Лекции по управлению программными проектами

2009 г.

Лекции по управлению программными проектами

Лекция 4. Планирование проекта

Уточнение содержания и состава работ

«Если не получается проглотить слона целиком, то его надо порезать на отбивные». Человечество пока не придумало ничего более эффективного для решения сложной задачи, чем анализ и ее декомпозиция на боле простые подзадачи, которые, в свою очередь, могут быть разделены на еще боле простые подзадачи и так далее. Получается некоторая иерархическая структура, дерево, в корне которого находится проект, а на листьях элементарные задачи или работы, которые надо выполнить, чтобы завершить проект в условиях заданных ограничений. Согласно [1]:

Иерархическая структура работ (ИСР) (Work /Breakdown Structure, WBS) — ориентированная на результат иерархическая декомпозиция работ, выполняемых командой проекта для достижения целей проекта и необходимых результатов. С ее помощью структурируется и определяется все содержание проекта. Каждый следующий уровень иерархии отражает более детальное определение элементов проекта.

Основой для разработки ИСР служит концепция проекта, которая определяет продукты проекта и их основные характеристики. ИСР обеспечивает выявление всех работ, необходимых для достижения целей проекта. Многие проекты проваливаются не от того, что у них нет плана, а от того что в этом плане забыты важные работы, например тестирование и исправление ошибок, и продукты проекта, например пользовательская документация. Поэтому, если ИСР составлена корректно, то любая работа, которая в нее не вошла не может считаться работой по проекту.

ИСР делит проект на подпроекты, пакеты работ, подпакеты. Каждый следующий уровень декомпозиции обеспечивает последовательную детализацию содержания проекта, что позволяет производить оценку сроков и объемов работ. ИСР должна включать все промежуточные и конечные продукты.

Выполнять декомпозицию работ проекта можно по-разному. Например, ГОСТ 19.102-77 предусматривает каскадный подход и определяет следующие стадии разработки программной системы:

Техническое задание
Эскизный проект
Технический проект
Рабочий проект
Внедрение

Если следовать этому стандарту, то на первом уровне ИСР должны находиться именно эти проектные продукты. Если бы пришлось разрабатывать АСУ для управления ядерным реактором или пилотируемым космическим аппаратом, то именно так и следовало поступать. Однако в коммерческой разработке ПО такой подход не эффективен. Как мы уже говорили, современный процесс разработки коммерческого ПО должен быть инкрементальным. Это означает, что на верхнем уровне декомпозиции нашего проекта должны находиться продукты проекта, а на следующем уровне — компоненты, из которых эти продукты состоят. Компоненты далее могут быть декомпозированы на «фичи» — функции, которые они должны реализовывать.

Выделение компонентов, составляющих программный продукт, это элемент высокоуровневого проектирования, которое мы должны выполнить на фазе планирования проекта, не дожидаясь проработки всех функциональных требований к разрабатываемому ПО. Компонентами могут быть как прикладные подсистемы, так и инфраструктурные или ядерные, например, подсистема логирования, безопасности, библиотека визуальных компонентов GUI.

При составлении базового плана работ не стоит стремиться максимально детализировать все работы. ИСР не должна содержать слишком много уровней, достаточно 3-5. Например, ИСР нашего проекта-примера разработки «Автоматизированной системы продажи документации» может выглядеть следующим образом (Рисунок 17).

