UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN HERRAMIENTA PARA SOPORTE AL PROYECTO DE MEJORA DE CALIDAD DE PROCESOS CON MODELO CMMI E IDEAL TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGÍSTER EN TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN JESICA ALEXANDRA MADRID MIELES PROFESOR GUÍA: MARIA CECILIA BASTARRICA PIÑEYRO MIEMBROS DE LA COMISIÓN: SERGIO OCHOA DELORENZI AGUSTIN VILLENA MOYA JAVIER PEREIRA RETAMALES SANTIAGO DE CHILE JUNIO 2008
RESUMEN En las diversas industrias, y específicamente, en la industria del software, existen varios determinantes de la calidad de los productos y los servicios, como son: las personas, la tecnología y los procesos, teniendo los procesos una incidencia significativa en la calidad del producto. Para responder a la necesidad de una guía para mejorar los procesos que intervienen en el desarrollo y mantenimiento del software, se crearon los modelos CMMI (Capability Maturity Model Integration) e IDEAL SM (llamado así por las fases que lo componen: Initiating, Diagnosing, Establishing, Acting and Learning). El proyecto de calidad es en general un proceso largo, que implica la colaboración coordinada de varias personas y que se puede ver afectado por el alto índice de rotación del personal y con ello, la pérdida del conocimiento adquirido con respecto a decisiones, actividades realizadas y lógica de uso de artefactos generados, ya que generalmente no queda registrado en ningún lugar. De igual modo, la poca facilidad para incorporar a nuevo personal o visualizar el avance y desarrollo completo del proyecto de mejora, debido a que la información no se encuentra centralizada, genera incertidumbre y no proporciona una adecuada visibilidad en grandes proyectos como el de mejora de procesos. Es por ello que en este proyecto de tesis se elaboró una herramienta que represente una bitácora documental del desarrollo del proyecto de mejora de calidad de procesos implementando CMMI y basado en IDEAL SM. Esta herramienta gestiona de manera centralizada el proyecto de calidad, sus fases, actividades e involucrados; las etapas identificadas en el proyecto tienen una directa correlación con las fases del modelo guía IDEAL SM ; da soporte a la documentación de procesos relacionándolos con el modelo CMMI, lleva una bitácora de las decisiones tomadas y lecciones aprendidas durante el proyecto y almacena los artefactos generados de manera centralizada, permitiendo una visualización de avance de proyecto y de su historial, además de ayudar en la capacitación a nivel de procesos. La herramienta fue validada en línea 1 por un grupo de personas mediante una encuesta de acuerdo a criterios de experiencia y utilidad dentro del marco del desarrollo de un proyecto de calidad. 1 La herramienta puede ser usada en línea accediendo a: http://www.alturasoluciones.com/
Agradecimientos Quiero agradecer antes que nada a Dios, por esta vida tan llena de bendiciones. Agradezco al hombre que no solo es el compañero de vida: mi esposo, sino también mi inspiración, impulso y alegría, gracias a ti David por toda tu sabiduría, apoyo y amor. Agradezco a mis padres y a mis hermanos, que son un pilar muy importante en mi vida, gracias por su apoyo de toda la vida y por su cariño eterno. Y a toda la familia y amigos que nos han apoyado para que cumplamos nuestras metas y sueños, gracias a todos. Un agradecimiento muy especial al personal administrativo y a los profesores de la Universidad de Chile, especialmente Cecilia Bastarrica, por compartir con nosotros sus conocimientos y experiencias y por estar siempre dispuestos a darnos su colaboración. Gracias a nuestros amigos chilenos y extranjeros en Chile, por hacernos sentir como en casa, gracias por su hospitalidad y amistad que ha marcado nuestras vidas. Gracias a todos por hacer de nuestra meta de estar en Chile, una experiencia tan grata e inolvidable.
ÍNDICE DE CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN...1 1.1. PROCESOS...1 1.2. CMMI...2 1.3. IDEAL...5 1.4. PROBLEMA A RESOLVER...7 1.5. SOLUCIÓN PROPUESTA...8 1.6. TRABAJOS RELACIONADOS...10 2. ANÁLISIS DEL SISTEMA...14 2.1. ESPECIFICACIÓN DE REQUISITOS DEL SISTEMA...14 2.1.1. Descripción general...14 Objetivo general...14 Objetivos específicos...14 Definición...15 2.1.2. Requisitos específicos...16 Requisitos funcionales...16 Atributos de Calidad...17 2.1.3. Identificación de Actores y Casos de Uso...17 Descripción de actores del sistema...17 Diagrama de Casos de Uso de alto nivel...18 Descripción de Casos de Uso...19 Diagrama de Casos de Uso del Sistema...20 2.2. MODELO CONCEPTUAL...21 2.3. ESPECIFICACIÓN DE INTERFAZ DE USUARIO...22 3. DISEÑO DEL SISTEMA...25 3.1. CASOS DE USO REALES DEL SISTEMA...25 3.2. ARQUITECTURA DEL SISTEMA...33 3.2.1. Arquitectura física...33 3.2.2. Arquitectura lógica...34 Capa de presentación...35 Capa de negocio...35 Capa de persistencia...36 3.3. ESQUEMA DE BASE DE DATOS...38 4. CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA...45 4.1. ESTIMACIÓN DEL ESFUERZO...45 4.2. METODOLOGÍA DE DESARROLLO...47 4.3. ENTORNO DE CONSTRUCCIÓN...48 5. USO DE LA HERRAMIENTA...50 5.1. INTRODUCCIÓN...50 5.2. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA...55 5.2.1. Creación del proyecto de calidad...55 Crear usuario Jefe de Proyecto...55 Crear Proyecto...56 5.2.2. Menú del sistema...58 5.2.3. Panel de control...58 5.2.4. Gestión de actividades...60 Nueva actividad...61 Editar actividad...62 5.2.5. Configuración...63 Editar proyecto...63 Editar ciclo...64
Activar área de proceso...64 Cerrar ciclo actual...66 Usuarios...68 Nuevo Usuario...68 5.2.6. Procesos de la organización...69 Documentación del proceso organizacional...70 Nuevo subproceso...73 Editar subproceso...74 Actividades del subproceso...75 6. ANÁLISIS DE VALIDACIÓN DE LA HERRAMIENTA...76 6.1. MÉTODO DE VALIDACIÓN...76 6.2. PREGUNTAS PARA VALIDACIÓN...77 6.3. RESPUESTAS OBTENIDAS...78 7. CONCLUSIONES...80 7.1. CONCLUSIONES DEL TRABAJO REALIZADO...80 7.2. PROPUESTAS DE MEJORA...82 8. BIBLIOGRAFÍA...85 9. ANEXOS...86 9.1. DETALLE DE LOS CASOS DE USO...86 9.2. RESPUESTAS DE ENCUESTA...91
