Metody punktów funkcyjnychMetody punktów funkcyjnych

Dariusz PiechocińskiDariusz Piechociński

2

Typy metodTypy metod

FPA – Function Point Analisys IFPUG – International Function Point Users Group

MkII FPA – Mark II FPA UKSMA – United Kingdom Software Metrics

Association

FFP – Full Functional Piont COSMIC – Common Software Measurment

International Consorcium

FPA – Function Point Analisys IFPUG – International Function Point Users Group

MkII FPA – Mark II FPA UKSMA – United Kingdom Software Metrics

Association

FFP – Full Functional Piont COSMIC – Common Software Measurment

International Consorcium

3

Metoda punktów funkcyjnych

the Function Point Analysis

Metoda punktów funkcyjnych

the Function Point Analysis

Służy do szacowania oprogramowania zarówno w przypadku nowych projektów, jak i modernizacji i rozbudowy istniejących systemów.

Została opracowana przez A. J. Albrechta z IBM w latach 70.

Jest propagowana i aktywnie rozwijana przez IFPUG. Główne zadania IFPUG to opracowywanie i publikacja podręczników z kolejnymi wersjami FPA.

Jest to najbardziej popularna metoda do pomiaru oprogramowania.

4

Analiza punktów funkcyjnych

Analiza punktów funkcyjnych

Proces poprawnego stosowania FPA nie jest procesem trywialnym, składa się z sześciu kroków:

zdefiniowanie typu procesu liczenia punktów funkcyjnych

identyfikacja zakresu analizy oraz granic aplikacji

wyliczenie punktów funkcyjnych dla danych

wyliczenie punktów funkcyjnych dla transakcji przetwarzających dane

obliczenie współczynnika dopasowania wartości

wyliczenie końcowej wartości punktów funkcyjnych

5

1. Określenie typu zliczania punktów funkcyjnych

1. Określenie typu zliczania punktów funkcyjnych

Można wyróżnić trzy typy:

a) dla nowo powstających projektów, kiedy wszelkie oceny dokonuje się na podstawie wymagań funkcjonalnych przedstawionych przez końcowego użytkownika oraz wymagań co do konwersji danych

b) dotyczy przypadku modyfikacji istniejącej aplikacji, polegającej na zmianie funkcjonalności

c) pomiar istniejącej, pracującej aplikacji

6

2. Identyfikacja zakresu analizy oraz granic

aplikacji

2. Identyfikacja zakresu analizy oraz granic

aplikacji

Poprzez zakres analizy rozumie się funkcjonalność, która podlega szacowaniu. IFPUG określa następujące reguły stosowane do wyznaczenia granic aplikacji:

wyznaczona granica wynika głównie z punktu widzenia i potrzeb użytkownika, tzn. użytkownik powinien określić zakres aplikacji, jej biznesową i użytkową funkcjonalność

granice pomiędzy współpracującymi aplikacjami powinny wynikać z ich

funkcjonalności a nie z uwarunkowań technologicznych

ustanowiona początkowo granica jest niezależna od zakresu analizy, za wyjątkiem takich zmian funkcjonalności, których dodanie lub usunięcie spowoduje odpowiednio rozszerzenie lub redukcję granicy aplikacji.

7

3. Wyliczenie punktów funkcyjnych dla danych3. Wyliczenie punktów funkcyjnych dla danych

Na tym etapie należy zidentyfikować wszystkie logiczne zbiory danych aplikacji (ILF i EIF) oraz oszacować ich kompletność. Następnie trzeba wyliczyć liczbę nieuzgodnionych punktów funkcyjnych dla wszystkich ILF i EIF.

ILF (an internal logical file) – grupa logicznie powiązanych danych, wymaganych, określonych przez użytkownika lub danych kontrolnych utrzymywanych i działających w granicach danej aplikacji. Dane kontrolne to dane niezbędne do sterowania procesami aplikacji.

EIF (an external interface file) - określona przez użytkownika grupa logicznie powiązanych danych lub informacji kontrolnych odnoszących się do aplikacji, lecz utrzymywanych w granicach innej aplikacji.

8

3.1. Wyliczenie punktów funkcyjnych dla danych3.1. Wyliczenie punktów funkcyjnych dla danych

Dla każdego ILF i EIF należy wyznaczyć liczbę elementów danych (DET) oraz liczbę elementów rekordów (RET).

RET (a record element type) – to podgrupa danych w ILF lub EIF określona przez użytkownika, może być opcjonalna lub obowiązkowa.

DET (a data element type) – to unikalne, określone przez użytkownika, nie powtarzające się pole w ILF lub EIF.