1. Проект разработки «Автоматизированной системы продажи документации»
1.1. Подготовка технического задания на автоматизацию
1.1.1.1. Проведение аналитического обследования
1.1.1.2. Разработка функциональных требований
1.1.1.3. Разработка требований базовому ПО
1.1.1.4. Разработка требований к оборудованию и к операционно-системному ПО
1.1.1.5. Согласование и утверждение ТЗ
1.1.1.6. ТЗ утверждено
1.2. Поставка и монтаж оборудования
1.2.1.Разработка спецификации на оборудование 1.2.2.Закупка и поставка оборудования
1.2.3. Монтаж оборудования
1.2.4. Установка и настройка опреационно-системного ПО
1.2.5. Монтаж оборудования завершен
1.3. Поставка и установка базового ПО
1.3.1 .Разработка спецификаций на базовое ПО 1.3.2.Закупка базового ПО
1.3.3. Развертывание и настройка базового ПО
1.3.4. Базовое ПО установлено у заказчика
1.4. Разработка и тестирование прикладного ПО
1.4.1. Разработка спецификаций на прикладное ПО
1.4.2. Установка и конфигурирование рабочей среды
1.4.3. Проектирование и разработка ПО
1.4.3.1. Авторизация и аутентификация пользователей.
1.4.3.2. Разработка подсистемы заказа документации
1.4.3.2.1. Просмотр каталога продуктов.
1.4.3.2.2. Поиск продуктов по каталогу.
1.4.3.2.3. Заказ выбранных продуктов.
1.4.3.2.4. Просмотр информации о статусе заказа.
1.4.3.2.5. Информирование клиента об изменении статуса заказа.
1.4.3.2.6. Подсистема заказа документации передана в тестовую эксплуатацию (на серверах разработчика).
1.4.3.3. Разработка подсистемы обработки заказов
1.4.3.3.1. Просмотр и обработка заказов исполнителями из службы продаж.
1.4.3.3.2. Просмотр статистики поступления и обработки заказов за период.
1.4.3.3.3. Подсистема обработки заказов передана в тестовую эксплуатацию на оборудовании Заказчика
1.4.3.4. Разработка подсистемы сопровождения каталога 1.4.3.4.1. Подготовка и сопровождение каталога продукции.
1.4.3.5. Исправление ошибок
1.4.4. Тестирование ПО
1.4.4.1. Раунд 1
1.4.4.2. Раунд 2
1.4.4.3. Раунд 3
1.4.4.4. Выходное тестирование
1.4.5. Документирование прикладного ПО
1.5. Обучение пользователей
1.5.1 .Подготовка учебных курсов 1.5.2.Обучение сотрудников Отдела 123 1.5.3.Обучение руководства ОАО XYZ 1.5.4.Обучение администраторов системы
1.6. Ввод в опытную эксплуатацию
1.6.1. Развертывание и настройка прикладного ПО
1.6.2. Проведение приемо-сдаточных испытаний
1.6.3. Акт передачи системы в опытную эксплуатацию утвержден
1.7. Сопровождение системы в период опытной эксплуатации
1.8. Система передана в промышленную эксплуатацию

Рисунок 17. Иерархическая структура работ проекта разработки «Автоматизированной системы продажи документации» (курсивом выделены контрольные точки проекта)

Должна быть установлена персональная ответственность за все части проекта (подпроекты и пакеты работ). Для каждого пакета работ должен быть четко определен результат на выходе. Работы и оценки проекта должны быть согласованы с ключевыми участниками команды, руководством компании-исполнителя и, при необходимости, с заказчиком. В результате согласования члены команды принимают на себя обязательства по реализации проекта, а руководство принимает на себя обязательства по обеспечению проекта необходимыми ресурсами.

ИСР является одним из основных инструментов (средств) в механизме управления проектом, с помощью которого измеряется степень достижения результатов проекта. Важнейшая ее функция это обеспечить консистентное представление всех у частников проекта относительно того, как будет делаться проект. В последующем базовый план будет служить ориентиром для сравнения с текущим исполнением проекта и выявления отклонений для целей управления.

Планирование управления содержанием

Одна из распространенных «болезней» программных проектов называется «ползучий фичеризм». Это, когда к изначально спроектированной будке для любимой собаки сначала пристраивают сарайчик для хранения садового инвентаря, а потом и домик в несколько этажей для ее хозяина. И все это пытаются построить на одном и том же фундаменте и из тех же самых материалов. Эта болезнь стала причиной летального исхода многих проектов разработки ПО.

Поэтому, сразу, как только удалось стабилизировать и согласовать ИСР, необходимо разработать план управления содержанием проекта. Для этого следует:

Определить источники запросов на изменение.
Установить порядок анализа, оценки и утверждения/отклонения изменения содержания.
Определить порядок документирования изменений содержания.
Определить порядок информирования об изменении содержания.

Первая задача, которую необходимо решить при анализе запроса на изменения — выявить объекты изменений: требования, архитектура, структуры данных, исходные коды, сценарии тестирования, пользовательская документация, проч. Затем требуется спроектировать и детально описать изменения во всех выявленных объектах. И наконец, следует оценить затраты на внесение изменений, тестирование изменений и регрессионное тестирование продукта и их влияние на сроки проекта.

Эта работа, которая потребует затрат рабочего времени и порой значительных разных специалистов: аналитиков, проектировщиков, разработчиков, тестировщиков, наконец, менеджера проекта. Поэтому эта работа должна обязательно быть учтена в плане.

Планирование организационной структуры

Организационная структура это согласованное и утвержденное распределение ролей, обязанностей и целей деятельности ключевых участников проекта. Она в обязательном порядке должна включать в себя систему рабочих взаимоотношений между рабочими группами проекта, систему отчетности, оценки хода выполнения проекта и систему принятия решений. Следует помнить, что организационная структура проекта — «живой» организм. Она начинает складываться на стадии планирования и должна меняться по ходу проекта.

