COMBINACION DE ALTERNATIVAS PARA LA ESTIMACION DE PROYECTOS SOFTWARE

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1 COMBINACION DE ALTERNATIVAS PARA LA ESTIMACION DE PROYECTOS SOFTWARE Gramajo, E., García-Martínez, R., Rossi, B., Claverie, E. y Britos, P. CAPIS - CENTRO DE ACTUALIZACION PERMANENTE EN INGENIERIA DE SOFTWARE RESUMEN La utilización de metodologías tradicionales para la estimación de proyectos software ha resuelto correctamente la necesidad de conocer la duración de un proyecto como una variable dependiente de los recursos a emplear. Se propone en este trabajo la combinación de las técnicas de Puntos de Función y COCOMO para establecer una estimación dependiente de un conjunto de variables consideradas en un proyecto para establecer una estimación mas precisa del mismo. Se plantean en el trabajo aspectos críticos que necesitan ser profundizados a fin de obtener un aprovechamiento mayor de los métodos descriptos. Palabras Clave Puntos de Función Estimación de proyectos COCOMO Duración proyecto Orientado a Objetos 1. INTRODUCCIÓN Actualmente se dispone de técnicas para estimación de proyectos que permiten la realización de evaluaciones más precisas que las obtenidas a través de métodos tradicionales (orientadas a calcular individualmente el esfuerzo correspondiente a cada una de las actividades del mismo). Se analizarán dos de ellas, Puntos de Función (International Function Point users Group. Function Point Counting Practices Manual) y COCOMO (Londeix B, Cost Estimation for Software Development) a fin de examinar no solo sus ventajas sino también sus aspectos críticos con el propósito de mostrar que mediante la interacción de ambas pueden subsanarse algunos de ellos. Por último se presentará como caso de estudio un análisis comparativo de la estimación de un proyecto en función de diferentes lenguajes de programación a utilizar, para la implementación del diseño, con la finalidad de comparar su variación respecto de las variables mencionadas. 2. MÉTODO TRADICIONAL Las distintas metodologías tradicionales de estimación de (Böem B.W.,Software Engineering Economics) proporcionan un dato básico (horas hombre) a aplicar al proyecto, entendiéndose por ésta a cantidad de horas a utilizar, a partir de lo cual y mediante la utilización de diversos ratios tales como pesos/hora u horas/persona pueden deducirse otros valores de estimación como el costo, personal involucrado, etc.

2 Basándonos en la experiencia recogida en la actividad profesional (ITBA-CAPIS. Carpetas de la Carrera de Posgrado en Ingeniería del Software) se plantean basicamente dos situaciones (que son ejemplificadas en la figura 1, en la cual se muestra el proceso de estimación de acuerdo al enfoque tradicional que determina las horas hombre necesarias a partir de las que se calculan los costos y en función de los plazos de entrega acordados, se llega finalmente a establecer la cantidad de personal a utilizar). Primera Situación: Tiene que ver con el costo estimado del proyecto (a partir de estimar horas hombre) el cual está directamente relacionado al ratio utilizado y considerando los plazos de entrega se converge a un valor que satisfaga a las partes involucradas. HORAS HOMBRE EL COSTO DETERMINAR PLAZOS DE ENTREGA DETERMINAR EL PERSONAL INVOLUCRADO Figura 1: Enfoque tradicional para estimación de proyectos Segunda Situación: Está íntimamente relacionado con la estimación del tiempo total del proyecto ya que es determinado por dos criterios que normalmente se oponen según nos refiramos al punto de vista del usuario o del desarrollador. Para explicar mejor la idea y simplificándola podemos sintetizar que el desarrollador tratará de extender el proyecto lo máximo posible a fin de asegurar su cumplimiento y el usuario, por el contrario pretenderá reducirlo. Dado que los métodos tradicionales proporcionan una medida de las horas hombre necesarias para aplicar al proyecto, la discusión se centra en la asignación de personal de manera de acortar proporcionalmente el tiempo total en función de aumentar aquella variable. Si bien para los desarrolladores es claro que ello no es así (normalmente se recurre a analogías del estilo de... si una persona puede pintar una habitación en diez días no puede pensarse que diez personas pudieran hacerlo en un día... ), éstos no disponen de argumentos con base científica que puedan explicar esta situación cuando se trata de proyectos de desarrollo de software. Esto lleva invariablemente a la utilización de explicaciones que tienen mas que ver con el sentido común y la experiencia que con justificaciones elaboradas con fundamento. Dicha situación acarrea un inconveniente adicional producido por el establecimiento de fechas de entrega que pueden resultar imposibles de cumplir cuando se acuerdan bajo la presión del usuario o bien por la necesidad del desarrollador de cumplir anticipadamente un proyecto. Como síntesis de lo expresado sería deseable utilizar técnicas que no solamente posibilitaran calcular las horas hombre a aplicar al desarrollo de un proyecto sino

