FACTORES DE DIMENSION. Ing. Alejandra Colina Vargas

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Ing. Alejandra Colina Vargas

FACTORES DE DIMENSION

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Aspectos a tratar…

• Esfuerzo total dedicado al software

• Distribución del esfuerzo

• Categorías de proyectos de ingeniería de software según sus dimensiones

• Distribución del tiempo a lo largo del ciclo de vida de un sistema informático

• Estimación de recursos

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• Los proyectos son constantemente utilizados dentro de la organización.

• Han sido utilizados como un instrumento de “acción” para manejar grandes inversiones en cualquier área de la organización.

• Por esto se busca una forma práctica para estimar su esfuerzo y tiempo de ejecución, para así minimizar la inversión.

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Esfuerzo total dedicado al software

Dado que la estimación del esfuerzo de un proyecto de software no es una ciencia exacta, existen demasiadas variables humanas y técnicas influyendo y afectando al producto final.

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• Para poder planificar se debe estimar:

• Esfuerzo

• Costo

• Duración

• Estimación

“Apreciar, poner precio, evaluar algo”

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Estimación de proyectos de software

“Actividad de la planificación del proyecto que intenta determinar cuánto dinero, esfuerzo, recursos y tiempo tomará construir un sistema o producto”.

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¿En qué consiste la estimación de proyectos software?

• «Aplicación continua de técnicas basadas en las medidas de los procesos de desarrollo del software y sus productos, para producir una información de gestión significativa y a tiempo. Esta información se utilizará para mejorar esos procesos los productos que se obtienen de ellos» (SYMONS, C., 1998).

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• Predecir las variables involucradas en el proyecto con cierto grado de certeza.

• Trata de aportar una predicción de algún indicador importante para la gestión de proyectos de software tiempo, esfuerzo, cantidad de defectos esperados entre otros.

¿Cuál es el objetivo de la estimación?

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Es razonable conocer, antes de comenzar a desarrollar el software, cuánto se va a invertir, qué tareas se deben realizar y cuánto tiempo se necesitará.

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• La estimación es un proceso continuo. A medida que el proyecto avanza, más se conoce de él, y por lo tanto más parámetros están disponibles para introducir en un modelo de estimación.

• La estimación continua nos permite el uso de un único modelo coherente que pueda capturar y utilizar la información sobre el proyecto a medida que éste se conozca.

¿Cuándo se debe llevar a cabo?

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• La opinión de los expertos

Esta técnica se basa en la experiencia profesional de los Participantes en el proyecto de estimación.

• La analogía

o Se basa en la comparación directa de uno o más proyectos pasados.

o Para poder utilizar esta técnica es necesario disponer de una base de datos histórica de proyectos finalizados con la que poder realizar la comparación.

o Los proyectos deben tener muchas similitudes en cuanto a su esquema.

Técnicas de estimación…

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Distribución del esfuerzo

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• La descomposición

o Consiste en la descomposición de un producto en componentes más pequeños, o descomponer un proyecto en tareas de nivel inferior.

o La estimación se hace a partir del esfuerzo requerido para producir los componentes más pequeños o para realizar las tareas de nivel inferior.

• Las ecuaciones de estimación:

o Son fórmulas matemáticas que establecen la relación de algunas medidas de entrada (que normalmente es la medida del tamaño del producto) y determinan el esfuerzo que se requerirá.

Técnicas de estimación…

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Se trata de un método de estimación del tiempo de desarrollo de un proyecto mediante la asignación de "pesos" a un cierto número de factores que lo afectan, para finalmente, contabilizar el tiempo total estimado para el proyecto a partir de esos factores.

• La principal ventaja de este método es su adaptación en empresas o proyectos que utilizan la técnica de los casos de uso.

• El método de Casos de Uso permite documentar los requerimientos de un sistema en términos de Actores y Casos de Uso.

METODO DE LOS PUNTOS DE CASOS DE USO (UCP)

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• Cuantificación de características funcionales del Sistema:

o Clasificación de Actores,

o Clasificación de los Casos de Uso

o Obtención del Peso o Puntos de Casos de Uso

• Cuantificación de características no funcionales del Sistema:

o Clasificación de Factores de Complejidad Técnica (FCT) o Clasificación de Factores Ambientales (FA)

o Cálculo de Puntos de Casos de Uso Ajustados (PCU)

Método de puntos de casos de uso

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• Un Actor representa a un usuario humano o a otro sistema que interactúa con el sistema bajo análisis.

