Marco para la selección de técnicas de educción de requisitos

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(1)UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID FACULTAD DE INFORMÁTICA Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos e Ingeniería del Software. TESIS DOCTORAL MARCO PARA LA SELECCIÓN DE TÉCNICAS DE EDUCCIÓN DE REQUISITOS. AUTOR: DANTE HUGO CARRIZO MORENO DIRECTORES: NATALIA JURISTO OSCAR DIESTE. Madrid, Mayo 2009.

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(3) Resumen Los desarrolladores de software se enfrentan, en la actualidad, recurrentemente a la decisión de cómo realizar la educción de información relevante para requisitos desde las personas interesadas en el desarrollo del producto. Pese a que la importancia de la especificación de requisitos es bien entendida por ellos, aún realizan la selección de la técnica de educción de forma subjetiva. Esto se debe a dos razones: (1) Su conocimiento sobre la cantidad de técnicas disponibles actualmente es limitado, lo que quiere decir que hay una gran cantidad de técnicas que es desconocida para el desarrollador medio; y (2) la información de la que se dispone en relación a las distintas técnicas de educción existentes, es de tipo procedimental en su mayoría (es decir, centrada en cómo usar la técnica), siendo la información pragmática o prescriptiva (es decir, centrada en cuándo usar la técnica) casi inexistente. Es este problema abierto el que aborda este trabajo, es decir, cómo ayudar a los desarrolladores en la selección de las técnicas de educción de requisitos más adecuadas en un momento del proceso. Para satisfacer este objetivo, este trabajo propone un marco que requirió de establecer tres componentes: (1) Los atributos de influencia, es decir las características del contexto que influyen en la diferencia de efectividad de las técnicas; (2) la adecuación de las técnicas de educción, es decir, las prescripciones de uso de las técnicas para los valores de los atributos; y (3) el procedimiento de selección, que permite, una vez conocida la situación contextual (los valores que toman los atributos en un momento dado), proponer técnicas por su adecuación para ser utilizadas en una próxima sesión de educción. La forma en que se generó el marco se basó en tres tipos de fuentes: (1) Teóricas, que son aquellas opiniones o prescripciones de autores basados en su experiencia y conocimiento; (2) empíricas, que son las evidencias resultantes de la experimentación en educción; y (3) razonamiento propio, que es la propuesta juiciosa hecha por el autor de esta investigación. El marco propuesto fue validado construyendo un software que lo soporte y a través de dos experimentos que contrastaron varios aspectos de interés. En definitiva, este trabajo aporta una herramienta práctica que facilita a los desarrolladores la selección de técnicas de educción de requisitos en un proyecto software de modo sistemático y objetivo..

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(5) Summary Nowadays, software developers recurrently have to decide how to elicit requirements information from product development stakeholders. Even though they appreciate the importance of requirements specification, they still select elicitation techniques subjectively. There are two reasons for this: (1) they have limited knowledge of how many techniques are currently available, meaning that the average developer is unaware of a great many techniques; and (2) the information available about existing elicitation techniques is mostly procedural (i.e. focused on how to use the technique), and there is hardly any pragmatic or prescriptive information (i.e. focused on when to use the technique). This research addresses this open problem, that is, how to help developers select the best requirements elicitation techniques at any time in the process. To achieve this objective, this research proposes a framework. To build this framework I had to establish three components: (1) the influential attributes, that is, the features of the context affecting technique effectiveness; (2) adequacy of the elicitation techniques, that is, prescriptions on technique use for the attribute values; and (3) selection procedures that suggest, after determining the contextual situation (the values of the attributes at any time), techniques for use in the next elicitation session subject to technique adequacy. The framework was generated on the basis of three sources: (1) theoretical inputs, which are the opinions or prescriptions of authors based on their experience and knowledge; (2) empirical inputs, which is the evidence from experiments on elicitation; and (3) reasoning, which is my own judicious input. The proposed framework was validated by building support software and conducting two experiments to test several aspects of interest. In sum, this research provides a practical tool to help developers systematically and objectively select requirements elicitation techniques for a software project..

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(7) Índice. Índice General Capítulo 1 Introducción..................................................................................................................1 1.1 Área de Investigación ...........................................................................................................3 1.2 Identificación del Problema de Investigación ......................................................................5 1.3 Objetivos y Aproximación a la Solución..............................................................................7 1.4 Estructura de la Memoria .....................................................................................................9 Capítulo 2 Estado de la Cuestión..................................................................................................11 2.1 Alcance de la revisión ........................................................................................................13 2.2 Criterios de Descripción .....................................................................................................14 2.3 Trabajos en el Área de Educción de Requisitos .................................................................21 2.4 Trabajos en Adquisición de Conocimientos.......................................................................43 2.5 Trabajos en Otras Áreas .....................................................................................................61 2.6 Conclusiones sobre el Estado de la Cuestión .....................................................................70 Capítulo 3 Planteamiento del Problema .......................................................................................73 3.1 Descripción del Problema ..................................................................................................75 3.2 Hipótesis de Trabajo...........................................................................................................77 3.3 Descripción de la Solución Propuesta ................................................................................78 3.4 Estructura de la Resolución ................................................................................................80 Capítulo 4 Determinación de los Atributos de Influencia ............................................................83 4.1 Introducción........................................................................................................................85 4.2 Universo de Atributos.........................................................................................................86 4.3 Criterios para el Análisis de Atributos ...............................................................................87 4.4 Análisis de Atributos ..........................................................................................................89 4.5 Definición de Atributos ....................................................................................................108 4.6 Valoración de Atributos ...................................................................................................110 Capítulo 5 Adecuación de las Técnicas de Educción.................................................................117 5.1 Introducción......................................................................................................................119 5.2 Formación en Técnicas de Educción................................................................................122 5.3 Experiencia en Educción ..................................................................................................130 5.4 Experiencia en Técnicas de Educción ..............................................................................137 5.5 Familiaridad con el Dominio............................................................................................143 5.6 Individuos por Sesión .......................................................................................................149 5.7 Consenso entre Informantes .............................................................................................155 5.8 Interés del Informante.......................................................................................................160 5.9 Nivel de Pericia ................................................................................................................167 5.10 Capacidad de Articulación .............................................................................................172 5.11 Disponibilidad de Tiempo ..............................................................................................178 5.12 Localización/Accesibilidad ............................................................................................183 5.13 Tipo de Información a Educir.........................................................................................187 5.14 Nivel de Información Disponible ...................................................................................194 5.15 Grado de Definición del Problema .................................................................................199 5.16 Restricción de Tiempo del Proyecto...............................................................................204 5.17 Momento del Proceso .....................................................................................................209. Dante Carrizo Moreno. i.

