04.2013 | 26.04.2013 | ||
| 16 Проведение экономических расчетов | Руководитель | - | - | |
| Программист | 27.04.2013 | 30.04.2013 | ||
| 17 Оформление пояснительной записки | Руководитель | 01.05.2013 | 05.05.2013 | |
| Программист | 01.05.2013 | 15.05.2013 |