9

RET i DETRET i DETReguły wyznaczania RET:

• licz jako RET każdą podgrupę danych ILF lub EIF

• jeśli nie można wydzielić podgrup należy każdy ILF i EIF policzyć jako jeden RET

Reguły obliczania DET:

• jako DET należy liczyć każde unikalne, zidentyfikowane przez użytkownika pole, będące elementem ILF lub EIF

• jeśli dwie aplikacje korzystają z tych samych wewnętrznych (ILF) lub zewnętrznych (EIF) logicznych zbiorów danych ale odwołują się inaczej do podgrup danych to liczbę DET należy liczyć stosownie do każdej aplikacji

• każda grupa danych, która umożliwia relację z innym ILF lub EIF musi zostać policzona jako jeden DET

10

Złożoność ILF i EIFZłożoność ILF i EIFNa podstawie obliczonej liczby RET i DET szacuje się poziom

funkcjonalnej kompletności dla każdego ILF i EIF, zgodnie z poniższą tabelą:

1 – 19 20 – 50 >= 51

1 niski niski średni

2 – 5 niski średni wysoki

>= 6 średni wysoki wysoki

RETDET

11

Liczba punktów funkcyjnych

Liczba punktów funkcyjnych

Na podstawie wyznaczonego poziomu funkcjonalnej kompletności wyznacza się ilość punktów funkcyjnych, przypadających na każdy ILF i ELF, zgodnie z tabelą:

niski średni wysoki

ILF 7 10 15

EIF 5 7 10

Wynik stanowi suma punktów funkcyjnych przypadająca na każdy ILF i EIF.

12

4. Wyliczenie punktów funkcyjnych dla transakcji

przetwarzających dane

4. Wyliczenie punktów funkcyjnych dla transakcji

przetwarzających daneTen etap polega na zidentyfikowaniu tzw. funkcji transakcyjnych (EI, EO,

EQ) oraz ich kompletności (złożoności), a następnie wyliczeniu liczby surowych punktów funkcyjnych dla każdej z funkcji.

13

Funkcje transakcyjneFunkcje transakcyjne

EI (external inputs) – to proces elementarny, któremu są poddawane dane lub dane kontrolne przychodzące spoza granic aplikacji. Podstawowym celem EI jest działanie na/z jednym lub więcej ILF zmieniając jego dane lub/i zachowanie systemu.

EO (external outputs) – to proces elementarny, który wysyła dane lub dane kontrolne poza granice aplikacji. Podstawowym celem EO jest prezentacja informacji użytkownikowi w procesie wyszukiwania tychże. Proces powinien zawierać przynajmniej formułę lub wzór matematyczny wyliczający wartość danych lub generować wyprowadzane dane. EO może również działać na/z jednym lub więcej ILF zmieniając jego dane lub/i zachowanie systemu.

EQ (external inquiry) - to proces elementarny, który wysyła dane lub dane kontrolne poza granice aplikacji. Podstawowym celem EQ jest prezentacja informacji użytkownikowi poprzez wyszukanie danych z ILF lub ELF, ale bez korzystania ze wzorów matematycznych oraz bez generowania danych. W trakcie działania EQ nie może nastąpić modyfikacja ILF i zmiana zachowania systemu.

14

Transakcyjny typ funkcjonalny

Transakcyjny typ funkcjonalny

Aby zidentyfikować funkcje EI, EO, EQ należy każdy proces elementarny poddać analizie co do jego podstawowej celowości i zgodnie z tabelą określić typ funkcjonalny:

FunkcjaTransakcyjny typ

funkcyjny

EI EO EQ

zmiana zachowania systemu głównymożliw

yniedozwol

ony

modyfikacja ILF głównymożliw

yniedozwol

ony

prezentacja informacji użytkownikowi

możliwy

główny główny

Każdy proces elementarny musi być jednoznacznie określony i może być liczony tylko raz.

15

FTR i DETFTR i DET

FTR (a file type referenced) to:

• ILF czytany lub modyfikowany przez funkcję transakcyjną• EIF, z którego czytane są informacje

Reguły liczenia FTR są następujące:

• licz każdy modyfikowany ILF jako jeden FTR• każdy czytany ILF i ELF licz jako jeden FTR• każdy plik licz tylko raz

Aby wyznaczyć poziom funkcjonalnej kompletności funkcji transakcyjnych trzeba wcześniej obliczyć wartość FTR i DET.

Wartość DET wyznacza się jak poprzednio.