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Y TABLAS Figura 1: Áreas de proceso agrupadas por niveles...3 Figura 2: El modelo IDEAL SM...5 Figura 3: Representación de relación entre modelo de referencia, método de evaluación y guía de proceso de mejora...6 Figura 4: Diagrama de Casos de Uso de alto nivel del sistema...19 Figura 5: Diagrama de Casos de Uso para el jefe de proyecto...20 Figura 6: Conceptos y atributos del Sistema...21 Figura 7: Modelo Conceptual del Sistema...22 Figura 8: Mapa de navegación del Sistema...23 Figura 9. Interfaz Caso de uso: Crear proyecto...26 Figura 10. Interfaz Caso de uso: Visualizar Panel de Control...28 Figura 11. Interfaz Caso de uso: Gestionar actividades...29 Figura 12. Interfaz Caso de uso: Cerrar Ciclo actual...31 Figura 13. Interfaz Caso de uso: Seleccionar área de proceso para ciclo...32 Figura 14. Diagrama de arquitectura física de la aplicación...33 Figura 15. Diagrama de arquitectura lógica de la aplicación...34 Figura 16. Diagrama de componentes de la capa de presentación basada en Struts2...35 Figura 17. Diagrama de Capa de Negocio...36 Figura 18. Diagrama de componentes de la capa de persistencia basada con Hibernate...36 Figura 19. Diagrama de arquitectura de alto nivel de Hibernate...38 Figura 20. Tablas de base de datos para soporte de rol y usuario...39 Figura 21. Tablas de base de datos para soporte de plantillas...39 Figura 22. Tablas de base de datos para soporte de comentarios y artefactos...42 Figura 23. Tablas de base de datos para soporte del proyecto...43 Figura 24. Tablas de base de datos para soporte de documentación a procesos organizacionales...44 Figura 25. Representación del modelo cíclico IDEAL SM...51 Figura 26. Estructura general de Proyecto de Mejora de Calidad de Procesos...52 Figura 27. Estructura general de activación de área de proceso...53 Figura 28. Estructura de definición de procesos organizacionales...54
1. INTRODUCCIÓN En este capítulo se describe el marco teórico y a continuación se analiza brevemente la situación actual. Se identifica el problema a resolver y la solución propuesta. Finalmente trabajos relacionados y la motivación de realizar la herramienta. 1.1. Procesos Desde hace algunos años, se observa la tendencia de la industria del software hacia la mejora de procesos de desarrollo de sistemas siguiendo metodologías, mejores prácticas y estándares reconocidos en el mercado. Esta tendencia se ve impulsada por la realidad a la que las empresas se ven enfrentadas cuando sus clientes les solicitan certificaciones que corroboren calidad de sus productos o servicios y de su mantenimiento en el tiempo. Además, de acuerdo a estudios realizados, se ha demostrado que tener un proceso de desarrollo certificado, aumenta la rentabilidad de la empresa [SEI06c]. De igual manera, cuando las estadísticas demuestran que apenas un 29% de los proyectos de software tiene éxito (los proyectos son entregados con todas las funcionalidades completas, a tiempo y con el presupuesto inicial asignado) en Estados Unidos [InfQ06], esto motiva a las empresas a enfocarse en implantar modelos de calidad en el desarrollo del software. Si bien existen varios determinantes de la calidad de un sistema de software, como son las herramientas, las personas y los procesos, ésta se ve alta y directamente influenciada por la calidad del proceso mediante el cual fue creado [SEI06a], ya que los procesos son el marco que guía el trabajo, manteniéndolo coordinado y permitiendo la repetición en la producción de software. Los procesos favorecen estimaciones más predecibles en cuanto a tiempo y costos, y reducen ciertos riesgos en el desarrollo [Pou05]. Por esa misma necesidad, nacieron los modelos de procesos, que en resumen es una colección estructurada de prácticas que describen las características que se espera de un proceso efectivo. Las prácticas incluidas en estos modelos, son aquellas que han demostrado por experiencia que son más efectivas. Uno de los modelos de referencia más utilizados en la 1
actualidad es CMMI (Capability Maturity Model Integration) desarrollado por el SEI (Software Engineering Institute) de la Universidad de Carnegie Mellon de Estados Unidos 2. 1.2. CMMI Este es un modelo para la mejora o evaluación de los procesos de desarrollo y mantenimiento de sistemas y productos de software, que establece un conjunto de prácticas, agrupadas en áreas de proceso PA (Process Area). Para cada área de proceso existe un conjunto de buenas prácticas que deben estar definidas en un procedimiento documentado, deben ser institucionalizadas es decir ser ejecutadas de un modo sistemático y uniforme, medidas, verificadas y la organización debe contar con los medios (recursos, capacitación) para llevarlas a cabo. Cada área de proceso identifica un conjunto de actividades y prácticas interrelacionadas las cuales, cuando son realizadas en forma colectiva, permiten alcanzar las metas fundamentales del proceso. CMMI agrupa estas áreas de proceso en cinco "niveles de madurez", de modo que una organización que tenga institucionalizadas todas las prácticas incluidas en un nivel y sus inferiores, se considera que ha alcanzado ese nivel de madurez. El alcanzar estas áreas se manifiesta mediante el grado de satisfacción de varios objetivos claros y cuantificables. Los niveles se muestran en la siguiente figura: 2 CMMI está registrado en la Oficina de Patentes y Marca Registrada de los Estados Unidos por la Universidad de Carnegie Mellon. 2
Figura 1: Áreas de proceso agrupadas por niveles A continuación se explica brevemente cada uno de los niveles. 1 Inicial.- Las organizaciones en este nivel no disponen de un ambiente estable para el desarrollo y mantenimiento de software. El éxito de los proyectos se basa la mayoría de las veces en el esfuerzo personal, aunque a menudo se producen fracasos y casi siempre retrasos y sobre costos. Los esfuerzos se ven minados por falta de planificación y el resultado de los proyectos es impredecible. 2 Administrado.- En este nivel las organizaciones disponen de prácticas institucionalizadas de gestión de proyectos, existen métricas básicas y un razonable seguimiento de la calidad. La relación con subcontratistas y clientes está gestionada sistemáticamente. 3 Definido.- Además de una buena gestión de proyectos, a este nivel las organizaciones disponen de correctos procedimientos de coordinación entre grupos, formación del personal, técnicas de ingeniería más detalladas y un nivel más avanzado de métricas en los procesos. 3
