Инновационный цикл в разработке проектов
Часть 2

Этот шаг является одним из важнейших этапов инновационного цикла, он влияет на все остальные этапы. Требования к проекту определяются характеристиками проектируемой экономической информационной системы (ЭИС) и условиями среды разработки (окружением проекта).

Экономические информационные системы характеризуются следующими показателями:

• конкретным типом решаемых задач;
• степенью связи решаемых задач с реальным масштабом времени или допустимой длительностью ожидания результатов решения задачи;
• объемом и сложностью совокупности программ, решающей единую целевую задачу данного типа;
• необходимыми характеристиками качества и надежности;
• классом программно-аппаратных средств, необходимых для реализации программ данного типа;
• степенью использования готовых, ранее созданных компонент;
• прогнозируемыми значениями длительности эксплуатации и возможностью развития множества версий программ;
• предполагаемым тиражом производства и применения программ;
• степенью необходимой документированности программ.

Эти характеристики определяют планирование и управление разработкой ЭИС, правила взаимодействия между участниками проекта и правила документирования результатов. Должны быть также определены общие требования к технологии и средствам разработки, к структуре и организации комплекса программ; требования к квалификационным испытаниям, к средствам и организации тестирования программ на всех этапах разработки; требования к организации, выполнению и документированию оценок качества ЭИС, а также требования к конфигурационному управлению.

Надлежит записать в формализованном виде все вербальные описания и постановки и представить их в виде входных данных для решения экономико-математической задачи.

Оценка затрат, длительности и трудоемкости

Многие проекты информационных систем терпели неудачу из-за отсутствия у разработчиков и заказчика четкого представления о реальных ресурсах, необходимых для его реализации. Пренебрежение технико-экономическим обоснованием приводит зачастую к конфликтам между партнерами проекта вследствие нарушения первоначальных условий контракта по стоимости, срокам реализации и качеству компонент ЭИС. Поэтому подготовка технико-экономических обоснований и оценка затрат является важным этапом проекта разработки. Здесь важны опыт и характеристики ранее выполненных проектов организации. В случае если проект не имеет прецедентов, приходится использовать имеющуюся статистику в этой области.

Поскольку достоверная пооперационная статистика разработки оригинальных программ присутствует не всегда, принципиально важным является активное участие руководителей и заказчиков в технико-экономическом обосновании проекта. Определение трудоемкости и длительности отдельных операций и частных работ существенно зависит от индивидуальных особенностей относительно небольшого числа их исполнителей и характеристик конкретного проекта.

Разработка программ является областью с малой материало- и энергоемкостью, и основные затраты связаны с непосредственным или овеществленным, интеллектуальным трудом специалистов различных категорий. Поэтому для измерения затрат наиболее универсальной единицей стала трудоемкость в человеко-днях или человеко-месяцах.

Накопленный опыт создания программных средств позволяет выделить группы факторов, влияющих на затраты. Наибольшее влияние оказывает объем программы, который из всех параметров изменяется в самом широком диапазоне. Поэтому при оценке непосредственных затрат и длительности полного цикла разработки ЭИС объем программы используется в качестве базового доминирующего параметра. Кроме того, на трудоемкость проектов ЭИС сильно влияет степень использования готовых программных компонент и информации баз данных и сложность их переноса в новый проект.

При прогнозировании технико-экономических показателей (ТЭП) выделяются три класса методов (Липаев В. В. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем. М.: СИНТЕГ-ГЕО, 1999):

• экспертные оценки — индивидуальные и групповые;
• экстраполяция и расчет по аналогам;
• моделирование — логические, математические и информационные модели.

Анализ вариантов проекта

Поскольку конечная цель может быть достигнута различными путями, то для реализации необходимо выбрать лучший путем сравнения различных вариантов. Предпочтение отдается варианту, при котором достижение цели достигается наиболее эффективным путем (проект движется к цели по наилучшей траектории). Каждый из вариантов может оцениваться по некоторым количественным и качественным критериям.

