автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Методы и модели для автоматизированного управления программными проектами

кандидата технических наук
Нагин, Дмитрий Александрович
город
Москва
год
2006
специальность ВАК РФ
05.13.01
Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Методы и модели для автоматизированного управления программными проектами»

Автореферат диссертации по теме "Методы и модели для автоматизированного управления программными проектами"

На правах рукописи

НАГИН ДМИТРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

г

МЕТОДЫ И МОДЕЛИ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОГРАММНЫМИ ПРОЕКТАМИ

Специальность 05.13.01 -Системный анализ, управление и обработка информации

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

(подпись соискателя)

Москва - 2006

Работа выполнена на кафедре «Информатика и программное обеспечение вычислительных систем» в Московском государственном институте электронной техники (технический университет).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор О. И. ЛИСОВ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, старший научный сотрудник С.М. МУСИН (13 ГНИИ МО РФ);

кандидат технических наук, Д.В. КИСЕЛЕВ (МИЭТ).

Ведущая организация - ФГУП НИИ «Субмикрон»

Защита состоится « ^Ъ.ЯЯ.М...... .2006 г. в /^.час. на заседании диссертационного Совета Д 212.134.02 при Московском государственном институте электронной техники (технический университет) по адресу: 124498, г. Зеленоград, проезд 4806, д.5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного института электронной техники (технический университет).

Автореферат разослан <<1.%. .. .2006 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета к.т.н, проф.

лтА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Увеличивающаяся из года в год потребность в программном обеспечении (ПО) различного назначения и класса в условиях конкурентных рыночных отношений способствовала пониманию важности задач, связанных с обеспечением его качества. Тем не менее, в настоящее время, несмотря на расширение разработок ПО, его качество перестало удовлетворять потребителя. Возникл?. проблемная ситуация, характеризующаяся противоречием между возрастающей потребностью в ПО, ухудшением его качества и снижением в связи с этим эффективности функционирования структур разработки ПО. Отсюда вытекает проблема повышения качества ПО и эффективности управления технологическим процессом его разработки.

Решению этой проблемы посвящено значительное количество научных исследований, выполненных в разное время Российскими и зарубежными учеными, среди которых работы С.А. Орлова, В.В. Липаева, С.И. Бобровского, Г.Б. Мороза, Е. М. Лаврищевой, А. Ф. Кулакова, С.А. Юдицкого, А. М. Вендрова, И. Соммервилла, М. Кантора, Д. Фокса, Д. Лефингвела, Г. Гласа, А. Шаллоуея и других.

Многочисленные исследования в области управления проектами получили практическую реализацию в разработках таких компаний, как Microsoft corp., Welcom corp., Primavera Systems, Spider Technologies Group, Про-Инвест-ИТ, 1С-Рарус. Разработанные средства управления в этих компаниях, хотя и считаются универсальными, тем не менее, скорее ориентированы на управление промышленными и финансовыми проектами, чем программными. Очевидным стал тот факт, что система управления программными проектами, принципы построения которой заимствованы у промышленных предприятий, исчерпала себя, что и отразилось на качестве разрабатываемого ПО.

Как правило, опыта, накопленного при реализации более раннего проекта и используемого при управлении новым техническим проектом, оказывается недостаточно для выработки стратегии управления новым программным проектом. Недостаточность опыта актуализирует проблему, возникающую при управлении программным проектом, проблему мониторинга рисков с регулярным пересчетом вероятностей их осуществления и оценкой возможного ущерба от них на всех технологических этапах разработки ПО.

Поскольку система разработки программного обеспечения (СРПО) классифицируется как антропоцентрическая система, в которой центральным элементом является человек, то эти риски неразрывно связаны

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербург

с условиями его деятельности и влиянием на него факторов внешней и внутренней сред. Следовательно, пути снижения рисков лежат в изучении основных закономерностей влияния факторов среды на интеллектуальную деятельность специалистов, задействованных в разработке ПО. В современных средствах управления программным проектом задачи численной оценки риска, обусловленного, так называемым, человеческим фактором, не решаются, а его учет осуществляется на основе интуиции и здравого смысла менеджера.

Даже для простых программных проектов характерны большая размерность и вычислительная сложность задач управления, а отсутствие формализованных методов планирования и управления интеллектуальным ресурсом стимулирует к автоматизации этих процессов на основе систематического оценивания эффективности выполнения работ на каждом технологическом этапе разработки ПО.