4 Administrado Cuantitativamente.- Las organizaciones disponen de un conjunto de métricas significativas de calidad y productividad, que se usan de modo sistemático para la toma de decisiones y la gestión de riesgos. 5 Optimizado.- La organización completa está orientada a la mejora continua de los procesos. Se hace uso intensivo de las métricas y se gestiona el proceso de innovación [Wik07]. CMMI se desarrolló para facilitar la adopción de varios modelos de referencia de forma simultánea, y su contenido integra a sus predecesores: - CMM-SW (CMM for Software). - SE-CMM (Systems Engineering Capability Maturity Model). - IPD-CMM (Integrated Product Development). CMMI incluye 4 disciplinas o cuerpos de conocimiento relativos a desarrollo de productos y procesos. Éstas son: - Ingeniería de Software (SW) - Ingeniería de Sistemas (SE) - Desarrollo Integrado de Productos y Procesos (IPPD) - Proveedores (SS) Existen dos representaciones del modelo CMMI o formas de mejoramiento: - Representación continua: Por capacidad de áreas de proceso, para un área de proceso o un conjunto de áreas de proceso. - Representación por estados: De acuerdo a la madurez organizacional, para un conjunto de áreas de proceso a través de la organización. Este modelo establece e identifica claramente diversas áreas que deben ser tomadas en consideración para poder contar con un proceso apropiado para la empresa. De igual manera, considerando que el proceso de desarrollo de software está compuesto por varias actividades multi disciplinarias, este modelo representa un buen marco de trabajo para organizar y priorizar las actividades involucradas y relacionadas con el proceso. Dentro de un proceso de mejora, este modelo de madurez y capacidades describe las características de los procesos efectivos y de esta manera proporciona a la empresa un marco referencial para que ésta, de acuerdo a sus prácticas habituales y a sus procesos definidos, 4
pueda compararlas con este conjunto de mejores prácticas, determinando cuál es su situación actual, objetivos y prioridades de mejora, y de qué manera podrían mejorar sus procesos. Para obtener una correlación entre las prácticas actuales de la empresa y aquellas recomendadas por el modelo, se realizan evaluaciones de acuerdo a un método de evaluación. Uno de ellos es SCAMPI SM (Standard CMMI Appraisal Method for Process Improvement) 3. Estas evaluaciones pueden ser más formales o informales, dependiendo de la etapa en la que se encuentre el proceso de mejora. 1.3. IDEAL Para realizar un proyecto de mejora continua, se debe adoptar una guía o metodología. Una de las más utilizadas es IDEAL SM, llamada así por las fases que componen este método: Initiating, Diagnosing, Establishing, Acting and Learning 3, tal como se muestra en la figura 2. Figura 2: El modelo IDEAL SM 3 SCAMPI e IDEAL son servicios registrados por la Universidad de Carnegie Mellon. 5
Al Iniciar (Initiating) se identifican los objetivos de negocio, se identifican los principales problemas a resolver, se obtiene compromiso y patrocinio de la Dirección, se entrena o informa acerca de los métodos de mejora, y se comunica la iniciativa a la organización. Al Diagnosticar (Diagnosing) se establece la madurez con la que cuenta en ese momento la organización: se identifican fortalezas y áreas de mejora; se definen recomendaciones de mejora. En la etapa de Establecer (Establishing) se desarrolla el plan estratégico de mejora de procesos, se establecen metas de mejora y se desarrollan planes tácticos para abordar las recomendaciones. Al Actuar (Acting) se definen los procesos, se definen las mediciones, se desarrollan proyectos piloto para los nuevos procesos y mediciones, y finalmente se institucionalizan los procesos y las mediciones. Al Aprender (Learning) se identifican y analizan las lecciones aprendidas, se mide el esfuerzo dedicado, se refuerza el patrocinio y compromiso, y se planifica para el siguiente ciclo de mejora. IDEAL SM, al ser un modelo cíclico, permite que la fase Aprender sea la entrada para el inicio de un nuevo ciclo de mejora, impulsando la mejora continua de procesos. El modelo de referencia, el método de evaluación y la guía para la mejora de procesos, se relacionan como lo muestra la figura 3. Modelo de Referencia (CMMI) Método de evaluación (Scampi A, B, C) Guía de proceso de mejora (IDEAL) Figura 3: Representación de relación entre modelo de referencia, método de evaluación y guía de proceso de mejora 6
El modelo de referencia es una representación abstracta de las entidades y relaciones involucradas en el contexto. Provee una guía y representa un marco de trabajo para priorizar acciones. Mediante el método de evaluación se diagnostica qué tan cerca o lejos se encuentra la empresa del modelo de referencia. Finalmente la guía de proceso de mejora determina pasos y actividades necesarios para llevar a cabo el proyecto de mejora, de acuerdo a los resultados del método de evaluación y al modelo de referencia. Esta mejora se enmarca dentro de un plan de calidad que para que tenga éxito, debe ser elaborado considerando: - objetivos de mejoras alineados con los objetivos de negocio, - el compromiso de la dirección y del personal, para que se traduzca en esfuerzo en equipo, - actividad continua aplicando estrategias, - capacidad para medir mejoras cuantitativamente, - seguimiento y difusión de los resultados que se van obteniendo. Debido a que estos proyectos de mejora generalmente requieren varios ciclos y etapas, y de una inversión de tiempo considerable ya que su duración suele ser importante, es recomendable que el avance del proyecto tenga una clara visibilidad; esto puede lograrse mediante la utilización de herramientas que faciliten esta tarea. 1.4. Problema a resolver En el contexto de la producción de software, el proyecto de mejora de procesos, es un proyecto extenso, que requiere de un gran compromiso por parte del equipo de desarrollo, de la gerencia con su auspicio y también de inversión de recursos humanos, económicos, y de infraestructura, entre otros. Según datos recolectados por el SEI, por ejemplo para pasar de nivel 1 a nivel 2 de madurez, en promedio las empresas se toman aproximadamente un año y medio y para llegar a nivel 5 aproximadamente 6 años y medio [SEI06b]. Si se considera todo este tiempo, se presenta un problema relacionado con el cambio de personas y roles en las diferentes áreas de la empresa, y este flujo de personas no es despreciable. Cuando las personas se cambian de trabajo, generalmente se llevan el conocimiento consigo y éste no necesariamente queda registrado. Hablando en el caso específico del proyecto de calidad, el conocimiento que generalmente no queda registrado son: 7
las decisiones tomadas, la ubicación, secuencia y lógica del uso del conocimiento almacenado en artefactos. Las personas que se incorporan a la empresa, no siempre logran tener rápidamente una visión global de los proyectos en los que se involucran y mientras más extenso sea el proyecto, más difícil resulta que puedan adquirir esa visión general de manera rápida si no existe información y gestión centralizada del proyecto. Esto también se aplica al incorporar nuevas personas a un gran proyecto como el de mejora. De igual manera no necesariamente se sigue un estándar de formato, tipo y almacenamiento para documentos y en estos casos, tampoco se conoce cuáles son las últimas versiones que se debe utilizar en el proyecto de mejora, ya que no siempre la documentación que apoya este proyecto está condensada, consolidada y accesible en un solo lugar. En general, por la pérdida de conocimiento, falta de estándares y otras razones que se detallaron anteriormente, se tienen efectos colaterales como que no exista el contexto adecuado para recabar las lecciones aprendidas, y analizar qué salió bien y qué se podría mejorar en los siguientes ciclos. Todo lo expuesto anteriormente provocaría aumento de tiempos y costos indirectos al proyecto de calidad. Es por ello que contar con una herramienta que sirva de guía y resuelva los aspectos mencionados, representaría una gran ventaja para el manejo del proyecto de mejora. 1.5. Solución propuesta Si bien CMMI no es una normativa en la que se especifique cómo se debe implementar una mejora de procesos ni obliga el uso de ninguna herramienta, un factor favorable a la exitosa implementación de este modelo, puede ser contar con una herramienta que de soporte y que sea una guía para la gestión del proyecto de calidad y de igual manera, facilite la transición hacia CMMI. El contar con una herramienta de soporte al proceso de mejora, permitiría que el proyecto contenga toda su información consolidada y con una estructura correspondiente al proceso de mejora, que represente una bitácora donde se puedan almacenar las lecciones aprendidas y mejoras desarrolladas en este proceso. Esto es muy valioso considerando todos los 8
involucrados en el proyecto (auspiciador, Engineering Process Group EPG, equipos de trabajo), ya que mantener una apropiada visibilidad permitirá facilitar y alentar el intercambio de información, realizar acciones y tomar decisiones en el momento que sean necesarias, así como bajar el nivel de incertidumbre muchas veces provocado por proyectos de esta magnitud. De igual manera, considerando que estos proyectos de mejora pueden llevar un tiempo considerable en realizarse, es importante tomar en cuenta que a medida que avance el proyecto se van a incorporar nuevas personas o inclusive algunas serán reemplazadas. Es por ello, que es muy valioso, que si una nueva persona se incorpora tenga toda la información a mano y pueda ver qué se ha hecho, cuál es el avance de las actividades y qué otras tareas están por venir. Por todo lo expuesto anteriormente, el objetivo de esta tesis es el construir una herramienta que de soporte al jefe de proyecto de calidad en el manejo de un proyecto de mejora de procesos de acuerdo a los modelos CMMI e IDEAL SM. Específicamente que permita llevar el historial del desarrollo del proyecto de mejora como son: - bitácora que refleje qué decisiones se tomaron en relación al proyecto, - almacenar artefactos que se generaron como parte del proyecto (documentos, imágenes, procesos, entre otros) y - documentar los procesos, todo esto de manera organizada, correlacionada y correspondiente con el modelo IDEAL SM y CMMI como modelo de referencia. Además que la herramienta facilite: - Definir el plan del proyecto de mejora de la calidad, etapas e hitos. - Definir responsables, tareas, entregables y fechas. - Monitorear avance del proyecto. Y, todo esto, ligado a un repositorio para que los documentos que se vayan generando se registren automáticamente. Lo valioso de tener una herramienta con estas características es que la información estaría concentrada en el sistema, sería fácil reutilizarla y analizarla cuando se requiera, por lo que sería un gran soporte para el proyecto de mejora de procesos de software en tareas como visualización de avance de proyecto y de su historial, además de ayudar en la capacitación a nivel de procesos y su correlación con el modelo de referencia CMMI, aspectos que son relevantes para un exitoso proceso de mejora [Per06]. 9
1.6. Trabajos relacionados Al realizar una investigación, se han encontrado herramientas de soporte para varios aspectos relacionados con un proyecto de mejora de procesos, como son: - evaluación del proceso - estimación y monitoreo de proyectos - seguimiento del ciclo de vida de desarrollo de software - documentación del proceso - registro de métricas de software En un sitio web especializado donde se encontró la mayor cantidad de herramientas de soporte para un proceso de mejora, la mayoría de las herramientas detalladas están orientadas a realizar auto evaluaciones y a ayudar a la incorporación de procesos y seguimiento de proyectos de software, mas no a dar soporte al proceso de mejora como tal. De igual manera, en ese sitio se encontraron empresas que se orientan a dar asesoría, consultoría, entrenamiento y a brindar su conocimiento y experiencia con respecto a la mejora de procesos en general, pero no ofrecen herramientas concretamente [SPIP06]. Se vio particularmente: - Agile SPI Process Manager Tool, de la Universidad del Cauca Colombia [PF06]. Esta herramienta permite la administración de un proyecto de mejora y gestiona actividades, responsables, roles, recursos y productos de trabajo asociados a este tipo de proyecto y fue creada como complemento de la tesis: Proceso Ágil para la Mejora de Procesos de Software: Agile SPI - Process. Este es un prototipo que fue construido en el marco de la creación e investigación del Agile SPI Process que es un proceso ágil para la mejora de procesos de software orientado a las Pymes. De lo que se pudo observar de la versión del prototipo a la que se tuvo acceso, el enfoque fundamental y la esencia de dicha tesis fue la creación del proceso ágil y no la herramienta como tal. Este prototipo fue construido como soporte de la tesis, por lo que sus funcionalidades son básicas con respecto a lo que se propone en el presente trabajo, sin embargo el enfoque de la herramienta es muy similar al que se propone en esta tesis. Aunque no se considera una opción extenderla, posiblemente se usarán algunos de sus conceptos como inspiración. En cuanto a herramientas de apoyo para implementación de las diferentes áreas de proceso, se ha visto particularmente: 10
