Введение в программную инженерию. История и основные понятия

1 Введение в программную инженерию 1.1 История и основные понятия Программная инженерия есть применение определенного систематического измеримого подхода при разработке, эксплуатации и поддержке программного обеспечения. Термин software (программное обеспечение, ПО) ввел в 1958 году всемирно известный статистик Джон Тьюкей (John Tukey). Термин software engineering (программная инженерия) впервые появился в названии конференции НАТО, состоявшейся в Германии в 1968 году и посвященной так называемому кризису программного обеспечения. С 1990-го по 1995 год велась работа над международным стандартом, который должен был дать единое представление о процессах разработки программного обеспечения. В результате был выпущен стандарт ISO/IEC 12207. В 2004 году в отрасли был создан основополагающий труд «Руководство к своду знаний по программной инженерии» (SWEBOK), в котором были собраны основные теоретические и практические знания, накопленные в этой отрасли. Программирование - процесс отображения определенного множества целей на множество машинных команд и данных, интерпретация которых на компьютере или вычислительном комплексе обеспечивает достижение поставленных целей. Это отображение может быть очень простым, например, перфорирование машинных команд и данных на перфокартах. А может быть многоступенчатым и очень сложным, когда сначала цели отображаются на требования к системе, требования – на высокоуровневую архитектуру и спецификации компонентов, спецификации - на дизайн компонентов, дизайн - на исходный код. Далее исходный код при помощи компиляторов и сборщиков отображается на код развертывания, код развертывания – на вызовы функций ПО окружения (ОС, промежуточное ПО, базы данных), которое может располагаться на множестве компьютеров, объединенных в сеть, и только после этого – в машинные команды и данные. Профессиональное программирование (синоним производство программ) – деятельность, направленная на получение доходов при помощи программирования. Принципиальным отличием от просто программирования является то, что имеется или, по крайней мере, предполагается некоторый потребитель, который готов платить за использование программного продукта. Отсюда следует важный вывод о том, что профессиональное производство программ это всегда коллективная деятельность, в которой участвуют минимум два человека: программист и потребитель. Профессиональный программист – человек, который занимается профессиональным программированием. Профессионального программиста следует отличать от профессионала (мастера в программировании). Разброс профессионального мастерства в программировании достаточно широк и далеко не каждый, кто зарабатывает на жизнь программированием, является мастером, но об этом позже. Программный продукт – совокупность программ и сопроводительной документации по их установке, настройке, использованию и доработке. Согласно стандарту жизненный цикл программы, программной системы, программного продукта включает в себя разработку, развертывание, поддержку и сопровождение. Если программный продукт не коробочный, а достаточно сложный, то его развертывание у клиентов, как правило, реализуется отдельными самостоятельными проектами внедрения. Сопровождение включает в себя устранение критических неисправностей в системе и реализуется часто не как проект, а как процессная деятельность. Поддержка заключается в разработке новой функциональности, переработке уже существующей функциональности, в связи с изменением требований, и улучшением продукта, а также устранение некритических замечаний к ПО, выявленных при его эксплуатации (рис. 1.1). Жизненный цикл программного продукта завершается выводом продукта из эксплуатации и снятием его с поддержки и сопровождения. Рисунок 1.1 - Жизненный цикл программного продукта Процесс разработки ПО – совокупность процессов, обеспечивающих создание и развитие программного обеспечения. Самый распространенный процесс разработки ПО, который пришлось наблюдать за годы работы в отрасли, можно назвать «как получится». Это не означает, что процесса как такового нет. Он есть и, как правило, обеспечивает разработку ПО при приемлемых затратах и качестве, но этот процесс не документирован, является «знанием стаи», держится на людях и передается из поколения в поколение. Целенаправленная работа по оценке эффективности и улучшению процесса не ведется. Модель процесса разработки ПО – формализованное представление процесса разработки ПО. Часто при описании процессов вместо слова модель употребляется термин методология, что приводит к неоправданному расширению данного понятия. Согласно SWEBOK 2004, программная инженерия включает в себя 10 основных и 7 дополнительных областей знаний, на которых базируются процессы разработки ПО. К основным областям знаний относятся следующие области: 1. Software requirements – программные требования. 2. Software design – дизайн (архитектура). 3. Software construction – конструирование программного обеспечения. 4. Software testing – тестирование. 5. Software maintenance – эксплуатация (поддержка) программного обеспечения. 6. Software configuration management – конфигурационное управление. 7. Software engineering management – управление в программной инженерии. 8. Software engineering process – процессы программной инженерии. 9. Software engineering tools and methods – инструменты и методы. 10. Software quality – качество программного обеспечения. Дополнительные области знаний включают в себя: 1. Computer engineering – разработка компьютеров. 2. Computer science – информатика. 3. Management – общий менеджмент. 4. Mathematics – математика. 5. Project management – управление проектами. 6. Quality management – управление качеством. 7. Systems engineering – системное проектирование. Все это необходимо знать и уметь применять, для того чтобы разрабатывать ПО. Управление проектами лишь одна из 17 областей знаний программной инженерии, и то вспомогательная. Однако основной причиной большинства провалов программных проектов является именно применение неадекватных методов управления разработкой. Standish Group, проанализировав работу сотен американских корпораций и итоги выполнения нескольких десятков тысяч проектов, связанных с разработкой ПО, в своем докладе с красноречивым названием «Хаос» пришла к следующим неутешительным выводам (рис. 1.2): 1. Только 35 % проектов завершились в срок, не превысили запланированный бюджет и реализовали все требуемые функции и возможности. 2. 46 % проектов завершились с опозданием, расходы превысили запланированный бюджет, требуемые функции не были реализованы в полном объеме. Среднее превышение сроков составило 120%, среднее превышение затрат 100%, обычно исключалось значительное число функций. 3. 19 % проектов полностью провалились и были аннулированы до завершения. Рисунок 1,2 - Результаты анализа успешность программных проектов за 2006 год 1.2 Эволюция подходов к управлению программными проектами За 50 лет развития программной инженерии накопилось большое количество моделей разработки ПО. «Как получится». Разомкнутая система управления. Полное доверие техническим лидерам. Представители бизнеса практически не участвует в проекте. Планирование, если оно и есть, то неформальное и словесное. Время и бюджет, как правило, не контролируются. Аналогия: баллистический полет без обратной связи. Можно, но недалеко и неточно. «Водопад» или каскадная модель. Жесткое управление с обратной связью. Расчет опорной траектории (план проекта), измерение отклонений, коррекция и возврат на опорную траекторию. Лучше, но не эффективно. «Гибкое управление». Расчет опорной траектории, измерение отклонений, расчет новой попадающей траектории и коррекция для выхода на нее. «Планы - ничто, планирование - все» (Эйзенхауэр, Дуайт Дэвид) «Метод частых поставок». Самонаведение. Расчет опорной траектории, измерение отклонений, уточнение цели, расчет новой попадающей траектории и коррекция для выхода на нее. Классические методы управления перестают работать в случаях, когда структура и свойства управляемого объекта нам не известны и/или изменяются со временем. Эти подходы так же не помогут, если текущие свойства объекта не позволяют ему двигаться с требуемыми характеристиками. Например, летательный аппарат не может развить требуемое ускорение или разрушается при недопустимой перегрузке. Аналогично, если рабочая группа проекта не может обеспечить требуемую эффективность и поэтому постоянно работает в режиме аврала, то это приводит не к росту производительности, а к уходу профессионалов из проекта. Когда структура и свойства управляемого объекта нам не известны, необходимо использовать адаптивное управление, которое, дополнительно к прямым управляющим воздействиям, направлено на изучение и изменение свойств управляемого объекта. Продолжая аналогию с управлением летательными аппаратами - это расчет опорной траектории, измерение отклонений, уточнение цели, уточнение объекта управления, адаптация (необходимое изменение) объекта управления, расчет новой попадающей траектории и коррекция для выхода на нее. Для того чтобы понять структуру и свойства объекта и воздействовать на него с целью их приведения к желаемому состоянию, в проекте должен быть дополнительный контур обратной связи – контур адаптации. Известно, что производительность разных программистов может отличаться в десятки раз. Производительность одного и того же программиста может так же отличаться в десятки раз. Заставьте лучшего в мире бегуна бегать в мешке, и он покажет в 10 раз худший результат. Заставьте лучшего программиста заниматься «сизифовым трудом»: плодить документацию (которую, как правило, никто не читает) в угоду «Методологии» (именно с большой буквы ‘М’), - и его производительность снизится в 10 раз. Поэтому, помимо чисто управленческих задач руководитель, если он стремится получить наивысшую производительность рабочей группы, должен направлять постоянные усилия на изучение и изменение объекта управления: людей и их взаимодействия. 1.3 Модели процесса разработки ПО Модели (или методологии) процессов разработки ПО принято классифицировать по «весу» - количеству формализованных процессов (большинство процессов или только основные) и детальности их регламентации. Чем больше процессов документировано, чем более детально они описаны, тем больше «вес» модели. Наиболее распространенные современные модели процесса разработки ПО представлены на рис. 1.3. Рисунок 1.3 - Различные модели процесса разработки ПО и их распределение по «весу» ГОСТы ГОСТ 19.ХХХ «Единая система программной документации» и ГОСТ 34.ХХХ «Стандарты на разработку и сопровождение автоматизированных систем» ориентированы на последовательный подход к разработке ПО. Разработка в соответствии с этими стандартами проводится по этапам, каждый из которых предполагает выполнение строго определенных работ, и завершается выпуском достаточно большого числа весьма формализованных и обширных документов. Таким образом, строгое следование этим гостам не только приводит к водопадному подходу, но и требует очень высокой степени формализованности разработки. На основе этих стандартов разрабатываются программные системы по госзаказам в России. SW-CMM В середине 80-х годов минувшего столетия Министерство обороны США крепко задумалось о том, как выбирать разработчиков ПО при реализации крупномасштабных программных проектов. По заказу военных Институт программной инженерии, входящий в состав Университета Карнеги-Меллона, разработал SW-CMM, Capability Maturity Model for Software в качестве эталонной модели организации разработки программного обеспечения. Данная модель определяет пять уровней зрелости процесса разработки ПО. 1. Начальный — процесс разработки носит хаотический характер. Определены лишь немногие из процессов, и успех проектов зависит от конкретных исполнителей. 2. Повторяемый — установлены основные процессы управления проектами: отслеживание затрат, сроков и функциональности. Упорядочены некоторые процессы, необходимые для того, чтобы повторить предыдущие достижения на аналогичных проектах. 3. Определенный — процессы разработки ПО и управления проектами описаны и внедрены в единую систему процессов компании. Во всех проектах используется стандартный для организации процесс разработки и поддержки программного обеспечения, адаптированный под конкретный проект. 4. Управляемый — собираются детальные количественные данные по функционированию процессов разработки и качеству конечного продукта. Анализируется значение и динамика этих данных. 