Поэтому разработка методов, моделей и алгоритмов для автоматизированного управления программными проектами на основе выявления основных закономерностей влияния факторов среды на вероятность проявления профессиональных и организационных рисков представляет собой сложную научную задачу, решение которой является своевременным и актуальным.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является повышение качества ПО и эффективности функционирования СРПО на основе разработки эффективных методов, моделей и алгоритмов для автоматизации системы управления программными проектами. Реализация сформулированной цели требует решения ряда методических, научно-исследовательских и инженерно-технических задач, основными из которых являются:

1. создание формализованного представления системы управления программными проектами на основе проблемно-целевого анализа и моделирования процесса разработки ПО;

2. выявление основных закономерностей профессиональных и организационных рисков, возникающих в процессе управления программным проектом и влияющих на качество разработанного ПО;

3. разработка метода формирования интеллектуального ресурса с учетом потенциальных возможностей исполнителей в заданных условиях среды и предметной отраслевой области;

4. разработка метода последовательной оптимизации с заданным кортежем критериев и заданным кортежем содержательных критериев;

5. разработка моделей и алгоритмов динамического управления интел-

лектуалъными, трудовыми и финансовыми ресурсами, выделенными для разработки ПО;

6. разработка программной реализации системы автоматизированного сетевого планирования и управления программными проектами, ориентированной на использование предложенных моделей учета профессиональных рисков, и ее верификация;

7. исследование эффективности системы автоматизированного сетевого планирования и управления (САСПУ) программными проектами, построенной на разработанных в диссертации моделях и алгоритмах;

8. разработка методики оценки эффективности САСПУ программными проектами.

Методы исследования. Основу теоретических исследований составили основные положения системно-структурного подхода, предполагающего широкое применение концептуального и математического моделирования системы разработки ПО. Обработка результатов экспериментальных исследований осуществлялась методами теории вероятностей и математической статистики. Разработка моделей и алгоритмов САСПУ выполнялась с помощью методов структурной и параметрической оптимизации, комбинаторного анализа, линейного программирования, теории алгоритмов и иерархических систем. При решении частных задач применялись методы теории принятия решений, инженерной психологии и эргономики.

Научная новилш. Выполненный комплекс теоретических и экспериментальных исследований по разработке методов и моделей автоматизированного управления программными проектами позволил решить актуальную задачу повышения эффективности системы планирования и обеспечения качества управления разработкой ПО. При этом получены новые научные результаты:

1. системное описание элементов сложной антропоцентрической СРПО с выделением ее эмерджентных свойств, являющихся предпосылками для обоснования критерия эффективности управления программным проектом;

2. научное обоснование граничных условий для организационных рисков, обусловленных характером интеллектуальной и профессиональной деятельности специалистов;

3. метод последовательной оптимизации распределения интеллектуальных ресурсов с заданным кортежем содержательных критериев, позволяющий получить решение п - мерных задач линейного программирования для случаев, когда кортеж критериев требует как ми-

нимизации, так и максимизации целевых функций;

4. метод системного решения задач формирования интеллектуального ресурса с заданными характеристиками в сложных антропоцентрических СРПО;

5. модели и алгоритмы динамического управления ресурсами, отличающиеся возможностью сравнения разнотипных показателей и позволяющие получать оценки влияния факторов среды на компоненты СРПО и обеспечения качества управления программными проектами;

6. программная реализация автоматизированного управления ресурсами при управлении программными проектами на основе системного использования методов структурной и параметрической оптимизации, комбинаторного анализа, линейного программирования и ориентированных графов;

7. методика оценки эффективности САСПУ процессами формирования и динамического распределения ресурсов в сложных антропоцентрических СРПО.

Практическая значимость работы. Совокупность разработанных в диссертации положений позволяет количественно оценивать граничные условия рисков и на этой основе существенно увеличить эффективность планирования и управления программными проектами и, следовательно, повысить качество разработанного ПО. Сравнительный анализ эффективности управления программным проектом ОСБРС.ОМ-1350БН2 менеджером российско-американской фирмы с эффективностью деятельности этого же менеджера, но использующего разработанные в диссертации методы, модели и алгоритмы, показали весомые преимущества их использования.

Внедрение результатов. Результаты диссертационной работы реализованы в ФГУП НИИ «Субмикрон» в двух ОКР «НАСТ ЦВМ 101» и «Норд БЦВМ-К» при разработке программного обеспечения наземных отладочных комплексов бортовых систем, что позволило более чем в 2 раза снизить время на его разработку. Акт о реализации (исх. 709-СМ от 18.05.2006 г.).

Разработанные в диссертации модели и алгоритмы динамического управления интеллектуальными, трудовыми и финансовыми ресурсами использованы в 13 ГНИИ МО РФ при выполнении НИР «Авангард-А». Их применение позволило в 2.3 раза повысить эффективность процесса планирования и управления тестированием специального ПО бортовых вычислительных систем, что подтверждено актом внедрения (исх. 3/234

от 25.12.2005 г)

Основные теоретические результаты диссертационной работы обобщены, доведены до удобного для практического использования вида и внедрены в производственный процесс ЗАО «ОРГА Зеленоград». Внедрение подтверждено актом реализации (исх. 232-06 от 18.05.2006 г.).