- Rational Suite de IBM que ofrece un conjunto de soluciones que dan soporte a los procesos [IBM06]. Entre sus características considera generación de código desde modelos, manejo de requerimientos integrado, entrega de reportes de defectos y de estatus de avance de actividades, versionamiento, testing automático, análisis de performance, configuración de procesos, gestión de configuración, entre otras. Se deduce de esta descripción, que esta suite ofrece soporte a varias áreas consideradas dentro del modelo de CMMI, pero no está orientada específicamente a dar soporte al plan de mejora de calidad. Las herramientas que componen esta Suite son Team Unifying Platform, PurifyPlus for Windows, Rose Enterprise y Robot. Team Unifying Platform incluye a su vez herramientas como: o Method Composer que contiene librerías de procesos que pueden ser configuradas y personalizadas y que contienen guías y mejores prácticas incluyendo RUP. o Requisite Pro que provee herramientas para facilitar la definición, organización y trazabilidad de requerimientos, o ClearCase LT provee software de administración de configuración por medio de control de versiones, o ClearQuest provee reporte de defectos y seguimiento de cambios, o TestManager provee una consola central para la administración, ejecución y reporte de actividades de pruebas. Estas pruebas incluyen pruebas unitarias, de regresión y de rendimiento. - Kanav de Vates, está compuesto de una serie de módulos para el soporte a un proyecto de mejora de CMM [Vat03]. Considera la gestión de requerimientos (K-request), planificación de proyectos (K-project), seguimiento y supervisión a través de paneles de control, gestión de subcontratación de software, aseguramiento de calidad de software, gestión de configuración de software, definición del proceso de la organización (Kprocess), y gestión de entrenamiento, entre otras. De acuerdo a su descripción, este producto tiene una clara orientación hacia la implementación del proyecto de mejora con el modelo CMM, aunque al momento de consultarla aún no se mencionaba su actualización de soporte para CMMI. Estas dos herramientas están orientadas a dar un soporte completo en cuanto a la implementación de las áreas de proceso del modelo CMMI. Este aspecto no está considerado como objetivo de la presente tesis. 11
Se presenta a continuación una tabla comparativa con el resumen de las características que se encontraron en los sistemas evaluados: Herramienta AgileSPI Process Manager Tool Rational Suite Kanav Simple Enfoque Soporte a la administración de un proyecto de mejora de procesos. Características Gestiona actividades, Otras Características responsables, roles, recursos y productos de trabajo. Prototipo creado en el marco y como soporte a tesis. Soporte específico a las áreas de proceso. Implementación de varias de las áreas de proceso del modelo CMMI. Soporte a determinadas a las áreas de proceso. Módulos para gestión de requerimientos, planificación de proyectos. Definición del proceso de la organización. Soporte a la implantación de un proyecto de mejora de procesos basado en CMMI y de acuerdo a modelo IDEAL. Gestión centralizada del proyecto de calidad, ciclos, fases, actividades, responsables, documentos generados y lecciones aprendidos del mismo. Proporciona una guía documentada de los modelos CMMI e IDEAL. Modelos base Agile SPI Process RUP CMM CMMI e IDEAL Tabla 1. Tabla comparativa con características de sistemas evaluados La ventaja de utilizar estas herramientas, está en que recogen las mejores prácticas de cada modelo base y se orientan en las necesidades de cada grupo a los que apunta la herramienta, apoyando diversas mejoras en diferentes áreas de procesos. Por otro lado, el tiempo que le lleva a una empresa incorporar el conocimiento necesario para utilizar correctamente y aprovechar todas las funcionalidades ofrecidas por las herramienta, varían de acuerdo a la herramienta, así por ejemplo podríamos calificar a Rational 12
Suite como la que requiere mayor esfuerzo y especialización para su aprendizaje y manejo. Las otras herramientas tendrían una curva de aprendizaje con rango entre moderado y rápido. Con respecto a la presencia en el mercado de cada una de estas herramientas, no puede ser comparado, ya que su enfoque de comercialización y presencia en la industria son completamente diferentes. Es importante considerar que probablemente por medio del uso de estas herramientas, se lograría alcanzar los objetivos propuestos de la presente tesis, ya que incorporan las mejores prácticas y bases sólidas para que el modelo de referencia CMMI pueda ser completado y seguido. Sin embargo, su enfoque principal y fortaleza radica en apoyar el cómo se deben implementar las áreas de proceso, y no en el qué se está implementando y la recolección de información que se genera como parte del proyecto de mejora, que es el enfoque propuesto en esta tesis. 13
2. ANÁLISIS DEL SISTEMA En este capítulo se determina la funcionalidad deseada y se presentan los requisitos identificados, los mismos que son una descripción de las necesidades de la herramienta. Además se afinan las funcionalidades y cualidades del sistema mediante: la descripción del dominio del problema por medio del modelo conceptual, la descripción del ambiente operacional del sistema y la especificación de la interfaz de usuario de la herramienta. 2.1. Especificación de requisitos del Sistema Se describe de manera general de la herramienta, se especifican los requisitos específicos y se identifican los actores y casos de uso. 2.1.1. Descripción general Objetivo general El objetivo del sistema es dar soporte al jefe de proyecto de calidad en el manejo de un proyecto de mejora de procesos de acuerdo a los modelos CMMI e IDEAL SM. Objetivos específicos Los objetivos específicos de esta herramienta son: - Automatizar la gestión de tareas y procesos específicos dentro del proyecto de mejora. - Proporcionar una planificación y administración guiada y centralizada del proyecto de mejora. - Apoyar a que el proceso de mejora cuente con etapas definidas y material descriptivo de ayuda, logrando una presentación efectiva de información del proyecto. - Proporcionar visibilidad durante todo el proyecto para los diferentes involucrados, permitiendo el seguimiento del proyecto. - Gestionar y centralizar artefactos generados a través del proceso de mejora. 14