(8) Marco para la Selección de Técnicas de Educción de Requisitos. Capítulo 6 Procedimiento de Selección de Técnicas ................................................................. 215 6.1 Introducción ..................................................................................................................... 217 6.2 Conducción del Proceso de Educción.............................................................................. 218 6.3 Caracterización de la Situación Contextual ..................................................................... 226 6.4 Casos de Educción para la Valoración de Atributos........................................................ 231 6.5 Procedimiento de Selección de Técnicas......................................................................... 240 6.6 Estudio de un Caso para el Procedimiento de Selección ................................................. 249 6.7 Herramienta de Soporte ................................................................................................... 258 Capítulo 7 Validación ................................................................................................................ 261 7.1 Introducción ..................................................................................................................... 263 7.2 Construcción y Soporte del Marco .................................................................................. 263 7.3 Experimento 1.................................................................................................................. 264 7.4 Experimento 2.................................................................................................................. 284 7.5 Encuesta ........................................................................................................................... 298 Capítulo 8 Conclusiones y Futuras Líneas de Investigación ..................................................... 301 8.1 Conclusiones .................................................................................................................... 303 8.2 Resultados de la Investigación......................................................................................... 304 8.3 Futuras Líneas de Investigación....................................................................................... 306 Bibliografía ................................................................................................................................ 307 Anexos ....................................................................................................................................... 317 Anexo A Técnicas de Educción de Requisitos ...................................................................... 319 A.1 Entrevista no Estructurada .......................................................................................... 319 A.2 Entrevista Estructura ................................................................................................... 321 A.3 Observación de Tareas Habituales.............................................................................. 322 A.4 Incidentes Críticos ...................................................................................................... 323 A.5 Clasificación de Conceptos......................................................................................... 324 A.6 Cuestionarios............................................................................................................... 326 A.7 Análisis de Protocolos................................................................................................. 327 A.8 Emparrillado ............................................................................................................... 329 A.9 Tormenta de Ideas....................................................................................................... 331 A.10 Técnica de Grupo Nominal ....................................................................................... 333 A.11 Focus Group.............................................................................................................. 335 A.12 Método Delphi .......................................................................................................... 337 A.13 Laddering .................................................................................................................. 338 A.14 Observación Participativa ......................................................................................... 339 A.15 Prototipos .................................................................................................................. 340 A.16 Joint Application Design (JAD)................................................................................ 342 A.17 Casos de Uso............................................................................................................. 344 A.18 Otras Técnicas........................................................................................................... 345 Anexo B Manual de Usuario MASTERS (FASET) .................................................................. 349 Anexo C Información Adicional Experimento 1 ....................................................................... 356 C.1 Situaciones Contextuales ............................................................................................ 356 C.2 Datos Sujetos............................................................................................................... 358 C.3 Dato Extraído .............................................................................................................. 359 ii. Dante Carrizo Moreno.

(9) Índice. C.4 Análisis Loglineal Diversidad .....................................................................................359 C.5 Análisis Loglineal Sistematización..............................................................................362 C.6 Normalidad y Homocedasticidad Variabilidad............................................................365 Anexo D Información Adicional Experimento 2 .......................................................................367 D.1 Pruebas factor Informante ...........................................................................................367 D.2 Normalidad y Homocedasticidad Primera Sesión .......................................................369 D.3 Normalidad y Homocedasticidad Segunda Sesión......................................................370 D.4 Normalidad y Homocedasticidad Total Sesiones........................................................371. Dante Carrizo Moreno. iii.

(10) Marco para la Selección de Técnicas de Educción de Requisitos. Índice Detallado Capítulo 1 Introducción ................................................................................................................. 1 1.1 Área de Investigación .......................................................................................................... 3 1.2 Identificación del Problema de Investigación...................................................................... 5 1.3 Objetivos y Aproximación a la Solución ............................................................................. 7 1.4 Estructura de la Memoria..................................................................................................... 9 Capítulo 2 Estado de la Cuestión ................................................................................................. 11 2.1 Alcance de la revisión........................................................................................................ 13 2.1.1 Área de Educción de Requisitos ................................................................................. 13 2.1.2 Adquisición de Conocimientos ................................................................................... 13 2.1.3 Otras Áreas.................................................................................................................. 14 2.2 Criterios de Descripción .................................................................................................... 14 2.2.1 Generalidad del Trabajo.............................................................................................. 14 2.2.1.1 Base de la Propuesta ............................................................................................ 15 2.2.1.2 Tipo de Estudio .................................................................................................... 16 2.2.1.3 Cobertura de Técnicas.......................................................................................... 16 2.2.1.4 Confiabilidad de los Resultados .......................................................................... 16 2.2.2 Factores de Selección.................................................................................................. 17 2.2.2.1 Analista/Desarrollador ......................................................................................... 17 2.2.2.2 Objeto de Aplicación ........................................................................................... 17 2.2.2.3 Dominio del Problema ......................................................................................... 17 2.2.2.4 Dominio de la Solución ....................................................................................... 18 2.2.2.5 Proceso................................................................................................................. 18 2.2.3 Atributos de Factores .................................................................................................. 18 2.2.3.1 Exclusividad de Atributos.................................................................................... 18 2.2.3.2 Importancia de Atributos ..................................................................................... 18 2.2.3.3 Valoración de Atributos....................................................................................... 19 2.2.4 Facilidad de Actualización.......................................................................................... 19 2.2.4.1 Agregación de Técnicas....................................................................................... 19 2.2.4.2 Agregación de Atributos...................................................................................... 19 2.2.5 Métrica de Diferenciación........................................................................................... 20 2.2.5.1 Variable................................................................................................................ 20 2.2.5.2 Tipo de Valor ....................................................................................................... 20 2.2.5.3 Cálculo ................................................................................................................. 20 2.3 Trabajos en el Área de Educción de Requisitos................................................................. 21 2.3.1 Byrd, Cossick y Zmud ................................................................................................ 21 2.3.2 Keil y Carmel.............................................................................................................. 23 2.3.3 Hudlicka...................................................................................................................... 26 2.3.4 Maiden y Rugg............................................................................................................ 26 2.3.5 Moody, Blanton y Cheney .......................................................................................... 30 2.3.6 Browne y Rogich ........................................................................................................ 31 2.3.7 Lloyd ........................................................................................................................... 34 2.3.8 Davis y Hickey............................................................................................................ 35 2.3.9 Lauesen ....................................................................................................................... 39 2.3.10 Zowghi y Coulin ....................................................................................................... 40 2.3.11 Conclusiones sobre Trabajos en Área de Educción de Requisitos ........................... 42 iv. Dante Carrizo Moreno.