• Un Caso de Uso relata una secuencia de acciones que uno o más actores llevan a cabo en el sistema para obtener un resultado de valor significativo.

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Todos los actores del sistema deben ser clasificados como Simple, Promedio y Complejo:

• Actor Simple: Se trata de otro sistema interactuando a través de una interfaz de programación definida y conocida (API).

• Actor Promedio: Es otro sistema interactuando a través de un protocolo (como TCP/IP).

• Actor Complejo: se trata de una persona interactuando con el sistema a través de una interfaz gráfica de usuario (GUI) o página Web.

Clasificación de Actores...

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Teniendo el modelo de casos de uso, cada uno de ellos debe clasificarse como Simple, Medio o Complejo, de acuerdo al número de transacciones descritas en el caso de uso.

Se clasifican desacuerdo a lo siguiente:

• Casos de Uso Simple: Tres o menos transacciones (o pasos).

• Casos de Uso Promedio: entre 4 o 7 Transacciones.

• Casos de Uso Complejos: Más de 7 Transacciones.

Clasificación de Casos de Uso a partir de las Transacciones

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• Cálculo de los puntos caso de uso sin ajustar (UUCP-UNADJUSTED USE CASE POINTS)

• Para realizar el cálculo de los Puntos Caso de Uso sin ajustar, se tienen que realizar los tres pasos definidos a continuación.

1. Clasificar cada interacción entre actor y caso de uso según su complejidad y asignarle un peso.

2. Calcular la complejidad de cada caso de uso según el número de transacciones o pasos del mismo.

3. Sumar los valores obtenidos y calcular UUCP

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1. Clasificar cada interacción entre actor y caso de uso según su complejidad y asignarle un peso.

• Para clasificar la complejidad de los actores se debe determinar la forma en la que cada actor interactúa con el sistema que se va a desarrollar.

Tipo de interacción Peso

Simple (a través de un API) 1

Medio (a través de un protocolo) 2

Complejo (a través de una interfaz gráfica) 3

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2. Calcular la complejidad de cada caso de uso según el número de transacciones o pasos del mismo.

• Para realizar el cálculo de la complejidad de un caso de uso se debe determinar el número de transacciones, incluyendo los caminos alternativos.

Tipo de Caso de Uso

Numero de Transacciones

Peso

Simple 3 o menos 5

Medio De 4 a 7 10

Complejo 7 o más 15

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3. Calcular UUCP

Luego de realizar estos procedimientos, se calcula UUCP a partir de la siguiente ecuación:

UUCP = UAW + UUCW Donde:

• UUCP: Puntos de Casos de Uso sin ajustar

• UAW: Factor de Peso de los Actores sin ajustar

• UUCW: Factor de Peso de los Casos de Uso sin ajustar

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• Este coeficiente se calcula mediante la cuantificación de un conjunto de factores que determinan la complejidad técnica del sistema. Cada uno de los factores se cuantifica con un valor de 0 a 5, donde 0 significa un aporte irrelevante y 5 un aporte muy importante.

• El Factor de complejidad técnica se calcula mediante la siguiente ecuación:

TCF = 0.6 + 0.01 x Σ (Peso_i x Valor asignado_i)

CALCULO DEL FACTOR DE COMPLEJIDAD TÉCNICA (TCF)

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FACTOR DESCRIPCION PESO

T1 Sistema Distribuido 2

T2 Objetivos de Rendimiento o Tiempos de respuesta

1

T3 Eficiencia del usuario final 1

T4 Procesamiento interno complejo 1

T5 Código debe ser reutilizable 1

T6 Facilidad de instalación 0.5

T7 Facilidad de uso 0.5

T8 Portabilidad 2

T9 Facilidad de cambio 1

T10 Concurrencia 1

T11 Incluye objetivos especiales de seguridad 1 T12 Provee acceso directo a terceras partes 1 T13 Se requiere facilidades especiales de

entrenamiento a usuarios

1

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• Este factor hace referencia a las habilidades y el entrenamiento del grupo involucrado en el desarrollo del proyecto de software.