16

Złożoność EI, EO, EQZłożoność EI, EO, EQ

Na podstawie wyznaczonych liczb FTR i DET, wyznacza się poziom funkcjonalnej kompletności wg tabeli:

1 - 4 5 - 15 >=16

1 - 5 6 - 19 >=20

0 –1 0 – 1 niski niski średni

2 2 – 3 niski średni wysoki

>=3 >=4 średni wysoki wysoki

DETFTR

EI

EO, EQ

17

Liczba punktów funkcyjnych

Liczba punktów funkcyjnych

Gdy znana jest już kompletność funkcji transakcyjnych, można wyznaczyć ilość punktów funkcyjnych, dla EI, EO, EQ zgodnie z tabelą:

niski średni wysoki

EI, EQ 3 4 6

EO 4 5 7

18

5. Obliczenie współczynnika dopasowania wartości VAF

5. Obliczenie współczynnika dopasowania wartości VAF

VAF (the value adjustment factor) – jest oparty na 14 generalnych charakterystykach GSC, których zadaniem jest oszacowanie funkcjonalności liczonej aplikacji.

GSC zawiera zbiór pytań, które pozwalają na całkowite oszacowanie złożoności systemu, poprzez określenie cech takich jak: rozproszone przetwarzanie, szybkość wykonywania transakcji, aktualizacja on-line, ponowne użycie.

Dokładny opis wszystkich pytań można znaleźć w „Function Point Counting Practises Manual” wydawanym przez IFPUG.

19

5.1. Współczynnik dopasowania wartości

5.1. Współczynnik dopasowania wartości

oblicz VAF korzystając z równania:

VAF = (TDI * 0,01) + 0,65

Aby obliczyć VAF należy wykonać następujące kroki:

oszacuj każdą z 14 charakterystyk, wynik umieść na skali od 1 do 5, co odpowiada określeniu tzw. stopnia wpływu DI

oblicz całkowity stopień wpływu TDI sumując wyniki z punktu 1

20

6. Wyliczenie końcowej wartości punktów

funkcyjnych

6. Wyliczenie końcowej wartości punktów

funkcyjnych

Ten krok ma 3 warianty w zależności od typu zliczania punktów funkcyjnych, jaki został przyjęty w punkcie 1.

21

6.1. Projekt nowego systemu

6.1. Projekt nowego systemu

DFP = (UFP + CFP) * VAF

DFP (development project function point count) - całkowita liczba punktów funkcyjnych dla nowego projektu

UFP (unadjusted function point) – nieuzgodniona liczba punktów funkcyjnych dla funkcjonalności aplikacji, dostępnej dla użytkownika końcowego po instalacji

CFP (conversion function point) – nieuzgodniona liczba punktów funkcyjnych wynikająca z konwersji danych

22

6.2. Modyfikacja systemu6.2. Modyfikacja systemu

EFP = [(ADD + CHGA + CFP) * VAFA] + DEL * (VAFB)

EFP (enhancement project function point) – końcowa wartość punktów funkcyjnych w wypadku modyfikacji aplikacji.

ADD - nieuzgodniona liczba punktów funkcyjnych odzwierciedlająca te funkcje, które będą dodane w procesie modyfikacji.

CHGA - nieuzgodniona liczba punktów funkcyjnych liczona dla modyfikacji istniejących funkcji.

VAFA – współczynnik VAF liczony po modyfikacji.

DEL - nieuzgodniona liczba punktów funkcyjnych odzwierciedlająca te funkcje, które będą usunięte w procesie modyfikacji.

VAFB - współczynnik VAF liczony przed modyfikacji.

23

6.3. Wymiarowanie istniejącego systemu6.3. Wymiarowanie

istniejącego systemu

AFP = AD * VAF

AFP – końcowa wartość punktów funkcyjnych

AD - nieuzgodniona liczba punktów funkcyjnych wynikająca z funkcjonalności aplikacji, dostępnej dla użytkownika końcowego.

24

6.3. Wymiarowanie istniejącego systemu (2)

6.3. Wymiarowanie istniejącego systemu (2)

AFP = [(UFPB + ADD + CHGA) – (CHGB + DEL)] * VAF

AFP – końcowa wartość punktów funkcyjnych

UFPB - nieuzgodniona liczba punktów funkcyjnych wynikająca z funkcjonalności aplikacji przed modyfikacją.

ADD - nieuzgodniona liczba punktów funkcyjnych odzwierciedlająca te funkcje, które zostaną dodane podczas modyfikacji.

CHGA - nieuzgodniona liczba punktów funkcyjnych modyfikacji istniejących funkcji, liczona po modyfikacji.

CHGB - nieuzgodniona liczba punktów funkcyjnych modyfikacji istniejących funkcji, liczona przed modyfikacją.

