Ople, dn. 13 czerwca 2005 Plitechnika Oplska Wydział Elektrtechniki i Autmatyki Kierunek: Infrmatyka Seminarium inżynierii prgramwania Temat: Zarządzanie przedsięwzięciem prgramistycznym Autr: Prwadzący: Dawid Najgiebauer Infrmatyka, rk 2004/05, sem. IV, grupa sem. 8 (Śr. g. 15.30) dr inż. Krzysztf Bartecki Ocena:... Uwagi:... O P O L E 2 0 0 5
Wstęp 2 1.1. Spis treści 1. Wstęp... 3 2. Czynniki psychlgiczne w inżynierii prgramwania... 4 3. Struktura zarządzania firmą prgramistyczną... 7 4. Harmngramwanie i mnitrwanie przedsięwzięć prgramistycznych... 8 5. Bibligrafia... 11 1.2. Spis rysunków Rysunek 2.1. Organizacja pamięci ludzkiej... 5 Rysunek 3.1. Struktura zarządzania firmą prgramistyczną... 7 Rysunek 3.2. Sieciwy i gwiaździsty mdel zespłu prgramistyczneg... 7 Rysunek 4.1. Przykładwy diagram zależnści mdułów... 8 Rysunek 4.2. Organizacja klejnści - diagram typu PERT.... 9 Rysunek 4.3. Harmngram realizacji w frmie wykresu Gantta z wyróżniną ścierzką krytyczną.... 9
Wstęp 3 1. Wstęp Każde zadanie wymaga przy jeg realizacji nie tylk wyknawców, lecz dbreg planu, nadzru i właściwej rganizacji pracy. Dpier właściwe zarządzanie danym przedsięwzięciem mże zawcwać pwstaniem prduktu pprawneg w jak najkrótszym i wyznacznym czasie przy wykrzystaniu minimalnych nakładów finanswych. Zarządzanie przedsięwzięciem prgramistycznym nie różni się zasadnicz d inneg rdzaju przedsięwzięcia. Stąd pdstawwe zadania zawsze pzstają te same, a zalicza się d nich: Opracwanie spsbu prwadzenia przedsięwzięcia Ksztryswanie Wyznaczenie harmngramu i planwanie Dbór i cena persnelu, który wejdzie w skład realizujący przedsięwzięcie Mnitrwanie i kntrlwanie przebiegu realizacji Opracwywanie i prezentwanie sprawzdań dla kierwnictwa wyższeg szczebla.
Czynniki psychlgiczne w inżynierii prgramwania 4 2. Czynniki psychlgiczne w inżynierii prgramwania Z pwdu teg, że większść prgramwania jest twrzna dla ludzi i przez ludzi czynniki psychlgiczne są bardz isttne, przez c wpływają na wiele aspektów dtyczących zarządzania przedsięwzięciem. Za przykład mże psłużyć twrzenie interfejsu użytkwnika, który pwinien być jak najbardziej przyjazny sbie bsługującej dany prgram. Pdbnie sprawa ma się z dkumentacją, która pwinna być pisana w spsób czytelny, jasny i zrzumiały dla innej sby. Niejednkrtnie pdejmwan już próby wyeliminwania jak największej ilści ludzi z realizacji zadań. Nadziei upatrywan w szybk rzwijającej się dziedzinie sztucznej inteligencji. Na pczątku zakładan, że inteligencja piera się na dwóch pdstawwych zasadach: rzbijaniu złżneg prblemu na prstsze pszczególne prblemy raz stswaniu ścisłych reguł lgiczneg wniskwania. Jednak eksperymenty ze sztuczną inteligencją uświadmiły, że w dalszym ciągu praca ludzkieg umysłu nie jest tak prsta. W wielu przypadkach ludzie radzą sbie zdecydwanie lepiej niż najlepsze kmputery. Tylk nieliczne przypadki przynszą inne wyniki, ale spwdwane jest t grmną mcą bliczeniwą kmputerów, które p prstu sprawdzają wszystkie mżliwe kmbinacje w krótkim czasie (brutal-frce). Dzieje się tak dlateg, że ludzie mają zdlnść całściweg spjrzenia na prblem, a także ptrafią