|
ارزيابي روشهاي برآورد نيروي انساني در پروژههاي نرمافزاري
|
تعيين معيارها و شاخصهاي كمي همواره يكي از مشكلات پروژههاي نرمافزاري بوده است.
يكي از روشهاي شناخته شده در آمريكا و اروپا، روش امتياز كاركردي است.
روش امتياز كاركردي در گذشته توسط شركت آي.بي.ام براي ارزيايي شاخصهاي بهرهوري پروژههاي نرمافزاري بهكار ميرفت.
بين اجزأ كاركردي پروژه يعني وروديها و خروجيها و رابطها نبايد همبستگي مثبت وجود داشته باشد كه درعمل چنين نيست.
روشCOCOMO براي پيشبيني نيروي انساني در محيطهاي كاملاً مكانيزه جوابگو نيست. علت آن پيچيدگي اين روش است كه زمينه بروز خطاي پيشبينيها را اجتنابناپذير ميسازد.
مقدمه
در اجراي پروژههاي نرمافزاري، همواره تعيين معيارها و شاخصهاي كمي يكي از مشكلات اينگونه پروژهها بوده است. در ارزيابيهاي كمي، يكي از روشهاي شناخته شده در آمريكا و اروپا روش امتياز كاركردي(FUNCTION POINT = FP) است. علاوه بر اين روش، روشهاي ديگر موسوم بهCOCOMO وFPROM نيز وجود دارند كه در مطلب حاضر يك مقايسه كلي بين آنها صورت گرفته است. هركدام از روشهاي فوق توسط يك فرد يا گروه مستقل ابداع شده و در اصل مقالات مستقلي بودهاند و به همين دليل برخي از مطالب بين آنها مشترك است. درعين حال، انجام يك مطالعه تطبيقي حداقل اين حسن را دارد كه مزاياي هريك را نسبت به ديگري نشان ميدهد.
روش امتياز كاركردي
تعريف: اين روش بر اين فرض استوار است كه ميزان نيروي انساني مصرف شده در هر پروژه نرمافزاري و به تبع آن هزينه آن به مقياس پروژه بستگي دارد و تعداد امتيازات كاركردي را شاخص معتبري براي مقياس پروژه به حساب ميآورد. در اين روش، اساس محاسبه امتياز كاركردي به صورت ذيل است:
UFC*TCF=امتياز كاركردي
كه در آن(1)UFC تعداد امتيازات خالص است كه ازمجموع تعداد وروديها، خروجيها، فايلهاي منطقي، فايلهاي واسطه و پرسوجوها(QUERIES) به دست ميآيد و2)TCF ) ضريب پيچيدگي فني است كه انجامدهندگان اين مطالعه آن را بين 65/0 تا 35/1 برآورد كردهاند. اين ضريب به عوامل زيادي بستگي دارد كه نمونههايي از آنها در صفحات بعد ارائه شده است.
روش امتياز كاركردي تا قبل از انتشار علني آن در سال 1979، توسط شركتIBM براي ارزيابي شاخصهاي بهرهوري پروژههاي نرمافزاري مورداستفاده قرار ميگرفت. نسخه اول اين روش در سال 1979 توسط آلبرشت(ALBRECHT) معرفي شد و سپس در سالهاي 1983 و 1984 اصلاحاتي در آن بهعمل آمد. هماكنون اين روش در بسياري از شركتهاي معتبر در سطح جهاني مورداستفاده قرار ميگيرد.
كاربرد روش امتياز كاربردي: در اين قسمت خلاصهاي از مطالعات عملي اين روش را ارائه ميدهيم. اين مطالعات نشان ميدهند كه ميزان نيروي انساني بهكار رفته براي يك پروژه نرمافزاري به مقياس پروژه بستگي دارد كه برحسب تعداد امتيازات كاركردي آن بيان ميشود. تحليل اطلاعات واقعي، ضريب همبستگي بين اين دو مقدار را بين 5/0 تا 95/0 نشان ميدهد.
