Instituto Politécnico Nacional

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1 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Comercio y Administración Unidad Santo Tomás Sección de Estudios de Posgrado e Investigación Doctorado en Ciencias Administrativas Modelos matemáticos de conversión entre medidas de funcionalidad de software en la eficiencia de proyectos de desarrollo T E S I S Que para obtener el grado de Doctor en Ciencias Administrativas Presenta: Ricardo Chávez Arellano Directores: Dr. Juan José Cuadrado Gallego Dr. Daniel Pineda Domínguez MÉXICO, D.F. Noviembre 2011

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4 AGRADECIMIENTOS A mi alma mater, el Instituto Politécnico Nacional, agradezco mi formación y la realización de esta tesis. A los miembros del Comité de revisión y evaluación de este trabajo, por sus valiosas observaciones: Dra. María Antonieta Andrade Vallejo Dra. Susana Asela Garduño Román Dra. Mara Maricela Trujillo Flores Al Dr. Juan José Cuadrado Gallego y al Dr. Daniel Pineda Domínguez directores de esta tesis por su apoyo, orientación y supervisión de este trabajo, mi más profundo agradecimiento. Al Dr. Edmundo Resenos por recordarme que sólo se puede ver más lejos, apoyado en los hombros de gigantes y por su ayuda en la definición del tema de esta investigación. 4

5 DEDICATORIA A Dulce Madgalena Aguilar Gutiérrez, mi esposa, amiga y compañera en el viaje de la vida. A Uriel Ricardo Chávez Aguilar, mi pequeño hijo y mi más grande orgullo. Les agradezco su apoyo, paciencia y comprensión para culminar este trabajo, gran parte de ese tiempo les correspondía a ustedes. Son mi fuente de inspiración para seguir luchando y ser mejor día a día, el mejor regalo que me ha dado Dios. Gracias por todo su amor y cariño. Los amo. 5

6 ÍNDICE GLOSARIO RESUMEN ABSTRACT INTRODUCCIÓN CAPÍTULO 1. INDUSTRIA DEL SOFTWARE Y LA ADMINISTRACIÓN DEL PROCESO DE DESARROLLO Industria del software Orígenes de la industria de software ,1.2 Orígenes de la industria del software en México Industria del software en el mundo en la actualidad Industria del software en México en la actualidad Compañía bajo estudio Administración del proceso de desarrollo de software Ingeniería de software Administración de proyectos Cuerpo de conocimiento de la administración de proyectos y definición de proyecto Ciclo de vida de proyecto Ciclos de vida de desarrollo de sistemas Ciclos de vida de desarrollo de sistemas de software Partes involucradas o interesadas (stakeholders) en un proyecto Oficina de administración de proyectos Estándar de prácticas de la estimación de proyectos CAPÍTULO 2. DESARROLLO DE SISTEMAS AGILE Y ESTIMACIÓN DE LA FUNCIONALIDAD Orígenes de la metodología de desarrollo Agile Manifiesto de la metodología Agile Metodologías en que se fundamenta Agile Roles y responsabilidades Modelos de ciclos de vida de desarrollo en Agile Relatos de usuario (User Stories) Tamaño del software medido en Puntos de relato (Story Points) Generalidades de Puntos de relato

7 2.2.2 Técnicas de estimación Por analogía Por opinión de experto Por desglose Póquer de planeación (Planning Poker ) Tamaño del software medido en Puntos de función (Function Points) Generalidades de Puntos de función Pasos del método Determinación del tipo de conteo Identificación del alcance y la frontera de la aplicación Conteo de las funciones de datos Conteo de las funciones transaccionales Determinación del valor del factor de ajuste Cálculo del conteo de Puntos de función ajustados Usos de Puntos de función en la administración de proyectos Otros métodos creados con fundamento en Puntos de función CAPÍTULO 3. EFICIENCIA EN PROYECTOS DE DESARROLLO DE SOFTWARE Y ESTUDIOS DE CONVERSIÓN ENTRE UNIDADES DE MEDICIÓN FUNCIONAL DE SOFTWARE Productividad Midiendo la productividad de proyectos de desarrollo usando Puntos de función Midiendo el progreso usando Puntos de relato Eficacia Eficiencia Diferencia entre eficacia y eficiencia Factores de eficiencia en proyectos de desarrollo de software Estudios de conversión entre unidades de medición funcional de software Puntos de función (IFPUG) y Puntos de casos de uso Puntos de función (IFPUG y NESMA) y Puntos de función COSMIC Puntos de función (IFPUG) y Puntos de función orientados a objetos Puntos de función (Mark II) y Puntos de relato (Agile) Puntos de función (IFPUG) y Puntos de relato (Agile) CAPÍTULO 4. MÉTODO DE INVESTIGACIÓN

8 4.1 Situación problemática Problema de investigación Objetivos Objetivo general Objetivos específicos Preguntas de investigación Tipo de investigación Diseño de investigación Método de investigación Hipótesis Justificación de la investigación Variables Tamaño de la funcionalidad en Puntos de función de IFPUG Tamaño de la funcionalidad en Puntos de relato (Story Points) Eficiencia en proyectos de desarrollo de software Instrumento Población y muestra CAPÍTULO 5. TRABAJO DE CAMPO Y RESULTADOS Análisis cualitativo de conversión entre los métodos de medición de funcionalidad de software de Puntos de función (IFPUG) y de Puntos de relato (Agile) Análisis de correspondencia entre definiciones Análisis de procedimientos de conteo Medida más pequeña Diferencias principales entre ambos métodos Datos del análisis cuantitativo para la obtención de modelos de conversión entre los métodos de medición de funcionalidad de software de Puntos de función (IFPUG) y Puntos de relato (Agile) Origen de los datos Datos obtenidos Regresión lineal y significancia de la regresión Regresión lineal simple Regresión lineal múltiple Prueba de significancia de la regresión