• El Factor de ambiente se calcula mediante la siguiente ecuación:

EF =1.4 - 0.03 x Σ (Peso_i x Valor asignado_i)

CALCULO DEL FACTOR DE AMBIENTE (EF)

FACTOR DESCRIPCION PESO

E1 Familiaridad con el modelo de proyecto utilizado 1.5

E2 Experiencia en la aplicación 0.5

E3 Experiencia en orientación a objetos 1

E4 Capacidad del analista líder 0.5

E5 Motivación 1

E6 Estabilidad de los requerimientos 2

E7 Personal a tiempo parcial -1

E8 Dificultad del lenguaje de programación -1

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• Una vez que se tienen los Puntos de Casos de Uso sin ajustar, se debe ajustar éste valor mediante la siguiente ecuación:

UCP = UUCP x TCF x EF Donde:

• UCP: Puntos de Casos de Uso ajustados

• UUCP: Puntos de Casos de Uso sin ajustar

• TCF: Factor de complejidad técnica

• EF: Factor de ambiente

• A través del cálculo de esta expresión se obtiene una estimación del tamaño y no del esfuerzo.

CALCULO DE PUNTOS DE CASOS DE USO AJUSTADOS (UCP)

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• Como ocurre en otros métodos de estimación, una vez obtenido el tamaño, se puede obtener el esfuerzo. Para ello, se utiliza la siguiente expresión:

Esfuerzo = UCP * Factor de Productividad

• Karner originalmente sugirió que cada Punto de Casos de Uso requiere 20 horas- hombre. Posteriormente, surgieron otros refinamientos que proponen seguir el procedimiento que se presenta a continuación:

ESTIMACIÓN DEL ESFUERZO

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• Contar los factores de ambiente EF entre R1 y R6 cuya influencia es inferior a 3 (influencia promedio) y los factores de entorno entre R7 y R8 que son superiores a 3.

Entonces:

• 20 horas-hombre por UCP si el valor es ≤2

• 28 horas-hombre por UCP si el valor es ≤4

• 36 horas-hombre por UCP si el valor es ≥5, en este caso se debería replantear el proyecto.

ESTIMACIÓN DEL ESFUERZO

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• Un cajero automático brinda diferentes servicios a sus clientes: Permite realizar consultas de Saldo en las Cuentas, Retiro de efectivo, cambio de contraseña, Transferencias a otras cuentas.

EJEMPLO DE APLICACIÓN DEL METODO UCP

Diagrama de Casos de Uso

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• Calculo de los Puntos de Casos de uso no ajustados (UUCP) Factor de Peso de los Actores sin Ajustar (UAW)

Factor de Peso de los Casos de Uso sin Ajustar (UUCW)

ACTOR TIPO VALOR

Cliente Complejo 3

CASO DE USO TIPO VALOR

Consultar Saldo Medio 10

Retirar Efectivo Medio 10

Cambiar Contraseña Medio 10

FACTORES DE DIMENSION

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• Realizamos el calculo de UUCW

• Sumando estos valores tenemos:

Son los puntos de Casos de Uso sin Ajustar

FACTORES DE DIMENSION

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DESCRIPCION PESO PUNTAJE RESULTADO

Sistema Distribuido 2 3 6

Objetivos de Rendimiento o Tiempos de respuesta 1 5 5

Eficiencia del usuario final 1 1 1

Procesamiento interno complejo 1 1 1

Código debe ser reutilizable 1 4 4

Facilidad de instalación 0.5 1 0.5

Facilidad de uso 0.5 4 2

Portabilidad 2 0 0

Facilidad de cambio 1 1 1

Concurrencia 1 5 5

Incluye objetivos especiales de seguridad 1 5 5

Provee acceso directo a terceras partes 1 0 0

Se requiere facilidades especiales de entrenamiento a usuarios 1 0 0

Suma total 30.5

Cálculo de Factor de Complejidad Técnica (TCF)

FACTORES DE DIMENSION

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• El peso de los factores Técnicos será:

• Cálculo de los Factores de Ambiente (EF)