بهمنظور تعيين اعتبار اين روش در مقاله حاضر سه گروه داده موردتحليل قرار گرفته است. بعضي از اين دادهها از صنعت جمعآوري شده و بعضي ديگر از كتابها و مجلات فني استخراج گرديدهاند. در اين مطالعات رابطه بين مقياس پروژه كه برحسب تعداد امتيازات كاركردي پروژه اندازهگيري ميشود و ميزان نيروي انساني مصرف شده موردبررسي قرار گرفته است.
دادههاي موردمطالعه: در اين مطالعات سه گروه داده به شرح ذيل موردبررسي قرار گرفته كه نتايج آن متعاقباً ارائه ميگردد.
الف - گروه اول: اين گروه داده در سال 1989 بهوسيلهDEHRNAIS اعلام شد و 81 پروژه نرمافزاري با اقلام اطلاعاتي زير را شامل ميشد:
O تجربه اعضأ تيم پروژه و مدير پروژه؛
O سال پايان پروژه، دوره زماني انجام پروژه برحسب ماه، نفر ساعت صرف شده؛
O تعداد پردازشها و تعداد موجوديتها؛
O تعداد امتيازات كاركردي خالص (جمع تعداد پردازشها و تعداد موجوديتها)؛
O تعداد امتيازات اصلاح شده (پس از اعمال ضريب پيچيدگي فني)؛
O مشخصات محيط توسعه نرمافزاري پروژه. اين عامل، اطلاعاتي درمورد دو نوع محيط را در برداشت كه عبارت بودند از:
- توسعه باCOBOL پيشرفته؛
- توسعه در محيط نرمافزارهاي نسل 4.
ب - گروه دوم: اين گروه داده 30 پروژه را با اقلام اطلاعاتي زير شامل ميشد:
O مقياس پروژه برحسب تعداد امتيازات كاركردي خالص و امتيازات كاركردي تجديدنظر شده پس از دخالت دادن ضرايب پيچيدگي فني پروژه؛
O نفر ساعت صرف شده براي كل پروژه؛
O دوره زماني انجام پروژه برحسب ماه؛
O مقادير ضرايب پيچيدگي فني و نحوه تاثير آنها.
ج - گروه سوم: اين گروه داده، اطلاعات 40 پروژه نرمافزاري را شامل ميشد كه توسط 9 شركت فنلاندي اجرا گرديدهاند. اطلاعات اين پروژهها شامل اقلام زير ميگردد:
O ميزان نيروي انساني مصرف شده براي توسعه (برحسب نفر ساعت)؛
O ميزان نيروي انساني مصرف شده توسط كاربر؛
O دوره زماني اجراي پروژه (برحسب ماه)؛
O نوع سختافزار؛
O نوع و ماهيت صنعت (بيمه، بانك، تجارت، اداري و غيره)؛
O نوع نرمافزاري كاربردي (عملياتي، اداري، فروش، حسابداري و غيره)؛
O مقياس پروژه برحسب امتيازات كاركردي خالص؛
O ميزان تاثير هر جزء از كاركردها.
رابطه امتيازات خالص و نيروي انساني مصرف شده
الف - دادههاي گروه اول: مطالعه اين دادهها نشان ميدهد كه بين مقياس پروژه برحسب امتياز كاركردي خالص و ميزان نيروي انساني مصرف شده همبستگي وجود دارد ليكن ضريب همبستگي براي پروژههاي كوچك بيشتر از پروژههاي بزرگ است. آناليز دادهها رابطه زير را براي ميانگين دادهها در محيطCOBOL پيشرفته تاييد ميكند.
640+تعدادامتيازات8/18=ميزاننيرويانساني(نفرساعت)
ضريب همبستگي براي دادههاي فوق برابر 68/0r= است كه نسبتاً عدد بالايي است. همچنين، در محيط نسل 4 رابطه ميانگين به شرح زير بهدست ميآيد:
252 + امتيازات خالص * 4 = ميزان نيروي انساني (نفر ساعت)
براي اين دادهها ضريب همبستگي برابر با 62/0r= است.
