Modelado de relaciones existentes en un equipo de proyecto de software Modeling relationships in a software project team

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1 Modelado de relaciones existentes en un equipo de proyecto de software Modeling relationships in a software project team Rafael Rodríguez-Puente 1, Eliana B. Ril-Valentin 2 1 Departamento de Técnicas de Programación, Facultad 3, Universidad de las Ciencias Informáticas 2 Departamento de Ingeniería de Software, Facultad 2, Universidad de las Ciencias Informáticas La Habana, Cuba Resumen En la actualidad la gestión de proyectos de desarrollo de software o proyectos informáticos es un aspecto clave de apoyo al desarrollo de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones. La gestión de proyectos informáticos es un campo activo de investigación, en particular los análisis sobre los recursos humanos involucrados en el proceso de desarrollo de software. La presente investigación propone un modelo basado en grafos para representar las relaciones existentes entre los principales conceptos involucrados en el proceso de desarrollo de software. También se propone una guía para instanciar este modelo y obtener la representación puntual de los conceptos existentes en un proyecto específico (o en varios). El modelo propuesto es extensible, lo cual significa que se le pueden adicionar otros conceptos que sean relevantes para determinados análisis. Palabras clave: Modelado de relaciones en proyectos de desarrollo de software, modelo matemático, teoría de grafos, gestión de proyectos de desarrollo de software. Abstract Nowdays, management of software project development or IT projects is a key aspect to support the development of Information and Communications Technologies. Software project management is an active field of research, in particular analysis of the human resources involved in software development process. This research proposes an approach based on graph to represent the relationships between the main concepts involved in the software development process model. Guidance is also proposed to instantiate this model and get timely representation of existing concepts in a specific (or several) project. The proposed model is extensible, which means that other concepts that are relevant for certain analyzes can be added. Keywords: management of software development projects, modeling relationships in software development projects, mathematical model, graph theory 1 Introducción En la sociedad actual, con el rápido desarrollo de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC), reviste vital importancia el desarrollo de software. Este último se lleva a cabo a partir de metodologías que definen el ciclo de un proyecto de de este tipo. Recientemente se han realizado investigaciones con vistas a mejorar el proceso de desarrollo de software, algunas de ellas se centran en la selección adecuada del equipo de desarrollo así como la asignación de roles a través de análisis de características personales [1, 2] o utilizando otros criterios [3, 4].

2 Por lo cual se puede decir que los análisis relacionados con los recursos humanos de un proyecto de desarrollo de software o proyecto informático, constituyen una temática de atención de los decisores en esta rama. Los mismos deben tener como resultado el cumplimiento del alcance de los proyectos, de cada hito pactado, así como la idoneidad de los miembros del equipo de proyecto, entre otras características, para que los proyectos sean exitosos. Por otra parte, en una fábrica de desarrollo de software, usualmente una misma persona participa en varios proyectos y se desempeña en diversos roles, creándose una red compleja de relaciones entre personas y conceptos utilizados en la gestión de proyectos de desarrollo de software tales como: hito, rol, tarea, etc. Es por ello que el modelado en este trabajo se realiza a partir del modelo matemático Grafo. Además, el modelo relacional ha sido probado y ampliamente utilizado en aplicaciones de negocio tradicionales, sin embargo no es adecuado para utilizarlo en la construcción de aplicaciones tales como: entornos de ingeniería de software, sistemas de hipertexto, sistemas CAD, entre otras [5, 6]. A partir de la creación de varias instancias del modelo propuesto, se podrá contar con un modelo matemático que representa información necesaria para la toma de decisiones. Con el trabajo realizado y la experiencia personal de los autores, se ha podido constatar que en los proyectos se establecen relaciones interpersonales, por lo que pueden aparecer líderes en los equipos de desarrollo, comunidades, entre otros conceptos propios de las redes sociales. Por lo cual se considera que con la propuesta realizada, además se obtiene valor añadido debido a que se pueden aplicar los resultados de las investigaciones en el campo de las redes sociales, los cuales pueden contribuir decisivamente en la selección de un equipo de desarrollo de software y en la culminación exitosa de proyectos de este tipo. 2 Metodología computacional Para el desarrollo del presente trabajo se utilizaron conceptos provenientes de la teoría de grafos, los mismos se enuncian a continuación. Definición 2.1 Un digrafo, o grafo dirigido, G = (V, E) se define como un conjunto V finito y no vacío de vértices y un multiconjunto E de aristas, donde cada arista (v i, v j ), v i, v j V es un par ordenado de vértices. Opcionalmente una arista puede tener un valor que la identifique y una lista de atributos. Cuando los elementos de E tienen multiplicidad uno, el grafo se denomina grafo simple. Para referirse al conjunto de vértices y aristas del grafo G = (V, E) se utilizará la notación G.V y G.E respectivamente, o simplemente V y E cuando no exista ambigüedad respecto al grafo. Definición 2.2 Sean G = (V, E) y G = (V, E ) dos grafos, si V V, E E se dice que G es un subgrafo de G y G es un supergrafo de G. Definición 2.3 Un vértice v j es adyacente (vecino) a otro vértice v i si (v i, v j ) E. Además, se dice que la arista (v i, v j ) incide en el vértice v j. Definición 2.4 Se denomina grado de un vértice v a la cantidad de aristas que inciden en v y se representa como g(v). Definición 2.5 En un grafo dirigido, se denomina grado de entrada de un vértice v a la cantidad de aristas que tienen como vértice final a v y se representa como g (v). De forma similar, se denomina grado de salida a la cantidad de aristas que tienen como vértice inicial a v y se representa como g + (v). Definición 2.6 Se define un grafo ponderado como una estructura G = (V, E, f c ), donde: V representa el conjunto de vértices del grafo. E representa un multiconjunto de aristas del grafo. La función f c : E R + le hace corresponder a cada arista un valor real positivo denominado costo, cuya interpretación es el costo de ir desde el vértice v i al vértice v j. 2

3 3 Resultados En la Figura 1 se muestra la propuesta de modelo conceptual de las relaciones, que a juicio de los autores son más relevantes, existentes en un proyecto de desarrollo de software. A este modelo es posible adicionarle otros conceptos y relaciones, en dependencia de la necesidad de realizar análisis particulares, por lo que podemos decir que el mismo puede ser extendido para aplicarse en un ambiente específico. Se pueden dividir en Hitos Tiene Metodología Se utiliza una Versiones Módulos Subsistemas Se planifican Proyecto Define Tareas Roles Asignadas a Tiene Ocupan Personas Pueden ser Estudiantes Profesores Especialistas Figura 1: Modelo teçorico conceptual propuesto. La propuesta realizada pretende servir de patrón para modelar proyectos concretos. Es decir, a partir de este modelo se puede obtener información sobre las relaciones existentes entre los conceptos modelados que intervienen en uno o varios proyectos a partir de la creación de instancias del modelo propuesto. A continuación, se muestra una guía de pasos para modelar uno o varios proyectos a partir del modelo propuesto. A partir de los conceptos y relaciones representados en la Figura 1 se crea un grafo con la información de cada proyecto que se desee modelar, para ello se procede siguiendo los siguientes pasos: 1. Se crea un vértice con el identificador del proyecto. 2. Se crea un vértice con el nombre de la metodología de desarrollo que se utilizará en el proyecto. 3. Se crean vértices a partir de la definición de cómo se dividirá el proyecto: por versiones, subsistemas o módulos. 4. Se crea un vértice por cada persona, hito, tarea y rol del proyecto. 5. Se crean las relaciones entre los vértices creados según la Figura 1. 3

4 Nótese que los conceptos nombrados en plural pueden transformarse en varios vértices en el grafo de un proyecto específico. Además, cuando se representen varios proyectos se podrán observar y analizar los puntos comunes entre los mismos. 3.1 Ejemplo de modelado de dos proyectos Suponga que se comenzará el desarrollo de dos proyectos denominados Proyecto 1 y Proyecto 2. describen brevemente los elementos a tener en cuenta en el modelado de cada proyecto. Proyecto 1: Cuenta con cuatro personas: E1, E2, E3, P1. Tiene tres hitos: H1, H2 y H3. Cinco tareas: Dos por el hito H1, dos por el hito H2 y una por el hito H3. Las tareas T1 y T4 se le asignan a la persona P1; T1 y T3 se asignan a E1; T2 a E2 y T4 a E3. Utiliza la metodología M1 que define cinco roles: R1, R2, R3, R4 y R5. E1 se desempeña en el rol R4, E2 y E3 como R3; y P1 como R1 y R2. Se divide en dos módulos: Módulo 1 y Módulo 2. Proyecto 2: Cuenta con dos personas: E1 y P2. Tiene dos hitos: H4 y H5. Cuatro tareas: Dos por el hito H4 y dos por el hito H5. La tarea T6 se le asigna a E1; T7 se le asigna a E1 y E2; T8 y T9 a P2. Utiliza la metodología M2 que define tres roles: R3, R4 y R5. E1 se desempeña en el rol R4 y P2 como R5. A continuación se Para obtener el modelo que representa estos elementos, se sigue la guía propuesta y se ejecutan los siguientes pasos: Se crea un vértice con el identificador de cada proyecto, en este caso Proyecto 1 y Proyecto 2. Se crea un vértice con el nombre de la metodología de desarrollo que se utilizará en cada proyectos: M1 y M2. Se crean los vértices Módulo 1 y Módulo 2, que son los módulos en los que se divide el Proyecto 1. Se crea un vértice por cada persona, hito, tarea y rol de los dos proyectos. Es decir, un vértice que representa E1, otro para E2 y así para cada uno de los elementos antes mencionados. Se adicionan las relaciones (aristas del grafo) entre los vértices creados según se propone en el modelo (ver Figura 1). Por ejemplo, como el Proyecto 1 cuenta con las personas E1, E2, E3 y P1, se debe crear una arista dirigida desde el vértice Proyecto hasta cada uno de los vértices que representa cada persona con que cuenta el proyecto. También se crea una arista dirigida desde el vértice Proyecto 1 hasta el vértice M1, ya que es la metodología de desarrollo que utiliza el Proyecto 1 y así sucesivamente hasta que queden reflejadas todas las relaciones existentes entre los elementos de los proyectos descritos anteriormente. Una vez ejecutados los pasos anteriores, se obtiene el grafo que se muestra en la Figura 2. Nótese el incremento de la complejidad de las relaciones a medida que aumentan los elementos existentes en un proyecto: personas, hitos y tareas. Solo para ilustrar, existen proyectos de desarrollo de software que cuentan con más de 1000 tareas, elemento que introduce una elevada complejidad en los análisis que se realizan. 4