9 5.4 Modelos de regresión lineal desarrollados Modelos de regresión lineal propuestos Modelo de regresión lineal simple para conversión de Puntos de relato de Agile a Puntos de función de IFPUG Modelo de regresión lineal simple para conversión de Puntos de relato de Agile a Puntos de función de IFPUG, para proyectos con más de 200 Puntos de relato Modelo de regresión lineal simple para conversión de Puntos de relato de Agile a Puntos de función de IFPUG para proyectos de mejora Modelo de regresión lineal simple para conversión de Puntos de relato de Agile a Puntos de función de IFPUG para proyectos de nuevo desarrollo Modelo de regresión lineal múltiple para conversión de Puntos de relato, Iteraciones y Relatos de usuario de Agile a Puntos de función de IFPUG Modelo de regresión lineal múltiple para conversión de Puntos de relato, Iteraciones y Relatos de usuario de Agile a Puntos de función de IFPUG, para proyectos con más de 200 Puntos de relato Modelo de regresión lineal múltiple para conversión de Puntos de relato y Relatos de usuario de Agile a Puntos de función de IFPUG Modelo de regresión lineal múltiple para conversión de Puntos de relato e Iteraciones de Agile a Puntos de función de IFPUG Modelo de regresión lineal múltiple para conversión de Puntos de relato, Iteraciones y Relatos de usuario de Agile a Puntos de función de IFPUG para proyectos de mejora Uso de los modelos para efectos de pronóstico Análisis descriptivo de la eficiencia de proyectos de desarrollo de software Discusión de los resultados CONCLUSIONES Limitaciones de la investigación Recomendaciones Bibliografía Apéndice 1. Características generales de sistema Apéndice 2. Fórmulas para el cálculo del conteo de Puntos de función ajustados215 Apéndice 3. Hoja de observación Apéndice 4. Detalle de conteos de Puntos de función

10 ÍNDICE DE FIGURAS, TABLAS Y FÓRMULAS Figura 1: Comercio de servicios de cómputo e información, Figura 2: Gasto en TICs por segmento de Mercado, Figura 3: Ciclo de vida de sistemas en cascada...48 Figura 4: Ciclo de vida de desarrollo de sistemas de siete etapas...49 Figura 5: Ciclo de vida de desarrollo de sistemas de software en cascada...50 Figura 6: Ciclo de vida de desarrollo de software en cascada de BOEHM...50 Figura 7: Partes involucradas en un proyecto de desarrollo de sistemas...52 Figura 8: Pasos del método de Puntos de función...72 Figura 9: Representación lógica de EIFs e ILFs...74 Figura 10: Representación lógica de la complejidad de las funciones de datos...75 Figura 11: Representación lógica de la complejidad de funciones transaccionales...79 Figura 12: Horas de mantenimiento por Punto de función...85 Figura 13: Diagrama de variables ex ante Figura 14: Observaciones y línea de mejor ajuste, primer modelo de conversión usando regresión lineal simple Figura 15: Elementos del modelo de regresión lineal simple, para realizar conversión de Puntos de relato de Agile a Puntos de función de IFPUG Figura 16: Observaciones y línea de mejor ajuste, segundo modelo de conversión usando regresión lineal simple Figura 17: Elementos del modelo de regresión lineal simple, para realizar conversión de Puntos de relato de Agile a Puntos de función de IFPUG para proyectos mayores de 200 Puntos de relato Figura 18: Observaciones y línea de mejor ajuste, tercer modelo de conversión usando regresión lineal simple Figura 19: Elementos del modelo de regresión lineal simple, para realizar conversión de Puntos de relato de Agile a Puntos de función de IFPUG para proyectos de mejora Figura 20: Observaciones y línea de mejor ajuste, cuarto modelo de conversión usando regresión lineal simple Figura 21: Elementos del modelo de regresión lineal simple, para realizar conversión de Puntos de relato de Agile a Puntos de función de IFPUG para proyectos de nuevo desarrollo

11 Figura 22: Elementos del modelo de regresión lineal múltiple, para realizar conversión de Puntos de relato, Iteraciones y Relatos de usuario de Agile a Puntos de función de IFPUG Figura 23: Elementos del modelo de regresión lineal múltiple, para realizar conversión de Puntos de relato, Iteraciones y Relatos de usuario de Agile a Puntos de función de IFPUG para proyectos de más de 200 Puntos de relato Figura 24: Elementos del modelo de regresión lineal múltiple, para realizar conversión de Puntos de relato y Relatos de usuario de Agile a Puntos de función de IFPUG Figura 25: Elementos del modelo de regresión lineal múltiple, para realizar conversión de Puntos de relato y Relatos de usuario de Agile a Puntos de función de IFPUG Figura 26: Elementos del modelo de regresión lineal múltiple, para realizar conversión de Puntos de relato, Iteraciones y Relatos de usuario de Agile a Puntos de función de IFPUG para proyectos de mejora Figura 27: Diagrama de variables post facto Tabla 1: Las diez empresas de software más importantes...36 Tabla 2: Las 50 empresas más importantes de TICs por su nivel de ingresos en Tabla 3: Tamaño de empresas desarrolladoras de software en México...38 Tabla 4: Complejidad de las funciones de datos...76 Tabla 5: Traducción de ILFs a Puntos de función sin ajustar...76 Tabla 6: Traducción de EIFs a Puntos de función sin ajustar...77 Tabla 7: Complejidad de EIs...80 Tabla 8: Traducción de EIs a Puntos de función sin ajustar...80 Tabla 9: Complejidad de EOs...80 Tabla 10: Traducción de EOs a Puntos de función sin ajustar...81 Tabla 11: Complejidad de EQs...81 Tabla 12: Traducción de EQs a Puntos de función sin ajustar...81 Tabla 13: Grados de influencia de las características generales de sistema...82 Tabla 14: Variantes del método de Puntos de función...92 Tabla 15: Definiciones de productividad...95 Tabla 16: Definiciones de eficacia...98 Tabla 17: Definiciones de eficiencia...99 Tabla 18: Matriz de operacionalización de la variable Tamaño en Puntos de función