DEL - nieuzgodniona liczba punktów funkcyjnych odzwierciedlająca te funkcje, które zostaną usunięte w wyniku modyfikacji

Aby wyznaczyć liczbę punktów funkcyjnych po modyfikacji należy użyć wzoru:

25

Zalety FPAZalety FPA

jest stosowana bez względu na język programowania

jest stosowana do szacowania całych systemów informatycznych lub tylko ich poszczególnych modułów

jest stosowana do szacowania nowego oprogramowania jak i modernizacji istniejącego

wiele narzędzi programistycznych szacujących koszty i inne wskaźniki bazuje na FPA

26

Wady FPAWady FPA

tylko certyfikowani specjaliści dają gwarancję osiągnięcia poprawnych rezultatów

poprawne wyliczenie punktów funkcyjnych wymaga dużo czasu, więc jest dość kosztowne

nie jest stosowana automatyzacja FPA

wyniki obliczeń dla systemów mniejszych niż 15 FP, mogą być niereprezentatywne

brak powiązań między standardem IFPUG a innymi wersjami FPA

27

FP a aplikacjeFP a aplikacje

1 FP 125 instrukcji w C

10 FP - typowy mały program tworzony samodzielnie przez klienta (1 m-c)

100 FP - większość popularnych aplikacji; wartość typowa dla aplikacji tworzonych przez klienta samodzielnie (6 m-cy)

1.000 FP - komercyjne aplikacje w MS Windows, małe aplikacje klient-serwer (10 osób, ponad 12 m-cy)

10.000 FP - systemy (100 osób, ponad 18 m-cy)

100.000 FP - MS Windows’95, MVS, systemy militarne

28

Wykorzystanie FPWykorzystanie FP

Ocena złożoności realizacji systemów

Audyt projektów

Szacowanie liczby testów

Ocena jakości pracy i wydajności zespołów ludzkich

Ocena stopnia zmian, wprowadzanych przez użytkownika na poszczególnych etapach budowy systemu informatycznego

Prognozowanie kosztów pielęgnacji i rozwoju systemów

Porównanie i ocena różnych ofert dostawców oprogramowania pod kątem merytorycznym i kosztowym

29

MarkII FPAMarkII FPA

Uproszczenie w stosunku do FPA:Wejścia – dane przychodzące do

systemuWyjścia – dane przekazywane do

systemów zewnętrznychModyfikacja danych – pozyskiwanie i

usuwanie danych z magazynów trwałych

Szacowanie tylko na podstawie wymagań funkcjonalnych

Uproszczenie w stosunku do FPA:Wejścia – dane przychodzące do

systemuWyjścia – dane przekazywane do

systemów zewnętrznychModyfikacja danych – pozyskiwanie i

usuwanie danych z magazynów trwałych

Szacowanie tylko na podstawie wymagań funkcjonalnych

30

Podstawowe komponenty logiczne

Podstawowe komponenty logiczne

MarkII IFPUGLogical Transaction External Input (EI)

External Output (EO)External Query (EQ)Internal Logical File (ILF)External Interface File (EIF)

31

Części składowe komponentów BLC w MkII

Części składowe komponentów BLC w MkII

Bazowy komponent logiczny

Część składowa

Wymagania funkcjonalne

Transakcja logiczna

Dane wejściowe Zdarzenie, zapytanie użytkownika

Dane wyjściowe Raport, formatka, odpowiedź

Część procesu Odwołania do encji w 3-ciej postaci normalnej

32

Części składowe komponentów BLC w IFPUG

Części składowe komponentów BLC w IFPUG

Bazowy komp. log.

Część składowa Wymagania funkcjonalne

EI Dane wejściowe Zdarzenie oraz odwołanie do danych

EO Dane wyjściowe Raport, formatka oraz odwołanie do danych

EQ Wejście/wyjście Zapytanie użytkownika oraz odwołanie do danych

ILF Dane z wnętrza systemu Tabele relacyjne wewn.

EIF Dane z zewnątrz systemu

Tabele relacyjne zewn.

33

Pozyskiwanie danychPozyskiwanie danych

W MkII każda encja jest traktowana niezależnie i odwołania do niej są liczone jako transakcje logiczne.

W IFPUG encje są grupowane w pliki ILF lub EIF. Odwołania do encji są liczone jako FTR (poprzez EI, EO, EQ).

W MkII każda encja jest traktowana niezależnie i odwołania do niej są liczone jako transakcje logiczne.

W IFPUG encje są grupowane w pliki ILF lub EIF. Odwołania do encji są liczone jako FTR (poprzez EI, EO, EQ).