И еще. Нестабильность организационной структуры — частая смена исполнителей — может стать серьезной проблемой в управлении проектом, поскольку, существует цена замены, которая определяется временем вхождения нового участника в контекст проекта.

Планирование управления конфигурациями

Конфигурационное управление один из важных процессов производства программного обеспечения. Об этой области знаний написана не одна книга. Мы будем говорить только о том, что эта работа должна быть спланирована.

План проекта должен включать в себя работы по обеспечению единого хранилища всей проектной документации и разрабатываемого программного кода, обеспечению сохранности и восстановление проектной информации после сбоя. Работы по настройке рабочих станций и серверов, используемых участниками проектной команды, тоже должны войти в план. Кроме этого в плане должны содержаться работы, необходимые для организации сборки промежуточных выпусков системы, а также ее конечного варианта.

Эти работы, как правило, выполняет один человек — инженер по конфигурациям. Если проект небольшой, то эта роль может быть дополнительной для одного из программистов. Я как-то видел, что эту роль выполнял менеджер проекта. «Размазывать» эту работу на всех участников проекта, во-первых, неэффективно. Установка и конфигурирование среды разработки, например, баз данных и серверов приложений, требует определенных компетенций и знаний особенностей конкретных версий продуктов. Если эти навыки придется осваивать всем разработчикам, то на это уйдет слишком много рабочего времени. Во-вторых, «размазывание» работ по управлению конфигурациями может привести к коллективной безответственности, когда никто не знает, от чего не собирается проект и как откатиться к консистентной версии.

Управление конфигурациями может многократно усложниться, если проектной команде параллельно с разработкой новой функциональности продукта приходится поддерживать несколько релизов этого продукта, которые были установлены ранее у разных клиентов. Все эти работы должны быть учтены в плане проекта.

Планирование управления качеством

Обеспечение качества еще одна из базовых областей знаний в программной инженерии. Относительно того, что такое качество ПО и как его эффективно обеспечивать, можно рассуждать очень и очень долго. В нашем курсе мы ограничимся утверждением о том, что обеспечение качества это важная работа, которая должна быть спланирована заранее и выполняться по ходу всего программного проекта, а не только во время приемо-сдаточных испытаний.

При планировании этой работы необходимо понимать, что продукт проекта не должен обладать наивысшим возможным качеством, которое недостижимо за конечное время. Необходимое качество продукта определяется требованиями к нему. И еще. Основная задача обеспечения качества это не поиск ошибок в готовом продукте (выходной контроль) а их предупреждение в процессе производства. Для примера, гладкость обработки детали на токарном станке только случайно может оказаться соответствующей требуемому качеству в 1 микрон, если шпиндель, в котором крепится деталь, плохо центрован.

План управления качеством должен включать в себя следующие работы:

Объективную проверку соответствия программных продуктов и технологических операций применяемым стандартам, процедурам и требованиям.
Определение отклонений по качеству, выявление их причин, применение мер по их устранению, а также контроль исполнения принятых мер и их эффективности.
Представление высшему руководству независимой информации о несоответствиях, не устраняемых на уровне проекта.

Помимо перечисленных разделов план проекта должен включать еще:

План управления рисками
Оценку трудоемкости и сроков работ

Эти вопросы будут рассмотрены далее в специальных лекциях.

Базовое расписание проекта

После определения трудоемкости работ необходимо определить график их выполнения и общие сроки реализации проекта — составить расписание работ по проекту. Базовое расписание — утвержденный план-график с указанными временными фазами проекта, контрольными точками и элементами иерархической структуры работ.

Базовое расписание может быть наиболее наглядно представлено диаграммой Ганта. В этой диаграмме плановые операции или элементы иерархической структуры работ перечислены с левой стороны, даты отображаются сверху, а длительность операций показана горизонтальными полосками от даты начала до даты завершения.

