Сравнительный анализ методик по оценке длительности и стоимости программного обеспечения

Оценка по аналогии [8]. Являясь разновидностью экспертной оценки, часто выделяется в отдельный метод. Метод основывается на принципе аналогии [8]. Оценка по аналогии, как и алгоритмические модели, использует эмпирические данные о характеристиках завершённых проектов. Ключевое различие состоит в том, что алгоритмические модели используют эти данные косвенным образом, например, для калибровки параметров моделей, а метод оценки по аналогии с помощью эмпирических данных позволяет отобрать схожие проекты. Схема оценки, основанная на указанном принципе, состоит из нескольких этапов. На первом этапе осуществляется сбор данных по разрабатываемому проекту. В рамках ЖЦ ПО оптимальными формами для этого являются анализ требований и проектирование. На основе экспертной оценки производится отбор характеристик, по которым будут сравниваться проекты. Выбор характеристик зависит от типа приложения, среды разработки и набора известных параметров приложения. Следующий этап включает в себя поиск и анализ проектов «аналогичных» по выбранным характеристикам разрабатываемому. Результатом данного этапа является, как правило, несколько проектов имеющих наименьшие различия в численных значениях характеристик оценки. Для отбора проектов, наиболее близких разрабатываемому, может использоваться метод измерения Евклидова расстояния в n– мерном пространстве. Каждой характеристике присваивается значение веса (множитель), определяющее значимость характеристики для проекта. В упрощённом варианте вес равен единице, т. е. все характеристики проекта считаются равнозначными по важности. Далее проекты и их соответствующие характеристики отображаются в n – мерном пространстве как точки (n равно количеству переменных, для каждой переменной используется своё измерение), после чего вычисляется Евклидово расстояние между соответствующими точками [8]:
(1)
где a и b – точки в пространстве,
a1…ai и b1…bi – координаты точек в соответствующих плоскостях.
Проекты, имеющие наибольшее сходство, будут расположены ближе всего, т. е. Евклидово расстояние у них будет наименьшим. Последним этапом является экспертная оценка разрабатываемого проекта, в которой значения, взятые из аналогичного проекта, используются как базис оценки.
Модели оценки стоимости ПО. Модель оценки стоимости ПО представляет собой одну или несколько функций, которые описывают зависимость между характеристиками проекта и затратами на его реализацию. Модели разделяют по типу используемых функций на линейные, мультипликативные, степенные и использованию исторических данных на эмпирические и аналитические. Наиболее часто реализуемыми и хорошо документированными моделями являются модель Путнэма (степенная, аналитическая) и модель COCOMO (степенная, эмпирическая).
Модель Путнэма (SLIM). Наиболее распространенная модель аналитической группы. Создания для проектов, объемом больше 70 000 строк кода, модель основывается на утверждении, что затраты на разработку ПО распределяются согласно кривым Нордена-Рэйли, которые являются графиками функции, представляющей распределение рабочей силы по времени [9]. Основной причиной такого поведения модели являлось то, что изначально исследования Нордена базировались не на теоретической основе, а на наблюдениях за проектами, причем, в основном за проектами, не связанными с ПО (машиностроение, строительство). Поэтому нет научного подтверждения тому, что программные проекты требуют такого же распределения рабочей силы, наоборот, зачастую количество человеко-часов, требуемых проектом, может резко изменится, сделав оценку непригодной к использованию. Технологический фактор включает в себя характеристику проекта в следующих аспектах: методы управления и понимание процесса, качество используемых методов инженерии ПО, уровень используемых языков программирования, уровень развития среды, навыки и опыт команды разработчиков, сложность приложения.
В 1991 году Путнэмом была представлена альтернативная реализация модели, выполненная по заказу Quantitative Software Management (QSM) Inc. и примененная в комплексе SLIM Estimate для оценки стоимости ПО [4].
Использование приведенных уравнений требует значения параметра P. Для его определения используется специальная таблица, содержащая значения параметра P, зависящие от среды применения разрабатываемого приложения.
Модель COCOMO. Семейство моделей COCOMO было создано в 1981 году на основе базы данных о проектах консалтинговой фирмы TRW [10].
COCOMO представляет собой три модели, ориентированные на использование в трех фазах жизненного цикла ПО: базовая (Basic) применяется на этапе выработки спецификаций; требований расширенная (Intermediate) – после определения требований к ПО; Advanced – углубленная используется после окончания проектирования ПО.
В базовой модели фактор EAF принимается равным единице. Для определения значения этого фактора в расширенной модели используется таблица, содержащая ряд параметров, определяющих стоимость проекта. При использовании углубленной модели, вначале проводится оценка с использованием расширенной модели на уровне компонента, после чего каждый параметр стоимости оценивается для всех фаз ЖЦ ПО [10].
COCOMO ІІ также является семейством моделей и представляет собой развитие базовой (Basic) модели COCOMO. COCOMO ІІ включает три модели – создания приложений Application Composition Model (ACM), раннего этапа разработки Early Design Model (EDM) и пост-архитектурная Post Architecture Model (PAM).
ACM используется на раннем этапе реализации проекта для того, чтобы оценить следующее: интерфейс пользователя, взаимодействие с системой, производительность. За начальный размер принимается количество экранов, отчетов и 3GL – компонентов. Если предположить, что в проекте будет использовано r % объектов из ранее созданных проектов, количество новых объектных точек в проекте Object Points (OP) можно рассчитать, как
OP = (object points)x(100 – r)/100.
EDM – это высокоуровневая модель, которой требуется сравнительно небольшое количество исходных параметров. Она предназначена для оценки целесообразности использования тех или иных аппаратных и программных средств в процессе разработки проекта. Для определения размера используется неприведенная функциональная точка (Unadjusted Function Point).
PAM – наиболее детализированная модель, которая используется, когда проект полностью готов к разработке. Для оценки стоимости ПО с помощью PAM необходим пакет описания жизненного цикла проекта [20], который содержит подробную информацию о факторах стоимости и позволяет провести более точную оценку. PAM используется на этапе фактической разработки и поддержки проекта. Для оценки размеров могут использоваться как строки кода, так и функциональные точки с модификаторами, учитывающими повторное использование кода. Модель использует 17 факторов стоимости и 5 факторов, определяющих масштаб проекта (в модели СОСОМО масштаб определялся параметрами вида приложения).