12 Tabla 19: Matriz de operacionalización de la variable Tamaño en Puntos de relato Tabla 20: Matriz de operacionalización de la variable Eficiencia en proyectos de desarrollo de software Tabla 21: Datos de la variable Puntos de función Tabla 22: Datos de la variable Puntos de relato Tabla 23: Datos de la variable Eficiencia de proyectos de desarrollo de software Tabla 24: Datos de las variables Puntos de función y Puntos de relato usados para desarrollar los modelos de conversión Tabla 25: Resumen de modelos de regresión lineal desarrollados Tabla 26: Escala del coeficiente de determinación (R 2 ) Tabla 27: Resultados del análisis de varianza (primer modelo de regresión simple) Tabla 28: Observaciones para proyectos de más de 200 Puntos de relato Tabla 29: Resultados del análisis de varianza (segundo modelo de regresión simple)145 Tabla 30: Observaciones para proyectos de mejora Tabla 31: Resultados del análisis de varianza (tercer modelo de regresión simple) Tabla 32: Observaciones para proyectos de mejora Tabla 33: Resultados del análisis de varianza (cuarto modelo de regresión simple) Tabla 34: Resultados del análisis de varianza (primer modelo de regresión múltiple).153 Tabla 35: Observaciones para proyectos de más de 200 Puntos de relato Tabla 36: Resultados del análisis de varianza (segundo modelo de regresión múltiple) Tabla 37: Resultados del análisis de varianza (tercer modelo de regresión múltiple)..157 Tabla 38: Resultados del análisis de varianza (cuarto modelo de regresión múltiple).159 Tabla 39: Observaciones de proyectos de mejora, para un modelo de regresión múltiple Tabla 40: Resultados del análisis de varianza (quinto modelo de regresión múltiple).162 Tabla 41: Resumen de modelos de regresión lineal simple Tabla 42: Resumen de modelos de regresión lineal múltiple Tabla 43: Objetivos específicos Resultados y/o comentarios Tabla 44: Preguntas específicas Resultados y/o comentarios Tabla 45: Comunicación de Datos - característica general de sistema Tabla 46: Procesamiento de datos distribuidos - característica general de sistema Tabla 47: Desempeño - característica general de sistema Tabla 48: Configuración de uso pesado - característica general de sistema

13 Tabla 49: Tasa de transacciones - característica general de sistema Tabla 50: Entrada de datos en línea - característica general de sistema Tabla 51: Eficiencia de usuario final - característica general de sistema Tabla 52: Actualizaciones en línea - característica general de sistema Tabla 53: Lógica de procesamiento compleja - característica general de sistema Tabla 54: Reusabilidad de código - característica general de sistema Tabla 55: Facilidad de instalación - característica general de sistema Tabla 56: Facilidad de operación - característica general de sistema Tabla 57: Sitios múltiples - característica general de sistema Tabla 58: Facilidad de cambios - característica general de sistema Fórmula 1: Valor de factor de ajuste...82 Fórmula 2: Productividad de total de factores...95 Fórmula 3: Productividad de mano de obra...96 Fórmula 4: Productividad en Puntos de función...97 Fórmula 5: Modelo de conversión de NESMA-COSMIC de Vogelezang Fórmula 6: Modelo de Vogelezang para proyectos de menos de 200 FPs (NESMA)..105 Fórmula 7: Modelo de Vogelezang para proyectos de más de 200 FPs (NESMA) Fórmula 8: Modelo de conversión inicial de NESMA-COSMIC de Desharnais Fórmula 9: Modelo de conversión final de NESMA-COSMIC de Desharnais Fórmula 10: Intervalo de conversión IFPUG-COSMIC de Machado y Cuadrado-Gallego Fórmula 11: Representación de un modelo de regresión simple Fórmula 12: Representación de un modelo de regresión simple muestral Fórmula 13: Representación de un modelo de regresión simple ajustado Fórmula 14: Modelo de regresión lineal simple para conversión de Puntos de relato de Agile a Puntos de función de IFPUG Fórmula 15: Modelo de regresión lineal simple para conversión de Puntos de relato de Agile a Puntos de función de IFPUG, para proyectos con más de 200 Puntos de relato Fórmula 16: Modelo de regresión lineal simple para conversión de Puntos de relato de Agile a Puntos de función de IFPUG, para proyectos de mejora Fórmula 17: Modelo de regresión lineal simple para conversión de Puntos de relato de Agile a Puntos de función de IFPUG, para proyectos de nuevo desarrollo

14 Fórmula 18: Modelo de regresión lineal múltiple para conversión de Puntos de relato, Iteraciones y Relatos de usuario de Agile a Puntos de función de IFPUG Fórmula 19: Modelo de regresión lineal múltiple para conversión de Puntos de relato, Iteraciones y Relatos de usuario de Agile a Puntos de función de IFPUG, para proyectos de más de 200 Puntos de relato Fórmula 20: Modelo de regresión lineal múltiple para conversión de Puntos de relato y Relatos de usuario de Agile a Puntos de función de IFPUG Fórmula 21: Modelo de regresión lineal múltiple para conversión de Puntos de relato e Iteraciones de Agile a Puntos de función de IFPUG Fórmula 22: Modelo de regresión lineal múltiple para conversión de Puntos de relato, Iteraciones y Relatos de usuario de Agile a Puntos de función de IFPUG Fórmula 23: Puntos de función de un proyecto de desarrollo (Development Function Points) Fórmula 24: Conteo de Puntos de función de un proyecto de mejora (Enhancement Function Points) Fórmula 25: Puntos de función ajustados (Adjusted Function Points) Fórmula 26: Puntos de función ajustados (Adjusted Function Points) Fórmula 27: Puntos de función no ajustados (Unadjusted Function Points)