DESCRIPCION PESO PUNTAJE RESULTADO

Familiaridad con el modelo de proyecto utilizado 1.5 2 3

Experiencia en la aplicación 0.5 0 0

Experiencia en orientación a objetos 1 3 3

Capacidad del analista líder 0.5 4 2

Motivación 1 5 5

Estabilidad de los requerimientos 2 3 6

Personal a tiempo parcial -1 2 -2

Dificultad del lenguaje de programación -1 2 -2

Suma Total 15

FACTORES DE DIMENSION

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• El resultado de los Factores de Ambiente es:

• Los puntos de casos de Uso ajustados para este ejemplo son:

• Considerando la propuesta del creador de esta técnica, asignamos 20 horas- hombre por punto de casos de uso, por lo que la estimación del esfuerzo sería:

FACTORES DE DIMENSION

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FACTORES DE DIMENSION

Modelo COCOMO original

 El modelo COCOMO (COnstructive COst MOdel) fue propuesto por Boehm (1981) y revisado posteriormente dando lugar a la versión COCOMO 2.0

 El modelo asume que los requerimientos son relativamente estables y que el proyecto será administrado por el cliente y el desarrollador.

 El modelo entrega un orden de magnitud de los costos del Software. Utiliza como datos el tamaño estimado del proyecto y el tipo de producto a desarrollar.

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FACTORES DE DIMENSION

En COCOMO se asume que:

 Las LDC excluye comentarios y utilidades no modificadas. „

 Las fases consideradas son de diseño a pruebas. Asume que las especificaciones no se modifican en dichas fases. „

 Un técnico-mes equivale a 152 horas de trabajo.

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FACTORES DE DIMENSION

Definidos para tres tipos de proyectos:

1. Modo orgánico: proyectos pequeños y medianos, mucha experiencia, pocas restricciones, realizado por equipos pequeños, entorno familiar.

2. Modo semiacoplado: proyectos intermedios en tamaño y complejidad, varios niveles de experiencia.

3. Modo empotrado: proyectos complejos y muy restrictivos.

4. Proyectos innovadores. Desarrollados dentro de un conjunto estricto de hardware, de software y restricciones operativas

Categorías de proyectos de ingeniería de software según sus dimensiones

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• El proyecto se desarrolla en equipos relativamente pequeños

• Muchas personas relacionadas con el proyecto tienen amplia experiencia trabajando en sistemas similares y tienen un buen conocimiento de cómo el sistema que se está desarrollando contribuirá a los objetivos de la organización.

• Se desarrolla en un entorno generalmente estable, con muy pequeña probabilidad de coincidencia en el desarrollo de un nuevo hardware u operaciones desconocidas.

• Proyectos de tamaño relativamente pequeño. Como máximo 50 KDSI (miles de instrucciones).

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Modo orgánico…

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• El equipo del proyecto tiene un nivel medio de experiencia en proyectos similares.

• El equipo es una combinación de personal experto e inexperto.

• El tamaño del producto llega a las 300 KDSI.

FACTORES DE DIMENSION

Modo semilibre o semiacoplado.

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• Proyectos que deben desarrollarse dentro de unas limitaciones muy estrictas.

• El producto debe explotarse dentro de un entorno muy acoplado de hardware, software, normativa y procedimientos operativos

• Estos proyectos se desarrollan en áreas generalmente desconocidas, lo cual lleva inicialmente a equipos pequeños de analistas y, a una sobrecarga de comunicación importante durante el desarrollo.

• Se aplica a proyectos de cualquier tamaño.

FACTORES DE DIMENSION

Modo rígido o empotrado.

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FACTORES DE DIMENSION

Modelo COCOMO

El Modelo COCOMO original lo constituye tres modelos:

 Básico: Calcula el esfuerzo en función del tamaño estimado (LDC).

 Intermedio: Calcula el esfuerzo en función del tamaño estimado y de “guías de coste”. La guías de coste evalúan un conjunto de atributos del producto, del hardware, del personal y del proyecto.

 Avanzado: Modificación del modelo intermedio para considerar el impacto de las guías de coste en cada fase.

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FACTORES DE DIMENSION

1. Modelo Básico: E = a (KDSI)^b

DSI: Delivered Source Instructions

Se utiliza en las primeras estimaciones.