Базовое расписание это, как правило, элемент контракта с заказчиком. Контрольные точки (вехи) должны служить точками анализа состояния проекта и принятия решения «GO/NOT GO», поэтому они должны зримо демонстрировать статус проекта. Контрольная точка «Проектирование завершено» — плохо. Наиболее эффективный подход — метод последовательных поставок: контрольная точка «Завершено тестирование требований 1, 3, 5, 7»

Если работы не связаны между собой, то любую из них мы можем начинать и завершать, когда нам удобно. Все работы можно делать параллельно и в этом случае минимальная длительность проекта равна длительности самой долгой работы. Однако, на практике между работами существуют зависимости, которые могут быть «жесткими», например, анализ — проектирование — кодирование — тестирование и документирование конкретной функции; или «нежесткими», которые могут пересматриваться или смягчаться. Например, последовательное выполнение задач конкретным исполнителем (можно перепланировать на другого исполнителя) или разработка базового ПО, которая должна предшествовать разработке прикладного ПО. В этом случае можно создавать «заглушки» эмулирующие работу базового ПО. Таким образом, диаграмма Ганта для расписания проекта выглядит как гамак, составленный из множества цепочек взаимосвязанных работ с единой точкой начала и завершения.

Критический путь проекта (Critical path) — самая длинная цепочка работ в проекте. Увеличение длительности любой работы в этой цепочки приводит к увеличению длительности всего проекта.

В проекте всегда существует хотя бы один критический путь, но их может быть несколько. Критический путь может меняться во время исполнения проекта. При исполнении проекта руководитель должен обращать внимание на исполнение задач на критическом пути в первую очередь и следить за появлением других критических путей. Практическая рекомендация: на критическом пути должны стоять работы с нежесткими связями, которые всегда можно перепланировать, если возникает угроза срыва сроков.

Чтобы проиллюстрировать понятие критического пути рассмотрим пример «суперпроекта»⁵. Концепция проекта выглядит следующим образом.

Цель проекта. Сделать завтрак в постель

Результаты проекта. Завтрак в постели из вареного яйца, тоста и апельсинового сока.

Ресурсы. Имеется один оператор и обычное кухонное оборудование.

Сроки. Проект начинается на кухне в 8:00 и завершается в спальне.

Критерий приемки. Используются минимальные трудовые ресурсы и срок. Конечный продукт имеет высокое качество: яйцо свежесваренное, тост теплый, сок холодный.

Обоснование полезности. Проект служит достижению стратегических целей.

Иерархическая структура работ, ориентированная на конечный продукт, с оценкой их длительности представлена на Рисунке 18.

Рисунок 18. Иерархическая структура работ «суперпроекта»

На следующем шаги мы должны учесть зависимости между работами, например, нельзя жарить хлеб, пока мы его не нарезали.

С учетом зависимостей мы получим следующую диаграмму расписания нашего проекта (Рисунок 19)

Рисунок 19. Диаграмма расписания «суперпроекта» с учетом зависимостей между работами.

В результате мы определили, что минимальный срок реализации нашего проекта составляет 10 минут. Однако мы не можем на этом остановиться, поскольку должны еще учесть ограничение по ресурсам. У нас только один оператор. Если мы посмотрим на диаграмму загруженности ресурсов (Рисунок 20), то увидим, что наш критический ресурс загружен на первой минуте на 400%. что недопустимо.

Рисунок 20. Диаграма загруженности ресурсов в «суперпроекте»

Следовательно, мы должны выполнить выравнивание ресурсов. Поскольку одним из критериев успеха проекта является его минимальная длительность, то если мы не хотим ее увеличивать, мы должны выявить критический путь в проекте (Рисунок 21 ) и не сдвигать работы, которые на нем находятся.

Рисунок 21. Критический путь в «суперпроекте»

Поэтому, после выравнивания ресурсов, расписание нашего проекта будет выглядеть следующим образом (Рисунок 22).

Рисунок 22. Расписание «суперпроекта» после выравнивания ресурсов

Теперь диаграмма загруженности ресурсов (Рисунок 23) выглядит приемлемо и у оператора даже появилось три минуты свободного времени на перекур. При этом общая длительность реализации проекта по-прежнему составляет 10 минут.

Рисунок 23. Диаграмма загруженности ресурсов после выравнивания

Выводы

На верхнем уровне ИСР должны находиться не процессы, а продукты проекта, на следующем уровне — компоненты из которых эти продукты состоят. Выделение компонентов, составляющих программный продукт, это элемент высокоуровневого проектирования, которое мы должны выполнить на фазе планирования проекта, не дожидаясь проработки всех функциональных требований к разрабатываемому ПО.

Помимо работ, непосредственно направленных на создание программного обеспечения, в плане проекта должны быть предусмотрены необходимые ресурсы для обеспечения работ по следующим процессам:

управление содержанием;
управление конфигурациями,
управление качеством,
управление рисками,
управление проектом.

Дополнительная литература и источники

«PMBOK. Руководство к Своду знаний по управлению проектами», 3-е изд., PMI, 2004.

5 Интернет-источник идеи, к сожалению, восстановить не удалось.

Назад Содержание Вперёд