15 SIGLAS Y ACRÓNIMOS 1 AFP - Puntos de función ajustados (Adjusted Function Points). AMITI - Asociación Mexicana de la Industria de Tecnologías de Información. CFP - Conversion Function Points (Puntos de función por conversión). CHGA - Change After (Cambio posterior). CHGA - Change Before (Cambio anterior). COSMIC - COmmon Software Measurement International Consortium (Consorcio Internacional de medición común de software). DET - Data Element Type (Tipo de elemento de datos). DFP - Development Function Points (Puntos de función de desarrollo). DI - Degrees of Influence (Grados de influencia). EFP - Enhancement Function Points (Puntos de función de mejora). EI - External Input (Entrada externa). EIF - External Interface Files (Archivos de interfaz externa). EO - External Output (Salida externa). EQ - External Inquiry (Consulta externa). FPs Function Points (Puntos de función). FTP - File Transfer Protocol (Protocolo de transferencia de archivos). FTR - File Type Referenced (Tipo de archivo referenciado). GSC - General System Characteristic (Característica general del sistema). HTTP - HyperText Transfer Protocol (Protocolo de transferencia de hipertexto). ICQ - homofono de I seek you (Te busco). IEDs - Ideal Engineering Days (Días ideales de ingeniería). IEEE - Institute of Electrical and Electronic Engineers (Instituto de ingenieros eléctricos y electrónicos). IFPUG - International Function Points User s Group (Grupo internacional de usuarios de Puntos de función). ILF - Internal Logical Files (Archivos lógicos internos). IPX/SPX - Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange (Intercambio de paquetes interredes / Intercambio de paquetes secuenciales). 1 Acrónimo: término formado por primeras letras de las palabras de una expresión compuesta (p. ej. OVNI). Siglas: letra inicial que se usa como abreviatura, denominación que se forma con varias de estas letras (p. ej el H. Ayuntamiento ) 15

16 ISO - Internacional Standard Organization (Organización de Estándares Internacionales). LOC - Lines of code (líneas de código). NESMA Netherlands Software Metrics Association (Asociación de métricas de software de Holanda). NETBEUI - NetBIOS Extended User Interface protocol (Interfaz extendida de usuario de NetBIOS). NTP - Network Time Protocol (Protocolo de tiempo de redes). OO - Object Oriented (Orientado a objetos). OOFP - Object Oriented Function Points (Puntos de función orientados a objetos). OCDE - Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico. PMBOK - Project Management Body of Knowledge (Cuerpo de conocimiento de la administración de proyectos). PMO - Project Management Office (Oficina de administración de proyectos). PMI - Project Management Institute (Instituto de administración de proyectos). RAD - Rapid Application Development (Desarrollo rápido de aplicaciones). RET - Record Element Type (Tipo de elemento de registro). RH - Recursos Humanos. TCP/IP - Transmission Control Protocol / Internet Protocol (Protocolo de control de transmisión / Protocolo de Internet). TDI - Total Degrees of Influence (Grados totales de influencia). TICs - Tecnologías de Información y comunicaciones. SAP - Systeme, Anwendungen und Produkte (Sistemas, aplicaciones y productos). SNA - Systems Network Architecture (Arquitectura de redes de sistema). SPs Story Points (Puntos de relato). UC - Use Case (Caso de uso). UFP - Unadjusted Function Points (Puntos de función no ajustados). UFPB - Unadjusted Function Points Before (Puntos de función anteriores). USD United States Dollars (Dólares americanos). VAF - Value Adjusment Factor (Valor de factor de ajuste). VAFA - Value Adjusment Factor After (Valor de factor de ajuste posterior). VAFB - Value Adjusment Factor Before (Valor de factor de ajuste anterior). VAL - Valores altamente potenciales. WAP - Wireless Application Protocol (Protocolo de aplicaciones inalámbricas). 16

17 XML - Extensible Markup Language (Lenguaje de marcas). XP - Extreme Programming (Programación extrema). 17

18 GLOSARIO Actualizado (mantenido). El término actualizado o mantenido es la habilidad de modificar datos a través de un proceso elemental (IFPUG, 2005). Administración de proyectos. La aplicación del conocimiento, herramientas y técnicas a actividades para cumplir los requerimientos de un proyecto. La administración de proyectos es llevada a cabo a través de la aplicación e integración de procesos de inicio, planeación, ejecución, monitoreo y control de administración de proyectos (PMI, 2004). Alcance. El trabajo que debe ser realizado para entregar un producto, servicio o resultado con las características y funciones especificadas (Ibíd). Alcance del conteo (Scope). El alcance del conteo define la funcionalidad que se incluirá en una medición específica de Puntos de función (IFPUG, 2005), Análisis de Puntos de función. Un método estándar para medir la funcionalidad del software desde el punto de vista del cliente (Ibíd). Análisis de viabilidad. Estudio previo que se realiza para decidir si se realiza un proyecto (normalmente en función a un balance costo/ beneficio) (Ibíd). Aplicación. Colección homogénea de procedimientos y datos automatizados que soportan un objetivo de negocio. Está compuesta de uno o más componentes, módulos o subsistemas. A menudo utilizado como sinónimo de sistema, sistema de aplicación y sistema de información (Ibíd). Archivo de interfaz externa (External Interface File - EIF). Es un grupo de datos relacionados de manera lógica, o información de control leída por la aplicación, pero mantenida dentro de la frontera de otra aplicación. El propósito de un EIF es leer datos a través de uno o más procesos elementales dentro de la frontera de la aplicación analizada; lo cual significa que un EIF de una aplicación debe ser un ILF para otra aplicación (Ibíd). 18