Definición Esta es una herramienta Web orientada a dar soporte en la gestión del proyecto de mejora de calidad de procesos basada en los modelos CMMI e IDEAL SM. Será denominada como Sistema de Implementación de Mejora de Procesos: SIMPLe. La herramienta representa una bitácora documental del desarrollo del proyecto de mejora de la calidad de procesos, en donde se puedan registrar fácilmente mediante actividades, comentarios y artefactos, cómo se va produciendo el desarrollo del proyecto de mejora de procesos, su historia, las decisiones tomadas y lógica de uso de los artefactos generados. El objetivo al gestionar este conocimiento, es refinar los siguientes ciclos del proyecto para que éstos sean más efectivos. Se recogen, analizan y agregan a la base de conocimiento, las lecciones aprendidas, para con ello hacer correcciones y ajustes necesarios para los siguientes ciclos del proyecto. El sistema permite registrar y justificar cómo se llegaron a tomar decisiones importantes del proyecto, qué sucedió en cada uno de los ciclos, cómo se lograron las metas, facilitando el capturar y compartir conocimiento entre los diferentes participantes. Además la herramienta ofrece una guía estructurada ya que, por medio de una fácil configuración, se puede administrar y seguir el proyecto de mejora, que estará compuesto de varios ciclos, que a su vez contendrán fases correspondientes a las del modelo IDEAL SM. Esta herramienta permite: - gestionar de manera centralizada el proyecto de calidad, sus fases, actividades e involucrados, - correlacionar las etapas identificadas en el proyecto con las fases del modelo guía IDEAL SM, - llevar una bitácora de las decisiones tomadas y lecciones aprendidas durante el proyecto, mediante la incorporación sencilla de comentarios en donde éstas puedan ser descritas, - dar soporte a la documentación de los procesos de la organización, relacionándolos con las áreas de proceso del modelo CMMI, - y almacenar los artefactos generados de manera centralizada proporcionando una visualización de avance de proyecto y de su historial, al contar con un panel de control. 15
2.1.2. Requisitos específicos Requisitos funcionales A continuación se presenta un listado con la descripción de las funciones con las que debe contar el sistema. - El sistema permitirá al jefe de proyecto planificar y organizar el desarrollo del proyecto de mejora de calidad de procesos, contando con una guía ajustada al modelo para manejo de proyectos de mejora de procesos: IDEAL SM. - El sistema permitirá que el jefe de proyecto de mejora de calidad de procesos gestione de manera centralizada y estructurada: el proyecto, sus ciclos, fases, actividades, involucrados (responsables), artefactos generados y lecciones aprendidas del mismo. Se consideran artefactos todos los productos tangibles del proyecto, las cosas que el proyecto produce o usa para componer el producto final (modelos, documentos, imágenes, archivos, código, ejecutables u otros elementos en general). - El sistema permitirá que el jefe de proyecto de mejora de calidad de procesos defina los usuarios involucrados en el proyecto y les asigne su rol dentro del proyecto, pudiendo ser: responsables de área de proceso, miembro del EPG o del Comité Ejecutivo. Estos usuarios también podrán acceder al sistema. - El sistema permitirá que el jefe de proyecto de mejora de calidad de procesos defina actividades (tareas), responsable (usuario) y tiempo para ejecutarlas. - El sistema permitirá que los usuarios del sistema registren la bitácora del desarrollo del proyecto, recolectar la historia de evolución de sus elementos (por ejemplo artefactos generados y sus versiones, actividades y su duración), lecciones aprendidas (comentarios) de las decisiones tomadas o lógica de uso de artefactos. - El sistema proporcionará la opción de que el jefe de proyecto seleccione y especifique el área o las áreas de proceso que serán gestionadas o mejoradas en el ciclo actual. En un ciclo se podrán gestionar una o varias áreas de proceso y las áreas pueden ser gestionadas en uno o varios ciclos. - El sistema brindará la posibilidad de visualizar el avance y el estado del proyecto. - El sistema permitirá visualizar el historial y el desarrollo del proyecto, es decir permitirá acceder a toda la información tanto del ciclo actual que será identificado como activo y abierto, como de los ciclos pasados que serán identificados como inactivos y cerrados. La información de los ciclos inactivos no podrá ser modificada, sólo visualizada, sin embargo sí se podrán añadir comentarios. - El sistema brindará soporte a la documentación de los procesos organizacionales y su correlación con las áreas de proceso del modelo de referencia CMMI. 16
Atributos de Calidad Se describen a continuación los atributos definidos para el sistema: - El sistema deberá proveer al usuario una interfaz gráfica que sea amigable, es decir que sea lo suficientemente fácil de utilizar. Se proveerá al usuario mensajes, ayuda contextual e información útil en línea referente a los modelos CMMI e IDEAL SM para que puedan ser consultados por el usuario. En una escala de 1 (poco amigable) a 7 (muy amigable), el sistema deberá ser valorado al menos con un 4 que implica que el sistema es lo suficientemente amigable y fácil para ser usado. - El sistema deberá ser usable, es decir la navegación debe resultar entendible, intuitiva y la información relevante debe ser fácil de encontrar. En una escala de 1 (poco usable) a 7 (muy usable), el sistema deberá ser valorado al menos con un 4 que implica que el sistema es lo suficientemente usable para ser utilizado por un usuario con conocimientos básicos de los modelos CMMI e IDEAL SM y de gestión de proyectos de mejora. - El sistema deberá ser mantenible y extensible, para que funcionalidad pueda ser añadida en un tiempo y con esfuerzo moderado. La herramienta debería poder ser desarrollada incrementalmente. - El sistema deberá ser Web. Los usuarios podrán ingresar al sistema, a través del navegador. No existen restricciones específicas con respecto a los browsers y sus versiones, mas deberá funcionar al menos en Internet Explorer, Mozilla Firefox y Opera. 2.1.3. Identificación de Actores y Casos de Uso En esta sección se presenta la identificación de los actores del sistema, de los casos de uso que describen la secuencia de eventos que utiliza el sistema para completar un proceso determinado y sus correspondientes diagramas. Descripción de actores del sistema Los actores identificados que interactúan con el sistema son: 17