(11) Índice. 2.4 Trabajos en Adquisición de Conocimientos.......................................................................43 2.4.1 Grabowski ...................................................................................................................43 2.4.2 Kim and Courtney .......................................................................................................44 2.4.3 Burton y Otros .............................................................................................................46 2.4.4 Dhaliwal y Benbazat....................................................................................................49 2.4.5 McCloskey y Geiwitz..................................................................................................51 2.4.6 Roth y Wood ...............................................................................................................52 2.4.7 Holsapple y Raj ...........................................................................................................54 2.4.8 Chao y Salvendy..........................................................................................................55 2.4.9 Jones, Miles y Read.....................................................................................................57 2.4.10 Sauer, Schramme y Rüttinger....................................................................................58 2.4.11 Conclusiones sobre Trabajos en Adquisición de Conocimientos..............................59 2.5 Trabajos en Otras Áreas .....................................................................................................61 2.5.1 Yadav, Bravoco, Chatfield y Rajkumar ......................................................................61 2.5.2 Teng y Sethi.................................................................................................................63 2.5.3 Davis............................................................................................................................64 2.5.4 Vegas ...........................................................................................................................65 2.5.5 Rouvroye y Van den Bliek ..........................................................................................66 2.5.6 Aranda, Vizcaíno, Cechich y Piattini ..........................................................................68 2.5.7 Conclusiones sobre Trabajos en Otras Áreas ..............................................................69 2.6 Conclusiones sobre el Estado de la Cuestión .....................................................................70 Capítulo 3 Planteamiento del Problema .......................................................................................73 3.1 Descripción del Problema ..................................................................................................75 3.2 Hipótesis de Trabajo...........................................................................................................77 3.3 Descripción de la Solución Propuesta ................................................................................78 3.4 Estructura de la Resolución ................................................................................................80 Capítulo 4 Determinación de los Atributos de Influencia ............................................................83 4.1 Introducción........................................................................................................................85 4.2 Universo de Atributos.........................................................................................................86 4.3 Criterios para el Análisis de Atributos ...............................................................................87 4.4 Análisis de Atributos ..........................................................................................................89 4.4.1 Atributos Eliminados...................................................................................................89 4.4.1.1 Factor Eductor ......................................................................................................89 4.4.1.2 Factor Informante .................................................................................................91 4.4.1.3 Factor Dominio del Problema ..............................................................................91 4.4.1.4 Factor Dominio de la Solución.............................................................................92 4.4.1.5 Factor Proceso de Educción .................................................................................93 4.4.2 Atributos Aceptados/Reunidos/Modificados ..............................................................94 4.4.2.1 Factor Eductor ......................................................................................................96 4.4.2.2 Factor Informante .................................................................................................99 4.4.2.3 Factor Dominio del Problema ............................................................................103 4.4.2.4 Factor Dominio de la Solución...........................................................................104 4.4.2.5 Factor Proceso de Educción ...............................................................................105 4.4.3 Atributos Añadidos....................................................................................................105 4.4.3.1 Factor Eductor ....................................................................................................105 4.4.3.2 Factor Informante ...............................................................................................105 4.4.3.3 Factor Dominio del Problema ............................................................................107 4.4.3.4 Factor Dominio de la Solución...........................................................................108 Dante Carrizo Moreno. v.

(12) Marco para la Selección de Técnicas de Educción de Requisitos. 4.4.3.5 Factor Proceso de Educción............................................................................... 108 4.5 Definición de Atributos.................................................................................................... 108 4.6 Valoración de Atributos................................................................................................... 110 4.5.1 Formación en Técnicas de Educción ........................................................................ 110 4.5.2 Experiencia en Educción........................................................................................... 110 4.5.3 Experiencia en Técnicas de Educción....................................................................... 111 4.5.4 Familiaridad con el Dominio .................................................................................... 111 4.5.5 Individuos por Sesión ............................................................................................... 111 4.5.6 Consenso entre Informantes...................................................................................... 112 4.5.7 Interés del Informante ............................................................................................... 112 4.5.8 Nivel de Pericia......................................................................................................... 112 4.5.9 Capacidad de Articulación........................................................................................ 113 4.5.10 Disponibilidad de Tiempo ...................................................................................... 113 4.5.11 Localización/Accesibilidad..................................................................................... 113 4.5.12 Tipo de Información a Educir ................................................................................. 113 4.5.13 Nivel de Información Disponible............................................................................ 114 4.5.14 Grado de Definición del Problema ......................................................................... 114 4.5.15 Restricción de Tiempo del Proyecto ....................................................................... 115 4.5.16 Momento del Proceso ............................................................................................. 115 Capítulo 5 Adecuación de las Técnicas de Educción ................................................................ 117 5.1 Introducción ..................................................................................................................... 119 5.2 Formación en Técnicas de Educción ............................................................................... 122 5.3 Experiencia en Educción ................................................................................................. 130 5.4 Experiencia en Técnicas de Educción.............................................................................. 137 5.5 Familiaridad con el Dominio ........................................................................................... 143 5.6 Individuos por Sesión ...................................................................................................... 149 5.7 Consenso entre Informantes............................................................................................. 155 5.8 Interés del Informante ...................................................................................................... 160 5.9 Nivel de Pericia................................................................................................................ 167 5.10 Capacidad de Articulación............................................................................................. 172 5.11 Disponibilidad de Tiempo ............................................................................................. 178 5.12 Localización/Accesibilidad............................................................................................ 183 5.13 Tipo de Información a Educir ........................................................................................ 187 5.14 Nivel de Información Disponible................................................................................... 194 5.15 Grado de Definición del Problema ................................................................................ 199 5.16 Restricción de Tiempo del Proyecto .............................................................................. 204 5.17 Momento del Proceso .................................................................................................... 209 Capítulo 6 Procedimiento de Selección de Técnicas ................................................................. 215 6.1 Introducción ..................................................................................................................... 217 6.2 Conducción del Proceso de Educción.............................................................................. 218 6.2.1 Modelo del Proceso .................................................................................................. 218 6.2.2 Dinámica del Proceso de Educción........................................................................... 222 6.3 Caracterización de la Situación Contextual ..................................................................... 226 6.4 Casos de Educción para la Valoración de Atributos........................................................ 231 6.5 Procedimiento de Selección de Técnicas......................................................................... 240 6.6 Estudio de un Caso para el Procedimiento de Selección ................................................. 249 6.7 Herramienta de Soporte ................................................................................................... 258. vi. Dante Carrizo Moreno.