2. Modelo Intermedio: E = a (KDSI)^b F

F : factor de ajuste: el factor de ajuste se calcula considerando 15 factores o

“guías de coste” que se agrupan en cuatro categorías:

 Atributos del producto (3)

 Atributos computacionales (4)

 Atributos de personal (5)

 Atributos del proyecto (3)

Proyecto de Software a b

Orgánico 2,4 1,05

Semiacoplado 3,0 1,12

Empotrado 3,6 1,20

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FACTORES DE DIMENSION

Para estimar la duración se usa un modelo de restricción que predice el tiempo a partir del esfuerzo:

D = a (E)^b D: duración en meses

E: esfuerzo en técnicos-mes „

a y b dependen del modelo de desarrollo, según:

La ecuación proporciona la estimación óptima de la duración del proyecto para un esfuerzo determinado. Una guía de coste valora el efecto de reducir o incrementar artificialmente el proyecto respecto al valor óptimo

Proyecto de Software a b

Orgánico 2,5 0,38

Semiacoplado 2,5 0,35

Empotrado 2,5 0,32

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 Orgánico: MM = 2,4 (KDSI)^1,05 TDEV = 2,5 (MM)^0,38

 Semilibre: MM = 3,0 (KDSI)^1,12 TDEV = 2,5 (MM)^0,35

 Rígido: MM = 3,6 (KDSI)^1,20 TDEV = 2,5 (MM)^0,32

FACTORES DE DIMENSION

Las ecuaciones de estimación de esfuerzo y tiempo de desarrollo para cada modo de desarrollo:

KDSI = Número de instrucciones de código en miles.

MM = Esfuerzo medido en meses/hombre.

TDEV = Duración en meses”

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Ejemplo:

Se desea que Usted calcule lo que se pide tomando en cuenta los siguientes datos:

• LDC = 33360

• Sueldo = 6960 $/m

• Esfuerzo = ?

• Tiempo de desarrollo =?

• Productividad = ? (LDC/Esfuerzo)

• Promedio de personas= ? (Esfuerzo/Tiempo de desarrollo)

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Modelo Intermedio

 Éste provee un nivel de detalle y precisión superior, por lo cual es más apropiado para la estimación de costos en etapas de mayor especificación.

 Incorpora un conjunto de quince variables de predicción que toman en cuenta las variaciones de costos no consideradas por COCOMO Básico.

 Posibilita estimar el esfuerzo de un proyecto al nivel de componentes. De esta manera, cada componente individual tendrá sus propios parámetros representativos del tamaño y de los 15 factores de costo.

FACTORES DE DIMENSION

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Los factores seleccionados se agrupan en cuatro categorías:

 Atributos del producto de software

 RELY Confiabilidad Requerida

 DATA Tamaño de la Base de Datos

 CPLX Complejidad del Producto

 Atributos del hardware

 TIME Restricción del Tiempo de Ejecución

 STOR Restricción del Almacenamiento Principal

 VIRT Volatilidad de la Máquina Virtual

 TURN Tiempo de Respuesta de la computadora expresado en horas

FACTORES DE DIMENSION

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 Atributos del personal involucrado en el proyecto

 ACAP Capacidad del Analista

 AEXP Experiencia en Aplicaciones Similares

 PCAP Capacidad del Programador

 VEXP Experiencia en la máquina virtual

 LEXP Experiencia en el Lenguaje de Programación

 Atributos propios del proyecto

 MODP Prácticas Modernas de Programación

 TOOL Uso de Herramientas de Software

 SCED Cronograma de Desarrollo Requerido

FACTORES DE DIMENSION

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 Atributos del personal involucrado en el proyecto

 ACAP Capacidad del Analista

 AEXP Experiencia en Aplicaciones Similares

 PCAP Capacidad del Programador

 VEXP Experiencia en la máquina virtual

 LEXP Experiencia en el Lenguaje de Programación

 Atributos propios del proyecto

 MODP Prácticas Modernas de Programación

 TOOL Uso de Herramientas de Software

 SCED Cronograma de Desarrollo Requerido

FACTORES DE DIMENSION

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Formula:

E = a(KI)^b * m(X) donde:

“E” es Salario/mes (Media).

“a” y “b” son constantes según el modo (Orgánico, Semilibre o Rígido).