Actor Jefe de Proyecto Responsable de Área EPG Comité Ejecutivo Definición El jefe de proyecto administrará y coordinará el proyecto de mejora de calidad de procesos. Maneja toda la información relacionada y generada, así como coordina con los diferentes involucrados del proyecto. El jefe de proyecto será el que administre toda la aplicación y tenga todos los permisos sobre el sistema. El responsable del área de proceso implementa las actividades de proyecto, específicamente lo referente al área de proceso asignada a su equipo de trabajo. Podrá administrar las actividades y artefactos relacionados al área de proceso designada. Engineering Process Group. Facilita y coordina el proyecto, guía las actividades mas no implementa. Podrá consultar y visualizar toda la documentación; además podrá añadir y visualizar lecciones aprendidas del proyecto. El comité ejecutivo auspicia el proyecto, provee recursos, monitorea avance proyecto, provee guía y acciones correctivas cuando es necesario. Podrá consultar y visualizar toda la documentación; además podrá añadir y visualizar lecciones aprendidas del proyecto. Diagrama de Casos de Uso de alto nivel Se muestra a continuación el diagrama de los casos de uso de alto nivel simplificado: 18
Figura 4: Diagrama de Casos de Uso de alto nivel del sistema Descripción de Casos de Uso En la siguiente tabla se muestran los casos de uso de alto nivel y sus correspondientes casos esenciales. Para mayor detalle sobre los casos de uso esenciales, favor ver Anexo 1. CU alto nivel Gestionar proyecto de mejora de calidad de procesos CU esenciales Crear proyecto de mejora de calidad de procesos Gestionar usuario Gestionar actividades Cerrar ciclo actual Seleccionar área de proceso para ciclo actual Gestionar artefactos Añadir y visualizar comentarios Visualizar historial de cambios 19
Ingresar al sistema Gestionar área de proceso Visualizar proyecto Ingresar al sistema Gestionar documentación de procesos organizacionales Visualizar panel de control Diagrama de Casos de Uso del Sistema Se muestra a continuación el diagrama de los casos de uso para el jefe de proyecto: Figura 5: Diagrama de Casos de Uso para el jefe de proyecto Este diagrama resume todas las funciones disponibles en el sistema, ya que el rol de jefe de proyecto puede realizarlas todas. 20
2.2. Modelo Conceptual Un modelo conceptual explica los conceptos más significativos en un dominio del problema, identificando atributos y asociaciones. En la siguiente figura se muestran los conceptos identificados para el sistema, y sus atributos. Figura 6: Conceptos y atributos del Sistema Un usuario del sistema cumple un rol y gestiona un proyecto. Este proyecto está compuesto de uno o varios ciclos. El ciclo tiene 5 fases que son: iniciar, diagnosticar, establecer, actuar y aprender, y contienen una o varias actividades. La actividad puede tener comentarios y/o artefactos. Una o más áreas de proceso son gestionadas en uno o más ciclos. Un área de proceso se encuentra en un nivel de CMMI y debe cumplir un objetivo genérico y varios objetivos específicos, los cuales se cumplen mediante prácticas genéricas y prácticas específicas, respectivamente. En la siguiente figura se muestra el modelo conceptual obtenido en base a los requisitos, conceptos y definiciones del sistema. 21
Figura 7: Modelo Conceptual del Sistema 2.3. Especificación de Interfaz de usuario Se presentan a continuación un listado general de las especificaciones de la interfaz gráfica: - Es un sistema basado en Web con funcionalidades avanzadas de DHTML (Dynamic HTML). 22
- La interfaz de la herramienta cuenta con dos secciones: la izquierda en la que se realizan las acciones propias del manejo de la herramienta como ingreso y modificación de información. En el lado derecho se despliega ayuda contextual, es decir, información útil correspondiente al contexto de trabajo de la sección izquierda que se encuentre desplegada en ese momento. - Existe una barra de menú en la parte superior de las pantallas que permite la activación de diferentes opciones de la herramienta. - Los campos poseen una descripción acerca de la información que contienen. - Los posibles mensajes de error se muestran en la misma pantalla en la parte superior. El siguiente diagrama ilustra la estructura de navegación de la herramienta: Figura 8: Mapa de navegación del Sistema Esta figura representa el conjunto de páginas y sus relaciones navegacionales que son proporcionadas dentro de la herramienta. 23
Al ingresar al sistema se presentan dos opciones: si no existe un proyecto de mejora de calidad de procesos se lo puede crear o hacer login en el sistema. Al finalizar cualquiera de estas dos acciones se muestra el panel de control desde el cual, mediante el menú, se pueden acceder a las diversas funcionalidades que presenta el sistema. La herramienta está construida de manera que pueda existir más de un proyecto de mejora de procesos de manera simultánea. 24