При реализации оптимального управления проектом (в случае, когда множество допустимых вариантов содержит более одного элемента) большое значение имеет определение критерия эффективности, в соответствии с которым будет осуществляться выбор варианта проекта. В процессе разработки в качестве таких критериев для выбора технических решений могут использоваться:

• максимум экономической эффективности функционирования ЭИС при ограниченных затратах на разработку программ;
• минимум затрат на разработку программ при заданной экономической эффективности применения и качества ЭИС;
• максимум отношения экономической эффективности применения ЭИС в течение времени эксплуатации к затратам на ее создание;
• максимум разности эффекта от функционирования ЭИС за весь жизненный цикл и затрат на ее разработку, эксплуатацию и сопровождение.

Кроме того, могут применяться смешанные критерии, когда, например, в некоторых пределах изменения параметров учитывается отношение, а в других — разность эффекта затрат.

Каким бы ни был критерий эффективности, при его определении следует учитывать ряд условий, которым он должен удовлетворять. Он должен как можно полнее охватывать деятельность системы, а не небольшое число частных целей и иметь физический смысл для упрощения его понимания и использования.

В сложных проектах менеджер может не иметь достаточной информации для проведения сравнительной оценки вариантов. Поэтому целесообразно привлечение квалифицированных специалистов-экспертов для проведения независимой экспертизы вариантов.

Анализ вариантов проекта проводится при помощи методов комплексного оценивания и выбора оптимальных вариантов: метода ранжирования Парето, дерева оценок, метода ненапряженных вариантов, метода идеальной точки, функции предпочтения и пр. (Бурков В. Н., Новиков Д. А. Как управлять проектами. М.: СИНТЕГ-ГЕО, 1997).

Фаза разработки

Определение структуры проекта

Для выявления и осознания целей, состава и содержания проекта, организации планирования и контроля процессов осуществления проектов необходимо определить и построить структуру проекта. Под структурой понимается совокупность взаимосвязанных элементов и процессов проекта, представленных с различной степенью детализации. Поскольку главной составляющей ЭИС является программное обеспечение, то перечни работ целесообразно формировать на основе адаптации стандартов жизненного цикла программных средств — ISO 12207 и MIL-STD-498.

Общая архитектура процессов разработки ЭИС имеет следующий вид:

• основные процессы (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение ЭИС);
• вспомогательные процессы, обеспечивающие выполнение основных (документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит, решение проблем);
• организационные процессы (управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение жизненного цикла ЭИС, обучение).

Номенклатура частных работ может быть сформирована с учетом их влияния на процесс создания ЭИС и его трудоемкость. Работы по технологической поддержке и обеспечения качества целесообразно группировать и упорядочивать в соответствии с логикой их поведения, не связывая непосредственно с процессом разработки.

Структура проекта в дальнейшем используется при построении различных структурных моделей проекта и его окружения, используемых в процессе управления проектом на протяжении всего жизненного цикла: дерева целей; иерархии сетевых моделей; дерева ресурсов; дерева стоимости; дерева рисков.

Понимание проекта как структурированного информационного объекта, подчиняющегося логическим суждениям и формальным правилам, является основой профессиональных методов осуществления и управления проектом.

Формирование состава исполнителей

Важнейшей задачей, стоящей перед менеджером проекта, является формирование той команды, с которой ему предстоит работать. Состав и функции команды проекта зависят от масштабов сложности и других характеристик проекта, однако во всех случаях состав команды должен обеспечить высокий профессиональный уровень исполнения всех возложенных на него обязанностей.

Исходными данными для задачи формирования состава исполнителей являются:

• набор требований к проекту и его результатам;
• множество претендентов (потенциальных исполнителей), каждый из которых характеризуется своими возможностями;
• правила взаимодействия исполнителей.

Наиболее продуктивный способ организации коллектива разработчиков производится по принципу распределения достаточно сложных законченных функциональных задач по группам специалистов, осуществляющих их полную разработку, и последующего объединения функциональных задач специальной группой специалистов по комплексной сборке.