5. Оптимизируемый — постоянное улучшение процессов основывается на количественных данных по процессам и на пробном внедрении новых идей и технологий. Документация с полным описанием SW-CMM занимает около 500 страниц и определяет набор из 312 требований, которым должна соответствовать организация, если она планирует аттестоваться по этому стандарту на 5-ый уровень зрелости. RUP Унифицированный процесс (Rational Unified Process, RUP) был разработан Филиппом Крачтеном (Philippe Kruchten), Иваром Якобсоном (Ivar Jacobson) и другими сотрудниками компании "Rational Software" в качестве дополнения к языку моделирования UML. Модель RUP описывает абстрактный общий процесс, на основе которого организация или проектная команда должна создать конкретный специализированный процесс, ориентированный на ее потребности. Именно эта черта RUP вызывает основную критику - поскольку он может быть чем угодно, его нельзя считать ничем определенным. В результате такого общего построения RUP можно использовать и как основу для самого что ни на есть традиционного водопадного стиля разработки, так и в качестве гибкого процесса. MSF Microsoft Solutions Framework (MSF) - это гибкая и достаточно легковесная модель, построенная на основе итеративной разработки. Привлекательной особенностью MSF является большое внимание к созданию эффективной и небюрократизированной проектной команды. Для достижения этой цели MSF предлагает достаточно нестандартные подходы к организационной структуре, распределению ответственности и принципам взаимодействия внутри команды. PSP/TSP Одна из последних разработок Института программной инженерии Personal Software Process / Team Software Process. Personal Software Process определяет требования к компетенциям разработчика. Согласно этой модели каждый программист должен уметь: • учитывать время, затраченное на работу над проектом; • учитывать найденные дефекты; • классифицировать типы дефектов; • оценивать размер задачи; • осуществлять систематический подход к описанию результатов тестирования; • планировать программные задачи; • распределять их по времени и составлять график работы. • выполнять индивидуальную проверку проекта и архитектуры; • осуществлять индивидуальную проверку кода; • выполнять регрессионное тестирование. Team Software Process делает ставку на самоуправляемые команды численностью 3–20 разработчиков. Команды должны: • установить собственные цели; • составить свой процесс и планы; • отслеживать работу; • поддерживать мотивацию и максимальную производительность. Последовательное применение модели PSP/TSP позволяет сделать нормой в организации пятый уровень CMM. Agile Основная идея всех гибких моделей заключается в том, что применяемый в разработке ПО процесс должен быть адаптивным. Они декларируют своей высшей ценностью ориентированность на людей и их взаимодействие, а не на процессы и средства. По сути, так называемые, гибкие методологии это не методологии, а набор практик, которые могут позволить (а могут и нет) добиваться эффективной разработки ПО, основываясь на итеративности, инкрементальности, самоуправляемости команды и адаптивности процесса. Выбор модели процесса Тяжелые и легкие модели производственного процесса имеют свои достоинства и свои недостатки (Таблица 1). Таблица 1.1 - Плюсы и минусы тяжелых и легких моделей процессов разработки ПО Вес модели Плюсы Минусы Тяжелые Процессы рассчитаны на среднюю квалификацию исполнителей. Большая специализация исполнителей. Ниже требования к стабильности команды. Отсутствуют ограничения по объему и сложности выполняемых проектов. Требуют существенной управленческой надстройки. Более длительные стадии анализа и проектирования. Более формализованные коммуникации. Легкие Меньше непроизводительных расходов, связанных с управлением проектом, рисками, изменениями, конфигурациями. Упрощенные стадии анализа и проектирования, основной упор на разработку функциональности, совмещение ролей. Неформальные коммуникации. Эффективность сильно зависит от индивидуальных способностей, требуют более квалифицированной, универсальной и стабильной команды. Объем и сложность выполняемых проектов ограничены. Алистер Коуберн, один из авторов «Манифеста гибкой разработки ПО» проанализировал очень разные программные проекты, которые выполнялись по разным моделям от совершенно облегченных и «гибких» до тяжелых (СММ-5) за последние 20 лет. Он не обнаружил корреляции между успехом или провалом проектов и моделями процесса разработки, которые применялись в проектах. Отсюда он сделал вывод о том, что эффективность разработки ПО не зависит от модели процесса, а также о том, что : 1. У каждого проекта должна быть своя модель процесса разработки. 2. У каждой модели - свое время. Это означает, что не существует единственного правильного процесса разработки ПО, в каждом новом проекте процесс должен определяться каждый раз заново, в зависимости от проекта, продукта и персонала, в соответствие с «Законом 4-х П (рис. 1.4). Совершенно разные процессы должны применяться в проектах, в которых участвуют 5 человек, и в проектах, в которых участвуют 500 человек. Если продуктом проекта является критическое ПО, например, система управления атомной электростанцией, то процесс разработки должен сильно отличаться от разработки, например, сайта «отдохни.ру». И, наконец, по-разному следует организовывать процесс разработки в команде вчерашних студентов и в команде состоявшихся профессионалов Рисунок 1.4 - «Закон 4-х П». Процесс в проекте должен определяться в зависимости от проекта, продукта и персонала Команда, которая начинала проект, не остается неизменной, она проходит определенные стадии формирования и, как правило, количественно растет по мере развития проекта. Поэтому процесс должен постоянно адаптироваться к этим изменениям. Главный принцип: не люди должны строиться под выбранную модель процесса, а модель процесса должна подстраиваться под конкретную команду, чтобы обеспечить ее наивысшую эффективность. Что надо делать для успеха программного проекта Стив Макконнелл в своей книге приводит тест программного проекта на выживание. Этот чек-лист из 33-х пунктов. Руководитель программного проекта должен его периодически использовать для внутреннего аудита своих процессов. Чтобы программный проект стал успешным, необходимо: 1. Четко ставить цели. 2. Определять способ достижения целей. 3. Контролировать и управлять реализацией. 4. Анализировать угрозы и противодействовать им. 5. Создавать команду. 1. Ставим цели 1. Концепция определяет ясные недвусмысленные цели. 2. Все члены команды считают концепцию реалистичной. 3. У проекта имеется обоснование экономической эффективности. 4. Разработан прототип пользовательского интерфейса. 5. Разработана спецификация целевых функций программного продукта. 6. С конечными пользователями продукта налажена двухсторонняя связь 2. Определяем способ достижения целей A. Имеется детальный письменный план разработки продукта. B. В список задач проекта включены «второстепенные» задачи (управление конфигурациями, конвертация данных, интеграция с другими системами). C. После каждой фазы проекта обновляется расписание и бюджет. D. Архитектура и проектные решения документированы. E. Имеется план обеспечения качества, определяющий тестирование и рецензирование. F. Определен план многоэтапной поставки продукта. G. В плане учтены обучение, выходные, отпуска, больничные. H. План проекта и расписание одобрен всеми участниками команды. 3. Контролируем и управляем реализацией 1. У проекта есть куратор. Это такой топ-менеджер исполняющей компании, который лично заинтересован в успехе данного проекта. 2. У проекта есть менеджер, причем только один! 3. В плане проекта определены «бинарные» контрольные точки. 4. Все заинтересованные стороны могут получить необходимую информацию о ходе проекта. 5. Между руководством и разработчиками установлены доверительные отношения. 6. Установлена процедура управления изменениями в проекте. 7. Определены лица, ответственные за решение о принятии изменений в проекте. 8. План, расписание и статусная информация по проекту доступна каждому участнику. 9. Код системы проходит автоматическое рецензирование. 10. Применяется система управления дефектами. 4. Анализируем угрозы A. Имеется список рисков проекта. Осуществляется его регулярный анализ и обновление. B. Руководитель проекта отслеживает возникновение новых рисков. C. Для каждого подрядчика определено лицо, ответственное за работу с ним. 5. Работаем над созданием команды A. Опыт команды достаточен для выполнения проекта. B. У команды достаточная компетенция в прикладной области. C. В проекте имеется технический лидер. D. Численность персонала достаточна. E. У команды имеется достаточная сплоченность. F. Все участники привержены проекту. Оценка и интерпретация теста Оценка: сумма баллов, каждый пункт оценивается от 0 до 3: 0 – даже не слышали об этом; 1 – слышали, но пока не применяем; 2 – применяется частично; 3 – применяется в полной мере. Поправочные коэффициенты: • для малых проектов (до 5 человек) - 1.5; • для средних (от 5 до 20 человек) – 1.25. Результат: • <40 – завершение проекта сомнительно. • 40-59 – средний результат. В ходе проекта следует ожидать серьезные проблемы. • 60-79 – хороший результат. Проект, скорее всего, будет успешным. • 80-89 – отличный результат. Вероятность успеха высока. • >90 – великолепный результат. 100% шансов на успех. Этот чек-лист перечисляет, что надо делать для успеха программного проекта, но не дает ответ на вопрос как это следует делать. Именно об этом пойдет речь в остальных лекциях. 2 Управление проектами. 2.1 Определения и концепции Классическое управление проектами выделяет два вида организации человеческой деятельности: операционная и проектная. Операционная деятельность применяется, когда внешние условия хорошо известны и стабильны, когда производственные операции хорошо изучены и неоднократно испытаны, а функции исполнителей определены и постоянны. В этом случае основой эффективности служат узкая специализация и повышение компетенции. «Если водитель трамвая начнет искать новые пути, жди беды». Там, где разрабатывается новый продукт, внешние условия и требования к которому постоянно меняются, где применяемые производственные технологии используются впервые, где постоянно требуются поиск новых возможностей, интеллектуальные усилия и творчество, там требуются проекты. Проект - временное предприятие, предназначенное для создания уникальных продуктов, услуг или результатов. У операционной и проектной деятельности есть ряд общих характеристик: выполняются людьми, ограничены доступностью ресурсов, планируются, исполняются и управляются. Операционная деятельность и проекты различаются, главным образом, тем, что операционная деятельность – это продолжающийся во времени и повторяющийся процесс, в то время как проекты являются временными и уникальными. Ограничение по срокам означает, что у любого проекта есть четкое начало и четкое завершение. Завершение наступает, когда достигнуты цели проекта; или осознано, что цели проекта не будут или не могут быть достигнуты; или исчезла необходимость в проекте, и он прекращается. Уникальность так же важное отличие проектной деятельности от операционной. Если бы результаты проекта не носили уникальный характер, работу по их достижению можно было бы четко регламентировать, установить производственные нормативы и реализовывать в рамках операционной деятельности (конвейер). Задача проекта – достижение конкретной бизнес- цели. Задача операционной деятельности – обеспечение нормального течения бизнеса. Проект - это средство стратегического развития (рис 1.5). Цель – описание того, что мы хотим достичь. Стратегия – констатация того, каким образом мы собираемся эти цели достигать. Проекты преобразуют стратегии в действия, а цели в реальность. Рисунок 1.5 - Проект – средство стратегического развития Таким образом, каждая работа, которую выполняет конкретный сотрудник, привязывается к достижению стратегических целей организации. Проекты объединяются в программы. Программа - ряд связанных друг с другом проектов, управление которыми координируется для достижения преимуществ и степени управляемости, недоступных при управлении ими по отдельности. Проекты и программы объединяются в портфели. Портфель - набор проектов или программ и других работ, объединенных вместе с целью эффективного управления данными работами для достижения стратегических целей. Проекты и управление ими существовали всегда. В качестве самостоятельной области знаний управление проектами начало формироваться в начале ХХ века. В этой дисциплине пока нет единых международных стандартов. Наиболее известные центры компетенции: • PMI, Project Management Institute, PMBOK - американский национальный стандарт ANSI/PMI 99-001-2004. • IPMA, International Project Management Association. В России - СОВНЕТ. Примерно 50 лет назад человечество начало жить в новой общественно- экономической формации, которая называется информационное или постиндустриальное общество. Мы живем в эпоху перемен, глобализации и интеллектуального капитала. Эпоха перемен. Все в мире стало непрерывно и стремительно изменяться. Изобилие стало причиной острейшей конкуренции. Инновации - неотъемлемый атрибут нашего времени. «Если у вас медленный доступ в Интернет, вы можете навсегда отстать от развития информационных технологий». Практика должна постоянно перестраиваться применительно к новым и новым условиям. Пример. Hewlett-Packard получает большую долю прибыли на товарах, которые год назад даже не существовали. Глобализация. Всеобщая взаимозависимость и взаимосвязанность. Транснациональные компании. Бизнес идет туда, где дешевле рабочая сила. Интернет. Конкуренция без границ. Пример. Google. За ночь любой из нас в принципе может создать многомиллионную компанию у себя в гараже. С помощью Интернета вы можете выйти на рынок, на котором более 100 млн. потребителей. Все решают таланты. Простая мобилизация средств и усилий уже не может обеспечить прогресс. Вспомним Ф. Брукса, «Если проект не укладывается в сроки, то добавление рабочей силы задержит его еще больше». Идею богатства теперь связывают не с деньгами, а с людьми, не с финансовым капиталом, а с «человеческим». Рынок труда превращается в рынок независимых специалистов и его участникам все больше известно о возможных вариантах выбора. Работники интеллектуального труда начинают самостоятельно определять себе цену. Человечеству известны два вида