psługiwać się wiedzą płynącą z dświadczenia, a nie wyłącznie krzystając ze ścisłych zasad wniskwania. Te umiejętnści mają duże znaczenie w pracach nad prgramwaniem, w szczególnści we wstępnych fazach realizacji przedsięwzięcia, kiedy niezbędne jest całściwe ujęcie zadania raz wykrzystanie wcześniejszeg dświadczenia. Wiadmym jest, że także spmiędzy ludzi jedni nadają się lepiej, inni mniej d realizacji knkretneg zadania. Najlepszym rzwiązaniem byłby już na samym pczątku zatrudnienie sób preferencjach dpaswanych d daneg zadania. W ten spsób mżna by uzyskać największą wydajnść pracy. Dlateg też becnie zaczyna wprwadzać się testy psychlgiczne wbec kandydatów d pracy, układane i ceniane przez specjalistów psychlgów. Jednak kierwanie się takimi testami pdczas dbru sób niesie ze sbą pewne trudnści: - Osbwść ludzka ma charakter dynamiczny. Wiele z cech wykształca się z czasem wraz z nabieranym dświadczeniem także zawdwym. Stąd nie mżliwa jest dpwiedź na pytanie, czy cechy danej sby są cechami nabytymi czy wrdznymi. - Różne zadania mgą wymagać innych cech sbwści. Trzeba przewidzieć, że sba z daną sbwścią będzie lepiej sprawdzała się na danym stanwisku, inna na innym. Należy także wziąć pd uwagę, że ewentualne przyszłe zmiany mgą pciągać za sbą kniecznść zmiany wymagań wbec pracujących sób. - Osby wypełniające test mgą nie dpwiadać uczciwie, ale próbwać dgadnąć dpwiedzi, które będą najbardziej pżądane przez pracdawcę. Stąd wynik testu mże nie ukazywać brazu testwanej sby, lecz jej wybrażenie najwłaściwszych w mniemaniu testwaneg cechach. Jak na irnię, w pewnych sytuacjach takie umiejętnści także są pżądane. Każdy dbry inżynier prgramwania, niezależnie d pełninej funkcji, pwinien psiadać kilka pdstawwych cech: - Umiejętnść pracy w stresie. Dla większści niewielki stres ma działanie mbilizujące. Jednak przekrczenie pewnej granicy indywidualnej dla każdeg pwduje nagle pewne psychiczne zablkwanie i gwałtwny spadek wydajnści. T właśnie wyskść teg prgu kreślana jest mianem dprnści na stres. - Zdlnści adaptacyjne. Infrmatyka, jak najbardziej rzwijająca się i zdynamizwana dziedzina, wymaga umiejętnści szybkieg przystswywania się d tych zmian; wymaga się zdlnści d szybkieg zdbywania nwych umiejętnści. Ważną rlę w pracy inżyniera, raz generalnie w działalnści intelektualnej każdeg człwieka, mają mżliwści jeg pamięci. Przyjmuje się, że pamięć człwieka dzieli się na 3 rdzaje: - Pamięć ultrakrótka (sensryczna) nie jest typwym magazynem danych, lecz stanwi filtr dla spstrzeżeń, pnieważ nie jesteśmy w stanie przyjąć i zachwać wszystkich dcierających d nas infrmacji. T, c nas nie interesuje, na c nie zwracamy uwagi, nie zstanie zapamiętane. Np. idąc ulicą nie zapamiętamy mijających nas sób lub samchdów. Wielkść tej pamięci ma duży wpływ na zdlnść pstrzegania infrmacji ale także na mżliwść pracy nad złżnymi prblemami. - Pamięć krótktrwała (peracyjna) funkcjnuje także jak filtr dla infrmacji nieptrzebnych. Jeśli dana infrmacja nie zstanie pwtórzna w ciągu 20 minut zstanie usunięta z pamięci. W pamięci tej