Структура коллектива должна соответствовать разработанной структуре проекта. Такая декомпозиция позволит специализировать группы и отдельных сотрудников в коллективе на несколько классов задач и квалифицированно решать эти частные задачи. Тем самым обеспечивается тематическая однородность специальных знаний членов коллектива, единство их обучения и повышения квалификации в области решаемых функциональных задач.

Перед руководителем проекта и его командой ставится задача всеобъемлющего руководства и координации работ на протяжении всего жизненного цикла проекта до достижения определенных в проекте целей и результатов при соблюдении установленных сроков бюджета и качества.

При формировании команды проекта используются следующие методы: конкурсы исполнителей, социограммы, методы бригадной организации работ.

Определение профилей

При создании сложных ЭИС требуется гибкое формирование и применение профилей стандартов — совокупностей базовых стандартов, адаптированных к требованиям конкретного проекта (Липаев В. В. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем. М.: СИНТЕГ-ГЕО, 1999). Это позволяет снизить трудоемкость разработки, обеспечить расширяемость ЭИС и поддержку функциональной интеграции, обеспечить переносимость между различными аппаратно-программными платформами, повысить качество разрабатываемого изделия.

Каждый, кто занимался программированием, по достоинству оценивает пользу стандартизации в кодировании и документировании программ. В равной мере важны и стандарты управления, помогающие проводить планирование, анализ результатов и оценку эффективности осуществляемых проектов. Формирование профилей управления и жизненного цикла разработки как раз является основной задачей на данной стадии проекта.

Сперва следует проанализировать набор базовых международных стандартов, связанных с особенностями информационных систем и программных средств. После этого на основе концепции проекта и проанализированного набора стандартов информационных технологий происходит первичный отбор комплекса стандартов для профилей разработки. Затем необходимо сформировать профили жизненного цикла и управления, регламентирующие процесс проектирования, разработки, применения, сопровождения и развития ЭИС.

Стандарты и нормативные документы, входящие в профили жизненного цикла, должны определять структуру и состав этапов, поддерживать и регламентировать процессы организации и планирования работ, включать описания способов и методов выполнения операций, устанавливать требования к результатам и правилам их контроля, а также определять состав технологических и эксплуатационных документов.

В дальнейшем при планировании и подготовке технологической поддержки создания ЭИС первоначальный набор профилей должен уточняться и дорабатываться.

Сетевое планирование

На основе разделения целого проекта на события и работы (структуры проекта) производится более детальное планирование времени разработки (Липаев В. В. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем. М.: СИНТЕГ-ГЕО, 1999). Особенность сетевого планирования разработки ЭИС состоит в значительной неопределенности интервалов длительности выполнения ряда работ. Это обусловлено тесным переплетением процессов технического проектирования и исследований отдельных функциональных алгоритмов и методов решения задач.

Критический путь сетевых графиков не обязательно проходит по событиям непосредственного создания ЭИС, поэтому необходим комплексный анализ сетевых графиков для обеспечения разработки ЭИС в заданные сроки. В зависимости от глубины исследований и инженерных разработок алгоритмов критический путь сетевого графика может проходить либо по работам, носящим исследовательский и методический характер, либо по работам, обеспечивающим непосредственное создание программ, либо, наконец, по работам, связанным с созданием средств автоматизации разработки и отладки программ.

Сетевые графики разработки ЭИС не отличаются высокой жесткостью из-за значительных различий в уровнях проработки отдельных задач в начале проектирования, поэтому обычно имеется возможность выделения некоторых работ с резервом времени и сокращения их за счет длительности критического пути.

Полностью сетевой график всего жизненного цикла разработки весьма сложен и включает несколько сотен событий.

Используются такие средства, как PERT-, CPM- и GERT-диаграммы, а также методы обобщенного сетевого планирования.