деятельности. Репродуктивная деятельность (труд) является слепком, копией с деятельности другого человека либо копией своей собственной деятельности, освоенной в предшествующем опыте. Такая деятельность, как, например, труд токаря в любом механическом цеху, или рутинная повседневная деятельность менеджера-управленца на уровне раз и навсегда усвоенных технологий. Продуктивная деятельность (творчество) - деятельность, направленная на получение объективно нового или субъективно нового (для данного работника) результата. Репродуктивная деятельность уходит в прошлое. В постиндустриальном обществе интеллект - основная производственная сила. Сегодня от 70 до 80% всего, что сегодня делается людьми, производится при помощи их интеллекта [4]. В любом товаре, сделанном в США, доля зарплаты составляет 70 процентов. Но это в среднем по всем товарам. Что касается разработки ПО, то почти все, что в этой отрасли производится, создается при помощи интеллекта. Все меньший объем человеческой деятельности может быть организован в виде повторяющихся операций. Традиционный пример операционной деятельности – это работа бухгалтерии. Но жизнь так стремительно изменяется, что сегодня, по утверждению сведущих людей, подготовка и сдача годового финансового отчета каждый раз реализуется как самостоятельный проект. Проект это основа инноваций. Сделать то, до чего другие компании еще не додумались, сделать это как можно быстрее, иначе это сделают другие. Предложить потребителю более качественный продукт или такой продукт, потребность в котором потребитель даже не может пока осознать. Критерии успешности проекта Задача проекта – достижение конкретной бизнес-цели, при соблюдении ограничений «железного треугольника» (Рисунок 1.6). Это означает, что ни один из углов треугольника не может быть изменен без оказания влияния на другие. Например, чтобы уменьшить время, потребуется увеличить стоимость и/или сократить содержание. Согласно текущей редакции стандарта PMBOK, проект считается успешным, если удовлетворены все требования заказчика и участников проекта. Поэтому у проекта разработки ПО сегодня не три, а четыре фактора успеха: 3 Выполнен в соответствие со спецификациями. 4 Выполнен в срок. 5 Выполнен в пределах бюджета. 4. Каждый участник команды уходил с работы в 18:00 с чувством успеха. Рисунок 1.6 - «Железный треугольник» ограничений проекта Этот четвертый фактор успеха должен стать воспроизводимым, если предприятие хочет быть эффективным. Для успешного проекта характерно постоянное ощущение его участниками чувства удовлетворения и гордости за результаты своей работы, чувства оптимизма. Нет ничего более гибельного для проекта, чем равнодушие или уныние его участников. Современное предприятие обязано относиться к своим работникам так же, как к своим лучшим клиентам. Главный капитал современной компании – это знания. Большая часть этих знаний неотъемлема от их носителя – человека. Те предприятия, которые этого не поняли, не выживут потому, что не смогут быть эффективными. Сегодня эффективное предприятие – это сервис. Предприятие, с одной стороны, предоставляет услуги и продукты своим клиентам, а с другой, - рабочие места для профессионального персонала. Принципы «Одно предприятие на всю жизнь», «Работай продуктивно, а предприятие о тебе позаботится» - уходят в прошлое. Посмотрите на рынок рабочей силы в ИТ - правила устанавливают профессионалы. 5.1 Проект и организационная структура компании Организационная структура компании отражает ее внутреннее устройство, потоки управляющих воздействий, распределение труда и специфические особенности производства. Функциональная и проектная организации – противоположные полюса, а матричная организация – промежуточные состояния. Нет одной лучшей организационной структуры. Нет смысла противопоставлять функциональные структуры и проектные организации. Синоним функциональной структуры - иерархическая структура (рис. 1.7). Рисунок 1.7 - Функциональная структура Функциональная структура имеет следующие особенности: 1. Сохраняется принцип единоначалия 2. Понятные и стабильные условия работы 3. Хорошо приспособлены для операционной деятельности. 4. Специализация подразделений позволяет накапливать экспертизу. 5. Затруднено принятие решений и коммуникации между исполнителями. 6. Осуществляются только через руководство. 7. Управление сконцентрировано и держится на компетенции высшего руководства 8. Как правило, неэффективен контроль за ходом проекта (нет целостной картины) Функциональная структура предполагает многоуровневую иерархию. Руководители функциональных подразделений это начальники управлений, начальники подчиненных им служб, отделов, лабораторий, секторов, групп. А еще у каждого начальника есть заместитель и, порой, не один. Примеры: министерства, ведомства, научные институты и предприятия советского периода. На другом краю спектра организационных структур находится проектная структура (Рисунок 1.8). В чисто проектных организациях: 1. Проект организуется как самостоятельное производственное подразделение. 2. Персонал на проект набирается по временным контрактам. 3. После завершения проекта персонал увольняется. 4. Медленный старт. 5. Опыт не аккумулируется. 6. Команды не сохраняются. Проектные организации не самые эффективные, но порой единственно возможные для выполнения проектов, которые физически удалены от исполняющей организации, например, строительство нового нефтепровода. Рисунок 1.8 - Проектная структура В разработке ПО наиболее распространена матричная организация. Различают три вида матричной организационной структуры: слабая, сбалансированная и сильная (Рисунок 1.9 - Рисунок 1.11). Рисунок 1.9 - Слабая матрица Причем, в компаниях, которые занимаются продуктовой разработкой ПО, функциональные подразделения определяются в соответствие с линейкой продуктов. Например, отдел разработки CRM-систем, отдел разработки финансовых систем, отдел разработки дополнительных продуктов. В компаниях, которые ориентированы в основном на заказную разработку ПО, функциональные подразделения чаще объединяются в соответствие с используемыми информационными технологиями. Например, отдел разработки баз данных, отдел разработки J2EE-приложений, отдел веб-разработок, отделы тестирования, документирования и т.д. В слабой матрице роль и полномочия сотрудника, который координирует проект, сильно ограничены. Реальное руководство проектом осуществляет один из функциональных руководителей. Координатор проекта, его еще часто называют «трекер», помогает этому руководителю собирать информацию о статусе выполняемых проектных работ, учитывает затраты, составляет отчеты. Рисунок 1.10 - Сбалансированная матрица Сбалансированная матрица характеризуется тем, что появляется менеджер проекта, который реально управляет выделенными на проект ресурсами. Он планирует работы, распределяет задачи среди исполнителей, контролирует сроки и результаты, несет полную ответственность за достижение целей проекта, при соблюдении ограничений. В сбалансированных матрицах наиболее ярко проявляется проблема двойного подчинения. Руководитель функционального подразделения и менеджер проекта имеют примерно равное влияние на материальный и профессиональный рост разработчиков. В сильной матрице признается, что проектное управление является самостоятельной областью компетенции, в которой необходимо накапливать экспертизу и использовать общие ресурсы. Поэтому в сильной матрице менеджеры проектов объединяются в самостоятельное функциональное подразделение - офис управления проектами (ОУП). ОУП разрабатывает корпоративные политики и стандарты в области проектного управления, планирует и осуществляет профессиональное развитие менеджеров. Рисунок 1.11 - Сильная матрица Одной из особенностей матричных структур является то, что они становятся «плоскими», исчезает многоступенчатая иерархия. Предприятие, как правило, делится на функциональные отделы, в которых работают специалисты разных категорий, напрямую подчиняющиеся начальнику отдела. Начальники лабораторий, секторов, групп упраздняются за ненадобностью. В матричных структурах роль начальника функционального подразделения в производственном процессе заметно снижается, по сравнению с функциональными структурами. В его компетенции остаются вопросы стратегического развития функционального направления, планирование и развитие карьеры сотрудников, вопросы материально-технического обеспечения работ. Следует учитывать, что такое перераспределение полномочий и ответственности от функциональных руководителей к менеджерам проектов часто служит источником конфликтов в компаниях при их переходе от функциональной структуры к матричной. 5.2 Организация проектной команды Каждый проект разработки ПО имеет свою организационную структуру, которая определяет распределение ответственности и полномочий среди участников проекта, а также обязанностей и отношений отчетности. Чем меньше проект, тем больше ролей приходится совмещать одному исполнителю. Роли и ответственности участников типового проекта разработки ПО можно условно разделить на пять групп: 1. Анализ. Извлечение, документирование и сопровождение требований к продукту. 2. Управление. Определение и управление производственными процессами. 3. Производство. Проектирование и разработка ПО. 4. Тестирование. Тестирование ПО. 5. Обеспечение. Производство дополнительных продуктов и услуг. Группа анализа включает в себя следующие роли: 1. Бизнес-аналитик. Построение модели предметной области (онтологии). 2. Бизнес-архитектор. Разрабатывает бизнес-концепцию системы. Определяет общее видение продукта, его интерфейсы, поведение и ограничения. 3. Системный аналитик. Отвечает за перевод требований к продукту в функциональные требования к ПО. 4. Специалист по требованиям. Документирование и сопровождение требований к продукту. 5. Менеджер продукта (функциональный заказчик). Представляет в проекте интересы пользователей продукта. Группа управления состоит из следующих ролей: 1. Руководитель проекта. Отвечает за достижение целей проекта при заданных ограничениях (по срокам, бюджету и содержанию), осуществляет операционное управление проектом и выделенными ресурсами. 2. Куратор проекта. Оценка планов и исполнения проекта. Выделение ресурсов. 3. Системный архитектор. Разработка технической концепции системы. Принятие ключевых проектных решений относительно внутреннего устройства программной системы и её технических интерфейсов. 4. Руководитель группы тестирования. Определение целей и стратегии тестирования, управление тестированием. 5. Ответственный за управление изменениями, конфигурациями, за сборку и поставку программного продукта. В производственную группу входят: 1. Проектировщик. Проектирование компонентов и подсистем в соответствие с общей архитектурой, разработка архитектурно значимых модулей. 2. Проектировщик базы данных. 3. Проектировщик интерфейса пользователя. 4. Разработчик. Проектирование, реализация и отладка отдельных модулей системы. В большом проекте может быть несколько производственных групп, ответственных за отдельные подсистемы. Как правило, проектировщик выполняет роль лидера группы и управляет своим подпроектом или пакетом работ. Стоит не забывать, что руководитель проекта делегирует полномочия, но не ответственность. Группа тестирования в проекте состоит из следующих ролей: 1. Проектировщик тестов. Разработка тестовых сценариев. 2. Разработчик автоматизированных тестов. 3. Тестировщик. Тестирование продукта. Анализ и документирование результатов. Участники группы обеспечения, как правило, не входят в команду проекта. Они выполняют работы в рамках своей процессной деятельности. К группе обеспечения можно отнести следующие проектные роли: 1. Технический писатель. 2. Переводчик. 3. Дизайнер графического интерфейса. 4. Разработчик учебных курсов, тренер. 5. Участник рецензирования. 6. Продажи и маркетинг. 7. Системный администратор. 8. Технолог. 9. Специалист по инструментальным средствам. 10. Другие. В зависимости от масштаба проекта одну роль могут исполнять несколько человек. Например, разработчики, тестировщики, технические писатели. Некоторые роли всегда должен исполнять только один человек. Например, Руководитель проекта, Системный архитектор. Один человек может исполнять несколько ролей. Возможны следующие совмещения ролей: 1. Руководитель проекта + системный аналитик (+ системный архитектор) 2. Системный архитектор + разработчик 3. Системный аналитик + проектировщик тестов (+ технический писатель) 4. Системный аналитик + проектировщик интерфейса пользователя 5. Ответственный за управление конфигурациями + ответственный за сборку и поставку (+ разработчик) Крайне нежелательно совмещать следующие роли: 1. Разработчик + руководитель проекта 2. Разработчик + системный аналитик. 3. Разработчик + проектировщик интерфейсов пользователя. 4. Разработчик + тестировщик Организационная структура проекта обязательно должна включать в себя эффективную систему отчетности, оценки хода выполнения проекта и систему принятия решений. Можно рекомендовать еженедельные собрания по статусу проекта, на которых анализируются риски, оцениваются результаты, достигнутые на предыдущей неделе, и уточняются задачи на новый период. В модели Scrum рекомендуются ежедневные совещания по состоянию работ – «Stand Up Meeting», но это применимо, скорее, для небольших рабочих групп от 3 до 5 разработчиков. Хотя в критические периоды проекта, приходится проводить и ежедневные совещания. Важно помнить, что организационная структура проекта – «живой» организм. Она начинает складываться на стадии планирования и может меняться в ходе проекта. Нестабильность организационной структуры (частые замены исполнителей) – серьезная проблема в управлении сложными программными проектами, поскольку существует время вхождения в контекст проекта, которое может измеряться месяцами. те в людей часть своей души, и вам воздастся сторицей. 5.3 Жизненный цикл проекта. Фазы и продукты Ранее уже отмечалось, что каждый программный продукт имеет свой жизненный цикл, в который проект разработки очередного релиза входит как одна из фаз. Аналогично, каждый проект разработки ПО имеет свой собственный жизненный цикл, который состоит из четырех фаз (Рисунок 1.12). На фазе инициации проекта необходимо понять, что и зачем мы будем делать разработать концепцию проекта. Фаза планирования определяет, как мы будем это делать. На фазе реализации происходит материализация наших идей в виде документированного и протестированного программного продукта. И, наконец, на фазе завершения мы должны подтвердить, что мы разработали именно тот продукт, который задумали в концепции проекта, а также провести приемо-сдаточные испытания (ПСИ) продукта на предмет соответствия его свойств, определенным ранее требованиям. Как правило, редкий проект выполняется в соответствие с первоначальными планами, поэтому важным элементом фазы завершения является «обратная связь»: анализ причин расхождения и усвоение уроков на будущее. Управляющая система без обратной связи не может быть устойчивой. Рисунок 1.12 - Жизненный цикл и основные продукты программного проекта Более подробно о каждой фазе проекта и их продуктах будет рассказано в последующих лекциях. Завершая обзор управления проектами «с высоты птичьего полета», необходимо упомянуть еще об одной особенности проекта по сравнению с операционной деятельностью. Если в операционной деятельности ресурсы расходуются более-менее равномерно по времени, то в проектном управлении расходование ресурсов в единицу времени имеет явно выраженное колоколообразное распределение (Рисунок 1.13). Проект часто начинается с идеи, которая появляется у одного человека. Постепенно, по мере формулирования, анализа и оценки этой идеи, привлекаются дополнительные специалисты. Еще больше участников требуется на фазе планирования проекта. Пик потребления ресурсов приходится на фазу реализации. В современных моделях разработки ПО реализация осуществляется на основе сочетания итеративного и инкрементального подходов. Итеративность предполагает, что требования к системе и ее архитектура прорабатываются не один раз, а постепенно уточняются от итерации к итерации. Это означает, что на каждой итерации происходит полный цикл процессов разработки: уточнение требований, проектирование, кодирование, тестирование и документирование. Рисунок 1.13 - Распределение ресурсов по фазам проекта Инкрементальность состоит в том, что результатом каждой итерации является версия ПО, которая реализует часть функциональности будущего программного продукта и может быть введена в тестовую или опытную эксплуатацию, а также оценена заказчиком и будущими пользователями. Это означает, что после каждой итерации происходит прирост требуемого функционала, а нереализованных функций будущего продукта остается все меньше. Сочетание итеративности и инкрементальности обеспечивает эффективность разработки и существенное снижение рисков по ходу проекта. На последней фазе происходит постепенное высвобождение участников проектной команды. Следует помнить, что проект должен иметь четкое окончание во времени, после которого все работы по проекту закрываются, и на проект перестают тратиться ресурсы. Не должно оставаться «зависших» работ. 6 Инициация проекта 6.1 Управление приоритетами проектов Эффективные процессы инициации программного проекта минимум наполовину определяют его будущую успешность. Недостаточное внимание именно этой фазе проекта неизбежно приводит к существенным проблемам при планировании, реализации и завершении проекта. Инициация состоит из процессов, способствующих формальной авторизации начала нового проекта или фазы проекта. Процессы инициации часто выполняются вне рамок проекта и связаны с организационными, программными или портфельными процессами. В ходе процесса инициации уточняются первоначальное описание содержания и ресурсы, которые организация планирует вложить. На этом этапе также выбирается менеджер проекта, если он еще не назначен, и документируются исходные допущения и ограничения. Эта информация заносится в Устав проекта и, если он одобряется, проект официально авторизуется. Устав проекта - документ, выпущенный инициатором или спонсором проекта, который формально узаконивает существование проекта и предоставляет менеджеру проекта полномочия использовать организационные ресурсы в операциях проекта. В российской практике данный документ чаще называется Концепция проекта. Концепция (от лат. conceptio — понимание, система), определённый способ понимания, трактовки какого-либо предмета, явления, процесса, основная точка зрения на предмет и др., руководящая идея для их систематического освещения. В компании, которая принимает решение о старте того или иного проекта разработки ПО, должна существовать единая система критериев для оценки его значимости. Система критериев должна позволять из множества возможных для реализации проектов выбрать наиболее приоритетные для компании. Приоритет любого проекта должен определяться на основе оценки трех его характеристик: 1. Финансовая ценность. 2. Стратегическая ценность. 3. Уровень рисков. Шкала оценки финансовой ценности проекта может выглядеть следующим образом: Высокая. Ожидаемая окупаемость до 1 года. Ожидаемые доходы от проекта не менее чем в 1.5 раз превышают расходы. Все допущения при проведении этих оценок четко обоснованны. Выше среднего. Ожидаемая окупаемость проекта от 1 года до 3 лет. Ожидаемые доходы от проекта не менее чем в 1.3 раза превышают расходы. Большинство допущений при проведении этих оценок имеют под собой определенные основания. Средняя. Проект позволяет улучшить эффективность производства в Компании и потенциально может снизить расходы компании не менее чем на 30%. Проект может иметь информационную ценность или помочь лучше контролировать бизнес. Низкая. Проект немного снижает расходы компании не менее чем на 10% и дает некоторые улучшения производительности производства. Например. Финансовая ценность проектов разработки ПО, проектов внедрения или сопровождения, которые выполняются в соответствие с заключенными коммерческими договорами, может быть оценена как высокая. Проект планового развития функциональности продуктов в соответствии с требованиями рынка, инициируемое менеджером продукта на основе анализа предложений отделов маркетинга, консалтинга, продаж и технической поддержки, может получить оценку финансовой ценности выше среднего, а проекты изменения технологических процессов или проекты внутренней автоматизации могут иметь среднюю финансовую ценность. Важным показателем приоритета проекта является его соответствие стратегическим целям компании. Шкала оценки стратегической ценности проекта может иметь следующий вид: Высокая. Обеспечивает стратегическое преимущество, дает устойчивое увеличение рынка или позволяет выйти на новый рынок. Решает значительные проблемы, общие для большинства важных клиентов. Повторение конкурентами затруднено или потребует от 1 до 2 лет. Выше среднего. Создает временные конкурентные преимущества. Выполнение обязательств перед многими важными клиентами. Конкурентное преимущество может быть удержано в течение 1 года. Средняя. Поддерживается доверие рынка к компании. Повышает мнение клиентов о качестве предоставляемых услуг или способствует выполнению обязательств перед несколькими клиентами. Конкуренты уже имеют или способны повторить новые возможности в пределах года. Низкая. Стратегическое воздействие отсутствует или незначительно. Влияние на клиентов несущественно. Конкуренты могут легко повторить результаты проекта. Третьим обязательным показателем приоритета проекта должна быть оценка уровня его риска. Ни один проект, который имеет даже самую высокую оценку финансовой выгодности, не будет запущен в производство, если достижение этой сверхвыгоды имеет минимальные шансы. Примерная шкала оценки уровня рисков проекта может иметь следующий вид: Низкий. Цели проекта и требования хорошо поняты и документированы. Масштаб и рамки проекта заданы четко. Ресурсы требуемой квалификации доступны в полном объеме. Разрабатываемые системы не потребуют новой технологической платформы. Средний. Цели проекта определены более-менее четко. Хорошее понимание требований к системе. Масштаб и рамки проекта заданы достаточно хорошо. Ресурсы требуемой квалификации доступны в основном. Системы создаются на новой, но стабильной технологической платформе. Выше среднего. Цели проекта недостаточно четки. Задачи системы или бизнес-приложения поняты недостаточно полно. Понимание масштаба и рамок проекта недостаточно. Ресурсы требуемой квалификации сильно ограничены. Системы создаются на новой технологической платформе, сомнения в рыночной стабильности платформы. Высокий. Цели проекта нечетки. Основные функциональные компоненты системы не определены. Масштаб и рамки проекта непонятны. Ресурсы требуемой квалификации практически отсутствуют. Системы создаются на новой технологической платформе, в отношении которой крайне мало ясности. Технологии имеют неподтвержденную стабильность. Если компания уделяет мало внимания управлению приоритетами своих проектов, то это приводит к переизбытку реализуемых проектов, перегруженности исполнителей, постоянным авралам и сверхурочным работам и, как следствие, к низкой эффективности производственной деятельности. При старте нового проекта с высоким приоритетом, компания должна остановить или закрыть менее значимые проекты, чтобы обеспечить новый проект необходимыми ресурсами, а не пытаться сделать все и сразу за счет интенсификации работ, как правило, это не получается. 6.2 Концепция проекта У каждого проекта должна быть концепция. Концепция проекта разрабатывается на основе анализа потребностей бизнеса и определяет что и зачем делается в проекте. Главная функция этого документа - подтверждение и согласование единого видения целей, задач и результатов всеми участниками проекта. Концепция, как правило, содержит следующие разделы: 1. Название проекта 2. Цели проекта 3. Результаты проекта 4. Допущения и ограничения 5. Ключевые участники и заинтересованные стороны 6. Ресурсы проекта 7. Сроки 8. Риски 9. Критерии приемки 10. Обоснование полезности проекта В качестве примера, который позволит иллюстрировать теоретическое изложение основ управления проектами, возьмем реальный проект разработки ПО для автоматизации одного из подразделений крупной производственной компании. Назовем его «Автоматизированная система продажи документации». Краткая легенда проекта. Заказчик ОАО «ХYZ» является одним из ведущих производителей сложных технических изделий. Отдел «123», входящий в ОАО «XYZ», отвечает за продажу дополнительной сопроводительной документации для клиентов ОАО. Дополнительная документация не входит в стандартную поставку, поскольку владелец этого технического изделия не всегда сам его эксплуатирует, а передает в эксплуатацию другой компании, которая становится клиентом «XYZ», и закупает у нее эксплуатационную документацию. Ремонт и техобслуживание конкретного изделия может выполнять третья компания, которой уже потребуется детальная техническая документация по ремонту и обслуживанию. Она также становится клиентом «XYZ» и закупает у нее требуемую продукцию. Основная функция отдела «123» - получение и обработка заказов на дополнительную документацию, согласно ежегодно рассылаемому каталогу. В связи с переездом отдела «123» в новое здание, была поставлена задача на разработку и поставку системы, автоматизирующей основную деятельность отдела «123». Цели и результаты проекта Цели проекта должны отвечать на вопрос, зачем данный проект нужен. Цели проекта должны описывать бизнес-потребности и задачи, которые решаются в результате исполнения проекта. Целями проекта могут быть: 1. Изменения в Компании. Например, автоматизация ряда бизнес- процессов для повышения эффективности основной производственной деятельности 2. Реализация стратегических планов. Например, завоевание значительной доли растущего рынка за счет вывода на него нового продукта. 3. Выполнение контрактов. Например, разработка программного обеспечения по заказу. 4. Разрешение специфических проблем. Например, доработка программного продукта в целях приведения его в соответствие с изменениями в законодательстве. Цели должны быть значимыми (направленными на достижение стратегических целей Компании), конкретными (специфичными для данного проекта), измеримыми (т.е иметь проверяемые количественные оценки), реальными (достижимыми). Результаты проекта отвечают на вопрос, что должно быть получено после его завершения. Результаты проекта должны определять: 1. Какие именно бизнес-выгоды получит заказчик в результате проекта. 2. Какой продукт или услуга. Что конкретно будет произведено по окончании проекта. 3. Высокоуровневые требования. Краткое описание и при необходимости ключевые свойства и/или характеристики продукта/услуги. Следует помнить, что результаты проекта должны быть измеримыми. Это означает, что при оценке результатов проекта должна иметься возможность сделать заключение достигнуты оговоренные в концепции результаты или нет. Соответствующий раздел документа концепция проекта создания «Автоматизированной системы продажи документации» будет выглядеть следующим образом. 