3. DISEÑO DEL SISTEMA Una vez que se ha realizado el análisis y se han obtenido los requisitos del sistema, se definieron los casos de uso reales del sistema apoyados por la creación de un prototipo estático navegacional (páginas Web). De igual manera se realizó un diseño completo de la base de datos, basado en el modelo conceptual previamente definido y se determinó la arquitectura que debía tener la aplicación. En el presente capítulo se describe cómo se logra obtener un diseño que da soporte a todos los requisitos planteados, gracias a la combinación de la utilización de los enfoques Top-down y Bottom-up. El enfoque Top-down enfatiza el conocimiento completo del sistema y el enfoque Bottom-up privilegia el análisis detallado de los elementos base del sistema. Para el sistema, se utilizó el enfoque Top-down definiendo la capa de presentación por medio de la construcción del sitio Web estático navegable, que al representar visualmente los requisitos, permitió refinar el alcance del sistema y los requisitos. El enfoque Bottom-up se produjo mediante una exhaustiva definición de la base de datos y reutilización de componentes existentes. 3.1. Casos de Uso Reales del Sistema A continuación se detallan los casos de uso reales y el curso normal de eventos para ciertos casos de uso representativos como: Crear proyecto de mejora de calidad de procesos, Visualizar panel de control, Gestionar actividades, Cerrar ciclo actual y Seleccionar área de proceso para ciclo actual. Nombre Actor Propósitos Crear proyecto de mejora de calidad de procesos Jefe de Proyecto Crear el proyecto de mejora de calidad de procesos y además al usuario jefe de proyecto, los ciclos, fases y actividades para el primer ciclo del proyecto. 25
Descripción Este caso de uso representa una funcionalidad importante ya que implica la configuración y creación del proyecto. Figura 9. Interfaz Caso de uso: Crear proyecto Acción de los actores 1. El jefe de proyecto ingresa al sistema para crear el proyecto. El jefe de proyecto pulsa sobre link para crear el proyecto. 3. El jefe de proyecto ingresa sus datos: nombre, apellido, email, teléfono, usuario y password. 5. El jefe de proyecto ingresa datos de proyecto: nombre, descripción, objetivos del proyecto, fecha de finalización estimada. El jefe de proyecto puede anexar también al proyecto un artefacto y comentarios. El jefe de proyecto especifica Respuesta del Sistema 2. Muestra la pantalla para creación del usuario jefe de proyecto. 4. Verifica datos ingresados. Muestra la pantalla para creación del proyecto. 6. Verifica datos ingresados. Almacena los datos y crea el usuario que ejercerá el rol de jefe de proyecto, quien será el administrador de toda la aplicación y tendrá todos los permisos sobre el sistema. 26
tipo de detalle (plantilla) de las actividades de cada fase. 7. Crea el proyecto de mejora de procesos, la fecha de inicio del proyecto, será la fecha actual de creación. Almacena el archivo y comentario en caso de que hayan sido ingresados y crea el primer ciclo del proyecto y sus fases: Iniciar, Diagnosticar, Establecer, Actuar y Aprender. 8. Crea actividades para cada fase basado en el tipo de plantilla especificada. Existen dos tipos de plantillas: básica o avanzada. Al crearse el ciclo con la plantilla de actividades básicas, las fases serán creadas únicamente con ciertas actividades generales para cada fase. Al crearse el ciclo con una plantilla de actividades avanzadas, las fases serán creadas con actividades más detalladas para cada fase. Las actividades de la plantilla tienen asignada una duración, por lo que las actividades son creadas considerando la fecha actual de creación del proyecto y su duración respectiva. Por ejemplo, la primera actividad, tendrá una fecha inicial igual a la fecha actual de creación del proyecto. La siguiente actividad a ser creada, tendrá por fecha inicial, la fecha en la que, de acuerdo a la duración de la actividad anterior, la actividad anterior terminó y por lo tanto la nueva actividad empieza. 9. Despliega en la pantalla de Panel de Control todos los elementos creados. Nombre Actor Propósito Descripción Visualizar panel de control Usuario (Jefe de proyecto, Responsable de área, EPG o Comité Ejecutivo) Visualizar avance y estado de proyecto, así como actividades dentro del proyecto. Este caso de uso representa la funcionalidad de visualización del avance y estado del proyecto, mostrando todos los ciclos, fases y áreas de proceso que hayan sido trabajadas en el proyecto de mejora hasta el momento. 27
Figura 10. Interfaz Caso de uso: Visualizar Panel de Control Acción de los actores 1. El usuario visualiza desarrollo de proyecto. El usuario pulsa sobre link para visualizar desarrollo de proyecto. Respuesta del Sistema 2. Muestra una pantalla con dos claros elementos para visualización de avance y estado del proyecto. En la parte superior se muestran todos los ciclos abordados, las fases y las áreas de proceso seleccionadas en ese ciclo. Se muestra el ciclo actual (activo) abierto. Se puede navegar a través de los ciclos, fases y áreas. Al hacer click sobre el nombre del ciclo, se muestra su pantalla de configuración. Al hacer click sobre el nombre de una determinada fase, se muestra un listado de actividades filtradas de acuerdo a la fase y ciclo seleccionados. Al seleccionar una determinada área de proceso, se desplegarán todas las actividades filtradas por el área de proceso especificada. 3. Muestra en la parte inferior, listados de las actividades planificadas para el desarrollo del proyecto. Se muestra un listado de mis próximas actividades, actividades vencidas sin empezar y otro listado de las últimas actividades terminadas. Se muestran listadas 10 de cada una. Al hacer click sobre "Ir a:..." se muestra un listado de las actividades filtradas de acuerdo al criterio especificado. Al hacer click sobre una de las actividades listadas, específicamente 28
sobre la fecha, se presenta la pantalla para edición de la actividad especificada. Nombre Actor Propósito Descripción Gestionar actividades Jefe de Proyecto, Responsable de área El usuario podrá gestionar actividades, es decir visualizar una lista de actividades, crear, modificar o eliminar actividades. Este caso de uso representa la funcionalidad de gestión de actividades. Figura 11. Interfaz Caso de uso: Gestionar actividades Acción de los actores Nombre 1. El usuario gestiona actividades, es decir visualiza una lista de actividades, crea, modifica o elimina actividades.. Respuesta del Sistema Listar actividades 2. Muestra las actividades de acuerdo a los criterios de filtro que hayan sido seleccionados. En la parte superior se muestra información del ciclo activo y se puede crear una nueva actividad. En la siguiente sección, se especifican los criterios mediante los cuales se filtrarán las actividades. En la siguiente sección se muestran listadas las actividades, de acuerdo a los criterios de filtrado especificados. Estas actividades pueden ser editadas, haciendo click sobre su identificador (ver editar actividad) o pueden ser eliminadas, seleccionándolas en la correspondiente opción de Eliminar. 29