34

Full Function PointsFull Function Points

Stosowana do aplikacji biznesowych, systemów czasu rzeczywistego (np. systemy operacyjne) oraz ich hybryd

Jednakowa skala pomiaruŁatwa do nauczenia i stosowaniaMierzenie wymagań funkcjonalnych

w FFP ułatwia sprecyzowanie tych wymagań

Możliwość automatyzacji z wykorzystaniem modeli UML

Stosowana do aplikacji biznesowych, systemów czasu rzeczywistego (np. systemy operacyjne) oraz ich hybryd

Jednakowa skala pomiaruŁatwa do nauczenia i stosowaniaMierzenie wymagań funkcjonalnych

w FFP ułatwia sprecyzowanie tych wymagań

Możliwość automatyzacji z wykorzystaniem modeli UML

35

Punkty pomiarowePunkty pomiarowe

Punkt widzenia dewelopera: pozwala zmierzyć rozmiar architektury systemu, np.: wielowarstwowe, wielowęzłowe.

Użyteczny dla menedżerów projektu.

Punkt widzenia użytkownika: mierzy rozmiar aplikacji na podstawie wymagań funkcjonalnych.

Porównywalny z metodami I generacji

Punkt widzenia dewelopera: pozwala zmierzyć rozmiar architektury systemu, np.: wielowarstwowe, wielowęzłowe.

Użyteczny dla menedżerów projektu.

Punkt widzenia użytkownika: mierzy rozmiar aplikacji na podstawie wymagań funkcjonalnych.

Porównywalny z metodami I generacji

Measurments Viewpoints

36

Procesy funkcjonalne (1)Procesy funkcjonalne (1)

Wejścia / WyjściaDane przekraczają granicę pomiędzy

mierzonym systemem a jego użytkownikiem (lub innymi aplikacjami)

OdczytDane przenoszone z magazynu

trwałego do mierzonego systemuZapis

Dane przenoszone z systemu do magazynu trwałego

Wejścia / WyjściaDane przekraczają granicę pomiędzy

mierzonym systemem a jego użytkownikiem (lub innymi aplikacjami)

OdczytDane przenoszone z magazynu

trwałego do mierzonego systemuZapis

Dane przenoszone z systemu do magazynu trwałego

37

Procesy funkcjonalne (2)Procesy funkcjonalne (2)

38

Punkty funkcyjnePunkty funkcyjne

Każde przemieszczenie danych w ramach procesów to punkt CFsuCFsu - COSMIC functional size unit

Rozmiar procesu = suma przemieszczeń danych

Rozmiar systemu = suma rozmiarów poszczególnych procesów funkcyjnych

Każde przemieszczenie danych w ramach procesów to punkt CFsuCFsu - COSMIC functional size unit

Rozmiar procesu = suma przemieszczeń danych

Rozmiar systemu = suma rozmiarów poszczególnych procesów funkcyjnych

39

Rozmiar skali punktowejRozmiar skali punktowej

IFPUG - max. rozmiar procesu to 6UFP, max. rozmiar pliku logicznego to 15UFP.

COSMIC-FFP – brak górnego limitu na rozmiar procesu

Konwersja rozmiaru:Y (Cfsu) = - 6.2  +  1.1 X (UFP)

IFPUG - max. rozmiar procesu to 6UFP, max. rozmiar pliku logicznego to 15UFP.

COSMIC-FFP – brak górnego limitu na rozmiar procesu

Konwersja rozmiaru:Y (Cfsu) = - 6.2  +  1.1 X (UFP)

40

Rozmiar skali punktowej (2)Rozmiar skali punktowej (2)

Systemy lotnicze – rozmiar > 100CFsu

Systemy ubezpieczeniowe – rozmiar > 25CFsu

Pomiar tych systemów metodą IFPUG może oznaczać niedoszacowanie

Pomiar metodą COSMIC-FFP może być wolniejszy niż przy IFPUG

Systemy lotnicze – rozmiar > 100CFsu

Systemy ubezpieczeniowe – rozmiar > 25CFsu

Pomiar tych systemów metodą IFPUG może oznaczać niedoszacowanie

Pomiar metodą COSMIC-FFP może być wolniejszy niż przy IFPUG

41

KONIECKONIEC

„Kiedy możesz zmierzyć coś o czym mówisz, i wyrazić to w liczbach, wtedy wiesz coś o tym; ale kiedy nie możesz tego zmierzyć, nie możesz wyrazić tego w liczbach, wtedy twoja wiedza jest skąpa i niesatysfakcjonująca”.

( Lord Kelvin, Popular Lectures and Addresses, 1889 )