Czynniki psychlgiczne w inżynierii prgramwania 5 przechwywane są fakty, nad którymi dana sba aktualnie pracuje. Częstkrtne pwtarzanie daneg faktu skutkuje w statecznści przejściem na klejny pzim pamięci. - Pamięć długtrwała zawiera infrmacje utrwalne w pamięci. Pjemnść tej pamięci jest grmna, jednak aby przywłać z niej kreślne infrmacje wymagany jest, nie raz dść znaczny, czas. Infrmacje w pamięci długtrwałej nie zanikają, mgą jedynie stać się trudniej dstępne. Częste przypminanie sbie pwduje twrzenie większej liczby dróg dstępu d infrmacji, a więc i ułatwia i przyspiesza dtarcie d niej. szybkść Pamięć ultrakrótka Pamięć krótktrwała Pamięć długtrwała cache RAM HDD pjemnść Rysunek 2.1. Organizacja pamięci ludzkiej. Przedstawina struktura pamięci ma pewne analgie w infrmatyce. Pamięć ultrakrótką mżna przyrównać d rejestrów prcesra, pamięć krótktrwała t pamięć RAM, zaś pamięć długtrwała t urządzenia pamięci maswej. Ważnym aspektem ludzkiej pamięci jest t, że niektóre dane są łatwiej przyswajanie, niż inne. Przykładw łatwiej zapamiętać numer 504 833 117 niż 504833117. Także zdlnść zapamiętywania rysunków częst jest większa, niż słów. Inną rlę bardz isttną dgrywają skjarzenia, dzięki którym dana infrmacja mże szybciej trafić d pamięci długtrwałej. Z tej właśnie racji tak ważną rlą pełnią w inżynierii prgramwania ntacje graficzne i zrzumiałe nazewnictw. Psiadane przez człwieka wyuczne infrmacje, jeg wiedzę, mżna pdzielić na dwie główne grupy: - Wiedza syntaktyczna (składniwa). Wiedza ta jest zdbywana przez zapamiętywanie pewnych aksjmatów, które tylk w niewielkim stpniu mżna pwiązać ze wcześniej zdbytą wiedzą. Mże t prwadzić d nakładania się pdbnych elementów. Przykładem mże być mylenie prównania Pascalwskieg ( = ) z prównaniem stswanym w C ( == ). - Wiedza semantyczna (znaczeniwa). Zdbywana przez dświadczenie. Nie ma mżliwści p prstu zapamiętania. Nwa wiedza teg typu częst wiązana jest z tą już zdbytą. Nie występuje zjawisk nakładania się, np. sbna znająca pjęcia klasy i prcedury nie pwinna ich ze sbą pmylić. Fakt istnienia tych dwóch rdzajów wiedzy ma isttny wpływ przy dbieraniu sób d wyknywania danej pracy. Jeśli firma pszukuje np. prgramisty d pracy w języku biektwym C++, t raczej pwinna zatrudnić sbę znającą język biektwy nawet innej składni jak Object Pascal niż znającą wyłącznie C (a więc i składnię C). Duż prściej i szybciej mżna nauczyć się nwej składni niż nweg pdejścia i nwych znaczeń. Częst becnie jest t pdstawwy błąd ppełniany przez kadry, gdzie zatrudnia się sbę znającą dany język prgramwania, a niepsiadających stswnej wiedzy. Realizacja dużych prjektów infrmatycznych częst wymaga pracy w zesple. Dlateg równie isttną rlę dgrywają czynniki psychlgiczne związane z pracą grupwą. Z punktu widzenia nastawienia d pracy grupwej wyróżnia się 3 kategrie sbwści: - Zrientwani na zadanie. Są t sby, które lubią współzawdnictw, jedncześnie samwystarczalne i niezależne. - Zrientwani na siebie. T kategria sób także lubiących współzawdnictw, ale charakteryzujących się wyższym pzimem eg, zazdrsne, niezgdne. - Zrientwani na interakcję. Są t sby, którym nie zależy na ich indywidualnym sukcesie, chętnie pmagające innym, przyjazne.