Определение рисков

Риск проекта определяется как воздействие на проект и его элементы непредвиденных событий, которые могут нанести определенный ущерб и препятствовать достижению целей проекта. Риск проекта характеризуется тремя факторами: событиями, оказывающими негативное воздействие на проект; вероятностью появления таких событий; оценкой ущерба, нанесенного проекту такими событиями. При определении событий, способных оказать влияние на проект, учитываются:

• внешние непредсказуемые события (вмешательство органов государственного регулирования, стихийные бедствия, неожиданные внешние воздействия);
• внешние неопределенные события (рыночные риски, инфляция, валютный курс, система налогов, социальные и экологические факторы);
• внутренние события (сроки графиков работ, прерывание финансирования, превышение затрат);
• внутренние технические факторы (изменение технологий, технологические риски);
• юридические и правовые факторы (форс-мажорные обстоятельства, ошибки контрактов и лицензий патентных прав).

При определении и формализации рисков используется математический аппарат теории игр.

Построение дерева целей и определение задач исполнителей проекта

Как правило, цель проекта является композицией более простых подцелей, которые в свою очередь могут быть подразделены на более элементарные составляющие. Исходными данными для решения этой задачи являются общая цель проекта и структурная организация коллектива разработчиков, определенные на предыдущих этапах. Нам необходимо таким образом определить цели для каждого исполнителя, чтобы при построении дерева целей корневая вершина дерева соответствовала общей цели проекта. В условиях ограниченности материальных, финансовых и других ресурсов возможная степень достижения каждой из подцелей весьма ограничена. Поэтому, представив для себя иерархию целей и их возможных комбинаций, менеджер должен конкретизировать цели, т. е. выделить из них допустимые (достижимые) с точки зрения тех или иных ограничений.

На сегодняшний день существует целый ряд подходов к описанию интересов и подцелей участников проекта, использующих результаты и знания из области математики, экономики, психологии, социологии и других наук. В основном используются теоретико-игровые методы (Бурков В. Н., Новиков Д. А. Как управлять проектами. М.: СИНТЕГ-ГЕО, 1997).

Планирование ресурсов и затрат

На этом этапе происходит уточнение технико-экономических показателей, более детальная оценка требуемых ресурсов и затрат и распределение их между исполнителями проекта.

Уточненные оценки полных ТЭП процесса разработки ЭИС строятся на основе обобщенных характеристик предшествующих разработок, уточненного сценария объекта и условий разработки. Такие оценки позволяют выявить наиболее трудоемкие этапы разработки и рационально распределить затраты по этапам работ.

Основной проблемой распределения ресурсов является то, что менеджеру проекта, как правило, не известны истинные потребности исполнителей в том или ином ресурсе (т. е. неизвестна точная зависимость их эффективности от количества полученного ресурса). Так как суммарное количество ресурса в большинстве случаев ограничено, то возникает задача распределения ресурсов по структуре проекта и исполнителям оптимальным образом.

При планировании и распределении ресурсов используют методы приоритетов, конкурсные механизмы и др.

При выделении групп и составляющих затрат целесообразно учитывать их вес в суммарных затратах и возможность локализации  групп специалистов, определяющих величину этих затрат (Липаев В. В. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем. М.: СИНТЕГ-ГЕО, 1999). Наибольшее значение в составе совокупных затрат при разработке ЭИС имеют следующие составляющие:

• затраты на непосредственное проектирование, программирование, отладку и испытание программ в соответствии с требованиями заказчика;
• затраты на изготовление опытного образца как продукции опытно-технического назначения;
• затраты на подготовку и применение технологии и средств автоматизации разработки ЭИС;
• затраты на технологические и аппаратные ресурсы, используемые для автоматизации разработки;
• на подготовку и повышение квалификации специалистов-разработчиков.

В большинстве случаев при планировании затрат используется методика комплексной модели стоимости. Для планирования распределения затрат по этапам разработки используются графики относительных затрат.

Применение планирования и стандартизации приводит к неуклонному росту качества создаваемых программ. В этих новых условиях культура создания и сопровождения сложных ЭИС требует исключения индивидуального кустарного творчества при разработке и постепенного перехода к промышленной технологии производства ПО. Индустриализация процесса проектирования повышает роль инновационного цикла проекта. При строгом формализованном подходе инновационный цикл составляет крепкий фундамент для всей дальнейшей разработки. Основательная, серьезная подготовка на начальных стадиях позволяет не превысить предусмотренного бюджета средств и не выйти из графика проекта.