همانطور كه ملاحظه ميشود كاربري ابزارهاي نسل 4 تقريباً 5 برابر ابزارهاي سنتي مانند كوبل حتي از نوع پيشرفته آن است.
ب - دادههاي گروه دوم: مطالعه اين دادهها نيز نشان ميدهد كه بين مقياس پروژه (برحسب امتيازات خالص) و نفر ساعت مصرفي همبستگي مستقيم وجود دارد. ليكن اين همبستگي نسبت به دادههاي گروه اول چندان معنيدار نيست.
رابطه بين امتيازات و ميزان نيروي انساني مصرف شده براي اين دادهها عبارتست از:
تعدادامتيازات*21+2500=ميزاننيرويانسانيمصرفشده(نفرساعت)
البته ضريب همبستگي براي عبارت فوق پايين و درصد 55% ميباشد.
ج - دادههاي گروه سوم: مطالعات نشان ميدهد كه بين مقياس پروژه و نيروي انساني مصرفي در اين گروه از دادهها نيز رابطه معنيداري با ضريب همبستگي قوي (65/0r=) وجود دارد. رابطه بين مقياس پروژه و نيروي انساني روي خط ميانگين بشرح ذيل است:
تعدادامتيازات2/9+602=مقدارنيرويانساني(نفرساعت)
رابطه فوق و رابطهبندهاي الف و ب درمورد دادههاي گروه اول و دوم نشان ميدهد كه پروژههاي نرمافزاري داراي يك هزينه ثابت ميباشند كه مستقل از مقياس پروژه است. اين رقم براي پروژههاي گروه دوم معادل 2500 و درمورد دادههاي گروه سوم معادل 600 نفر ساعت ميباشد. در مورد دادههاي گروه اول، اين رقم بستگي به محيط پيادهسازي بين 250 تا 650 در نوسان ميباشد.
تاثيرپيچيدگي فني روي ضرايب پيشبيني
برخي آناليستها پيچيدگي فني پروژه را بهعنوان يك عامل موثر در برآوردها درنظرگرفتهاند. آلبرشت فاكتورهاي زير را شاخص پيچيدگي فني بهحساب آورده و آنها را در برآوردهاي پروژهها دخيل دانسته است.
O ميزان توزيع / پراكندگي دادهها و فرايندها؛
O حجم بالاي پردازشها؛
O ميزان كاركردهاي كنترلي و ورود دادهها به صورت برخطONLINE) )؛
O حجم عملياتي كه به صورت برخط براي افزايش كارايي كاربر طراحي شده است؛
O بهروزآوري پروندهها به صورت برخط؛
O پيچيده بودن پردازشها؛
O نرمافزارهاي كاربردي كه بهطور خاص براي كاركردن با نرمافزارهاي كاربردي ديگر طراحي ميشوند؛
O پيچيده و نامطمئن بودن محيط اجرايي سيستم؛
O استقرار سيستم در چند جاي مختلف.
جدول شماره (1) ضرايب همبستگي بين ميزان نيروي انساني مصرفي و مقياس پروژه را نشان ميدهد. مقياس پروژه با دو شاخص يكي تعداد امتيازات خالص و ديگري امتيازات اصلاح شده (امتيازها پس از دخالت دادن ضرايب پيچيدگي فني) نمايش داده شده است. همانطور كه مشاهده ميشود ضرايب همبستگي با امتيازات اصلاح شده بيشتر از امتيازات خالص است و اين به معني آن است كه دخالت دادن پيچيدگي فني در برآوردهاي پروژهها ميتواند مثبت و درجهت دقيقتر كردن برآوردها تلقي گردد.
جدول شماره (1)

تاثير اجزأ كاركردها
امتيازات كاركردي بهمثابه شاخصي براي مقياس پروژه مطرح ميشوند. در اين صورت براي اينكه تاثير هركدام از اجزأ فقط يك بار درنظر گرفته شود بايد اجزأ مستقل ازهم باشند. به عبارت ديگر بين اجزأ كاركردي پروژه يعني وروديها، خروجيها، پرسوجوهاQUERY) )، پروندهها، و رابطها(INTERFACE) نبايد همبستگي مثبت وجود داشته باشد ليكن درعمل چنين نيست.