Czynniki psychlgiczne w inżynierii prgramwania 6 Osby zrientwane na zadanie są bardz wydajne, jeśli pracują indywidualnie. Jednak, jeśli cały zespół będzie złżny wyłącznie z takich sób siągnie nie najlepsze wyniki. Pwinien więc zawierać zarówn sby zrientwane na zadanie, jak i na interakcję. Należy też uważać na sby zrientwane na zadanie, gdyż niedcenianie ich pracy mże przekształcić je w sby zrientwane na siebie. W pracy grupwej efekt traktuje się jak dbr wspólnie siągnięte nie zaś jak sumę indywidualnych siągnięć. Jednak praca grupwa niesie ze sbą także pewne zagrżenia, gdyż takie pdejście pwduje pwstawanie takich niekrzystnych efektów, jak: - Trudnść zmiany lidera. Jeśli grupa będzie silnie związana, mże nie zaakceptwać lidera pchdząceg z zewnątrz. W takich przypadkach najczęściej przypisany lider nie pełni swjej rli, a przejmuje ją w spsób niefrmalny jedna z sób-człnków grupy. - Myślenie grupwe (grupthink). Pjęcie t znacza brak krytyczneg spjrzenia na efekty pracy. Każdy uważa, że grupa jest niemylna i wytwrzyła jedyne pprawne rzwiązania prblemu. Rezultatem jest znaczny spadek jakści pracy. Myślenia grupweg mżna uniknąć pprzez: - Sesje krytyki plegają ne na rganizwaniu zebrań, pdczas których dzwlna jest jedynie krytyka przyjętych rzwiązań i efektów pracy. - Włączenie d zespłu krytycznych sbwści sób szczególnych skłnnściach d wyszukiwania błędów i krytykwania innych. Osby takie być mże nie będą cieszyć się sympatią grupy, jednak ich psychika nie wymaga takiej akceptacji. Oczywiście na efektywnść pracy ma wpływ także szereg innych czynników, jak: - Ergnmia miejsca pracy (małe pmieszczenia z kilkma (max. 3) sbami) - Umżliwienie sbm persnalizacji swich stanwisk pracy - Wytwrzenie dmwej atmsfery (kawy na zebraniach) - Zapewnienie dbreg sprzętu kmputerweg
Struktura zarządzania firmą prgramistyczną 7 3. Struktura zarządzania firmą prgramistyczną W przypadku rzbudwanych firm, które pracują nad wielma prjektami równcześnie, ptrzeba wielu stanwisk i dpwiednieg pdziału. Nad wszystkim czuwa Dyrektr ds. prgramistycznych. Pdwładni mu są kierwnicy prgramów, którzy dpwiadają za krdynwanie prac kilku pdbnych przedsięwzięć. Dyrektrwi pdlega także pin kntrli jakści, który pwinien być maksymalnie niezależny. Pdlegającymi pd kierwników prgramu są kierwnicy przedsięwzięć dpwiedzialni za dane pjedyncze przedsięwzięcie. W małych firmach niekiedy łączy się pełnine funkcje. Dyrektr ds. ds. prgramistycznych Dyrektr ds. ds. prgramistycznych Dyrektr ds. ds. prgramistycznych Kierwnik ds. ds. jakści Kierwnik przedsięwzięci Kierwnik przedsięwzięcia Szef Szef zespłu prgramistyczneg Szef Szef zespłu prgramistyczneg Szef Szef zespłu prgramistyczneg Rysunek 3.1. Struktura zarządzania firmą prgramistyczną. Raz jeszcze należy pdkreślić, jak ważną rlą jest zapewnienie jakści. W skład jakści wchdzi nie tylk niezawdnść lecz także zgdnść z wymaganiami użytkwnika, efektywnść, łatwść knserwacji i ergnmicznść. Na jakść prgramwania mają wpływ działania pdejmwane we wszystkich jeg fazach. Zaliczyć mżna d teg działu także sprządzanie dkumentacji. [Szczegóły zstaną pdane w seminarium pt. Zapewnienie jakści i metryki prgramwania ] Ważny jest także mdel zespłu prgramistyczneg. Wyróżnia się dwa pdstawwe: gwiaździsty i sieciwy. Rysunek 3.2. Sieciwy i gwiaździsty mdel zespłu prgramistyczneg. W pierwszym z nich każda z sób kntaktuje się wyłącznie z szefem zespłu, który krdynuje pracę pzstałych. Wszystkie infrmacje przechdzą przez nieg, dzięki czemu mże czuwać n nad przebiegiem prac. Wadą teg rzwiązania jest fakt, że sba będąca szefem zespłu staje się niezastąpina i ewentualna jej wymiana mże spwdwać nawet katastrfę prjektu. Zaletą jednak jest fakt, że w ten spsób mżna kntrlwać pracę bardz dużej ilści sób. W strukturze sieciwej każda z sób kmunikuje się z każdą i każdy zna zadania pzstałych. Łatwiejsze staje się wspólne prgramwanie; stsuje się pracę grupwą. Ewentualne puszczenie zespłu przez jedną z sób nie niesie ze sbą pważnych knsekwencji, gdyż jeg zadania mgą być łatw przejęte przez pzstałych. Niestety mdel taki ma zastswanie jedynie d zespłów liczących d 8 sób. Wszystkie sby pwinny mieć także pdbny pzim zaawanswania.