(13) Índice. Capítulo 7 Validación.................................................................................................................261 7.1 Introducción......................................................................................................................263 7.2 Construcción y Soporte del Marco ...................................................................................263 7.3 Experimento 1 ..................................................................................................................264 7.3.1 Planteamiento del Experimento.................................................................................264 7.3.2 Parámetros .................................................................................................................266 7.3.3 Factores y sus Alternativas........................................................................................267 7.3.3.1 Método de Selección ..........................................................................................267 7.3.3.2 Situación Contextual ..........................................................................................267 7.3.4 Variables Respuesta...................................................................................................268 7.3.5 Diseño Experimental .................................................................................................268 7.3.5.1 Operación Experimental.....................................................................................269 7.3.5.2 Amenazas a la validez ........................................................................................270 7.3.6 Análisis de Datos.......................................................................................................270 7.3.6.1 Diversidad del Marco .........................................................................................272 7.3.6.2 Sistematización del Marco .................................................................................276 7.3.6.3 Variabilidad del Marco.......................................................................................279 7.3.7 Conclusiones Experimento 1.....................................................................................283 7.4 Experimento 2 ..................................................................................................................284 7.4.1 Planteamiento del Experimento.................................................................................284 7.4.2 Parámetros .................................................................................................................285 7.4.3 Factores y sus Alternativas........................................................................................286 7.4.3.1 Método de Selección ..........................................................................................287 7.4.4 Variables Respuesta...................................................................................................287 7.4.5 Diseño Experimental .................................................................................................287 7.4.5.1 Operación Experimental.....................................................................................288 7.4.5.2 Amenazas a la validez ........................................................................................288 7.4.6 Análisis de Datos.......................................................................................................289 7.4.6.1 Resultados Primera Sesión .................................................................................289 7.4.6.2 Resultados Segunda Sesión ................................................................................291 7.4.6.3 Resultados Total Sesiones ..................................................................................294 7.4.7 Conclusiones Experimento 2.....................................................................................297 7.5 Encuesta............................................................................................................................298 7.5.1 Análisis de Datos.......................................................................................................298 7.5.2 Conclusiones Encuesta ..............................................................................................300 Capítulo 8 Conclusiones y Futuras Líneas de Investigación......................................................301 8.1 Conclusiones ....................................................................................................................303 8.2 Resultados de la Investigación .........................................................................................304 8.3 Futuras Líneas de Investigación .......................................................................................306 Bibliografía.................................................................................................................................307 Anexos........................................................................................................................................317 Anexo A Técnicas de Educción de Requisitos.......................................................................319 A.1 Entrevista no Estructurada...........................................................................................319 A.2 Entrevista Estructura....................................................................................................321 A.3 Observación de Tareas Habituales ..............................................................................322 A.4 Incidentes Críticos .......................................................................................................323 A.5 Clasificación de Conceptos .........................................................................................324 Dante Carrizo Moreno. vii.

(14) Marco para la Selección de Técnicas de Educción de Requisitos. A.6 Cuestionarios............................................................................................................... 326 A.7 Análisis de Protocolos................................................................................................. 327 A.8 Emparrillado ............................................................................................................... 329 A.9 Tormenta de Ideas....................................................................................................... 331 A.10 Técnica de Grupo Nominal ....................................................................................... 333 A.11 Focus Group.............................................................................................................. 335 A.12 Método Delphi .......................................................................................................... 337 A.13 Laddering .................................................................................................................. 338 A.14 Observación Participativa ......................................................................................... 339 A.15 Prototipos .................................................................................................................. 340 A.16 Joint Application Design (JAD)................................................................................ 342 A.17 Casos de Uso............................................................................................................. 344 A.18 Otras Técnicas........................................................................................................... 345 Anexo B Manual de Usuario MASTERS (FASET) .................................................................. 349 Anexo C Información Adicional Experimento 1 ....................................................................... 356 C.1 Situaciones Contextuales ............................................................................................ 356 C.2 Datos Sujetos............................................................................................................... 358 C.3 Dato Extraído .............................................................................................................. 359 C.4 Análisis Loglineal Diversidad..................................................................................... 359 C.5 Análisis Loglineal Sistematización ............................................................................. 362 C.6 Normalidad y Homocedasticidad Variabilidad ........................................................... 365 Anexo D Información Adicional Experimento 2....................................................................... 367 D.1 Pruebas factor Informante........................................................................................... 367 D.2 Normalidad y Homocedasticidad Primera Sesión ...................................................... 369 D.3 Normalidad y Homocedasticidad Segunda Sesión ..................................................... 370 D.4 Normalidad y Homocedasticidad Total Sesiones ....................................................... 371. viii. Dante Carrizo Moreno.

(15) Índice. Índice de Figuras Figura 1.1. Marco de la Solución Propuesta.................................................................................36 Figura 2.1. Modelo de Relación de Requisitos y Calidad del Software.......................................37 Figura 2.2. Modelo del Proceso de Educción de Requisitos. .......................................................49 Figura 2.4. Esquema de Técnicas de Análisis de Seguridad. .......................................................67 Figura 2.5. Modelo de Comparación............................................................................................67 Figura 3.1. Marco de la Solución Propuesta.................................................................................79 Figura 4.1. Atributos de Influencia en el Marco Propuesto. ........................................................85 Figura 5.1. Valores de Adecuación de Técnicas de Educción en el Marco Propuesto. .............119 Figura 6.1. Procedimiento de Selección de Técnicas en el Marco Propuesto............................217 Figura 6.2. Modelo de Cascada del Proceso de Educción Christel y Kang . .............................219 Figura 6.3. Modelo Espiral del Proceso de Educción según Chatzoglou y Macaulay...............219 Figura 6.4. Vista Longitudinal del Proceso de Educción. ..........................................................220 Figura 6.5. Vista Transversal del Proceso de Educción. ............................................................221 Figura 6.6. Tratamiento de Atributos durante las diversas etapas del Proceso de Educción. ....225 Figura 6.7. Caso Tipo Simple.....................................................................................................232 Figura 6.8. Caso Tipo Simple-Variable......................................................................................235 Figura 6.9. Caso Tipo Variable-Complejo .................................................................................237 Figura 6.10. Caso Tipo Complejo ..............................................................................................239 Figura 6.11. Espacio de estados del Procedimiento de Selección de Técnicas..........................242 Figura 6.12. Propuesta de Educción para una Situación Contextual dada. ................................242 Figura 6.13. Tipos de Atributos en el Procedimiento de Selección de Técnicas. ......................243 Figura 6.14. Grupos y Orden de Utilización de los Atributos....................................................244 Figura 7.1. Gráfico de barras frecuencia Técnica elegida/Situación contextual. .......................273 Figura 7.2. Gráfico circular frecuencia Técnica elegida/Situación contextual. .........................274 Figura 7.3. Gráfico de barras frecuencia Técnica elegida/Método de selección........................275 Figura 7.4. Gráfico circular frecuencia Técnica elegida/Método de selección. .........................275 Figura 7.5. Gráfico de barras frecuencia Coincidencia de selección/Situación contextual........277 Figura 7.6. Gráfico circular frecuencia Coincidencia de selección/Método de selección..........278 Figura 7.7. Gráfico de barras frecuencia Coincidencia selección/Método de selección. ...........279 Figura 7.8. Gráfico circular frecuencia Coincidencia de selección/Método de selección..........279 Figura 7.9. Gráfico circular Aprendizaje del Método Marco.....................................................299 Figura 7.10. Gráfico circular Aplicabilidad del Método Marco.................................................299 Figura 7.11. Gráfico circular Certeza del Método Marco. .........................................................300 Figura 7.12. Gráfico circular Utilidad del Método Marco. ........................................................300 Figura B.1. Pantalla de Presentación de FASET........................................................................349 Figura B.2. Pantalla de Agregación de nueva técnica de educción............................................350 Figura B.3. Pantalla de Eliminación de un factor de influencia.................................................350 Figura B.4. Pantalla de Modificación de nombre de un grupo de atributos...............................351 Figura B.5. Pantalla de Modificación de descripción de un atributo. ........................................351 Figura B.6. Pantalla de Modificación de justificación de una guía de acción............................352 Figura B.7. Pantalla de Modificación de nombre de un valor de atributo..................................352 Figura B.8. Pantalla de Modificación de nombre de un valor de adecuación. ...........................353 Figura B.9. Pantalla de Modificación de adecuación para una relación técnica-valor atributo. 353 Figura B.10. Pantalla que muestra la tabla de adecuación de técnicas FASET. ........................354 Figura B.11. Pantalla de Ingreso de la situación contextual de FASET.....................................354 Figura B.12. Pantalla de Salida de la selección de técnicas de FASET. ....................................355. Dante Carrizo Moreno. ix.

(16) Marco para la Selección de Técnicas de Educción de Requisitos. Figura C.1. Enunciado Compañía Financiera. ........................................................................... 356 Figura C.2. Enunciado Corporación Tecnológica. .................................................................... 357 Figura C.3. Enunciado Planta Molienda Minera. ...................................................................... 357 Figura C.4. Formulario Datos y Opinión Sujetos. ..................................................................... 358. x. Dante Carrizo Moreno.