3 también estimar un valor de la duración del mismo dado por sus características intrínsecas independientemente de los recursos a emplear. 3. MÉTODOS ALTERNATIVOS La utilización de dos métodos, Puntos de Función (Park R.E, Checklist and Criteria for Evaluating the Cost and Schedule Estimating Capabilities of Software organizations) y COCOMO (Burril C.W, Modern Project Management) en forma conjunta permitiría mejorar la situación descripta en la sección precedente. El método COCOMO permite determinar los valores de las siguientes dos variables: meses/hombre a aplicar al proyecto meses totales del proyecto (dependiendo de factores tales como los atributos de fiabilidad requerida del software, tamaño de la base de datos, complejidad del producto, limitaciones en el tiempo de ejecución, limitaciones de memoria principal, volatilidad de la máquina virtual, frecuencia de cambio en el modelo de explotación del ordenador, capacitación de los analistas, experiencia en aplicaciones, capacitación de los programadores, experiencia en la máquina virtual, experiencia en el lenguaje de programación, prácticas modernas de programación, uso de herramientas para el desarrollo del software y limitaciones en la planificación). En la figura 2 se presenta un esquema de estimación que proporciona además de las horas hombre a emplear el tiempo total del proyecto (basándose para ello en el conocimiento previo de la cantidad de sentencias de código del proyecto) lo que permite determinar el plazo de entrega. Mostrándose, además, como a partir de estos dos valores (horas hombre y tiempo total) y simplemente por el cociente de ambos se obtiene la cantidad de recursos (personas) para llevarlo a cabo. A partir de allí se puede elaborar el costo mediante la aplicación de ratios, de igual forma que en las metodologías tradicionales. Determinar líneas de código HORAS HOMBRE TIEMPO TOTAL ESTABLECER PLAZO DE ENTREGA DETERMINAR EL PERSONAL INVOLUCRADO EL COSTO Figura 2: Estimación de proyectos por método COCOMO Debe tenerse en cuenta que la duración total del proyecto es un valor teórico y que puede disminuirse incrementando los recursos (personas) a emplear aunque el

4 impacto, en razón de lo expresado anteriormente, será menor (puede alcanzar a un 20% menos) que el esfuerzo aplicado a tal efecto. Esta técnica requiere de un dato elemental determinado por la cantidad de sentencias de código del proyecto a la que posteriormente se aplican diferentes algoritmos que varían de acuerdo al modelo de desarrollo elegido (Orgánico, Semilibre o Libre) (ITBA- CAPIS. Carpetas de la Carrera de Posgrado en Ingeniería del Software. Imprenta del ITBA) para entallarlo finalmente de acuerdo a factores de ajuste seleccionados a partir de las características específicas del proyecto. Esta información se convierte en el aspecto crítico del método ya que ese valor es un parámetro difícil de determinar con exactitud y puede variar considerablemente según las metodologías de desarrollo utilizadas (Burril C.W, Modern Project Management). El camino para resolver este aspecto crítico es mediante la aplicación de otra técnica, la de Puntos de Función (Böem B.W.,Software Engineering Economics). Según se puede observar en la Figura 3 correspondiente a la metodología de estimación por el método de Puntos de Función, se obtienen los Puntos de Función del sistema que son ajustados de acuerdo a factores predefinidos (Böem B.W.,Software Engineering Economics) tales como atributos de comunicación de datos, frecuencias distribuidas, rendimiento, configuraciones fuertemente utilizadas, frecuencia de transacciones, entrada on-line de datos, diseño para la eficiencia del usuario final, actualización on-line, procesos complejos, utilización en otros sistemas, facilidad de instalación, facilidad de operación, instalación de múltiples sitios y facilidad de cambio, posibilitando a partir de allí el establecimiento, de acuerdo a ratios específicos, de la cantidad de sentencias de código del sistema software. Este método calcula los puntos de función de un sistema descomponiendo al mismo en cinco funciones principales (entradas, salidas, consultas, ficheros internos y externos), asignándoles valores de acuerdo a su complejidad y en función de la cantidad de cada uno de ellos se llega a determinar, mediante su sumatoria, los puntos de función, que son posteriormente ajustados de acuerdo a las características específicas del proyecto (International Function Point users Group). PUNTOS DE FUNCIÓN SIN AJUSTAR PUNTOS DE FUNCIÓN AJUSTADOS RATIO LÍNEAS DE CÓDIGO LÍNEAS DE CÓDIGO DEL SOFTWARE POR PUNTO DE FUNCIÓN Figura 3: Estimación de Proyectos por el método de Puntos de Función Sobre la base de este valor calculado se obtiene mediante la aplicación de ratios asociados a las características del lenguaje a utilizar (Cobol, 4GL, etc.) medidos en cantidad de sentencias de código por punto de función los valores totales. Estos ratios permiten establecer la cantidad de instrucciones del software posibilitando de esta forma obtener el dato que es punto de partida para el método COCOMO previamente descripto.

5 En opinión de los autores el método de Puntos de Función presenta un aspecto crítico en lo referido a la reutilización de módulos preexistentes (por ejemplo varias salidas similares que poseen una misma estructura con variaciones propias de cada una de ellas). En este caso el método las considera a todas diferentes y se miden de la forma descripta anteriormente con lo que se considera que la cantidad de puntos de función daría una cifra superior a la real deformando el número final con la consabida incidencia (número de sentencias de código del software) en la aplicación del método COCOMO. A título ilustrativo se muestra en la Tabla 1 la estimación de un proyecto por los métodos de Puntos de Función y COCOMO analizando la incidencia de los diferentes lenguajes de programación. FORTRAN CODE IDENT. I N D I C A D O R E S FORMULA ASEMBLER COBOL PASCAL ADA 4GL GENERATOR PUNTOS DE FUNCION FP Puntos de Función sin ajustar TDI Grado de influencia AF Factor de ajuste ( TDI * 0,01) + 0, FPA Puntos de Función ajustados FP * AF LCO Líneas de código por FP LCOT Líneas de código totales LCO * FPA 255,150 85,050 76,545 59,535 17,010 12,758 KDSI Miles de líneas de código LCOT / COCOMO CO1 Modelo MM coeficiente PO1 Modelo MM exponente CO2 Modelo TDEV coeficiente PO2 Modelo TDEV exponenete MM Esfuerzo C01 * (KDSI ** P01) FA Coeficiente esfuerzo MMF Esfuerzo final MM * FA 1, TDEV Tiempo de desarrollo C02 * (MMF ** P02) NPER Cantidad de personas MMF / TDEV CPRO Costo mensual por persona 2,500 2,500 2,500 2,500 2,500 2,500 CTOT Costo final CPRO * NPER 3,944,375 1,152,398 1,024, , , ,665 Tabla 1: Estudio Comparativo de la estimación para diferentes lenguajes de codificación Para este ejemplo se seleccionó un proyecto de software referido a un sistema cuyo objetivo es mejorar el servicio de reclamaciones de clientes de una empresa de salud que dio como resultado un valor de 810 Puntos de Función, analizando la variación de líneas de código de acuerdo al lenguaje utilizado (Pressman R.S, Ingeniería del Software) y su incidencia en los diferentes valores de la estimación (meses hombre, tiempo total y costo).