Harmngramwanie i mnitrwanie przedsięwzięć prgramistycznych 8 4. Harmngramwanie i mnitrwanie przedsięwzięć prgramistycznych Harmngramwanie plega na: - Ustaleniu kalendarza prac Określenie daty rzpczęcia przedsięwzięcia Wyznaczenie dni rbczych i wlnych w przewidywanym kresie realizacji przedsięwzięcia Czasu pracy w pszczególne dni - Pdziale przedsięwzięcia na pszczególne zadania - Określeniu parametrów zadań Czas wyknania Najwcześniejszy mżliwy termin rzpczęcia (np. zadanie nie mże rzpcząć się przed zakńczeniem inneg) Pżądany czas zakńczenia realizacji - Określeniu zasbów niezbędnych d realizacji pszczególnych zadań - Ustaleniu dstępnści zasbów - Określeniu klejnści i czasów wyknania pszczególnych zadań Należy pamiętać, że faktycznemu harmngramwi pdlegają zadania elementarne. Bardz częst harmngram klejnści wyknywania zadań jest wyznaczany przez zależnści pmiędzy zadaniami; pewne zadanie mże rzpcząć się dpier p zakńczeniu realizacji jedneg lub kilku zadań, które nazywa się jeg pprzednikami. Są t graniczenia typu pczątek-kniec. Innymi typami graniczeń są: - Kniec-kniec dane zadanie mże skńczyć się p zakńczeniu inneg, - Pczątek-pczątek dane zadanie mże się rzpcząć dpier p rzpczęciu się inneg, - Pczątek-kniec dane zadanie mże się skńczyć dpier p rzpczęciu realizacji inneg. Jak przykład zstanie rzważny prblem harmngramwania prcesu implementacji 6 mdułów. Na rysunku pniżej przedstawin wzajemną zależnść mdułów raz czas ptrzebny na realizację zadania. 1 10 dni 2 15 dni 3 20 dni 4 15 dni 5 20 dni 6 10 dni Rysunek 4.1. Przykładwy diagram zależnści mdułów. Przyjęt załżenie, że wszystkie zależnści są typu kniec-pczątek. Pierwszym krkiem jest psrtwanie mdułów wg klejnści zależnści i ułżenie ich w tzw. diagram typu PERT 1. 1 Pert specjalna metda planwania (stswana np. przy budwie dużych biektów), której idea plega na "liczeniu d kńca" etapów (dcinków) zamierzneg przedsięwzięcia tak, aby wszystkie elementy ptrzebne d budwy były dstarczne we właściwym czasie. Etym. inicjały ang. nazwy Prgram Evaluatin and Review Technique 'metda ceny i analizy prgramu (działania)' zastswana p raz pierwszy w r. 1957 w USA; ddatkwa gra słów: ang. pert 'śmiały, żywy, zawadiacki' d łac. apertus z p.p. d aperire.