(17) Índice. Índice de Tablas Tabla 2.1. Aspectos, Criterios y Valores de Descripción de los Trabajos Revisados..................15 Tabla 2.2. Categoría y Entidades de Dominio del Problema. ......................................................22 Tabla 2.3. Relación Técnicas de Educción con Obstáculos de Comunicación. ...........................22 Tabla 2.4. Relación Técnicas de Educción con Categorías y Entidades del Dominio.................23 Tabla 2.5. Uso de técnicas según Keil y Carmel..........................................................................24 Tabla 2.6. Valoración Media de Efectividad de Técnicas en Proyectos Clientes. .......................25 Tabla 2.7. Valoración Media de Efectividad de Técnicas en Proyectos Paquetes. ......................25 Tabla 2.8. Características de Técnicas y Métodos Considerados en ACRE. ...............................28 Tabla 2.9. Equiparación de Técnicas y Facetas en ACRE. ..........................................................29 Tabla 2.10.Análisis Estadístico Número de Eventos....................................................................30 Tabla 2.11.Análisis Estadístico Completitud de Detalle. .............................................................30 Tabla 2.12. Técnica “características de tarea”..............................................................................31 Tabla 2.13. Técnica “sintáctica”...................................................................................................31 Tabla 2.14. Técnica “semántica”..................................................................................................32 Tabla 2.15. Categorías de Requisitos Genéricos. .........................................................................33 Tabla 2.16. Cantidad de Requisitos Educidos. .............................................................................33 Tabla 2.17. Ontología de Características de las Técnicas de Educción. ......................................38 Tabla 2.18. Adecuación de Técnicas a Tipos de Información a Educir. ......................................40 Tabla 2.19. Técnicas y Enfoques para la Educción de Requisitos. ..............................................41 Tabla 2.20. Técnicas y Enfoques Complementarias y Alternativas.............................................41 Tabla 2.21. Evaluación de Investigaciones sobre Selección de Técnicas de Educción. ..............42 Tabla 2.22. Comparación de Técnicas, según [Kim y Courtney 1988]. ......................................45 Tabla 2.23. Comparación de Técnicas por Tipo de Decisión [Kim y Courtney 1988]................45 Tabla 2.24. Resultados Medios de Sujetos en cada dominio Experimento 1...............................47 Tabla 2.25. Porcentajes Medios de Expertos de Tipos de Reglas en Experimento 2...................48 Tabla 2.26. Resultados Medios de No Expertos en Experimento 3. ............................................48 Tabla 2.27. Rendimiento de Generación de Ideas........................................................................52 Tabla 2.28. Coincidencia de Respuestas entre el Grupo de Expertos. .........................................53 Tabla 2.29. Generación de Ideas Únicas. .....................................................................................53 Tabla 2.30. Habilidades Cognitivas según [Ekstrom et al 1976]. ................................................55 Tabla 2.31. Desglose de Respuestas del Experto a los Datos de Ambos Sistemas......................31 Tabla 2.32. Evaluación de Investigaciones sobre Selección de Técnicas de Educción. ..............60 Tabla 2.33. Equiparación Técnicas de Análisis v/s Taxonomía de Aplicaciones. .......................65 Tabla 2.34. Clasificación de Herramientas Groupware por Categoría del Modelo F-S...............68 Tabla 2.35. Evaluación de investigaciones sobre selección de técnicas en otras áreas................69 Tabla 2.36. Resumen del Estado de la Cuestión. .........................................................................71 Tabla 3.1. Hipótesis a Contrastar. ................................................................................................79 Tabla 4.1. Conjunto de Atributos Candidatos. .............................¡Error! Marcador no definido. Tabla 4.2. Análisis de los Atributos Candidatos. .........................¡Error! Marcador no definido. Tabla 4.3. Atributos Definidos. ....................................................¡Error! Marcador no definido. Tabla 4.4. Valores de Atributos del Esquema. .............................¡Error! Marcador no definido. Tabla 5.1. Cuadro de Grados de Confiabilidad para Atributo/Técnicas. ...................................120 Tabla 5.2. Adecuación del Conjunto de Técnicas de Educción Consideradas...........................121 Tabla 6.1. Tratamiento de Atributos en el Proceso de Educción ...............................................224 Tabla 6.2. Preguntas y Acciones de FTE. ..................................................................................227 Tabla 6.3. Preguntas y Acciones de FD. ....................................................................................228. Dante Carrizo Moreno. xi.

(18) Marco para la Selección de Técnicas de Educción de Requisitos. Tabla 6.4. Estructura del Esquema de Adecuación de Técnicas de Educción........................... 241 Tabla 6.5. Guías de Acción para Mejoras de los Atributos. ...................................................... 246 Tabla 6.6. Asignación de valores de adecuación a cuantificadores........................................... 247 Tabla 6.7. Escala de técnicas poco apropiadas. ......................................................................... 248 Tabla 6.8. Salida de Resultados del Procedimiento de Selección.............................................. 248 Tabla 6.9. Función de Proyección de los Valores de Atributos del Ejemplo. ........................... 250 Tabla 6.10. Función de Proyección de los Valores de Atributos Fijos del Ejemplo. ................ 251 Tabla 6.11. Función de Agregación de Atributos Fijos del Ejemplo......................................... 252 Tabla 6.12. Función de Priorización para Atributos Fijos del Ejemplo..................................... 252 Tabla 6.13. Función de Proyección de los Valores de Atributos Rígidos del Ejemplo............. 253 Tabla 6.14. Función de Agregación de Atributos Rígidos del Ejemplo. ................................... 254 Tabla 6.15. Función de Priorización para Atributos Rígidos del Ejemplo. ............................... 254 Tabla 6.16. Función de Proyección de Valores de Atributos Escalables del Ejemplo. ............. 255 Tabla 6.17. Función de Agregación de Atributos Escalables del Ejemplo................................ 255 Tabla 6.18. Función de Priorización para Atributos Escalables del Ejemplo............................ 256 Tabla 6.19. Función de Proyección de los Valores de Atributos Flexibles del Ejemplo........... 256 Tabla 6.20. Función de Agregación de Atributos Flexibles del Ejemplo.................................. 257 Tabla 6.21. Función de Priorización para Atributos Flexibles del Ejemplo.............................. 257 Tabla 6.22. Salida Final del Marco Aplicado al Ejemplo.......................................................... 258 Tabla 7.1. Hipótesis de Viabilidad............................................................................................. 263 Tabla 7.2. Hipótesis de Diversidad, Variabilidad y Sistematización......................................... 264 Tabla 7.3. Variables Respuesta Experimento 1. ........................................................................ 268 Tabla 7.4. Asignación de Métodos de Selección a Grupos........................................................ 268 Tabla 7.5. Asignación de Grupos por Orden Temporal............................................................. 269 Tabla 7.6. Operación Experimental. .......................................................................................... 269 Tabla 7.7. Dato Experimental Extraídos.................................................................................... 271 Tabla 7.8. Datos Variable Respuesta Diversidad. ..................................................................... 272 Tabla 7.9. Estadísticos del Modelo Final después de la Eliminación hacia atrás...................... 272 Tabla 7.10. Tabla de Contingencia Sujeto elige entrevista abierta/Situación contextual.......... 273 Tabla 7.11. Prueba chi-cuadrado para la tabla Técnica elegida/Situación contextual............... 273 Tabla 7.12. Tabla de contingencia Sujeto elige entrevista abierta/Método de selección. ......... 274 Tabla 7.13. Prueba chi-cuadrado para la tabla Técnica elegida/Método de selección. ............. 274 Tabla 7.14. Datos Variable Respuesta Sistematización............................................................. 276 Tabla 7.15. Estadísticos del Modelo final después de la Eliminación hacia atrás..................... 276 Tabla 7.16. Tabla de Contingencia Coincidencia /Situación contextual. .................................. 277 Tabla 7.17. Prueba chi-cuadrado para la tabla Coincidencia /Situación contextual.................. 277 Tabla 7.18. Tabla de Contingencia Coincidencia de selección/Método de selección. .............. 278 Tabla 7.19. Prueba chi-cuadrado para la tabla Coincidencia selección/Método de selección... 278 Tabla 7.20. Datos Variable Respuesta Variabilidad. ................................................................. 280 Tabla 7.21. Medias de Cantidad de técnicas seleccionadas por Método de selección. ............. 280 Tabla 7.22. Medias de Cantidad de técnicas seleccionadas por Situación contextual............... 280 Tabla 7.23. Medias de Cantidad de técnicas seleccionadas por Situación contextual............... 281 Tabla 7.24. Comparaciones múltiples Cantidad de técnicas/Método de selección. .................. 281 Tabla 7.25. Subconjuntos Métodos de selección, según Cantidad de técnicas.......................... 282 Tabla 7.26. Prueba Kruskal-Wallis para Cantidad de técnicas/Situación contextual. ............... 282 Tabla 7.27. Prueba Kruskal-Wallis para Cantidad de técnicas/Método de selección................ 282 Tabla 7.28. Prueba U para Cantidad de técnicas/Método propio-formación............................. 283 Tabla 7.29. Prueba U para Cantidad de técnicas/Método propio-marco. .................................. 283 Tabla 7.30. Prueba U para Cantidad de técnicas/Método formación-marco. ............................ 283 Tabla 7.31. Hipótesis de Efectividad. ........................................................................................ 284 xii. Dante Carrizo Moreno.