1. Цели и результаты проекта 1.1. Целью проекта является повышение эффективности основной производственной деятельности отдела «123». 1.2. Дополнительными целями проекта являются: 1.2.1. Установление долгосрочных отношений с важным заказчиком ОАО «XYZ». 1.2.2. Выход на новый перспективный рынок современных B2C систем. 2. Результаты проекта должны обеспечить: 2.1. Снижение затрат на обработку заявок. 2.2. Снижение сроков обработки заявок. 2.3. Повышение оперативности доступа к информации о наличии продукции. 2.4. Повышение оперативности доступа к информации о прохождении заявок. 2.5. Повышение надежности и полноты хранения информации о поступивших заявках и результатах их обработки. 3. Продуктами проекта являются: 3.1. Прикладное ПО и документация пользователей. 3.2. Базовое ПО. 3.3. Оборудование ЛВС, рабочие станции, сервера и операционно-системное ПО. 3.4. Проведение пуско-наладочных работ и ввод в опытную эксплуатацию. 3.5. Обучение пользователей и администраторов системы. 3.6. Сопровождение системы на этапе опытной эксплуатации. 3.7. Передача системы в промышленную эксплуатацию. 4. Система должна автоматизировать следующие функции: 4.1. Авторизация и аутентификация пользователей. 4.2. Просмотр каталога продуктов. 4.3. Поиск продуктов по каталогу. 4.4. Заказ выбранных продуктов. 4.5. Просмотр информации о статусе заказа. 4.6. Информирование клиента об изменении статуса заказа. 4.7. Просмотр и обработка заказов исполнителями из службы продаж. 4.8. Просмотр статистики поступления и обработки заказов за период. 4.9. Подготовка и сопровождение каталога продукции. Допущения и ограничения Данный раздел описывает исходные допущения и ограничения. Допущения, как правило, тесно связаны с управлением рисками, о котором мы будем говорить далее. В разработке ПО часто приходится формулировать риски в виде допущений, тем самым передавая его заказчику. Например, оценивая проект разработки и внедрения по схеме с фиксированной ценой, мы должны записать в допущения предположение о том, что стоимость лицензий на стороннее ПО не изменится, до завершения проекта. Ограничения, как правило, сокращают возможности проектной команды в выборе решений. 1. Специфические нормативные требования. Например, обязательная сертификация продукта, услуги на соответствие определенным стандартам. 2. Специфические технические требования. Например, разработка под заданную программно-аппаратную платформу. 3. Специфические требования к защите информации. В этом разделе также уместно сформулировать те требования к системе, которые могут ожидаться заказчиком по умолчанию, но не включаются в рамки данного проекта. Например, в данный раздел может быть включен пункт о том, что разработка программного интерфейса (API) для будущей интеграции с другими системами заказчика не входит в задачи данного проекта. Содержание этого раздела для нашего проекта-примера выглядит следующим образом. 5. Допущения и ограничения 5.1. Проектирование прикладного ПО выполняется с использованием UML. 5.2. Средством разработки ПО является Symantec Visual Cafe for Java (требование заказчика). 5.3. В качестве промежуточного ПО сопровождения и поддержки каталога используется ОО БД «Poet» (имеется у заказчика). 5.4. Нагрузка на систему не должна быть более 100 одновременно работающих пользователей. 5.5. В рамки проекта не входят: 5.5.1. Защита системы от преднамеренного взлома. 5.5.2. Разработка B2B API и интеграция с другими системами. Ключевые участники и заинтересованные стороны Одна из задач фазы инициации проекта это выявить и описать всех его участников. К участникам проекта относятся все заинтересованные стороны (stakeholders), лица и организации, например заказчики, спонсоры, исполняющая организация, которые активно участвуют в проекте или чьи интересы могут быть затронуты при исполнении или завершении проекта. Участники также могут влиять на проект и его результаты поставки. К ключевым участникам программного проекта, как правило, относятся: 1. Спонсор проекта - лицо или группа лиц, предоставляющая финансовые ресурсы для проекта в любом виде. 2. Заказчик проекта - лицо или организация, которые будут использовать продукт, услугу или результат проекта. Следует учитывать, что заказчик и спонсор проекта не всегда совпадают. 3. Пользователи результатов проекта. 4. Куратор проекта - представитель исполнителя, уполномоченный принимать решение о выделении ресурсов и изменениях в проекте. 5. Руководитель проекта - представитель исполнителя, ответственный за реализацию проекта в срок, в пределах бюджета и с заданным качеством. 6. Соисполнители проекта. Субподрядчики и поставщики. Содержание этого раздела в концепции-примере будет иметь вид. 6. Ключевые участники и заинтересованные стороны 6.1 Спонсор проекта - директор Департамента информатизации ОАО «XYZ» В.Васильев. 6.2 Заказчик – начальник Отдела «123» Ф.Федотов 6.3 Пользователи автоматизированной системы: 6.4 Клиенты ОАО «XYZ» (поиск и заказ документации). 6.5 Руководство ОАО «XYZ» (анализ деятельности Отдела «123»). 6.6 Сотрудники производственных департаментов ОАО «XYZ» (сопровождение каталога). 6.7 Сотрудники Отдела «123» (обработка заявок и поставка документации). 6.8 Сотрудники департамента информатизации ОАО «XYZ» (администрирование систем). 6.9 Куратор проекта - начальник отдела заказных разработок И.Иванов. 6.10 Руководитель проекта - ведущий специалист отдела заказных разработок МП П.Петров. 7. Соисполнители: 7.1 Поставщик оборудования и операционно-системного ПО - ООО «Альфа». 7.2 Поставщик базового ПО - ООО «Бета». Ресурсы Для того чтобы понять, сколько будет стоить реализация программного проекта, требуется определить и оценить ресурсы необходимые для его выполнения: 1. Людские ресурсы и требования к квалификации персонала. 2. Оборудование, услуги, расходные материалы, лицензии на ПО, критические компьютерные ресурсы. 3. Бюджет проекта. План расходов и, при необходимости, предполагаемых доходов проекта с разбивкой по статьям и фазам/этапам проекта. Специфика программного проекта заключается в том, что людские ресурсы вносят основной вклад в его стоимость. Все остальные затраты, как правило, незначительны, по сравнению с этим расходами. На фазе инициации хорошей считается оценка трудозатрат с точностью от -50% до +100%. Необходимо помнить, что помимо непосредственно программирования в проекте разработки ПО есть много других процессов, которые требуют ресурсы соответствующей квалификации, а само программирование составляет лишь четверть всех затрат. Распределение трудозатрат по основным производственным процессам при современном процессе разработки ПО выглядит в среднем следующим образом (рис. 14). Рисунок 14 - Распределение трудозатрат по основным производственным процессам при разработке ПО Поэтому, если по вашей оценки для реализации требуемой функциональности в проекте необходимо написать 10 KSLOC (тысяч строк исходного программного кода), а ваши программисты пишут в среднем по 100 SLOC в день, то общие трудозатраты на проект будут не 100 чел./дней, а не менее чем 400 чел./дней. Остальные ресурсы потребуются на анализ и уточнение требований, проектирование, документирование, тестирование и другие проектные работы. Прежде, чем определять численность и состав проектной команды для нашего примера, нам необходимо сделать оценку трудоемкости разработки ПО. В нашем случае такая экспертная оценка составила с учетом затрат на гарантийное сопровождение на этапе опытной эксплуатации 9000 чел./час. Исходя из эмпирической кривой Б. Боэма (Рисунок 15), численность команды, близкая к оптимальной, составила 10 человек. 8. Ресурсы проекта 8.1. Требования к персоналу 8.1.1. 1 - руководитель проекта, 8.1.2. 1 - технический лидер (архитектура, проектирование), 8.1.3. 1 - системный аналитик (требования, тест-дизайн, документирование), 8.1.4. 4 - программисты (с учетом работ по конфигурационному управлению), 8.1.5. 3 - тестировщик. 8.2. Материальные и другие ресурсы 8.2.1. Сервер управления конфигурациями и поддержки системы контроля версий 8.2.2. 2 серверных комплекса (для разработки и тестирования): 8.2.3. Сервер приложений с установленным BEA Weblogic AS 8.2.4. Сервер оперативной БД с установленной Oracle RDBMS 8.2.5. Сервер каталога с установленной OODB “Poet” 8.3. Лицензии на средства разработки и тестирования: 8.3.1. Oracle Designer – 1 лицензия 8.3.2. Symantec Visual Cafe for Java - 5 лицензий. 8.3.3. IBM Rational Test Robot (1 лицензия разработчика + неограниченная лицензия на клиент). 8.4. Расходная часть бюджета проекта (себестоимость) 8.4.1. Разработка и сопровождение прикладного ПО: 9000 чел./час. * $40 = $360 000 8.4.2. Поставка оборудования и операционно-системного ПО: 3 сервера * $10 000 =$30 000 8.4.3. Поставка базового ПО: BEA Weblogic AS = $20 000 Oracle RDBMS = $20 000 Итого: $430 000 Сроки Ф. Брукс писал: «Чтобы родить ребенка требуется девять месяцев независимо от того, сколько женщин привлечено к решению данной задачи. Многие задачи программирования относятся к этому типу, поскольку отладка по своей сути носит последовательный характер». Там же Брукс приводит эмпирическую формулу оценки срока проекта по его трудоемкости. Формула была выведена Барии Боэмом (Barry Boehm) на основе анализа результатов 63 проектов разработки ПО, в основном в аэрокосмической области. Согласно этой формуле, для проекта, общая трудоемкость которого составляет N ч./м. (человеко-месяцев), можно утверждать что: 1. Существует оптимальное, с точки зрения затрат, время выполнения графика для первой поставки: T = 2,5 (N ч./м.)^1/3. То есть оптимальное время в месяцах пропорционально кубическому корню предполагаемого объема работ в человеко-месяцах. Следствием является кривая, дающая оптимальную численность проектной команды (Рисунок 15). 2. Кривая стоимости медленно растет, если запланированный график длиннее оптимального. Работа занимает все отведенное для нее время. 3. Кривая стоимости резко растет, если запланированный график короче оптимального. Практически ни один проект невозможно завершить быстрее, чем за ¾ расчетного оптимального графика вне зависимости от количества занятых в нем! (Рисунок 16). Этот примечательный результат дает менеджеру программного проекта солидное подкрепление, когда высшее руководство требует принятия невозможного графика. Рисунок 15 - Закон Б.Боэма Рисунок 16 - Следствия закона Б.Боэма Для сколь-нибудь серьезного программного проекта недостаточно определить только срок его завершения. Необходимо еще определить его этапы – контрольные точки, в которых будет происходить переоценка проекта на основе реально достигнутых показателей. Контрольная точка - важный момент или событие в расписании проекта, отмечающее достижение заданного результата и/или начало / завершение определенного объема работы. Каждая контрольная точка характеризуется датой и объективными критериями ее достижения. Как говорилось ранее, современный проект разработки ПО должен реализовываться с применением инкрементального процесса. В этом случае контрольные точки должны соответствовать выпуску каждой промежуточной версии ПО, в которой будет реализована и протестирована определенная часть конечной функциональности программного продукта. В зависимости от сложности и масштаба проекта продолжительность одной итерации может составлять от 2 до 8 недель. Соответствующий раздел концепции нашего проекта-примера будет иметь следующий вид. 9. Сроки проекта 9.1. 03.03 старт 9.2. 28.11 завершение 9.3. Контрольные точки: 9.3.1. 15.04 ТЗ утверждено 9.3.2. 30.04 1-я итерация завершена. Подсистема заказа документации передана в тестовую эксплуатацию (на серверах разработчика). 9.3.3. 15.05 Монтаж оборудования у заказчика завершен 9.3.4. 30.05 Базовое ПО установлено у заказчика. 9.3.5. 15.06 2-я итерация завершена. Подсистема обработки заказов передана в тестовую эксплуатацию на оборудовании Заказчика 9.3.6. 02.09 3-я итерация завершена. Акт передачи системы в опытную эксплуатацию утвержден 9.3.7. 28.11 Система передана в промышленную эксплуатацию. Риски Риск - неопределенное событие или условие, наступление которого отрицательно или положительно сказывается на целях проекта. Как правило, в случае возникновения негативного риска, почти всегда стоимость проекта увеличивается и происходит задержка в выполнении мероприятий, предусмотренных расписанием проекта. Управлению рисками проекта будет посвящена отдельная лекция. На этапе инициации, когда нет необходимых данных для проведения детального анализа, часто приходится ограничиваться качественной оценкой общего уровня рисков: низкий, средний, высокий. В случае нашего проекта-примера раздел «риски» будет выглядеть следующим образом. 10. Риски проекта 10.1. Задачи системы поняты недостаточно полно. Понимание масштаба и рамок проекта недостаточно. Системы создаются на новой технологической платформе, сомнения в рыночной стабильности платформы. Суммарный уровень рисков следует оценить выше среднего. Критерии приемки Критерии приемки должны определять числовые значения характеристик системы, которые должны быть продемонстрированы по результатам приемо- сдаточных испытаний или опытной эксплуатации и однозначно свидетельствовать о достижении целей проекта. В рассматриваемом примере раздел «Критерии приемки» будет выглядеть следующим образом: 11. Критерии приемки. По итогам опытной эксплуатации система должна продемонстрировать следующие показатели: 11.1. Средние затраты сотрудников Отдела «123» на регламентную обработку одного заказа не превышают 4 чел./час. 11.2 .