Оценка качества инженерной деятельности при разработке программных систем

Тема 3. Эффективность проектирования. Оценка инженерной деятельности. Оценка продукта разработки.

Структура задач оценки эффективности ИС. Показатели эффективности. Составляющие факторы оценки качества инженерной деятельности при проектировании ИС, структурные, функциональные, конструктивные критерии эффективности. Составляющие факторы оценки качества технологии разработки ИС. Основные свойства показателей качества. Теория праксеологии в проектировании ИС.

Эффективность разработки ПС связана с поиском технически и экономически выгодных инженерных решений. Продукт современной инженерной деятельности должен быть конкурентоспособным. Инженерная деятельность должна быть рентабельна, выгодна, приносить прибыль, которая будет стимулировать инженерную и научную деятельность.

При разработке ПС приходится решать проблемы, тесно связанные с оценкой эффективности (например, эффективность производительности фирмы проектировщика или эффективность тиражирования ПС или эффективность трудозатрат и т.д.). Эти проблемы, в свою очередь, тесным образом связаны с комплексом задач (см. рис.1.6) решение которых зависит от разных групп оценщиков.

· Разработчики ПС – руководители подразделений, системные аналитики, программисты сталкиваются с проблемами, которые можно существенно облегчить, если использовать научно обоснованные технические приемы и оценки их проектной деятельности.

· Потребители ПС – заказчики, покупатели, пользователи, сталкиваются с задачами потребительской оценки приобретаемой ПС.

Рис.1.6. Структура задач оценки эффективности разработки программных систем EDA-технологии.

Теория моделирования ПС еще недостаточно разработана, чтобы на любой стадии разработки можно было бы воспользоваться количественными закономерностями для оценки эффективности инженерных решений. Эта ситуация хорошо иллюстрируется почти исключительно описательным, качественным подходом, используемым в современной научной литературе [9,14,21,30,40,55,59 и др.]. Такой подход являет собой форму субъективного описания. Научный же подход требует интерпретации субъективных определений в чисто технические термины, которым может быть придана количественная форма и которые, следовательно, можно оценить объективно. Однако ряду важных понятий на сегодняшний день не придумана количественная мера представления (например, структурность представления, легкость использования и др.). Как правило, такие понятия соотносят с функциональными аспектами моделирования ПС.

Модели представления проектных решений определяют совокупность понятий, привлекаемых для описания, как организации самого процесса инженерного проектирования, так и разрабатываемой программной системы. Возникает проблема EDA-технологии в оценке эффективности проводимых работ в разрезе как оценки качества технологии разработки ПС, так и оценки качества разрабатываемой ПС (рис.1.7). Рассмотрим пути решение этой проблемы с позиций парадигм апрагматической и прагматической методологий.

Рис.1.7. Оценка качества инженерной деятельности при разработке ПС.

1. Проблема эффективности оценки качества разрабатываемой программной системы.

Данную проблему будем относить к апрагматическим проблемам, а соответствующие оценки качества - к разряду структурных критериев эффективности. Программная система имеет единую цель функционирования - обработку информации, характеризуемую управляющими воздействиями, входными и выходными данными, алгоритмом обработки. Однако, являясь по своей сущности сложной системой, т.е. имея, иерархическую структуру с несколькими уровнями группирования и подчиненности отдельных модулей, каждый из которых имеет свою целевую задачу, программная система вызывает трудности с выявлением единого обобщенного критерия эффективности функционирования. Действительно, каждый отдельный компонент (модуль) системы имеет свой специфический частный критерий, как правило, не совпадающий и играющий подчиненную роль по отношению к критерию эффективности всей системы [97,103,113].

Еще одной проблемой является проблема выбора критерия эффективности при наличии обычно нескольких более или менее равнозначных критериев, каждый из которых может стать доминирующим в зависимости от внешних условий и состояния системы [30,68,152]. Это обусловлено наличием внешней среды и тем, что каждая сложная система может являться подсистемой системы высшего уровня. Поэтому при моделировании ПС приходится ограничиваться анализом критериев качества для некоторых типовых условий функционирования сложных систем, выделять необходимые для оптимизации параметры, оценивать влияние системы высшего уровня на выбор показателя качества.

Структурные критерии эффективности разделим на два вида: функциональные и конструктивные критерии качества.

· Функциональные критерии качества отражают уровень соответствия разработанной ПС ее целям функционирования, характеризуют особенности специфики применения ПС в соответствии с их целевым назначением (точность представления данных, диапазоны изменения параметров, время обработки, адаптивность к внешним воздействиям, достоверность результатов и др.). Функциональные критерии различны, и соответствуют разнообразию областей применения программных средств.

· Конструктивные критерии качества программных средств более или менее инвариантны к их целевому назначению и основным функциям (сложность программ; корректность программ, надежность функционирования; удобства доступа к данным и т.д.).

Отметим, что между функциональными и конструктивными критериями, как правило, прослеживается прямая зависимость и в ряде случаев функциональную оценку можно сопоставить с соответствующей конструктивной (например, очевидно, что с увеличением количества элементов в системе (конструктивная сложность), уменьшается ее надежность при прочих равных условиях).

В некоторых случаях функциональные критерии можно свести к некоторым показателям обобщенной экономической эффективности применения программ в жизненном цикле. Эта экономическая эффективность может характеризоваться величиной экономии трудозатрат, энергии, материалов и т.д., выраженных через их стоимость или некоторый другой эквивалент. Эффективность функционирования программных средств проявляется на этапе эксплуатации и возрастает по мере проведения модернизаций в процессе сопровождения.

2. Проблема эффективности проводимых работ в разрезе оценки качества технологии разработки ПС.

Программные системы будем характеризовать как сложные системы с высокой стоимостью, с длительными сроками инженерного проектирования и изготовления. Таким образом, ПС следует рассматривать во всей полноте прагматических проблем, связанных с моделированием, исследованием, изготовлением, внедрением и эксплуатацией сложных систем. Такая характеристика ПС позволяет ставить проблему оценки затрат, при которой достигается та или иная эффективность технологии разработки. Степень эффективности всей технологической цепочки напрямую зависит от выбора методов решения функциональных задач и определяется конкретными инструментальными средствами и ресурсами для их реализации.

Технологические проблемы слабо связаны с функциональным назначением проектируемой системы, поэтому методы их решения могут рассматриваться отдельно от конкретного целевого назначения ПС.

Длительность и трудоемкость изготовления ПС большого объема может оказаться определяющей для затрат и сроков создания всей информационной системы. В этом случае длительность их разработки определяет качество и степень автоматизации технологии разработки ПС, а в конечном итоге и качество самой ПС.

Структурные и технологические проблемы разработки ПС объединим в единую проблему разработки автоматизированных систем разработки ПС.

В настоящее время отсутствует целостная методика выбора характеристик качества ПС и способов их оценки (или измерения), и поэтому все результаты в данной области должны рассматриваться скорее как информация к размышлению, чем как окончательные выводы или предписания. Будем использовать в концепции EDA-технологии наиболее рациональный способ действий по оценке качества ПС, который на сегодняшний день состоит в том, чтобы разработать некоторую систему показателей качества (полезности) и использовать ее для определения направления дальнейшего усовершенствования ПС. Определим основные задачи, на решение которых будем делать акцент при разработке системы показателей полезности. Показатели полезности должны позволить:

· сравнивать различные варианты архитектурной компоновки моделей представления ПС;

· анализировать причины нежелательного отклонения показателей от желаемых при учете огромного числа формальных и неформальных ограничений на компоновку моделей представления;

· отражать обобщенную «полезность» для общества технологий проектирования программных средств, которая в первую очередь характеризуется трудоемкостью и длительностью создания;

· оценивать качество программ, достигаемое при применении соответствующих технологий изготовления ПС.

В основу оценки эффективности создания ПС положены процессы анализа показателей качества программных средств, а также технико-экономических показателей их цикла разработки.

Очертим круг правил, которым должны удовлетворять показатели технологии разработки в идеале:

· численно и в наиболее общем виде характеризовать степень выполнения системой своей основной целевой функции;

· позволять выявить и оценить степень влияния на эффективность системы различных факторов и параметров и в том числе затрат различного вида на ее реализацию;

· быть простым и иметь малую дисперсию, т.е. слабо зависеть от случайных неконтролируемых факторов.

Трудно вывести обобщенный критерий, связывающий физические зависимости с величинами, характеризующими ту цель, которой в своем действии должен служить разрабатываемый объект. Этот факт наводит на мысль о необходимости использовать для выделения обобщенных критериев EDA-технологии некий аппарат, который позволит путем обобщения концепций методов оценки проводить анализ большого класса задач.

Дата добавления: 2014-01-13