تحليل دادهها نشان ميدهد كه ضريب همبستگي همه اجزأ كاركردي با نيروي انساني يكسان نيست و بعضي از آنها شاخص بهتري براي مقياس پروژه هستند. رابطه بهدست آمده براي دادههاي گروه اول بشرح ذيل است:
امتيازات وروديها 17 + امتيازات خروجيها 7/31 + 1280 = مقدار نيروي انساني (نفر ساعت)
اين رابطه معادل يك ضريب همبستگي 71/0r=است كه اندكي بهتراز ضريب همبستگي باكلامتيازاتهاستكهبرابربا65/0ميباشد.
براي دادههاي گروه دوم رابطه بهدست آمده به شرح ذيل است:
تعداد فايل 2/150 + تعداد خروجي 2/124 + 2/725 = مقدار نيروي انساني
اين رابطه معادل يك ضريب همبستگي 65/0r= است كه در حدود ضريب همبستگي با كلFP ها است.
مقايسه روشها
تعريف روشCOCOMO
COCOMO از دو حرف اول سه كلمهCONSTRUCTIVE COST MODEL ساخته شده كه ميتوان آن را «مدل هزينه سودمند» ترجمه كرد. اين روش ابتدا در سال 1981 توسط بوهم(B.W.BOHEM) ارائه گرديد.
بوهم در مدل خود عوامل زير را در هزينه يك پروژه نرمافزاري موثر دانست:
1 - قابليت اعتماد محصول؛ 2 - پيچيدگي
محصول؛ 3 - محدوديت زمان اجرا؛ 4 - محدوديت حافظه اصلي؛ 5 - در دسترس بودن ماشين؛ 6 - قابليت تيم آناليست؛ 7 - تجربه توسعه نرمافزارهاي كاربردي؛ 8 - قابليت تيم برنامهنويسي؛ 9 - ميزان استفاده از ابزارهاي مدرن طراحي؛ 10 - ميزان استفاده از ابزارهاي مدرن برنامهنويسي.
در اين روش، ميزان تاثيرگذاري هركدام از عوامل روي پروژه، از كم(LOW) تا خيلي زياد(EXTRA HIGH) درجهبندي شده و به آنها وزن داده ميشود. به اين ترتيب، يك ماتريس به دست ميآيد كه سطرهاي آن عوامل موثر و ستونهاي آن درجه ميزان تاثير هر عامل روي پروژه ميباشد. در داخل جدول اعدادي كه معرف وزن آن عامل ميباشد قرار ميگيرند. اين روش عوامل زيادي را در برآوردها درنظر ميگيرد و به همين دليل احتمال خطا در آن زياد است.
روش:FPROM اين روش، يك روش برآورد مرحلهاي است و براي هر مرحله منحصراً ميتوان زماني برآورد نيروي انساني را ارائه داد كه مرحله قبل آن انجام شده و شاخصهاي معتبري از پروژه موجود باشد. همچنين در اين روش مديران براساس تجربه گذشته و تشخيص خود از قابليتهاي تيمهاي كاري خود برآورد نيروي انساني را انجام ميدهند.
به اين ترتيب، تفاوت اين روش، با روش امتياز كاركردي در نحوه انجام برآوردها (مرحلهاي بودن آن) است و ازنظر اينكه تعداد وروديها، خروجيها، جداول و گزارشها را شاخصي براي مقياس پروژه بدانند تفاوتي بين آنها وجود ندارد.
ارزيابي و مقايسه روشهاي امتياز كاركردي،COCOMO وFPROM :
در بخش اول رابطه امتيازات كاركردي با نيروي انساني مصرفي تعدادي پروژه نرمافزاري را مختصراً بيان كرديم. در اين بخش به مقايسه كارايي روش امتياز كاركردي با دو روش ديگر يعنيCOCOMO وFPROM ميپردازيم.