Срок регламентной обработки 1-го заказа не более 2 недель. 11.3 .Время поиска и предоставления информации о наличии дополнительной документации не боле 1 мин. 11.4 .Время предоставления информации о сделанных заказах и истории их обработки не более 1 мин. 11.5 .Система хранит всю информацию о сделанных заказах и истории их обработки. 11.6 .Показатель доступности системы 98%. Обоснование полезности проекта Этот раздел концепции должен содержать краткое технико-экономическое обоснование проекта: 1. Для кого предназначены результаты проекта. 2. Описание текущей ситуации «As Is». Какие у потенциального заказчика существуют проблемы. 3. Каким образом результаты проекта решают эти проблемы («To Be»). 4. Насколько значимо для клиента решение данных проблем (оценка экономического эффекта). 5. Какие преимущества в итоге из этого может извлечь компания- исполнитель проекта. Соответствующий раздел в концепции проекта-примера будет иметь следующий вид. 12. Обоснование полезности проекта 12.1 .Для Заказчика: 12.1.1. Повышение производительности обработки заказов в 2 раза. 12.1.1.1. “As Is”: 2500 заказов/год по 8 чел./час. 12.1.1.2. “To Be”: 2500 заказов/год по 4 чел./час. 12.1.1.3. Экономия: 2500 * 4 * $50 = $500 000 в год. 12.1.2. Повышение оперативности контроля 12.1.2.1. “As Is”: Ежемесячная отчетность. 12.1.2.2. “To Be”: Отчетность on-line. 12.1.3. Повышение удовлетворенности клиентов: 12.1.3.1. Сокращение срока обработки заказа в 2 раза. 12.1.3.2. Сокращение времени на поиск необходимой документации в 10 раз 12.1.3.3. Повышение оперативности обновления каталога 10 раз. 12.2 .Для компании-исполнителя: 12.2.1. Высокая стратегическая ценность. Дает устойчивое увеличение рынка и завоевание нового рынка. 12.2.2. Финансовая ценность выше среднего. Ожидаемые доходы от проекта не менее чем в 1.3 раза превышают расходы. 6.3 Планирование проекта Уточнение содержания и состава работ «Если не получается проглотить слона целиком, то его надо порезать на отбивные». Человечество пока не придумало ничего более эффективного для решения сложной задачи, чем анализ и ее декомпозиция на боле простые подзадачи, которые, в свою очередь, могут быть разделены на еще боле простые подзадачи и так далее. Получается некоторая иерархическая структура, дерево, в корне которого находится проект, а на листьях элементарные задачи или работы, которые надо выполнить, чтобы завершить проект в условиях заданных ограничений. Согласно «PMBOK. Руководство к Своду знаний по управлению проектами»: Иерархическая структура работ (ИСР) (Work Breakdown Structure, WBS) - ориентированная на результат иерархическая декомпозиция работ, выполняемых командой проекта для достижения целей проекта и необходимых результатов. С ее помощью структурируется и определяется все содержание проекта. Каждый следующий уровень иерархии отражает более детальное определение элементов проекта. Основой для разработки ИСР служит концепция проекта, которая определяет продукты проекта и их основные характеристики. ИСР обеспечивает выявление всех работ, необходимых для достижения целей проекта. Многие проекты проваливаются не от того, что у них нет плана, а от того что в этом плане забыты важные работы, например тестирование и исправление ошибок, и продукты проекта, например пользовательская документация. Поэтому, если ИСР составлена корректно, то любая работа, которая в нее не вошла не может считаться работой по проекту. ИСР делит проект на подпроекты, пакеты работ, подпакеты. Каждый следующий уровень декомпозиции обеспечивает последовательную детализацию содержания проекта, что позволяет производить оценку сроков и объемов работ. ИСР должна включать все промежуточные и конечные продукты. Выполнять декомпозицию работ проекта можно по-разному. Например, ГОСТ 19.102-77 предусматривает каскадный подход и определяет следующие стадии разработки программной системы: 1 Техническое задание 2 Эскизный проект 3 Технический проект 4 Рабочий проект 5 Внедрение Если следовать этому стандарту, то на первом уровне ИСР должны находиться именно эти проектные продукты. Если бы пришлось разрабатывать АСУ для управления ядерным реактором или пилотируемым космическим аппаратом, то именно так и следовало поступать. Однако в коммерческой разработке ПО такой подход не эффективен. Как мы уже говорили, современный процесс разработки коммерческого ПО должен быть инкрементальным. Это означает, что на верхнем уровне декомпозиции нашего проекта должны находиться продукты проекта, а на следующем уровне - компоненты, из которых эти продукты состоят. Компоненты далее могут быть декомпозированы на «фичи» - функции, которые они должны реализовывать. Выделение компонентов, составляющих программный продукт, это элемент высокоуровневого проектирования, которое мы должны выполнить на фазе планирования проекта, не дожидаясь проработки всех функциональных требований к разрабатываемому ПО. Компонентами могут быть как прикладные подсистемы, так и инфраструктурные или ядерные, например, подсистема логирования, безопасности, библиотека визуальных компонентов GUI. При составлении базового плана работ не стоит стремиться максимально детализировать все работы. ИСР не должна содержать слишком много уровней, достаточно 3-5. Например, ИСР нашего проекта-примера разработки «Автоматизированной системы продажи документации» может выглядеть следующим образом. 1. Проект разработки «Автоматизированной системы продажи документации» 1.1. Подготовка технического задания на автоматизацию 1.1.1 Проведение аналитического обследования 1.1.2 Разработка функциональных требований 1.1.3 Разработка требований базовому ПО 1.1.4 Разработка требований к оборудованию и к операционно- системному ПО 1.1.5 Согласование и утверждение ТЗ 1.1.6 ТЗ утверждено 1.2 Поставка и монтаж оборудования 1.2.1 Разработка спецификации на оборудование 1.2.2 Закупка и поставка оборудования 1.2.3 Монтаж оборудования 1.2.4 Установка и настройка операционно-системного ПО 1.2.5 Монтаж оборудования завершен 1.3 Поставка и установка базового ПО 1.3.1 Разработка спецификаций на базовое ПО 1.3.2 Закупка базового ПО 1.3.3 Развертывание и настройка базового ПО 1.3.4 Базовое ПО установлено у заказчика 1.4 Разработка и тестирование прикладного ПО 1.4.1 Разработка спецификаций на прикладное ПО 1.4.2 Установка и конфигурирование рабочей среды 1.4.3 Проектирование и разработка ПО 1.4.3.1 Авторизация и аутентификация пользователей. 1.4.3.2 Разработка подсистемы заказа документации 1.4.3.2.1 Просмотр каталога продуктов. 1.4.3.2.2 Поиск продуктов по каталогу. 1.4.3.2.3 Заказ выбранных продуктов. 1.4.3.2.4 Просмотр информации о статусе заказа. 1.4.3.2.5 Информирование клиента об изменении статуса заказа. 1.4.3.2.6 Подсистема заказа документации передана в тестовую эксплуатацию (на серверах разработчика). 1.4.3.3 Разработка подсистемы обработки заказов 1.4.3.3.1 Просмотр и обработка заказов исполнителями из службы продаж. 1.4.3.3.2 Просмотр статистики поступления и обработки заказов за период. 1.4.3.3.3 Подсистема обработки заказов передана в тестовую эксплуатацию на оборудовании Заказчика 1.4.3.4 Разработка подсистемы сопровождения каталога 1.4.3.4.1 Подготовка и сопровождение каталога продукции. 1.4.3.5 Исправление ошибок 1.4.4 .Тестирование ПО 1.4.4.1. Раунд 1 1.4.4.2. Раунд 2 1.4.4.3. Раунд 3 1.4.4.4. Выходное тестирование 1.4.5 Документирование прикладного ПО 1.5. Обучение пользователей 1.5.1 .Подготовка учебных курсов 1.5.2 Обучение сотрудников Отдела 123 1.5.3 Обучение руководства ОАО XYZ 1.5.4 Обучение администраторов системы 1.6. Ввод в опытную эксплуатацию 1.6.1 Развертывание и настройка прикладного ПО 1.6.2 Проведение приемо-сдаточных испытаний 1.6.3 Акт передачи системы в опытную эксплуатацию утвержден 1.7. Сопровождение системы в период опытной эксплуатации 1.8. Система передана в промышленную эксплуатацию Должна быть установлена персональная ответственность за все части проекта (подпроекты и пакеты работ). Для каждого пакета работ должен быть четко определен результат на выходе. Работы и оценки проекта должны быть согласованы с ключевыми участниками команды, руководством компании- исполнителя и, при необходимости, с заказчиком. В результате согласования члены команды принимают на себя обязательства по реализации проекта, а руководство принимает на себя обязательства по обеспечению проекта необходимыми ресурсами. ИСР является одним из основных инструментов (средств) в механизме управления проектом, с помощью которого измеряется степень достижения результатов проекта. Важнейшая ее функция это обеспечить консистентное представление всех у частников проекта относительно того, как будет делаться проект. В последующем базовый план будет служить ориентиром для сравнения с текущим исполнением проекта и выявления отклонений для целей управления. 6.4 Планирование проекта Уточнение содержания и состава работ «Если не получается проглотить слона целиком, то его надо порезать на отбивные». Человечество пока не придумало ничего более эффективного для решения сложной задачи, чем анализ и ее декомпозиция на боле простые подзадачи, которые, в свою очередь, могут быть разделены на еще боле простые подзадачи и так далее. Получается некоторая иерархическая структура, дерево, в корне которого находится проект, а на листьях элементарные задачи или работы, которые надо выполнить, чтобы завершить проект в условиях заданных ограничений. Согласно «PMBOK. Руководство к Своду знаний по управлению проектами»: Иерархическая структура работ (ИСР) (Work Breakdown Structure, WBS) - ориентированная на результат иерархическая декомпозиция работ, выполняемых командой проекта для достижения целей проекта и необходимых результатов. С ее помощью структурируется и определяется все содержание проекта. Каждый следующий уровень иерархии отражает более детальное определение элементов проекта. Основой для разработки ИСР служит концепция проекта, которая определяет продукты проекта и их основные характеристики. ИСР обеспечивает выявление всех работ, необходимых для достижения целей проекта. Многие проекты проваливаются не от того, что у них нет плана, а от того что в этом плане забыты важные работы, например тестирование и исправление ошибок, и продукты проекта, например пользовательская документация. Поэтому, если ИСР составлена корректно, то любая работа, которая в нее не вошла не может считаться работой по проекту. ИСР делит проект на подпроекты, пакеты работ, подпакеты. Каждый следующий уровень декомпозиции обеспечивает последовательную детализацию содержания проекта, что позволяет производить оценку сроков и объемов работ. ИСР должна включать все промежуточные и конечные продукты. Выполнять декомпозицию работ проекта можно по-разному. Например, ГОСТ 19.102-77 предусматривает каскадный подход и определяет следующие стадии разработки программной системы: 6 Техническое задание 7 Эскизный проект 8 Технический проект 9 Рабочий проект 10 Внедрение Если следовать этому стандарту, то на первом уровне ИСР должны находиться именно эти проектные продукты. Если бы пришлось разрабатывать АСУ для управления ядерным реактором или пилотируемым космическим аппаратом, то именно так и следовало поступать. Однако в коммерческой разработке ПО такой подход не эффективен. Как мы уже говорили, современный процесс разработки коммерческого ПО должен быть инкрементальным. Это означает, что на верхнем уровне декомпозиции нашего проекта должны находиться продукты проекта, а на следующем уровне - компоненты, из которых эти продукты состоят. Компоненты далее могут быть декомпозированы на «фичи» - функции, которые они должны реализовывать. Выделение компонентов, составляющих программный продукт, это элемент высокоуровневого проектирования, которое мы должны выполнить на фазе планирования проекта, не дожидаясь проработки всех функциональных требований к разрабатываемому ПО. Компонентами могут быть как прикладные подсистемы, так и инфраструктурные или ядерные, например, подсистема логирования, безопасности, библиотека визуальных компонентов GUI. При составлении базового плана работ не стоит стремиться максимально детализировать все работы. ИСР не должна содержать слишком много уровней, достаточно 3-5. Например, ИСР нашего проекта-примера разработки «Автоматизированной системы продажи документации» может выглядеть следующим образом. 2. Проект разработки «Автоматизированной системы продажи документации» 2.1. Подготовка технического задания на автоматизацию 1.3.5 Проведение аналитического обследования 1.3.6 Разработка функциональных требований 1.3.7 Разработка требований базовому ПО 1.3.8 Разработка требований к оборудованию и к операционно- системному ПО 1.3.9 Согласование и утверждение ТЗ 1.3.10 ТЗ утверждено 1.4 Поставка и монтаж оборудования 1.4.1 Разработка спецификации на оборудование 1.4.2 Закупка и поставка оборудования 1.4.3 Монтаж оборудования 1.4.4 Установка и настройка опреационно-системного ПО 1.4.5 Монтаж оборудования завершен 1.5 Поставка и установка базового ПО 1.5.1 Разработка спецификаций на базовое ПО 1.5.2 Закупка базового ПО 1.5.3 Развертывание и настройка базового ПО 1.5.4 Базовое ПО установлено у заказчика 1.5 Разработка и тестирование прикладного ПО 1.4.4 Разработка спецификаций на прикладное ПО 1.4.5 Установка и конфигурирование рабочей среды 1.4.6 Проектирование и разработка ПО 1.4.6.1 Авторизация и аутентификация пользователей. 1.4.6.2 Разработка подсистемы заказа документации 1.4.6.2.1 Просмотр каталога продуктов. 