Harmngramwanie i mnitrwanie przedsięwzięć prgramistycznych 9 1 10 dni 4 15 dni 5 20 dni 2 15 dni 3 20 dni 6 10 dni Rysunek 4.2. Organizacja klejnści - diagram typu PERT. Knstrukcję takieg harmngramu piera się na algrytmie: 1. wybierz dwlne zadanie, które nie ma pprzedników, lub któreg wszystkie pprzedniki mają już ustalne terminy 2. pwtarzaj punkt 1, dpóki nie ustaln terminów rzpczęcia wszystkich zadań. Na klejnym rysunku przedstawin harmngram realizacji w pstaci wykresu Gantta. Czerwnym klrem znaczn tak zwaną ścieżkę krytyczną, czyli zadania, których późnienie spwdwałaby późnienie całeg prjektu. Rysunek 4.3. Harmngram realizacji w frmie wykresu Gantta z wyróżniną ścierzką krytyczną. Wykres ten pzwala łatw zbrazwać terminy rzpczęcia realizacji pszczególnych zadań. Dsknale też widać, w jakim czasie ile zadań na raz jest wyknywanych. Odczytać mżna także tak zwany luz czyli mżliwe przesunięcie w czasie (lub zapas czasu) dla daneg zadania. Te zadania mgą ulegać późnienim bez wpływu na prędkść i czas realizacji całeg prjektu. W pwyższym przykładzie implementacja mduły 3 mże rzpcząć się nawet 25 dnia, a mdułu szósteg 5 dni później. Jednak zawsze przyjmuje się najwcześniejsze mżliwe terminy. Dsknale widać, że niektóre zadania nie mgą rzpcząć się wcześniej, gdyż d ich rzpczęcia wymagane jest zakńczenie innych zadań. T właśnie te zadania twrzą ścieżkę krytyczną, a je same nazywa się zadaniami krytycznymi. Pwinny być ne pddane szczególnemu nadzrwi ze strny kierwnictwa. W rzważanym przykładzie nie wzięt pd uwagę ilści prgramistów ptrzebnych d realizacji każdeg z zadań, ani ich zasób. Gdyby uwzględnić te dane, mże kazać się, że nie mżliwe będzie np. wyknanie równczesne dwóch zadań. Jeśli np. załżyć, że realizacja wszystkich mdułów pza czwartym wymaga 2 prgramistów, a realizacja mdułu 4 trzech raz zakładając, że d dyspzycji mamy tylk czterech prgramistów, t wyknanie równczesne zadania 3 i 4 będzie niemżliwe; należy przesunąć zadanie 3 na kres p zakńczeniu realizacji zadania 5. Na pdstawie takich infrmacji mżna twrzyć wykresy zaptrzebwania na prgramistów w każdym etapie prjektu. Dzięki takiemu wykreswi będzie mżna łatw kreślić eknmicznść ustalneg harmngramu ptymalnym przypadkiem jest, kiedy przez cały kres prjektu zaptrzebwanie na prgramistów jest stałe.
Harmngramwanie i mnitrwanie przedsięwzięć prgramistycznych 10 Mnitrwanie przedsięwzięcia plega na śledzeniu przebiegu jeg realizacji raz reagwaniu na pwstałe prblemy. Na mnitrwanie składają się następujące czynnści: - bserwacja rzeczywistych czasów rzpczęcia i zakńczenia zadań i prównywanie tych danych z załżnym harmngramem - identyfikacja przyczyn niezgdnści z planem - mdyfikacja harmngramu w razie kniecznści - bserwacja wykrzystywanych zasbów - przesuwanie zasbów pmiędzy zadaniami, a w większych firmach realizujących kilka przedsięwzięć pmiędzy nimi Pdczas mnitrwania największą wagę należy przywiązywać d zadań krytycznych raz z niewielkim luzem.
Bibligrafia 11 5. Bibligrafia 1. A. Jaszkiewicz Inżynieria prgramwania Helin 2. M. Kierczak Struktury i mechanizmy pamięci 3. K. Subieta, Slajdy d wykładu Wytwarzanie, integracja i testwanie systemów infrmacyjnych 4. A.Kbieliński Inżynieria Oprgramwania 5. (autr nieznany) Wykłady z Inżynierii Oprgramwania Plitechnika Śląska 2002/2003 6. I. Smmerville Inzynieria prgramwania WNT 7. Dr inż. T. Piaścik Inżynieria prgramwania - Wykłady