براي مقايسه اين روشها 7 پروژه بزرگ و متوسط متشكل از 97 زير پروژه كه در محيطي كاملاً مكانيزه با استفاده از متدولوژي مهندسي اطلاعاتIE) ) جميزمارتين اجرا شده بودند موردبررسي قرار گرفتند. در اين بخش ما كوشش خواهيم كرد به پرسشهاي ذيل پاسخ دهيم.
O آيا روشهاي حاضر براي پيشبيني نيروي انساني در محيطهاي پيشرفته معتبر هستند؟
O آيا روشي كه براساس يك تجربه طولاني مديران در يك محيط خاص ايجاد شده باشد براي همان محيط مناسبتر نيست؟
O آيا بهطوركلي ميتوان بر مشكل پيشبيني نيروي انساني موردنياز در ابتداي اينگونه پروژهها فائق آمد؟
محيط توسعه و منابع دادهها: مراحل توسعه همه سيستمها در پروژههاي فوق همان مراحلي است كه در متدولوژي مهندسي اطلاعات توسط جيمزمارتين در 1990 تعريف شده است. در اين متدولوژي سه مرحله به شرح ذيل تعريف شده است.
1 - آناليز؛
2 - طراحي؛ 3 - اجرا.
ميزان نيروي انساني مصرفي براي مراحل مختلف هركدام از پروژههاي موردمطالعه به شرح جدول شماره 2 است.
جدولشماره2-نيرويانسانيمراحلمختلفپروژه

همچنين، تعداد موجوديتها، صفحات نمايش،FP هاي خالص، و تعدادPSUDO-CODE اين پروژهها در جدول شماره 3 ارائه شده است.
جدول شماره 3 - شاخصهاي مقياس پروژهها

تعيين اعتبار روشهاي امتياز كاركردي وCOCOMO در تخمينهاي پروژهها: براي ارزيابي و تعيين اعتبار روشهايCOCOMO و امتياز كاركردي از دو نوع شاخص كه در آزمونهاي آماري متداول هستند استفاده كردهايم.
1 - ميانگين اندازه خطاي نسبي:(3)MRE هرچه مقدارMRE كوچكتر باشد نشاندهنده پيشبيني دقيقتر ميباشد.
2 - ضريب انحراف نسبي 2R، بهمنظور اين كه ملاحظه كنيم پيشبينيها تا چه اندازه به مقادير واقعي نزديك هستند يك رگرسيون خطي بين مقادير فوق انجام شده است. مقدار 2R بين صفر و يك تغيير مينمايد و هرگاه نزديك 1 باشد به معني آن است كه مقادير واقعي و پيشبيني شده بهطور خطي به هم مربوط هستند.
نتايج پيشبينيهاي انجام شده بهوسيله روشCOCOMO در جدول 4 و روش امتياز كاركردي در جدول 5 نمايش داده شدهاند.
جدولشماره4-نتايجپيشبينيبهوسيلهروشCOCOMO

اصلاح شده اصلاحنشده
در اين جداولF مقدار حاصله از تستF ميباشد.
همانطور كه جدول 4 نشان ميدهد مقاديرMRE در جدولCOCOMO جز درمورد مرحله آناليز خيلي بالاست كه نشاندهنده عدم دقت پيشبينيها توسط اين روش است. مقاديرMRE وR در جدول 5 دقت بيشتري را براي روش امتياز كاركردي نمايش ميدهند.
جدول شماره 5 - نتايج پيشبيني بهوسيله روش امتياز كاركردي

اصلاح شده اصلاح نشده
تعيين اعتبار روش:FPROM نتايج پيشبينيهاي بهعمل آمده براساس روشFPROM در جدول (6) نمايش داده شده است.
جدولشماره6-نتايجپيشبينيروشFPROM

همانطور كه مقاديرMRE وR نشان ميدهند دقت پيشبينيها در اين روش بيشتر از روشCOCOMO و روش امتياز كاركردي است.