1.4.6.2.2 Поиск продуктов по каталогу. 1.4.6.2.3 Заказ выбранных продуктов. 1.4.6.2.4 Просмотр информации о статусе заказа. 1.4.6.2.5 Информирование клиента об изменении статуса заказа. 1.4.6.2.6 Подсистема заказа документации передана в тестовую эксплуатацию (на серверах разработчика). 1.4.6.3 Разработка подсистемы обработки заказов 1.4.6.3.1 Просмотр и обработка заказов исполнителями из службы продаж. 1.4.6.3.2 Просмотр статистики поступления и обработки заказов за период. 1.4.6.3.3 Подсистема обработки заказов передана в тестовую эксплуатацию на оборудовании Заказчика 1.4.6.4 Разработка подсистемы сопровождения каталога 1.4.6.4.1 Подготовка и сопровождение каталога продукции. 1.4.6.5 Исправление ошибок 1.4.6 .Тестирование ПО 1.4.6.1. Раунд 1 1.4.6.2. Раунд 2 1.4.6.3. Раунд 3 1.4.6.4. Выходное тестирование 1.4.7 Документирование прикладного ПО 1.9. Обучение пользователей 1.5.5 .Подготовка учебных курсов 1.5.6 Обучение сотрудников Отдела 123 1.5.7 Обучение руководства ОАО XYZ 1.5.8 Обучение администраторов системы 1.10. Ввод в опытную эксплуатацию 1.6.4 Развертывание и настройка прикладного ПО 1.6.5 Проведение приемо-сдаточных испытаний 1.6.6 Акт передачи системы в опытную эксплуатацию утвержден 1.11. Сопровождение системы в период опытной эксплуатации 1.12. Система передана в промышленную эксплуатацию Должна быть установлена персональная ответственность за все части проекта (подпроекты и пакеты работ). Для каждого пакета работ должен быть четко определен результат на выходе. Работы и оценки проекта должны быть согласованы с ключевыми участниками команды, руководством компании- исполнителя и, при необходимости, с заказчиком. В результате согласования члены команды принимают на себя обязательства по реализации проекта, а руководство принимает на себя обязательства по обеспечению проекта необходимыми ресурсами. ИСР является одним из основных инструментов (средств) в механизме управления проектом, с помощью которого измеряется степень достижения результатов проекта. Важнейшая ее функция это обеспечить консистентное представление всех у частников проекта относительно того, как будет делаться проект. В последующем базовый план будет служить ориентиром для сравнения с текущим исполнением проекта и выявления отклонений для целей управления. Планирование управления содержанием Одна из распространенных «болезней» программных проектов называется «ползучий фичеризм». Это, когда к изначально спроектированной будке для любимой собаки сначала пристраивают сарайчик для хранения садового инвентаря, а потом и домик в несколько этажей для ее хозяина. И все это пытаются построить на одном и том же фундаменте и из тех же самых материалов. Эта болезнь стала причиной летального исхода многих проектов разработки ПО. Поэтому, сразу, как только удалось стабилизировать и согласовать ИСР, необходимо разработать план управления содержанием проекта. Для этого следует: 1 Определить источники запросов на изменение. 2 Установить порядок анализа, оценки и утверждения/отклонения изменения содержания. 3 Определить порядок документирования изменений 4 Определить порядок информирования об изменении содержания. Первая задача, которую необходимо решить при анализе запроса на изменения - выявить объекты изменений: требования, архитектура, структуры данных, исходные коды, сценарии тестирования, пользовательская документация, проч. Затем требуется спроектировать и детально описать изменения во всех выявленных объектах. И наконец, следует оценить затраты на внесение изменений, тестирование изменений и регрессионное тестирование продукта и их влияние на сроки проекта. Эта работа, которая потребует затрат рабочего времени и порой значительных разных специалистов: аналитиков, проектировщиков, разработчиков, тестировщиков, наконец, менеджера проекта. Поэтому эта работа должна обязательно быть учтена в плане. Планирование организационной структуры Организационная структура это согласованное и утвержденное распределение ролей, обязанностей и целей деятельности ключевых участников проекта. Она в обязательном порядке должна включать в себя систему рабочих взаимоотношений между рабочими группами проекта, систему отчетности, оценки хода выполнения проекта и систему принятия решений. Следует помнить, что организационная структура проекта – «живой» организм. Она начинает складываться на стадии планирования и должна меняться по ходу проекта. Нестабильность организационной структуры – частая смена исполнителей - может стать серьезной проблемой в управлении проектом, поскольку, существует цена замены, которая определяется временем вхождения нового участника в контекст проекта. Планирование управления конфигурациям Конфигурационное управление один из важных процессов производства программного обеспечения. Об этой области знаний написана не одна книга. Мы будем говорить только о том, что эта работа должна быть спланирована. План проекта должен включать в себя работы по обеспечению единого хранилища всей проектной документации и разрабатываемого программного кода, обеспечению сохранности и восстановление проектной информации после сбоя. Работы по настройке рабочих станций и серверов, используемых участниками проектной команды, тоже должны войти в план. Кроме этого в плане должны содержаться работы, необходимые для организации сборки промежуточных выпусков системы, а также ее конечного варианта. Эти работы, как правило, выполняет один человек – инженер по конфигурациям. Если проект небольшой, то эта роль может быть дополнительной для одного из программистов. Я как-то видел, что эту роль выполнял менеджер проекта. «Размазывать» эту работу на всех участников проекта, во-первых, неэффективно. Установка и конфигурирование среды разработки, например, баз данных и серверов приложений, требует определенных компетенций и знаний особенностей конкретных версий продуктов. Если эти навыки придется осваивать всем разработчикам, то на это уйдет слишком много рабочего времени. Во-вторых, «размазывание» работ по управлению конфигурациями может привести к коллективной безответственности, когда никто не знает, от чего не собирается проект и как откатиться к консистентной версии. Управление конфигурациями может многократно усложниться, если проектной команде параллельно с разработкой новой функциональности продукта приходится поддерживать несколько релизов этого продукта, которые были установлены ранее у разных клиентов. Все эти работы должны быть учтены в плане проекта. Планирование управления качеством Обеспечение качества еще одна из базовых областей знаний в программной инженерии. Относительно того, что такое качество ПО и как его эффективно обеспечивать, можно рассуждать очень и очень долго. В нашем курсе мы ограничимся утверждением о том, что обеспечение качества это важная работа, которая должна быть спланирована заранее и выполняться по ходу всего программного проекта, а не только во время приемо-сдаточных испытаний. При планировании этой работы необходимо понимать, что продукт проекта не должен обладать наивысшим возможным качеством, которое недостижимо за конечное время. Необходимое качество продукта определяется требованиями к нему. И еще. Основная задача обеспечения качества это не поиск ошибок в готовом продукте (выходной контроль) а их предупреждение в процессе производства. Для примера, гладкость обработки детали на токарном станке только случайно может оказаться соответствующей требуемому качеству в 1 микрон, если шпиндель, в котором крепится деталь, плохо центрован. План управления качеством должен включать в себя следующие работы: 1. Объективную проверку соответствия программных продуктов и технологических операций применяемым стандартам, процедурам и требованиям. 2. Определение отклонений по качеству, выявление их причин, применение мер по их устранению, а также контроль исполнения принятых мер и их эффективности. 3. Представление высшему руководству независимой информации о несоответствиях, не устраняемых на уровне проекта. Помимо перечисленных разделов план проекта должен включать еще: 1. План управления рисками. 2. Оценку трудоемкости и сроков работ. Базовое расписание проекта После определения трудоемкости работ необходимо определить график их выполнения и общие сроки реализации проекта – составить расписание работ по проекту. Базовое расписание - утвержденный план-график с указанными временными фазами проекта, контрольными точками и элементами иерархической структуры работ. Базовое расписание может быть наиболее наглядно представлено диаграммой Ганта. В этой диаграмме плановые операции или элементы иерархической структуры работ перечислены с левой стороны, даты отображаются сверху, а длительность операций показана горизонтальными полосками от даты начала до даты завершения. Базовое расписание это, как правило, элемент контракта с заказчиком. Контрольные точки (вехи) должны служить точками анализа состояния проекта и принятия решения «GO/NOT GO», поэтому они должны зримо демонстрировать статус проекта. Контрольная точка «Проектирование завершено» - плохо. Наиболее эффективный подход – метод последовательных поставок: контрольная точка «Завершено тестирование требований 1, 3, 5, 7». Если работы не связаны между собой, то любую из них мы можем начинать и завершать, когда нам удобно. Все работы можно делать параллельно и в этом случае минимальная длительность проекта равна длительности самой долгой работы. Однако, на практике между работами существуют зависимости, которые могут быть «жесткими», например, анализ - проектирование – кодирование – тестирование и документирование конкретной функции; или «нежесткими», которые могут пересматриваться или смягчаться. Например, последовательное выполнение задач конкретным исполнителем (можно перепланировать на другого исполнителя) или разработка базового ПО, которая должна предшествовать разработке прикладного ПО. В этом случае можно создавать «заглушки» эмулирующие работу базового ПО. Таким образом, диаграмма Ганта для расписания проекта выглядит как гамак, составленный из множества цепочек взаимосвязанных работ с единой точкой начала и завершения. Критический путь проекта (Critical path)– самая длинная цепочка работ в проекте. Увеличение длительности любой работы в этой цепочки приводит к увеличению длительности всего проекта. В проекте всегда существует хотя бы один критический путь, но их может быть несколько. Критический путь может меняться во время исполнения проекта. При исполнении проекта руководитель должен обращать внимание на исполнение задач на критическом пути в первую очередь и следить за появлением других критических путей. Практическая рекомендация: на критическом пути должны стоять работы с нежесткими связями, которые всегда можно перепланировать, если возникает угроза срыва сроков. Чтобы проиллюстрировать понятие критического пути рассмотрим пример «суперпроекта». Концепция проекта выглядит следующим образом. 1. Цель проекта. Сделать завтрак в постель. 2. Результаты проекта. Завтрак в постели из вареного яйца, тоста и апельсинового сока. 3. Ресурсы. Имеется один оператор и обычное кухонное оборудование. 4. Сроки. Проект начинается на кухне в 8:00 и завершается в спальне. 5. Критерий приемки. Используются минимальные трудовые ресурсы и срок. Конечный продукт имеет высокое качество: яйцо свежесваренное, тост теплый, сок холодный. 6. Обоснование полезности. Проект служит достижению стратегических целей. Иерархическая структура работ, ориентированная на конечный продукт, с оценкой их длительности представлена на рис. 17. Рисунок 17 - Иерархическая структура работ «суперпроекта» На следующем шаги мы должны учесть зависимости между работами, например, нельзя жарить хлеб, пока мы его не нарезали. С учетом зависимостей мы получим следующую диаграмму расписания нашего проекта (рис. 18) Рисунок 18 - Диаграмма расписания «суперпроекта» с учетом зависимостей между работами. В результате мы определили, что минимальный срок реализации нашего проекта составляет 10 минут. Однако мы не можем на этом остановиться, поскольку должны еще учесть ограничение по ресурсам. У нас только один оператор. Если мы посмотрим на диаграмму загруженности ресурсов (рис. 19), то увидим, что наш критический ресурс загружен на первой минуте на 400%. что недопустимо. Рисунок 19 - Диаграма загруженности ресурсов в «суперпроекте» Следовательно, мы должны выполнить выравнивание ресурсов. Поскольку одним из критериев успеха проекта является его минимальная длительность, то если мы не хотим ее увеличивать, мы должны выявить критический путь в проекте (рис. 20) и не сдвигать работы, которые на нем находятся. Рисунок 20 - Критический путь в «суперпроекте» Поэтому, после выравнивания ресурсов, расписание нашего проекта будет выглядеть следующим образом (рис. 21). Рисунок 22. Расписание «суперпроекта» после выравнивания ресурсов Теперь диаграмма загруженности ресурсов (рис. 22) выглядит приемлемо и у оператора даже появилось три минуты свободного времени на перекур. При этом общая длительность реализации проекта по-прежнему составляет 10 минут. Рисунок 22 - Диаграмма загруженности ресурсов после выравнивания 7 Управление рисками проекта 7.1 Планирование управления рисками проекта Том Демарко в своей книге пишет: «Проект без риска – удел неудачников. Риски и выгода всегда ходят рука об руку». Риск - это проблема, которая еще не возникла, а проблема – это риск, который материализовался. Риск характеризуется следующими характеристиками (рис. 23): 1. Причина или источник. Явление, обстоятельство обусловливающее наступление риска. 