6 Por otra parte se utilizó para la estimación por COCOMO un modo Semilibre modelo intermedio (ITBA-CAPIS. Carpetas de la Carrera de Posgrado en Ingeniería del Software) y cabe hacer notar que en los valores obtenidos no se consideró la incidencia producida por la reutilización de módulos preexistentes lo que hubiera significado una disminución considerable de los valores resultantes. Del análisis de la referida tabla y tomando como referencia los valores extremos, es decir considerando la implementación sobre un lenguaje ensamblador (columna 1) y un generador de código (columna 6) surgen algunas consideraciones importantes de destacar: Las sentencias de código por punto de función (LCO) se reducen a la treinta ava parte. El esfuerzo final (MMF) correspondiente a la cantidad de meses hombre a emplear en el proyecto mantiene una relación aproximada a la descripta anteriormente. El costo final (CTOT) también se reduce en la misma proporción. El Tiempo (TDEV) correspondiente al tiempo total del Proyecto solamente se reduce a la tercera parte. Este análisis podría extenderse a cualquier combinación de los diferentes lenguajes de implementación del diseño con resultados similares. Puede concluirse, entonces, que el tiempo total de duración de un proyecto está relacionado con las características propias del mismo y no depende directamente de el lenguaje de implementación del diseño como así tampoco de la cantidad de personal a utilizar, sino que esta última es una consecuencia directa de los dos valores estimados por el metodo (Meses Hombre Totales MMF y Tiempo Total del Proyecto TDEV). A fin de complementar el análisis se han determinado valores estimativos del costo por persona para obtener una estimación económica del proyecto en cuestión. 4. CONCLUSIONES Si bien existen dos factores fundamentales a examinar en la estimación de un proyecto software, su duración y costo, la importancia cada vez mayor que toma la información como factor estratégico ha determinado que sea la duración de un proyecto uno de los aspectos mas prioritarios en su realización. Como síntesis de lo expresado anteriormente puede decirse que el aspecto crítico de los métodos tradicionales de estimación de proyectos software radica en la imposibilidad de establecer una unidad de medida para la estimación de la duración total del proyecto como un valor dependiente de las características del mismo y no solo en función de los recursos humanos a emplear. Como alternativa se propuso en este trabajo la utilización combinada de dos métodos (Puntos de Función y COCOMO) tendientes a proporcionar una estimación mas precisa tratándolos de la siguiente forma:

7 Primero la aplicación del método de Puntos de Función para determinar las sentencias de código del proyecto software, la cual mantiene una distorsión, producida por no considerar esta técnica la reutilización de módulos preexistentes. En segundo lugar la aplicación del método COCOMO partiendo de la información producida por el anterior (sentencias de código) para llegar a una estimación precisa de las horas hombre a aplicar y fundamentalmente a la estimación de la duración total del proyecto. Finalmente y basándonos en que el paradigma de objetos considera la reusabilidad como un factor básico y entendiendo que el método descripto (PUNTOS DE FUNCIÓN) pareciera no tomar en cuenta estas características, queda planteado a partir del presente trabajo, una línea de investigación tendiente a analizar la incidencia de las metodologías orientadas a objetos en esta técnica de estimación a fin de elaborar los factores de ajuste necesarios para reducir la distorsión provocada. 5. REFERENCIAS Böem B.W.,Software Engineering Economics, Prentice Hal Burril C.W, Modern Project Management, Burril-Ellsworth Associates International Function Point users Group. Function Point Counting Practices Manual. Release ITBA-CAPIS. Carpetas de la Carrera de Posgrado en Ingeniería del Software. Imprenta del ITBA. Edición Londeix B, Cost Estimation for Software Development, Addison-Wesley Publishers Company Park R.E, Checklist and Criteria for Evaluating the Cost and Schedule Estimating Capabilities of Software organizations. CMU/SEI-95-SR-005. Enero Pressman R.S, Ingeniería del Software. Un enfoque práctico. Mc Grow Hill. 1994

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