نتيجهگيري
مقايسه 3 روشCOCOMO ، امتياز كاركردي وFPROM موارد زير را آشكار ميسازد.
O روشCOCOMO مطلقاً براي پيشبيني نيروي انساني مصرفي در محيطهاي كاملاً مكانيزه جوابگو نيست. علت آن پيچيدگي اين روش است كه زمينه بروز خطاي پيشبينيها را فراهم ميسازد.
O روش امتياز كاركردي نسبتاً بهتر از روشCOCOMO است.
O روشFPROM باتوجه به اينكه عوامل هر محيط را طبق تجربه و تعريف مديران همان محيط مدنظر قرار ميدهد و در هر مرحله پيشبينيها را باتوجه به اطلاعات مرحله قبل، اصلاح ميكند. نسبتاً بهتر از 2 روش ديگر استO.
پانويسها:
تعداد امتيازات خالص (اصلاح نشده - UFC = UNADJUSTED FUNCTION COUNT (1
ضريب پيچيدگي فني - TCF = TECHNICAL COMPLEXITY FACTOR 2
ميانگين اندازه خطاي نسبي - MRE = MEAN MAGNITUDE RELATIVE ERROR 3
منابع و ماخذ:
.1987 - B.LANDEIX, "COST ESTIMATION FOR SOFTWARE DEVELOPMENT". LONDON: ADDISON - WESLEY, 1
- B.W. BOEHM, "UNDERSTANDING AND CONTROLING SOFTWARE COSTS", IEEE TRANS. SOFTWARE ENG, VOL.41, PP 2641-7741, OCTOBER2 .1988
- J.E.MASTER, B.E. BARRETT, J.M.MELLICHAMP, "SOFTWARE DEVELOPMENT COST ESTIMATION USING FUNCTION POINTS", IEEE TRANS,3 .01994, PP 512-782, APRIL 2SOFTWARE ENG. VOL
.1992 - J.VERNER G.TATE, "A SOFTWARE SIZE MODEL", IEEE TRANS. SOFTWARE ENG, VOL 81, PP 562-872, APRIL 4
- HELMS, GLENN L.AND IRAR. WEISS "THE COST OF INTERNALLY DEVELOPED APPLICATIONS: ANALYSIS OF PROBLEMS AND COST5 .(96CONTROL METHODS" JOURNAL OF MIS (FALL
.(1992 - LEDERER, ALBERT. RAJESH MIRANI,... "INFORMATION SYSTEMS COST ENTIMATING" MIS QUARTERLY 41 NO.2. (FEB 6
- CLEMONS, ERIC K. "EVALUATION OF STRATEGIC INVESTMENT IN INFORMATION TECHNOLOGY" COMMUNICATION OF THE ACM7 (1991JAN.)
- EVANS, PHILIP P.AND THOMAS S.WARSTER. "STRATEGY AND THE NEW ECONOMICS OF INFORMATION" HARVARD BUSINESS REVIEW8 .(97SEPTEMBER-OCTOBER )
- HITT, LORIN M.AND ERIK BRYNJOLFSSON "PRODUCTIVITY, BUSINESS PROFITABITIY AND CONSUMER SURPLUS: THREE DIFERENT9 .01996.NO.2. / JUNE 2MEASURES OF INFORMATION TECHNOLOGY VALUE." MIS QUARTERLY
.01989 - MATLIN, GERALD "WHAT IS THE VALUE OF INVESTMENT IN INFORMATION SYSTEMS" MIS QUARTERLY 31.NO.3. SEPT 1
1 - NELSON, R.RYAN, IRA.R. WEISS, AND KAZUMI YAMAZAKI "INFORMATION RESOURCE MANAGEMENT WITHIN MULTINATIONAL1 .1992 NO.4. OCT, 1CORPORATIONS" INTERNATIONAL INFORMATION SYSTEMS
O دكتر رحمتالله حسينبر: مديرعامل شركت مهندسين پردازش
|
|
|