19 Archivo lógico interno (Internal Logical File - ILF). Es un grupo de datos relacionados de manera lógica, o información de control mantenida dentro de la frontera de la aplicación. El propósito de un ILF es guardar datos mantenidos a través de uno o más procesos elementales de la aplicación que está siendo analizada (Ibíd). Archivo. Para funciones de datos, un grupo de datos lógicamente relacionados, no la implantación física de estos datos (Ibíd). Área de aplicación. Un término general para agrupar las aplicaciones que mantienen un área específica del negocio. Corresponde a un nivel administrativo en términos de gestión (Ibíd). Arquitectura. Colección y estructura de hardware, software, sistemas y redes (Ibíd). Características generales del sistema (General Systems Characteristics - GSCs). Las características generales del sistema son un grupo de 14 preguntas que evalúan la complejidad global de la aplicación (Ibíd). Ciclo de vida de proyecto: fases que conectan el inicio de un proyecto con su final. (PMI, 2004). Complejidad de las funciones de datos o de las funciones transaccionales. Una evaluación específica de la complejidad de las funciones de datos que toman un valor bajo, medio o alto. Para los tipos de funciones de datos, la complejidad se determina por el número de RETs y DETs. Para las funciones transaccionales, la complejidad se determina por el número de FTRs y DETs (IFPUG, 2005). Consulta externa (External Inquiry - EQ). Una consulta externa (EQ) es un proceso elemental que envía datos o información de control fuera de la frontera de la aplicación. El propósito principal de una consulta externa es presentar información al usuario a través de la recuperación de datos o información de control desde un ILF o EIF, la lógica de procesamiento no contiene fórmulas matemáticas ni cálculos, no crea datos derivados. Ningún ILF se mantiene durante el procesamiento, ni se altera el funcionamiento del sistema (Ibíd). 19

20 Conversión. Aquellas actividades asociadas a la transformación de datos o programas desde un formato a otro, por ejemplo convertir una aplicación de Cobol a VS Cobol II. En estos casos se asume que la funcionalidad permanece inalterada (Ibíd). Costo. El valor monetario o precio de una actividad de proyecto o componente que incluye el valor de los recursos requeridos para realizar y completar a actividad o componente, o para producir el componente (PMI, 2004). Cuerpo de conocimiento de la administración de proyectos. Es la suma del conocimiento dentro de la profesión de administración de proyectos. (Ibíd). Datos derivados. Datos Derivados son aquellos que requieren un procesamiento adicional a la simple recuperación de datos y la validación de información desde un archivo lógico interno (ILF) y/o archivos de interfase externa (EIF) (IFPUG, 2005, p. 7-5). Datos código (Code data). El usuario no siempre especifica directamente este tipo de datos, algunas veces son referenciados de una lista de datos o una lista de transición. En otros casos son identificados por el desarrollador en respuesta de uno o más requerimientos técnicos del usuario. Proporciona una lista de valores validos que la descripción de un atributo puede tener. Típicamente los atributos de los datos código (code data) son " código de descripción" y/o otros atributos comunes que describen el código, por ejemplo; abreviaturas estándares, identificadores, fechas inicio y terminación, datos de auditoria, etc. (Ibíd). Eficacia. Lograr un objetivo establecido (Zuani, 2005). Eficiencia. Operar de tal forma que los recursos no sean malgastados. Siendo los recursos cualquier categoría de ellos (Van Fleet, 1998). Entidad. Ente fundamental de relevancia para el usuario, sobre lo que se guarda un conjuntos de hechos. Una asociación entre entidades que contienen atributos es en sí misma una entidad (IFPUG, 2005). 20

21 Entrada externa (External Input - EI). Es un proceso elemental que trata datos o información de control que proceden de fuera de la frontera de la aplicación. El propósito principal de un EI es mantener uno o más ILFs y/o alterar el funcionamiento del sistema (Ibíd). Esfuerzo. Los recursos de trabajo requeridos para la producción de una salida específica. Aquí se refiere al esfuerzo requerido para desarrollar o mantener una aplicación. Los recursos se suelen expresar en horas de trabajo (Ibíd). Frontera de la aplicación. La frontera de la aplicación indican los límites entre el software que se está midiendo y el usuario (Ibíd). Funcionalidad de conversión. Para un proyecto de desarrollo, funciones proporcionadas para convertir datos y/o proporcionar otros requisitos de conversión especificados por el usuario, tales como informes especiales de conversión. Para un proyecto de mejora, funciones implantadas por cualquier funcionalidad de conversión (Ibíd). Funciones de datos. La funcionalidad proporcionada al usuario para cumplir requisitos de datos internos y externos. Las funciones de datos son archivos lógicos internos (ILFs) o archivos de interfaz externa (EIFs) (Ibíd). Funciones transaccionales. La funcionalidad proporcionada con una aplicación al usuario para procesar datos. Las funciones transaccionales se definen como entradas externas (EIs), salidas externas (EOs) y consultas externas (EQs) (Ibíd). Gerente de proyecto. Una persona que gestiona o dirige proyectos. Grado de influencia (Degree of Influence - DI). Un indicador numérico del impacto que tiene cada una de las 14 características generales del sistema, evaluadas entre cero y cinco. Estos indicadores son utilizados para calcular el valor del factor de ajuste (Ibíd). 21

22 Grados de influencia total (Total Degrees of Influence - TDI). La suma de los grados de influencia para las 14 Características generales del sistema (Ibíd). Grupo Internacional de Usuarios de Puntos de función (International Function Points Users Group - IFPUG). Es una organización sin fines de lucro gobernada por sus miembros, comprometida con la promoción y apoyo al análisis de Puntos de función y otras técnicas de medición de software (Ibíd). Identificable por el usuario. El término identificable por el usuario se refiere a requisitos definidos para procesos y/o grupos de datos que están acordados y entendidos por usuarios y desarrollados de software (Ibíd). Iteraciones. Entregables pequeños, en periodos cortos de tiempo llamados iteraciones, que duran entre una y cuatro semanas, y cada una es considerada como un proyecto individual (Krebs, 2009). Información de control. Información de control son datos que influyen en un proceso elemental de la aplicación bajo análisis. Ésta especifica el qué, cuándo y cómo serán procesados los datos (IFPUG, 2005). Intención primaria. Se refiere a la cosa más significativa o importante que se espera que realice una función (Ibíd, p. 7-5) Llave foránea. Datos de un ILF o EIF que existen por que el usuario requiere una relación con otro ILF o EIF (Ibíd). Lógica de procesamiento. Cualquiera de los requisitos específicamente solicitados por el usuario para completar un proceso elemental, tal como validaciones, algoritmos, cálculos y lectura o mantenimiento de un archivo (Ibíd). Mantenimiento. El esfuerzo de mantener la ejecución de una aplicación conforme a sus especificaciones, generalmente sin cambiar su funcionalidad o conteo de Puntos de función. El mantenimiento incluye corrección, mejoras menores, conversión, soporte de usuario y actividades de mantenimiento preventivo. Las actividades incluyen eliminación 22