2. Симптомы риска, указание на то, что событие риска произошло или вот- вот произойдет. Первопричина нам может быть не наблюдаема, например, заразились гриппом. Мы наблюдаем некоторые симптомы – поднялась температура. 3. Последствия риска. Проблема или возможность, которая может реализоваться в проекте в результате произошедшего риска. 4. Влияние риска. Влияние реализовавшегося риска на возможность достижения целей проекта. Воздействие обычно касается стоимости, графика и технических характеристик разрабатываемого продукта. Многие риски происходят частично и оказывают соразмерное отрицательное или положительное воздействие на проект. Рисунок 23 - Пример характеристик риска Риск это всегда вероятность и последствия. Майк Ньюэлл, вице-президент компании PSM Consulting, рассказывал, как он объясняет аудитории на своих лекциях, что такое риск. Он предлагает сыграть в кости на таких условиях, если на кубике выпадает шестерка, то выигрывает он. Если - любое другое число, то выигрывает слушатель. Ставка по 1 доллару. Обычно, большая часть аудитории соглашается сыграть на таких условиях. Майк поднимает ставки: $10, $100, $1000. Постепенно количество желающих поиграть становится все меньше и меньше. При ставке $1000, как правило, желающих рисковать не остается. Принято выделять две категории рисков: 1. «Известные неизвестные». Это те риски, которые можно идентифицировать и подвергнуть анализу. В отношении таких рисков можно спланировать ответные действия. 2. «Неизвестные неизвестные». Риски, которые невозможно идентифицировать и, следовательно, спланировать ответные действия. Неизвестные риски - это непредвиденные обстоятельства. Единственное, что мы можем в этом случае предпринять, это создать управленческий резерв бюджета проекта на случай незапланированных, но потенциально возможных изменений. На расходование этого резерва менеджер проекта, как правило, обязан получать одобрение вышестоящего руководства. Управленческие резервы на непредвиденные обстоятельства не входят в базовый план по стоимости проекта, но включаются в бюджет проекта. Они не распределяются по проекту, как бюджет, и поэтому не учитываются при расчете освоенного объема. Девиз разработчиков ПО из Microsoft:«Мы не боремся с рисками — мы ими управляем». Цели управления рисками проекта – снижение вероятности возникновения и/или значимости воздействия неблагоприятных для проекта событий. Управление рисками - это определенная деятельность, которая выполняется в проекте от его начала до завершения. Планирование управления рисками – это процесс определения подходов и планирования операций по управлению рисками проекта. Тщательное и подробное планирование управления рисками позволяет: • выделить достаточное количество времени и ресурсов для выполнения операций по управлению рисками, • определить общие основания для оценки рисков, • повысить вероятность успешного достижения результатов проекта. Исходными данными для планирования управления рисками служат: 1. Отношение к риску и толерантность к риску организаций и лиц, участвующих в проекте, оказывает влияние на план управления проектом. Оно должно быть зафиксировано в изложении основных принципов и подходов к управлению рисками. 2. Стандарты организации. Организации могут иметь заранее разработанные подходы к управлению рисками, например категории рисков, общие определение понятий и терминов, стандартные шаблоны, схемы распределения ролей и ответственности, а также определенные уровни полномочий для принятия решений. 3. Описание содержания проекта подробно описывает результаты поставки проекта и работы, необходимые для создания этих результатов поставки. 4. План управления проектом, формальный документ, в котором указано, как будет исполняться проект и как будет происходить мониторинг и управление проектом. План управления рисками обычно включает в себя следующие элементы: 1. Определение подходов, инструментов и источников данных, которые могут использоваться для управления рисками в данном проекте. 2. Распределение ролей и ответственности. Список позиций выполнения, поддержки и управления рисками для каждого вида операций, включенных в план управления рисками, назначение сотрудников на эти позиции и разъяснение их ответственности. 3. Выделение ресурсов и оценка стоимости мероприятий, необходимых для управления рисками. Эти данные включаются в базовый план по стоимости проекта. 4. Определение сроков и частоты выполнения процесса управления рисками на протяжении всего жизненного цикла проекта, а также определение операций по управлению рисками, которые необходимо включить в расписание проекта. 5. Категории рисков. Структура, на основании которой производится систематическая и всесторонняя идентификация рисков с нужной степенью детализации. Такую структуру можно разработать с помощью составления иерархической структуры рисков (рис. 24). 6. Общие подходы для определения уровней вероятности, шкалы воздействия и близости рисков на проект. Рисунок 24 - Пример иерархической структуры рисков проекта Шкала оценки воздействия отражает значимость риска (табл. 2) в случае его возникновения. Шкала оценки воздействия может различаться в зависимости от потенциально затронутой риском цели, типа и размера проекта, принятыми в организации стратегиями и его финансовым состоянием, а также от чувствительности организации к конкретному виду воздействий. Таблица 2 - Пример шкалы оценки воздействия рисков Вес Значение Критерий 3 Катастрофические Потери более $100K 2 Критичные Потери от $10K до $100K 1 Умеренные Потери менее $10K Хотя риск может воздействовать и на сроки проекта, и на качество получаемого продукта, но все эти отклонения могут быть оценены в денежном эквиваленте. Например, последствия задержка по срокам для заказной разработки может быть выражена в сумме денежных санкций, определенных в контракте. Похожая шкала может быть применена для оценки вероятности наступления риска (табл. 3). Таблица 3 - Пример шкалы оценки вероятности осуществления риска Вес Значение Критерий 3 Очень вероятно Шансы наступления весьма велики 2 Возможно Шансы равны 1 Мало вероятно Наступление события весьма сомнительно Еще одной важной характеристикой риска является близость его наступления. Естественно, что при прочих равных условиях рискам, которые могут осуществиться уже завтра, следует сегодня уделять больше внимания, чем тем, которые могут произойти не ранее, чем через полгода. Для шкалы оценки близости риска может быть применена, например, следующая градация: очень скоро, не очень скоро, очень нескоро. 7.2 Идентификация рисков Идентификация рисков – это выявление рисков, способных повлиять на проект, и документальное оформление их характеристик. Это итеративный процесс, который периодически повторяется на всем протяжении проекта, поскольку в рамках его жизненного цикла могут обнаруживаться новые риски. Исходные данные для выявления и описания характеристик рисков могут браться из разных источников. В первую очередь это база знаний организации. Информация о выполнении прежних проектов может быть доступна в архивах предыдущих проектов. Следует помнить, что проблемы завершенных и выполняемых проектов, это, как правило, риски в новых проектах. Другим источником данных о рисках проекта может служить разнообразная информация из открытых источников, научных работ, маркетинговая аналитика и другие исследовательские работы в данной области. Наконец, многие форумы по программированию могут дать бесценную информацию о возникших ранее проблемах в похожих проектах. Каждый проект задумывается и разрабатывается на основании ряда гипотез, сценариев и допущений. Как правило, в описании содержания проекта перечисляются принятые допущения - факторы, которые для целей планирования считаются верными, реальными или определенными без привлечения доказательств. Неопределенность в допущениях проекта следует также обязательно рассматривать в качестве потенциального источника возникновения рисков проекта. Анализ допущения позволяет идентифицировать риски проекта, происходящие от неточности, несовместимости или неполноты допущений. Для сбора информации о рисках могут применяться различные подходы. Среди этих подходов наиболее распространены: 1. Опрос экспертов 2. Мозговой штурм 3. Метод Дельфи 4. Карточки Кроуфорда Цель опроса экспертов – идентифицировать и оценить риски путем интервью подходящих квалифицированных специалистов. Специалисты высказывают своё мнение о рисках и дают им оценку, исходя из своих знаний, опыта и имеющейся информации. Этот метод может помочь избежать повторного наступления на одни и те же грабли. Перед опросом эксперт должен получить всю необходимую вводную информацию. Деятельность экспертов необходимо направлять, задавая вопросы. Во время опроса вся информация, выдаваемая экспертом, должна записываться и сохраняться. При работе с несколькими экспертами выходная информация обобщается и доводится до сведения всех задействованных экспертов. К участию в мозговом штурме привлекаются квалифицированные специалисты, которым дают «домашнее задание» - подготовить свои суждения по определенной категории рисков. Затем проводится общее собрание, на котором специалисты по очереди высказывают свои мнения о рисках. Важно: споры и замечания не допускаются. Все риски записываются, группируются по типам и характеристикам, каждому риску дается определение. Цель – составить первичный перечень возможных рисков для последующего отбора и анализа. Метод Дельфи во многом похож на метод мозгового штурма. Однако есть важные отличия. Во-первых, при применении этого метода эксперты участвуют в опросе анонимно. Поэтому результат характеризуется меньшей субъективностью, меньшей предвзятостью и меньшим влиянием отдельных экспертов. Во-вторых, опрос экспертов проводится в несколько этапов. На каждом этапе модератор рассылает анкеты, собирает и обрабатывает ответы. Результаты опроса рассылаются экспертам снова для уточнения их мнений и оценок. Такой подход позволяет достичь некоего общего мнения специалистов о рисках. Для быстрого выявления рисков можно воспользоваться еще одной из методик социометрии является известной как "Карточки Кроуфорда". Суть этой методики в следующем. Собирается группа экспертов 7-10 человек. Каждому участнику мини-исследования раздается по десять карточек (для этого вполне подойдет обычная бумага для записок). Ведущий задает вопрос: "Какой риск является наиболее важным в этом проекте?" Все респонденты должны записать наиболее, по их мнению, важный риск в данном проекте. При этом никакого обмена мнениями не должно быть. Ведущий делает небольшую паузу, после чего вопрос повторяется. Участник не может повторять в ответе один и тот же риск. После того как вопрос прозвучит десять раз, в распоряжении ведущего появятся от 70 до 100 карточек с ответами. Если группа подобрана хорошо (в том смысле, что в нее входят люди с различными точками зрения), вероятность того, что участники эксперимента укажут большинство значимых для проекта рисков, весьма высока. Остается составить список названных рисков и раздать его участникам для внесения изменений и дополнений. В качестве источника информации при выявлении рисков могут служить различные доступные контрольные списки рисков проектов разработки ПО, которые следует проанализировать на применимость к данному конкретному проекту. Например, Барии Боэм приводит список 10 наиболее распространенных рисков программного проекта: 1. Дефицит специалистов. 2. Нереалистичные сроки и бюджет. 3. Реализация несоответствующей функциональности. 4. Разработка неправильного пользовательского интерфейса. 5. “Золотая сервировка”, перфекционизм, ненужная оптимизация и оттачивание деталей. 6. Непрекращающийся поток изменений. 7. Нехватка информации о внешних компонентах, определяющих окружение системы или вовлеченных в интеграцию. 8. Недостатки в работах, выполняемых внешними (по отношению к проекту) ресурсами. 9. Недостаточная производительность получаемой системы. 10. “Разрыв” в квалификации специалистов разных областей знаний. Демарко и Листер приводят свой список из пяти наиболее важных источников рисков любого проекта разработки ПО: 1. Изъяны календарного планирования 2. Текучесть кадров 3. Раздувание требований 4. Нарушение спецификаций 5. Низкая производительность Не существует исчерпывающих контрольных списков рисков программного проекта, поэтому необходимо внимательно анализировать особенности каждого конкретного проекта. Результатом идентификации рисков должен стать список рисков с описанием их основных характеристик: причины, условия, последствий и ущерба. Если вернуться к примеру проекта создания «Автоматизированной системы продажи документации», который мы рассматривали ранее, то список главных выявленных рисков может выглядеть следующим образом: Таблица 4 - Список рисков проекта создания «Автоматизированной системы продажи документации» Причина Условия Последствия Ущерб Требования не ясны. Отсутствие описания сценариев использования системы. Задержка начала разработки прикладного ПО. Большой объем переработок. Задержки в сроках сдачи готового продукта и дополнительные трудозатраты. Недостаток квалифицированных кадров. Архитектура и код низкого качества. Большое число ошибок. Большие затраты на их исправление. Задержки в сроках сдачи готового продукта и дополнительные трудозатраты. Текучесть кадров. Частая смена участников команды. Низкая производительность при вводе новых участников в проект. Задержки в сроках сдачи готового продукта и дополнительные трудозатраты.