Владимир Липаев - Очерки истории отечественной программной инженерии в 1940-е – 80-е годы

Экспертная оценка, длительности разработки сложного программного продукта могла оцениваться на базе рассчитанной ранее трудоемкости разработки, от которой нелинейно зависит длительность. Например, крупные продукты реального времени размером около 500 тысяч строк требовали для реализации около 3,5 лет, а небольшие (30 тысяч строк) – около одного года.

Экспертная оценка необходимого числа специалистов рассчитывалась путем деления полной трудоемкости разработки на длительность ее реализации. Для примера крупного продукта реального времени, размером 500 тысяч строк, необходимое число специалистов достигало 160 человек [15], а для относительно небольшого проекта (30 тысяч строк) – в десять раз меньше (16 человек). Аналогично можно было получить оценки необходимого числа специалистов на выделенных крупных этапах разработки, что полезно для первичного формирования коллектива и оценки возможности реализации ими конкретного проекта.

Сбор и обобщение экономических характеристик отечественных [20] и зарубежных [15] крупных комплексов программ в конце 80-х годов позволил существенно повысить достоверность прогнозирования технико-экономических показателей проектов. Это стимулировало разработку более точных моделей с учетом многих факторов, влияющих на оценки трудоемкости, длительности и числа специалистов, необходимых для разработки программных продуктов. В методике учитывались следующие группы дополнительных факторов и их детализации [20]:

• характеристики проектируемого программного продукта;

• квалификация коллектива разработчиков;

• технологическая среда разработки;

• организация проектирования и производства.

В качестве характеристик комплекса программ применялись:

• доля используемых готовых программных компонентов;

• требования к надежности (наработке на отказ);

• ограничения на доступные вычислительные ресурсы – уровень (процент) загрузки ЭВМ;

• ожидаемая длительность сопровождения и эксплуатации версий программного продукта;

• ожидаемый тираж программного продукта;

• размер базы данных, с которой взаимодействует комплекс программ.

Группа характеристик коллектива разработчиков включала:

• тематическую квалификацию разработчиков (опыт работы в конкретной прикладной области, оцениваемый в годах);

• программистскую квалификацию разработчиков (опыт работы на конкретном языке программирования и с определенным инструментарием, оцениваемый в годах).

Группу характеристик технологической среды разработки составляли:

• быстродействие технологической ЭВМ, приходящееся на одного разработчика;

• размер – масштаб технологических программных средств;

• уровень используемого языка программирования (коэффициент расширения объектного кода программ в зависимости от уровня языка программирования).

К характеристикам организации процесса проектирования и производства относились:

• активность применения современных методов программирования (структурное программирование, структурное проектирование, бригада главного программиста и т. п.);

• стабильность исходных требований, представленных заказчиком в техническом задании.

Данные прогнозов по мере развития проекта могли уточняться и корректироваться с использованием реальных затрат ресурсов при последовательном завершении определенных этапов проекта. При этом возможен анализ технико-экономических показателей при изменении характеристик и разных вариантах состава функций и размера продукта, а также некоторых специфических факторов проекта, влияющих на ТЭП. При реальной разработке, тестировании и корректировке программ общая тенденция состоит в непрерывном увеличении размера комплекса, что при оценке ТЭП требовало отслеживания роста требуемых и используемых ресурсов. Кроме того, технико-экономические показатели, требующиеся ресурсы и планы разработки должны были корректироваться путем исключения из прогнозируемых ТЭП затрат ресурсов, уже использованных на завершенных этапах проекта.

Принципиальным отличием методики ПЛАПС являлась возможность планирования процесса разработки комплекса программ, а также учета и корректировки реальных значений трудоемкости и длительности. В методике была реализована визуализация планов разработки комплекса программ в виде диаграмм Ганта по шести укрупненным этапам и множеству (около 40) частных работ, составлявших каждый из этих этапов. Состав и характеристики работ и этапов можно было корректировать по длительности и взаимодействию с предшествующими и последующими работами. При обобщении рассчитанных технико-экономических показателей на практике, некоторые значения, могли не удовлетворить специалистов, ведущих прогнозирование. Поэтому в методике допускалась возможность пересчета получаемых прогнозных значений на основе дополнительно вводимых значений некоторых факторов или ТЭП.

Примером одного наиболее крупных проектов вычислительных систем и комплексов программ реального времени оборонного назначения может служить начало разработки в 50-х годах системы противовоздушной обороны (ПВО) страны [11, 12]. В 1957-м году в НИИ-5 началось формирование подразделений, подбор и обучение сотрудников для того, чтобы задачи и системы обработки радиолокационной информации, а также наведения и управления истребителями-перехватчиками перевести на алгоритмы и программы для цифровой вычислительной техники территориальных командных пунктов. Эти первичные анализы и проработки послужили прототипами для создания впоследствии сложной глобальной телекоммуникационной сети радиолокационных узлов (РЛУ) (см.п. 4.3). В это же время на машине «Урал – 1» в институте началось моделирование алгоритмов обработки радиолокационной информации. Моделировались алгоритмы сопровождения движущихся воздушных объектов в имитированном псевдореальном времени. На машине с производительностью 100 операций в секунду и общей памятью две тысячи слов, занимавшей огромное помещение, впервые начинали ставиться и решаться сложные комплексные задачи РЛУ с имитацией реального времени. Моделировались исходные координаты, отражающие движение наблюдаемых радиолокаторами объектов, которые могли составлять группы и маневрировать. По этим данным имитировалось обнаружение динамических объектов; формировались траектории их движения, отождествление и объединение траекторий динамических объектов в реальном времени от различных РЛУ. В 1959 году в институте появилась более мощная машина М-20, моделирование было продолжено на ней и расширено. У руководства института появлялась уверенность, что подобные задачи можно решать на цифровых ЭВМ по данным радиолокационных станций, взаимодействующих в сети на большой территории.