23 de defectos, actualizaciones de software y hardware, optimización o mejora de calidad y soporte de usuario (Ibíd). Medición. Asignación de un valor relativo. Habitualmente en un proceso de mejora, las medidas obtenidas con esta actividad se combinan para formar métricas (Ibíd). Medida. Como un sustantivo, un número que asigna un valor relativo. Algunos ejemplos pueden incluir volumen, peso, Puntos de función o esfuerzo (Ibíd). Medir. Averiguar o valorar comparando con un estándar o unidad (Ibíd). Mejora. La modificación de una aplicación existente (Ibíd). Métrica. Combinación de dos o más medidas o atributos. (Ibíd). Normalización. El proceso por el cual cualquier estructura de datos puede ser transformada por el que diseña la base de datos en un grupo de relaciones normalizadas que no tiene grupos repetidos (Ibíd). Oficina de administración de proyectos (Project Management Office - PMO): Unidad organizacional centralizada para coordinar la administración de proyectos bajo su dominio. También llamada Oficina de administración de programas, Oficina de proyectos u Oficina de programas (PMI, 2004). Póquer de planeación (Planning Poker). Es una técnica descrita originalmente por James Grenning y que se hizo más popular por otros autores como Mike Cohn, la cual es una implementación de la técnica Wide Delphi en los proyectos Agile. Consiste en un método que facilita la comunicación y la colaboración entre expertos quienes trabajan para realizar una estimación sobre un problema (Goodpasture, 2009). Proceso elemental. Un proceso elemental es la unidad de actividad más pequeña de procesamiento que es significativa para el usuario, es autocontenido y deja al negocio en estado consistente (Ibíd, p. 7-5). 23

24 Productividad. Relación entre la cantidad de bienes y servicios producidos en relación a algún concepto (Trujillo, 2006), Producto de software. El producto creado por el trabajo de sistemas de información, es decir el resultado de un esfuerzo de desarrollo de software (IFPUG, 2005). Propósito de la medición. El propósito de la medición de Puntos de función es proporcionar una respuesta a un problema de negocio (Ibíd). Proyecto. Es un esfuerzo temporal que se lleva a cabo para crear un producto, servicio o resultado único (PMI, 2004, p. 5). Puntos de función (Function Points - FPs). Una medida que representa el tamaño funcional del software de una aplicación desde el punto de vista del usuario (IFPUG, 2005). Puntos de relato (Story Points - SPs). Es un número arbitrario, pero consistente, del tamaño de cada relato, llamado Relato de usuario (Krebs, 2009). Punto de vista del usuario. Representa una descripción formal de las necesidades de negocio del usuario en el lenguaje del usuario. Los desarrollados traducen la información de usuario en lenguaje de programación de forma que se pueda proporcionar una solución (IFPUG, 2005). Razón. El resultado de dividir una cantidad medida entre otra (Ibíd). Recursos humanos. Son los recursos (capacidades, habilidades, conocimientos y experiencias que poseen las personas (Fernández-Rios, 1999). Relación en un modelo entidad relación (E-R). Una asociación de interés entre dos entidades. Una relación no tiene atributos y no se cuenta como un RET al contar Puntos de función (IFPUG, 2005). 24

25 Relato de usuario (User Story). Es la manera en que los requerimientos son capturados en la metodología Agile. (Jones, 2007). Salida externa (External Output - EO). Es un proceso elemental que envía datos o información de control fuera de la frontera de la aplicación. El propósito principal de una salida externa es presentar información al usuario a través de una lógica de procesamiento diferente a, o además de, la recuperación de datos o información de control. La lógica de procesamiento debe contener al menos una fórmula matemática o un cálculo, o crear datos derivados. Una salida externa puede también mantener uno o más ILFs y/o alterar el funcionamiento del sistema (Ibíd). Sistema de administración de proyectos. Conjunto de herramientas, técnicas, metodologías, recursos y procedimientos usados para administrar un proyecto (PMI, 2004). Subgrupo obligatorio. Uno de los tipos de subgrupos de tipos de registro elemental (RETs). Subgrupos obligatorios son aquellos en los que el usuario debe utilizar uno de los subgrupos durante un proceso elemental que cree una ocurrencia de los datos (IFPUG, 2005). Subgrupo opcional. Es aquel o aquellos subgrupos en los que el usuario tiene la opción de utilizar uno o ninguno de los subgrupos durante un proceso elemental que añade o crea una ocurrencia de datos (Ibíd). Tasa de transacciones. Medida indicadora de la velocidad en que se procesan las transacciones una computadora. También puede ser equivalente al término "flujo de transacciones" o "velocidad de transacciones" (Ibíd). Tiempo. La unidad más pequeña de tiempo utilizada para calendarizar un proyecto. Las unidades más generalmente usadas son horas, días o semanas, pudiendo ser inclusive trimestres, meses o inclusive minutos. (PMI, 2004). 25