“KI” es la cantidad de líneas de código (En miles).

“m(X)” es el multiplicador que depende de 15 atributos constantes.

¿Cómo Calcularlo?

FACTORES DE DIMENSION

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Tabla de Constantes m(X)

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Usando COCOMO Intermedio para estimar el esfuerzo requerido en el desarrollo de un programa de 10000 líneas en modo orgánico, cuyo tamaño es de 20 KDSI, y presenta los siguientes manejadores de costo:

Baja Confiabilidad => 0.88

Alta Complejidad del producto => 1.15 Baja experiencia en la aplicación => 1.13

Alta experiencia en los lenguajes de programación => 0.95 otros manejadores de costo asumen a ser nominales => 1.00

EAF = .88 * 1.15 * 1.13 * .95 = 1.086

E = 3 * ( 20 ^1.12 ) * 1.086 = 93,34 mes-hombre TDEV = 2.5 * ( 93,34^0,38 ) = 14,014

PG = 93,34/14,014 = 6,66 = 7 programadores

FACTORES DE DIMENSION

Ejemplo 2.

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Se define como una jerarquía de modelos de estimación que aborda las siguientes áreas:

 Modelo de composición por aplicación: se emplea en desarrollos de software durante la etapa de prototipado.

 Modelo de edad temprana en el diseño: se utiliza en las primeras etapas del desarrollo en las cuales se evalúan las alternativas de hardware y software de un proyecto.

 Modelo de etapa postarquitectónica: se aplica en la etapa de desarrollo, después de definir la arquitectura del sistema, y en la etapa de mantenimiento.

FACTORES DE DIMENSION

Modelo COCOMO II

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En la estimación del tamaño de software COCOMO II utiliza tres técnicas:

 Puntos Objeto,

 Puntos Función No Ajustados y

 Líneas de Código Fuente.

Además se emplean otros parámetros relativos al tamaño que contemplan aspectos tales como: reuso, reingeniería, conversión y mantenimiento.

FACTORES DE DIMENSION

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El modelo de composición de aplicación COCOMO II usa punto de objeto, como medida de software indirecta que se calcula usando conteos del número de:

• Pantalla (en la interfaz del usuario)

• Reportes

• Componentes

Cada instancia de objeto se clasifica en uno de tres niveles de complejidad (simple, medio o difícil)

FACTORES DE DIMENSION

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Elabora un informe que contenga los aspectos que se consideran a continuación:

1. ¿Qué son las medidas de estimación por punto de función? Describe y de un ejemplo.

2. ¿Existe algún parámetro de preferencia entre las medidas de estimación por punto de función o las medidas de estimación por casos de usos?. Explique

3. Explique las diferencias entre el Modelo COCOMO Original y el COCOMO II en el marco de las estimaciones de esfuerzo de un proyecto de software.

4. Resuelva el siguiente problema utilizando COCOMO básico para estimar el esfuerzo requerido y el costo del proyecto en el desarrollo de un programa de 10000 líneas en modo orgánico.

FACTORES DE DIMENSION

Taller Nº 2.

(53)

• Determinar el personal necesario, la posición dentro de la organización y la especialidad requerida.

• El número de personas sólo puede ser determinado después de hacer una estimación de esfuerzo.

FACTORES DE DIMENSION

Estimación de recursos

Recursos Humanos:

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• Determinar el personal necesario, la posición dentro de la organización y la especialidad requerida.

• El número de personas sólo puede ser determinado después de hacer una estimación de esfuerzo.

Recursos Humanos:

FACTORES DE DIMENSION

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Recursos Hardware:

 Durante la planificación del proyecto de software, se deben considerar básicamente tres categorías de hardware; el sistema de desarrollo, la máquina objetivo y los demás elementos de hardware del nuevo sistema.

 Sistemas de desarrollo, es el hardware donde se desarrolla el proyecto, máquina objetivo es el hardware que utilizará nuestro cliente y el sistema, lo demás serán los periféricos asociados.

FACTORES DE DIMENSION

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 Se utilizan distintas herramientas que ayudan en el desarrollo del nuevo sistema, estas herramientas tienen diferentes propósitos como: gestión de proyectos, soporte, análisis y diseño, programación, mantenimiento, entre otros.

Recursos Software: