RESUMEN 1. INTRODUCCIÓN

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1 Análisis de dominio orientado a las características (FODA) para el desarrollo de una metodología para la evaluación personal en la especificación de requerimientos de software Manuel A. Murillo Madera, Máximo López Sánchez, Lucia Morales Morales Departamento de Ciencias Computacionales, Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico (CENIDET) Cuernavaca, Morelos, C.P , México {amurillo, maximo, y Sheila L. Delfín Lara Coordinación Maestría en Tecnologías de Información, Universidad Interamericana para el Desarrollo (UNID-Cuernavaca) Cuernavaca, Morelos, C.P 62450, México RESUMEN La etapa de especificación de requerimientos de software (ERS) es una de las fases más importante cuando se desarrolla un sistema de software. Cuando no se realiza de manera adecuada, se convierte en la causante de retrasos en la entrega de sistemas debido a un mal entendimiento de las necesidades del cliente, errores e inconsistencias en el funcionamiento deseado del software. Existe una serie de metodologías y herramientas que apoyan a la ERS, sin embargo, el esfuerzo de estos trabajos está enfocado al producto de la especificación más que al proceso personal que se lleva a cabo para su elaboración. En este artículo se tiene como propósito presentar un análisis realizado a una metodología para la ERS, aplicando el análisis de dominio orientado a las características (FODA por sus siglas en inglés). Este artículo sólo presenta las primeras 2 etapas del análisis FODA: análisis del contexto y modelado del dominio. El resultado de este análisis servirá para determinar las características indispensables que debe tener la metodología de ERS que tienen como objetivo facilitar el registro de métricas acerca del desempeño, análisis y compresión del proceso personal cuando se realiza esta etapa. Palabras claves: Especificación de requerimientos de software, Ingeniería de software, Ingeniería de requerimientos, Documento de requerimientos, Metodología, FODA. 1. INTRODUCCIÓN La ingeniería de software es una subdisciplina de las ciencias computacionales, su principal objetivo es el desarrollo de sistemas de software de calidad mediante metodologías y técnicas de desarrollo. El proceso de desarrollo de software esta integrado por una serie de etapas que conducen al software bien diseñado; la primera etapa de este proceso es la extracción de requerimientos. La ingeniería de requerimientos (IR) es la encargada de este proceso. La IR se define como una subdisciplina de la ingeniería de sistemas e ingeniería de software que se ocupa en determinar las metas, funciones, restricciones de hardware y sistemas de software. [2] Como se puede observar la ingeniería de requerimientos tiene como meta definir lo que se desea producir mediante la especificación de requerimientos. El problema debe ser descrito con claridad y consistencia, permitiendo expresar las necesidades de los clientes y que sirvan de mejora en los productos que se desarrollen. La importancia de esta etapa es fundamental, los requerimientos deben ser analizados, medidos, probados y relacionados para identificar las necesidades del negocio, estos deben ser definidos con el suficiente nivel de detalle para el diseño de un sistema. [3] El proceso de especificación de requerimientos está formado por una serie de etapas, donde muchos autores han definido con distintos enfoques estas etapas pero teniendo en común las siguientes actividades; Elicitación de requerimientos: La tarea encargada de comunicarse con el cliente y usuarios para determinar cuáles son los requisitos. También se conoce como recolección de requerimientos Análisis de requerimientos: Consiste en determinar si los requerimientos son claros, incompletos, equívocos, contradictorios y resolver estos problemas. Registro de requerimientos: Los requerimientos pueden ser documentados de varias maneras, tales como documentos de lenguaje natural, casos de uso, especificación de procesos, etc. Los cuales pueden ser validados por el cliente. Para realizar un mejor trabajo es importante conocer como el desarrollador realiza sus actividades, para lograrlo es necesario el registro de información acerca de las actividades desempeñadas además del tiempo invertido. El desarrollador al conocer esta información puede mejorar la manera en que realiza sus procesos identificando sus áreas de mejora. En la especificación de requerimientos software no se encuentran metodologías que consideren como factor el proceso personal de un desarrollador en la especificación de requerimientos. Para el planteamiento de una metodología que tenga como objetivo permitir al desarrollador el conocer su proceso personal cuando realiza la etapa de especificación de

2 requerimientos de software, se realizó un análisis FODA para detectar aquellas características indispensables. El análisis de dominio orientado a las características (FODA) tiene como principal objetivo el identificar aquellas características indispensables que deberá tener un sistema dentro de un dominio específico. Estas características son aquellas comunes dentro del dominio, así como las diferencias entre sistemas dentro del mismo dominio. [4] Cada actividad del análisis de dominio provee de representaciones específicas que ayudan a mostrar los resultados generados. Estas representaciones definen al alcance del dominio, características del dominio y una arquitectura para implementar soluciones. principal razón errores en los requerimientos con un porcentaje de 43.5%. [1] De este porcentaje se identificaron los siguientes 4 problemas (Figura 2); Requerimientos incompletos Falta de involucramiento del usuario Expectativas no realistas Requerimientos cambiantes Para realizar el análisis del dominio, FODA consta de las siguientes etapas (Figura 1); Análisis de contexto; en esta etapa se define el contexto del dominio describiendo su alcance, restricciones y relaciones entre otros dominios. Modelado del dominio; Con base en los resultados obtenidos al realizar el análisis del contexto, características comunes y diferencias son definidas. Modelado arquitectónico; Se provee de una solución a los problemas definidos en el modelado del dominio, este resultado puede ser aplicado a el diseño detallado y construcción de la solución. Figura 2 Problemas en requerimientos The Chaos Report 2009 Existen una serie de metodologías y herramientas que atienden estos problemas, sin embargo el esfuerzo de estos trabajos está enfocado al producto de la especificación y no al proceso. No se encuentran métodos definidos que permitan conocer al desarrollador su proceso personal de especificación de requerimientos; no se realiza registro de tiempos ni defectos generados en el proceso de esta especificación, tampoco se manejan métricas que permitan evaluar de manera personal este proceso. Por esta omisión el problema generado es que el desarrollador al no conocer su proceso personal no le es posible llevar control, administración y mejora de su trabajo de especificación de requerimientos de software. 3. TRABAJOS RELACIONADOS Figura 1 Etapas del análisis FODA [4] Este artículo inicia enfocándose en la problemática que desea atender la metodología para la evaluación personal en la ERS, se describen ciertas metodologías que atienden al problema de especificación de requerimientos, estas metodologías serán comparadas con el trabajo que se plantea como parte del análisis FODA, se describen los resultados obtenidos al aplicar FODA, y finalmente se presentan las conclusiones. 2. PROBLEMÁTICA En la actualidad las empresas desarrolladoras de software buscan completar sus proyectos con éxito cumpliendo con las llamadas 3 restricciones (Alcance, costo, tiempo). En un estudio realizado por el Standish Group en el año 2009 se identificó que el 68% de los productos de software fracasan en cumplir con su alcance, costo y tiempo esperado, siendo la A continuación se presentan las metodologías de especificación de requerimientos estudiadas, teniendo como objetivo analizar e identificar la manera en que atienden a los problemas a los que se enfrenta la especificación de requerimientos. Para el análisis comparativo se consideraron las siguientes características; Enfoque de aplicación, obtención de una especificación de requerimientos de software (SRS por sus siglas en inglés) bajo un formato estándar, manejo de métricas, indicadores de calidad, uso de formatos y guías, entregables en cada etapa del proceso. Esta comparativa se puede apreciar en la tabla 1 Metodología para la elicitación de requisitos de sistemas de software [5] El objetivo fue definir una metodología para realizar la elicitación de requerimientos dividendo entre productos entregables (aquellos que se entregan al cliente) y no entregables (utilizados para el manejo interno del desarrollo).

3 Esta metodología además de guiar en el proceso de especificación de requerimientos forma un SRS (Especificación de requerimientos de software), basado en la norma IEEE , sin embargo a comparación con la metodología que se plantea no considera el proceso personal por lo que las métricas que utiliza para medir la calidad están basadas en el SRS. En la figura 3 se muestra el proceso que se lleva para lograr elaborar la especificación de requerimientos de software. Figura 4 Metodología RE-GSD [6] Metodología DoRCU para la ingeniería de requerimientos [7] Esta es una metodología para realizar la especificación de requerimientos de software teniendo una orientación enfocada al usuario, DoRCU (Documentación de Requerimientos Centrada en el Usuario) trabaja tomando los métodos, técnicas y herramientas de otros autores pero proponiendo una serie de entregables para cada etapa que considera en la especificación de requerimientos de software (Elicitación, Análisis, Especificación y Validación), estos entregables no cuentan con un formato especifico, sólo un listado de los puntos que debe contener; además no considera el proceso personal y como está basado en metodologías de otros autores no utiliza formatos y guías que faciliten el proceso de especificación de requerimientos. Figura 3 Metodología para la elicitación de requerimientos [5] En la figura 5 se muestra el diagrama de las etapas y sus entregables de esta metodología. Una metodología para elicitación de requisitos en proyectos GSD [6] Este proyecto presenta una metodología para realizar la especificación de requerimientos en proyectos de desarrollo de software global GSD (por sus siglas en inglés; Global Software Development), la que toma en cuenta los aspectos tales como un lenguaje distinto y cultura al momento de realizar la especificación de requerimientos. El nombre de esta metodología es RE-GSD (Requirement Elicitation for Global Software Development projects) Esta metodología propone estrategias para facilitar la comunicación entre personas con características diferentes sobre todo en un entorno global, para esto utiliza una serie de formatos y guías, sin embargo no forma un SRS (Especificación de requerimientos de software) basado en algún formato estándar. Figura 5 Metodología DoRCU [7] En la figura 4 se puede apreciar las etapas que integran esta metodología.

4 Tabla 1 Comparativa con otras metodologías de especificación de requerimientos Características Enfoque de aplicación de la metodología de especificación de requerimientos Se obtiene un SRS bajo un formato estándar Se evalúa el proceso de manera personal Una Metodología para elicitación de requisitos en proyectos GSD Enfocada a desarrollo de software global. El usuario de esta metodología decide el formato a utilizar, pero no se contempla en la metodología No, solo le interesa el resultado de la especificación y no el proceso. Metodología para la elicitación de requisitos de sistemas de software Define una guía en el proceso de especificación de requerimientos considera 3 etapas del proceso. IEEE No, solo trabaja para conseguir un SRS bajo un formato estándar. Metodología DoRCU para la ingeniería de requerimientos Toma métodos, técnicas y herramientas de distintos autores para las etapas del proceso. Se menciona que el entregable es un documento de requerimientos pero no define ningún formato No, solo considera los productos para cada etapa de especificación pero no el proceso personal. Manejo de métricas No Si, enfocadas al SRS No Indicadores de calidad No Si No Uso de formatos y guías Si, para realizar la elicitación Si, para definir los entregables No de requerimientos en cada etapa Entregables en cada etapa del proceso de especificación No, solo el resultado de la especificación se evalúa al final Si, para cada una de las etapas define una parte para el usuario y otra para el ingeniero de software. Si, para cada etapa considera un entregable distinto. 4. ANÁLISIS FODA Debido a que el principal objetivo que se buscó al aplicar el análisis FODA es la detección de las características indispensables que deberá tener la metodología que se desea desarrollar, el análisis realizado no cubre todas las etapas que se encuentran definidas por el análisis FODA, estas actividades no realizadas son aquellas que están orientadas a la reutilización de software. A continuación se presentan los resultados de aplicar las primeras dos etapas del análisis FODA, este análisis será usado para el desarrollo de la metodología para la evaluación personal en la especificación de requerimientos. Como resultado de este diagrama se puede observar que de acuerdo al análisis del contexto el dominio de la metodología para la evaluación personal en la especificación de requerimientos de software, se encuentra entre el dominio de las metodologías para la especificación de requerimientos y el dominio de procesos para el desarrollo de software. Además de tener como base el estándar IEEE 830, técnicas de elaboración de metodologías e información acerca del proceso de especificación de requerimientos de software. Análisis De Contexto La primera de las etapas del análisis FODA es el análisis del contexto. En esta etapa se definió el contexto en el que el sistema va a trabajar definiendo su alcance y relaciones con otros dominios. Para definir el alcance que tendrá la metodología se realizó una investigación de una serie de artículos que trabajan con el dominio de especificación de requerimientos de software, la definición del alcance se realiza mediante un diagrama de estructura y un diagrama de contexto. Diagrama de estructura: es un diagrama de bloques donde se presentan los dominios que interactúan con la metodología que se plantea, el diagrama de estructura mostrado en la figura 6, muestra la ubicación que tiene la metodología respecto a otras metodologías Figura 6 Diagrama de estructura FODA

5 Diagrama de contexto: este diagrama presenta de manera general la comunicación que deberá tener la metodología con las partes que la formaran, este diagrama se presenta en la figura 7. acerca del proceso personal en la especificación de requerimientos de software. Con el diagrama de estructura y de contexto se define el alcance que tendrá la metodología. Análisis comparativo: La siguiente actividad dentro de la etapa del análisis de contexto del análisis FODA es la identificación de relaciones con otras metodologías que trabajan con la problemática de especificación de requerimientos, al finalizar esta etapa se obtiene una tabla comparativa de las características comunes y diferencias. Esta parte fue descrita en la sección 3 de este artículo, la tabla 1 muestra la comparativa obtenida como actividad del análisis FODA. Figura 7 Diagrama de contexto Al analizar el diagrama que se obtuvo se observa que teniendo como entrada los requerimientos del usuario se elabora una especificación de requerimientos de software, esta metodología pretende almacenar la información acerca del desempeño del desarrollador mediante una serie de formatos definidos, está información será procesada con una serie de métricas que permitirán conocer y retroalimentar el proceso personal. Como resultado de esta metodología se generará una especificación de requerimientos de software utilizando el estándar IEEE , además de obtener conocimiento Modelado Del Dominio Una vez realizado el análisis de contexto se inicia la etapa de modelado del dominio, en esta etapa se identifican las características comunes y diferencias, produciendo una serie de modelos que representan diferentes aspectos del problema, las actividades realizadas en esta etapa son; análisis de información y análisis de características. Análisis de información: se realiza un diagrama entidad relación, indicando los atributos de cada entidad y sus limitaciones. En la figura 8 se puede observar el diagrama de entidad relación generado. Figura 8 Análisis de información

6 Figura 9 Árbol de características Análisis de características: en esta actividad se deben identificar aquellos requerimientos que debe contener la metodología que se desea plantear. Para facilitar el entendimiento de las características se genera una estructura de árbol que las despliega. El árbol generado puede ser visto en la figura 9. Cada característica presente en el árbol debe ser descrita, el formato para la descripción es el siguiente: Nombre de la característica: Obligatorio u Opcional Descripción: Padre: Fuente: Un ejemplo para la característica de Formatos; Formatos: Obligatorio Apoyo para concentración de información de una especificación de requerimientos. Padre: Elementos Fuente: Usuarios del dominio 5. CONCLUSIONES En este artículo se presenta el análisis de dominio orientado a las características (FODA) para obtener las bases de una metodología de especificación de requerimientos orientada al proceso personal. Mediante este análisis se logró identificar aquellas características indispensables que incluye la metodología desarrollada que tiene el objetivo de permitir al desarrollador el conocer su proceso personal cuando realiza la etapa de especificación de requerimientos de software. Las carencias encontradas en el análisis comparativo de los trabajos relacionados se examinaron y se evaluaron para ser integrados en la metodología. Estas son; obtención de una especificación de requerimientos de software bajo un formato estándar, manejo de métricas, indicadores de calidad, uso de formatos y guías, entregables en cada etapa del proceso. Además de lograrse definir el alcance y limitaciones que presenta la metodología, los elementos que se deben de considerar y la definición de las etapas del proceso. Aunque FODA incluye una tercera etapa; Modelado Arquitectónico, esta no fue considerada ya que sus actividades están orientadas a la reutilización de software. El objetivo que se buscó para realizar el análisis FODA fue la detección de las características indispensables. Los resultados del análisis FODA fueron empleados para el desarrollo de la metodología MEPERS (Metodología de Evaluación Personal en la Especificación de Requerimientos de Software), esta metodología actualmente se encuentra en el proceso de pruebas. 6. REFERENCIAS [1] Standish, G., The Chaos Report, The Standish Group International, Boston Massachusetts, [2] Laplante, P. A., What Every Engineer Should Know about Software Engineering, CRC Press, 2007, ISBN: [3] Abran, A., Bourque, P., Dupuis, R., Moore, J., Tripp, L., Guide to the Software Engineering Body of Knowledge, IEEE, 2004, ISBN: [4] Kang C. Kyo, Cohen G. Sholom. Technical Report CMU/SEI-90-TR-21 ESD-90-TR-222 Feature-Oriented Domain Analysis (FODA) Feasibility Study, Instituto de Ingenieria de Software, Universidad Carnegie Mellon, Noviembre [5] Durán, A., Bernárdez, B., Metodología para la Elicitación de Requisitos de Sistemas Software (versión 2.3). Informe Técnico LSI , Universidad de Sevilla. [Última vez visitado, ]. Abril [6] Aranda, G., Vizcaíno, A., Cechich, A., Piattini, M., Soto, J.P., (2007), "Una Metodología para elicitación de Requisitos en Proyectos GSD". En las XII Jornadas de Ingeniería del Software y Base de Datos (JISBD) dentro del II Congreso Español de Informática (CEDI), pp , ISBN: , Zaragoza (Spain). [7] Báez G., Barba S., Metodología DoRCU para la Ingeniería de Requerimientos, Anais do WER01 - Workshop em Engenharia de Requisitos, Buenos Aires, Argentina, Noviembre 22-23, 2001, pp

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