26 Tipo de archivo referenciado (File Type Referenced - FTR). Un tipo de archivo referenciado (FTR) es un archivo de interfaz externa que es leído por una transacción o un archivo lógico interno leído o mantenido por una transacción (IFPUG, 2005). Tipo de elemento de dato (Data Element Type - DET). Un tipo de elemento de dato es un campo único, no repetido, identificable por el usuario (Ibíd). Tipo de elemento de registro (Record Element Type - RET). Es un subgrupo de elementos de datos, reconocible por el usuario, dentro de un ILF o EIF (Ibíd). Usuario. Un usuario está definido como cualquier persona que especifica requerimientos funcionales y/o cualquier persona o cosa que se comuniqué o interactué con el software en cualquier momento (Ibíd, p. 7-5). Valores altamente potenciales (VAL): datos faltantes de los proyectos de desarrollo y que eran requerido para desarrollar los modelos de regresión, los cuales fueron sustituidos por valores estimados con base a promedios de observaciones reales. Valor del factor de ajuste (Value Adjustment Factor - VAF). El valor del factor que indica la funcionalidad general proporcionada al usuario de la aplicación. El VAF se calcula en base a una valoración de las 14 características generales del sistema (GSCs) para una aplicación (Ibíd). 26

27 RESUMEN La industria del software es uno de los pilares de la economía mundial, pues sus productos y servicios son un apoyo fundamental para el funcionamiento de la sociedad y las organizaciones en nuestro tiempo, con un grado de dependencia notable en su correcto funcionamiento. Es común que las organizaciones decidan invertir en sistemas de información para administrarla automáticamente, la cual comúnmente se produce a través de un conjunto de actividades identificado como un proyecto de desarrollo de sistemas. Esta investigación se enmarca en la industria del software y en particular aborda el tema de la cuantificación de la funcionalidad de desarrollo de software bajo el nuevo paradigma conocido como Agile, que forma parte de las tareas de la administración de proyectos de desarrollo de software. El objetivo general de este trabajo es desarrollar modelos de conversión entre los métodos de medición de funcionalidad de software de Puntos de función promovido por el Grupo de Usuarios Internacional de Puntos de función (IFPUG por sus siglas en inglés) y Puntos de relato de Agile, que eficientice los proyectos de desarrollo de software. Estudios previos de conversión entre los métodos de Puntos de función y de Puntos de relato no existen, sólo una hipótesis no comprobada de Capers Jones que establece que un Punto de relato es más o menos equivalente a dos Puntos de función. La aportación de este trabajo es ser el pionero en la investigación de modelos matemático de conversión entre el método de Puntos de función de IFPUG y de Puntos de relato de Agile, a través de su implementación se permitiría eficientar el método de cuantificación de Punto de función en los proyectos de desarrollo de software de Agile. Este trabajo tiene como marco conceptual la metodología de desarrollo Agile, la cual fue implementada de manera parcial dentro de la organización bajo estudio. Dicha organización de Servicios de Tecnologías de Información de carácter mundial y su nombre no se proporciona por cuestiones de confidencialidad. Como resultado de esta investigación se brindan nueve modelos de conversión entre ambos métodos, cuyo uso ayudará a los proyectos de desarrollo de software elaborados con la metodología Agile a abatir costos y en consecuencia a ser más eficientes. 27

28 ABSTRACT The software industry is one of the pillars of the world-wide economy, because its products and services are a fundamental support for the operation of the today s society and all kind of organizations, with a remarkable dependency in its correct operation. A common practice within organizations is to invest in information systems to automate tasks. It usually takes place through a set of activities identified as a system development project. The framework of this research is the software industry; particularly software functionality measurement within the new software development paradigm known as Agile, being this part of the project management activities in software development. The main objective of this work is to develop conversion models between two software functionality measurement methods, Function Points (promoted by the International Function Points User Group - IFPUG) and Agile Story Points, which would allow the Agile software development projects to be more efficient. Previous studies of conversion between those functionality measurement methods do not exist, only a nonverified hypothesis of Capers Jones, whom established that a Story Point is more or less equivalent to two Function Points. The contribution of this work is to be a pioneer in the research of mathematical conversion models between the IFPUG Function Points and Agile Story Points. The need of this research arises from the lack of conversion math models between IFPUG Function Points and Agile Story Points measurement methods, which would allow the Function Points measurement method be more efficient for Agile software development projects. The work is conceived within the Agile framework, which was implemented in the organization under study, such organization is a world-wide Information Technology (IT) services company and whose characteristics had not been described due a confidentiality agreement. The results of this research are nine math conversion models between those two software measurement methodologies under study which would allow Agile software development projects be more efficient. 28

29 INTRODUCCIÓN Esta investigación se enmarca en la industria del software y en particular en los proyectos de desarrollo de software. Su desarrollo se enfoca en la obtención de modelos matemáticos de conversión de medidas de funcionalidad de software que permita eficientar proyectos de desarrollo de software. La investigación se enfocó en esta temática debido a la inexistencia de modelos de conversión entre los métodos de medición de funcionalidad de software de Puntos de función de IFPUG y Puntos de relato de Agile y su relación con la eficiencia de proyectos de desarrollo. El objetivo general de este trabajo fue desarrollar modelos matemáticos de conversión entre los ambos métodos de medición, para mejorar la eficiencia de los proyectos de desarrollo. La hipótesis planteada fue que modelos matemático de conversión entre los métodos de cuantificación del tamaño de la funcionalidad de software de Puntos de función (IFPUG) y Puntos de relato (Agile), permitirían mejorar la eficiencia de los proyectos de desarrollo. Este trabajo tuvo como referencia a los proyectos desarrollados en el marco conceptual de Agile dentro de una organización de Servicios de Tecnologías de Información que utilizan el método de Puntos de función como su forma de medir el tamaño de la funcionalidad desde hace más de 30 años y Puntos de relato como una forma de estimar el tamaño de los requerimientos de usuario en los proyectos creados bajo la metodología Agile. La investigación presentó como aportación práctica se tienen 24 modelos matemáticos de conversión entre el método de Puntos de función promovido por IFPUG y el de Puntos de relato de Agile resultado de esta investigación, de los cuales se proponen nueve (de acuerdo con ciertos criterios definidos en el desarrollo de este trabajo), realizados con base en datos e información de proyectos de desarrollo de software creados bajo la metodología de desarrollo Agile en la compañía bajo estudio. Estos modelos permiten a otros proyectos de desarrollo, estimar el tamaño de la funcionalidad en términos de Puntos de función de IFPUG a partir del valor del número 29