5 Módulo 1 Módulo 2 H1 M1 H2 T1 T2 T3 T4 H3 Proyecto 1 P1 R1 R2 E3 R3 T5 E2 R4 T6 E1 T7 Proyecto 2 M2 H4 H5 T8 R5 P2 T9 Figura 2: Ejemplo de modelado de las relaciones existentes en dos proyectos de desarrollo de software. 4 Discusión Se considera que el principal resultado obtenido es un modelo teórico-conceptual que facilita la representación de la información más relevante (a juicio de los autores) de un proyecto de desarrollo de software. Este modelo permite modelar los datos de uno o varios proyectos a través del modelo matemático Grafo, lo cual se deriva en la consecuente realización de diversos análisis de información relevante para la toma de decisiones. Las relaciones existentes en este tipo de proyectos, sobre todo cuando se modelan varios proyectos a la vez, suelen ser complejas y por tanto dificiles de analizar. A través del uso de la propuesta es posible realizar análisis de la misma en un medio de cómputo para facilitar las tareas de los decisores y el cumplimiento de los hitos en proyectos de desarrollo de software. Entre los análisis que se pueden realizar una vez modelados los proyectos se pueden mencionar los siguientes: El cálculo del grado de cada vértice que representa una persona, facilita realizar un balance de carga entre los integrantes de los proyectos; de forma tal que se pueden identificar personas sobrecargadas de tareas así como las que pueden asimilar más tareas. Identificando de esta forma un problema de planificación que puede ser frecuente en los proyectos de desarrollo de software. La selección de personas para conformar un nuevo proyecto, puede hacerse partiendo del análisis del grafo que representa la información de todos los proyectos, sobre cuáles personas han ocupado el rol que se necesita en el nuevo proyecto y que los hitos asociados a sus tareas se hayan cumplido sin problemas. Además se pudiera tener en cuenta que los proyectos en los que esas personas hayan participado fueran exitosos. 5

6 Un análisis de centralidad sobre los vértices que representan personas, nos puede brindar información sobre posibles líderes en el equipo de desarrollo, lo cual es importante identificar. La realización de análisis de intermediación, puede arrojar información sobre personas que jugaron un papel decisorio en el cumplimiento de hitos específicos e incluso, en incluso en el desarrollo exitoso del proyecto en su conjunto. Se pueden utilizar otras operaciones definidas sobre grafos así como las últimas investigaciones realizadas en la rama del análisis de redes sociales para identificar otras variables que puedan ser de utilidad en este ámbito. Se considera que al estar utilizando un modelo conceptual que puede ser expandido con otros conceptos o incluso otra información asociada a los conceptos o las relaciones, se brinda un marco teórico flexible para ser utilizado como apoyo a la toma de decisiones. 5 Conclusiones En la presente investigación se ha diseñado un modelo basado en grafos para la representación de la información existente en proyectos de desarrollo de software, a partir de lo cual se arribó a las siguientes conclusiones: El modelo propuesto facilita el modelado de las relaciones entre los principales conceptos existentes en el ámbito de un proyecto de desarrollo de software. Con el modelado de proyectos concretos utilizando la propuesta presentada en este trabajo, se contará con una herramienta útil de apoyo a la toma de decisiones. La flexibilidad de la propuesta permite adicionar otros conceptos, relaciones o información asociada a los mismos para realizar análisis específicos y de diversa índole. Referencias [1] Varona, D.; Capretz, L. F. & Piñero, Y. Personality types of cuban software developers. Global Journal of Engineering Education, 13(2):77 81, [2] Varona, D.; Fernandez, A. L. & Hernandez, Y. Human Resources Selection on Informatics Projects considering competence profile. In Software Project Management Workshop on UCIENCIA 2012 Internacional Conference. University of Informatics Sciences, [3] Arza Pérez, L. & Borrego León, D. Sistema de soporte a la decisión para la ubicación del estudiante en un rol del proceso de desarrollo de software. Tesis de grado, Universidad de las Ciencias Informáticas, [4] Arza Pérez, L.; Verdecia Martínez, E. & Lavandero García, J. Modelo para la ubicación de los estudiantes en roles del proceso de desarrollo de software en la Universidad de las Ciencias Informáticas. In UCIENCIA, [5] Bernstein, P. Database System Support for Software Engineering. In Press, I. C. S., editor, Proceedings of the 9th International Conference on Software Engineering, pages , [6] Smith, K. & Zdonik, S. Intermedia: A Case Study of the Diferences Between Relational and Object-Oriented Database Systems. In Press, A., editor, Proceedings of OOPSLA 87, Object-Oriented Programming Systemes, Languages and Applications, volume 22-12, pages ,

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