(19) Índice. Tabla 7.32. Variables Respuesta Experimento 2........................................................................287 Tabla 7.33. Asignación de Grupos a Métodos de Selección. .....................................................287 Tabla 7.34. Datos Variables Respuesta Primera Sesión.............................................................289 Tabla 7.35. Estadísticos de Grupo Conceptos Primera Sesión...................................................290 Tabla 7.36. Prueba t muestras independientes de Conceptos en Primera Sesión.......................290 Tabla 7.37. Estadísticos de Grupo Relaciones Primera Sesión. .................................................290 Tabla 7.38. Prueba t muestras independientes de Relaciones en Primera Sesión. .....................290 Tabla 7.39. Estadísticos de Grupo Requisitos Primera Sesión...................................................291 Tabla 7.40. Prueba t muestras independientes de Requisitos en Primera Sesión.......................291 Tabla 7.41. Datos Variables Respuesta Segunda Sesión............................................................291 Tabla 7.42. Estadísticos de Grupo Conceptos Segunda Sesión..................................................292 Tabla 7.43. Prueba t muestras independientes de Conceptos en Segunda Sesión......................292 Tabla 7.44. Datos estadísticos de rango de Conceptos en Segunda Sesión. ..............................292 Tabla 7.45. Prueba U muestras independientes de Conceptos en Segunda Sesión....................293 Tabla 7.46. Estadísticos de Grupo Relaciones Segunda Sesión.................................................293 Tabla 7.47. Prueba t muestras independientes de Relaciones en Segunda Sesión. ....................293 Tabla 7.48. Estadísticos de Grupo Requisitos Segunda Sesión..................................................294 Tabla 7.49. Prueba t muestras independientes de Requisitos en Segunda Sesión......................294 Tabla 7.50. Datos Variables Respuesta Total Educción.............................................................294 Tabla 7.51. Estadísticos de Grupo Conceptos Total Sesiones....................................................295 Tabla 7.52. Prueba t muestras independientes de Conceptos en Total Sesiones........................295 Tabla 7.53. Datos estadísticos de rango de Conceptos en Total Sesiones. ................................295 Tabla 7.54. Prueba U muestras independientes de Conceptos en Total Sesiones......................295 Tabla 7.55. Estadísticos de Grupo Relaciones Total Sesiones...................................................296 Tabla 7.56. Prueba t muestras independientes de Relaciones en Total Sesiones. ......................296 Tabla 7.57. Estadísticos de Grupo Requisitos Total Sesiones....................................................296 Tabla 7.58. Prueba t muestras independientes de Requisitos en Total Sesiones........................297 Tabla 7.59. Hipótesis de Satisfacción del Usuario. ....................................................................298 Tabla 7.60. Datos encuesta Uso del Método Marco...................................................................299 Tabla C.1. Dato Extraído Experimento 1. ..................................................................................359 Tabla D.1. Datos Estadísticos Informantes. ...............................................................................367 Tabla D.2. Prueba T para Informantes. ......................................................................................368 Tabla D.3. Prueba de Normalidad primera sesión......................................................................369 Tabla D.4. Prueba de Homogeneidad de Varianza para primera sesión. ...................................369 Tabla D.5. Prueba de Normalidad segunda sesión. ....................................................................370 Tabla D.6. Prueba de Homogeneidad de Varianza para segunda sesión....................................370 Tabla D.7. Prueba de Normalidad total sesiones........................................................................371 Tabla D.8. Prueba de Homogeneidad de Varianza para total sesiones. .....................................371. Dante Carrizo Moreno. xiii.

(20)

(21) Capítulo 1 Introducción.