30 de Puntos de relato (regresión lineal simple) y, de manera opcional, del número de iteraciones y del número de Puntos de relato (regresión lineal múltiple). Es importante señalar que todos los análisis de Puntos de función que se utilizaron en la muestra de datos fueron realizados por analistas de Puntos de función certificados por el órgano regulador del método. En el aspecto económico, el proceso de estimación del tamaño de software realizado por un especialista de Puntos de función es una actividad muy costosa, pues el costo del análisis de Puntos de función por un analista certificado es un promedio de $2,500 Dólares americanos por día en EEUU (Jones, 2008), y en la empresa bajo estudio es de $ USD diarios ($30.17 USD por hora), de tal forma que al realizarse de manera prácticamente automática a través de los modelos de conversión propuestos, se reducirán los costos incurridos y por tanto mejorará la eficiencia de los proyectos de software desarrollados bajo la metodología Agile. El ahorro total estimado será de 0.81% del total de horas de desarrollo del proyecto multiplicado por USD (costo por hora de un analista de Puntos de función de la organización bajo estudio). Además esta investigación brinda una aportación metodológica para otros estudios que pretendan abordar algún modelo de conversión entre dos métodos de mediciones de funcionalidad de software y su relación con la eficiencia de proyectos de desarrollo. El contenido de trabajo está conformado de la siguiente manera: Capítulo 1. En él se describen las características y antecedentes de la industria de software desde una perspectiva global y nacional, en el marco referencial de las Tecnologías de Información y Comunicaciones y de manera más específica, en las empresas de desarrollo de software. Además se abordan conceptos generales de la administración del proceso de desarrollo de software, en aquellas organizaciones en las que la estructura organizacional está definida por proyectos. Capítulo 2. En este capítulo se describe la metodología Agile, considerándose como una nueva tendencia en el desarrollo de proyectos de software, aquí se enuncian sus orígenes, fundamentos, actores y métodos que utiliza, además se describe el método de cuantificación de los requerimientos de Puntos de relato (Story Points) y finalmente 30

31 se describen los pasos, definiciones, reglas y ejemplos del método de Puntos de función del Grupo internacional de usuarios de Puntos de función. Capítulo 3. Aquí está contenida una recopilación de los conceptos de eficiencia, efectividad, eficacia y productividad, además se presentan estudios de conversión de diversas unidades de medición de funcionalidad de software, siendo los números aquellos que convierten la unidad de Puntos de función de IFPUG a otras unidades. Capítulo 4. Este capítulo corresponde al método de investigación y en él se describe la situación problemática, el problema, objetivos, pregunta de investigación, tipo y diseño de investigación, hipótesis, justificación, instrumento, variables, población, muestra. Capítulo 5. Aquí se presenta el trabajo de campo realizado en la compañía bajo estudio, comenzando con el análisis cualitativo de conversión de los métodos de medición de funcionalidad de software de Puntos de función de IFPUG) y Puntos de relato de Agile, posteriormente se describe el origen de los datos para el análisis cuantitativo del trabajo, realizado a través de análisis de regresión lineal simple y múltiple de diversos modelos matemáticos desarrollados, después se encuentra el análisis descriptivo relacionado con la eficiencia de proyectos de desarrollo de software y finalmente la discusión. Inmediatamente después se establecen las conclusiones de la investigación, posteriormente se describen las limitaciones de la investigación, se proponen recomendaciones para trabajos futuros y se proporciona la bibliografía correspondiente. 31

32 CAPÍTULO 1. INDUSTRIA DEL SOFTWARE Y LA ADMINISTRACIÓN DEL PROCESO DE DESARROLLO La industria del software, como en muchos otras industrias destaca diferencias significativas entre los países desarrollados y aquellos en vías de desarrollo, destacando las empresas multinacionales con la mayor participación en el mercado. Esta industria se encuentra en el marco de las Tecnologías de Información y Comunicaciones (TICs por sus siglas en inglés) estas últimas reflejan las condiciones de la economía de los países y más específicamente con el PIB per capita, teniendo este último concepto una intima relación con la productividad y competitividad de un país (Zermeño R. y S. Espinosa, 2005). Pero cuál ha sido el desarrollo histórico de esta industria? La respuesta es la evolución histórica de su estudio. 1.1 Industria del software El origen de esta industria está ligado con las primeras computadoras, siendo el primer antecesor una máquina electrónica digital con válvulas de vacío (conocidos como bulbos) llamada Computadora e Integradora Numérica Electrónica (Electronical Numerical Integrator and Computer o ENIAC por sus siglas en inglés) en 1945, dando origen a la primera generación de computadoras, tres años más tarde aparecen los primeros transistores y con ello la segunda generación de computadoras, siendo las más representativas la EDVAC creada por Von Neuman, la EDSAC que incorporaba la primera idea de sistema operativo y la UNIVAC (de Pablos et al., 2004). El surgimiento de la producción de software como actividad independiente, tuvo lugar con la aparición de las primeras computadoras comerciales, siendo en 1955 cuando surgió la primera empresa de software independiente, la Computer Usage Company (CUC), dando paso al boom en las empresas productoras de software (Mochi, 2006). En los años sesentas y setentas, los transistores se pueden imprimir por miles en pastillas de silicio, llamados circuitos integrados, dando paso a la tercera generación de computadoras y con la llegada del primer microprocesador en 1971 patentado por Intel, se da comienzo a la cuarta generación (de Pablos et al., 2004). 32