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(23) Introducción. 1.1 Área de Investigación El proceso de desarrollo de software está compuesto por varias actividades. Hay actividades integrales y las propiamente técnicas. Las actividades integrales son de apoyo a las actividades técnicas cuya esencia es producir software tales como: Requisitos, Diseño, Implementación, Pruebas y Mantenimiento [SWEBOK 2001]. La construcción de un sistema software, como la mayoría de los productos de ingenierías, comienza con la determinación de lo que se pretende como resultado final del proceso. En el caso de la Ingeniería de Software (IS), esta tarea es más compleja pues la idea completa del artefacto deseado descansa, a menudo, en un conjunto de personas de diferentes formaciones y conocimientos que, en muchos casos, ni siquiera saben claramente lo que necesitan. Esta actividad de determinar los requisitos que debe cumplir o satisfacer el sistema software final, se ha denominado en la literatura de diversas formas [Davis 1993], aunque en los últimos años se ha popularizado el término de Ingeniería de Requisitos (IR). Según el Estándar IEEE 610.12 [IEEE 1990], IR es “el proceso de estudiar las necesidades del usuario para llegar a una definición de requisitos de sistema, hardware o software”. Es decir, el proceso comienza con una investigación del mundo del usuario/cliente para reconocer las características inequívocas que debería tener el producto software deseado y acaba con la denominada especificación de requisitos software (ERS). La Ingeniería de Requisitos es particularmente diferente a las otras actividades del desarrollo, ya que es la que más interactúa con el entorno del problema. Las otras actividades se desarrollan principalmente al interior del equipo de desarrollo. Aunque hay en la literatura multitud de visiones del proceso para la IR, actualmente se ha consensuado un conjunto de actividades a llevar a cabo: Educción, Análisis, Especificación, Verificación y Gestión de Requisitos [SWEBOK 2001]. La Educción de Requisitos comprende la captura y descubrimiento de los requisitos/necesidades de los interesados (stakeholders, en inglés), es decir, de los que tienen algún interés en el desarrollo del producto. En el Análisis de Requisitos se precisan los límites del sistema y la interacción con su entorno, se trasladan los requisitos de usuario a requisitos del software, se clasifican y modelan los requisitos. Durante la realización de esta tarea, además, se detectan y resuelven conflictos entre requisitos. La Especificación de Requisitos plasma en un documento formal las características deseadas que el sistema software debe cumplir. Para escribir este documento, denominado documento de especificación de requisitos software (ERS), se utiliza algunos estándares y guías como el IEEE Std. 830, el PSS-05 de la Agencia Espacial Europea (ESA) o la plantilla “Volere” [Robertson y Robertson 1999]. La Validación y Verificación de Requisitos pretende descubrir defectos en el documento de requisitos antes de comprometer recursos a su implementación. El documento se revisa para reconocer omisiones, conflictos, ambigüedades y su ajuste a estándares. La Gestión de Requisitos consiste, básicamente, en gestionar los cambios a los requisitos. Pretende asegurar la consistencia entre los requisitos y el sistema construido. Esta tarea consume grandes cantidades de tiempo y esfuerzo y abarca todo el ciclo de vida del producto software. Aunque estas tareas pueden implicar en menor grado a los usuarios/clientes, es la educción la tarea frontera entre el equipo de desarrollo y las fuentes de. Dante Carrizo Moreno. 3.

(24) Marco para la Selección de Técnicas de Educción de Requisitos. información del producto a desarrollar. Así, es una actividad más humana que técnica, en la que se identifica a los interesados y se establece las primeras relaciones entre ellos y el equipo de desarrollo. La investigación que aquí se presenta se ubica en la actividad de Educción de Requisitos. Esta actividad recibe variados nombre en literatura, tales como: captura, determinación, adquisición, obtención de requisitos. Sin embargo la más aceptada denominación es la de Educción (en inglés se denomina elicitation, del latín elicere). Se define como “el proceso de identificar necesidades y acercar las disparidades entre las comunidades afectadas/interesadas/involucradas con el propósito de definir requisitos” [SEI 1991]. Saiedian y Dale la definen como “el proceso específico de obtención, determinación, extracción, o exposición de los requisitos software” [Saiedian y Dale 2000]. Para Loucopoulos y Karakostas “es el proceso de adquirir todo el conocimiento relevante necesario para producir un modelo de requisitos de un problema de un dominio” [Loucopoulos y Karakostas 1995]. Se puede resumir que su objetivo es identificar información que determine las características deseadas del sistema software. Para ello, es necesario considerar información acerca del dominio de aplicación así como la que poseen los interesados en el desarrollo del producto. El conocimiento del dominio ayuda al analista a obtener un grado común de entendimiento del mundo del usuario y facilita procesos de captura y especificación de requisitos, pues este conocimiento puede ser reutilizado en futuras especificaciones significando ahorros de tiempo y costos. La construcción exitosa de sistemas-software delega gran responsabilidad en el proceso de educción que debe realizarse en forma sistemática y satisfaciendo necesidades de calidad que beneficiarán al resto del desarrollo. La especificación de requisitos tiene influencia directa sobre el producto final. El sistema software es el reflejo modelado de las necesidades de los interesados en el desarrollo, de manera que la fidelidad de la especificación es crucial por dos motivos relevantes: el económico y la calidad. Como explicaron Boehm y Davis, cualquier modificación posterior a la etapa de requisitos incrementa exponencialmente el costo del producto a desarrollar [Boehm 1981] [Davis 1993]. Por lo tanto, estabilizar la especificación de requisitos parece un fin deseado para optimizar el costo final. La actividad de educción de requisitos contempla cinco tareas fundamentales [Zowghi y Coulin 2005]:. 4. . Entender el dominio de aplicación: Es importante investigar y examinar el mundo real en el cual residirá el sistema. Los aspectos políticos, organizacionales y sociales del entorno actual deben ser explorados, así como las restricciones sobre el sistema y su desarrollo.. . Identificar las fuentes de requisitos: Existe un conjunto de fuentes de requisitos en cada proyecto de desarrollo de software. Usuarios y expertos abastecen de información detallada acerca del problema y necesidades del usuario. Sin embargo, cualquiera persona con algún interés en el proyecto posee información relevante a considerar para el desarrollo de la solución. Los procesos y sistemas existentes representan, también, fuentes de requisitos, especialmente cuando se trata de un reemplazo o readaptación de sistemas. Además, la documentación existente como manuales, formularios y reportes, incluso especificaciones de requisitos anteriores, puede proveer información útil acerca de la organización y su entorno, así como requisitos del nuevo sistema. Nuestra investigación considera principalmente las fuentes humanas.. Dante Carrizo Moreno.