На защиту выносятся:

1. формализованное представление сложной антропоцентрической СРПО как объекта исследования;

2. граничные условия рисков, обусловленных характером интеллектуальной и профессиональной деятельности специалистов;

3. метод формирования интеллектуального ресурса для выполнения программного проекта, учитывающего потенциальные возможности исполнителей в заданных условиях среды и предметной отраслевой области;

4. метод последовательной оптимизации с заданным кортежем содержательных критериев;

5. модели и алгоритмы динамического управления интеллектуальными, материальными и финансовыми ресурсами, основанные на процедурах структурной и параметрической оптимизации и согласовании граничных условий кортежа содержательных критериев;

6. программная реализация системы автоматизированного управления ресурсами организации при создании ПО, ориентированной на использование разработанных моделей и алгоритмов;

7. метод оценки эффективности автоматизированного управления процессами формирования и динамического распределения ресурсов в сложных антропоцентрических СРПО.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы многократно докладывались и обсуждались:

■ на П-й Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика» (2004 г.);

■ на Международной (VIII Тамбовской межвузовской) научно-практической конференции (2004 г.);

■ на научно-практических конференциях молодых научных сотрудников 13 ГНИИ МО РФ (2004, 2005 г.г.) и получили положительную оценку.

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 6 печатных работ, в том числе 1 работа в центральном издательстве, 3 работы в трудах международной и Всероссийских конференциях, 2 работы в

трудах 13 ГНИИ МО РФ. Три печатных работы опубликованы без соавторов.

Личный вклад автора. Все теоретические и практические результаты диссертационной работы разработаны и получены лично автором. В своей работе автор использовал статистические материалы 13 ГНИИ МО РФ (разрешение на использование исх.3/234б от 06.11.2005 г.).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из содержания, введения, списка основных сокращений, 4 разделов с выводами по каждому из них, заключения, списка использованных источников, включающего 96 наименований (из них 2 иностранных). Объем основного текста изложен на 144 страницах, включая 25 таблиц и 63 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведена общая характеристика работы с обоснованием ее актуальности, практической значимости, формулировками цели и задач исследования и сущности исследуемой проблемы, сформулированы основные положения, представляемые к защите.

В первом разделе излагаются методические основы исследования. С помощью классификационных признаков дана характеристика проблемы управления. Все проблемы управления сведены в три класса: оперативные, проблемы совершенствования и развития систем и инновационные проблемы. Изучение степени структурированности проблемы управления разработкой ПО показало, что она тяготеет ко второму классу, так как в описании этого класса речь идет о нарушении деятельности системы. Результаты рассмотрения многоаспектности исследуемой проблемы в терминологической системе «система - системный подход - системный анализ - общая теория систем» стимулировали к использованию в диссертации системно-структурного подхода.

Выполненный анализ неопределенности рассматриваемой проблемы как в техническом, так и в биологическом аспекте позволил выделить наиболее важный и сложный этап при управлении программным проектом. Им является этап определения, анализа и планирования рисков. Установлено, что на этом этапе необходимо определять граничные условия возможного возникновения рисков, обусловленных воздействием на процесс разработки ПО факторов среды, оценивать вероятности их проявления, виды и степень влияния угроз, которые с помощью соответствующего управления следует минимизировать.

В антропоцентрических СРПО основное внимание при количественной оценке рисков необходимо уделять установлению основных за-

кономерностей воздействия факторов среды на динамику характеристик интеллектуального ресурса. И хотя для установления этих закономерностей могут использоваться различные статистические методы, тем не менее, в большинстве случаев оценки вероятностей рисков и степени ущерба от них делаются только на основе субъективных суждений, которые, как правило, приводят к нерациональному расходованию выделенных интеллектуального и, следовательно, финансового ресурсов. Поэтому только 5% проектов завершались в границах выделенного финансирования, 80% требовали дополнительного финансирования, а по 15% проектов было принято решение по их прекращению.

Показано, что риск снижения качества разрабатываемого ПО носит латентный характер. Основной причиной деградации его качества и снижения эффективности функционирования СРПО также является игнорирование в ходе управления программным проектом воздействием региональных, технических, технологических, профессиональных, эргономических и психофизиологических факторов на процесс разработки ПО.

До сих пор отсутствует четко формализованное понятие высокого качества программного продукта. В реальных программных проектах зачастую не указывается, какими характеристиками оно описывается, как его следует измерять и сравнивать с требованиями, отраженными в контракте, техническом задании или спецификации. Вследствие этого в 60% случаев разработанное ПО имеет ошибки в алгоритмах и программах, в 25% - обладает низкой эффективностью алгоритмов, а в 15% -имеет недостатки документирования.

Установлено, что существенного сдвига в повышении качества ПО и эффективности систем разработки ПО (СРПО) можно достичь на пути внедрения в процесс разработки ПО автоматизации. В первую очередь это относится к наиболее активным функциям создания ПО - планированию и управлению процессом. Это позволит не только облегчить работу исполнителей, сделать ее более оперативной, но и резко сократить количество ошибок, допускаемых в проектах при ручной работе, учесть факторы риска и факторы внешней и внутренней сред. Важно и то, что внедрение САСПУ как компонента СРПО дает возможность пересмотреть устаревшие принципы организации процесса разработки ПО, подобрать оптимальный состав исполнителей в соответствии с требованиями заказчика ПО.

Сложность и многомерность информации, используемой при управлении программным проектом, определяет необходимость посто-

янного мониторинга отклонений характеристик качества разрабатываемого ПО и используемых ресурсов. Управление мониторингом для минимизации интегрального риска - достаточно трудоемкий процесс, который требует не только автоматизации этого процесса, но и проведения серьезных прикладных научных исследований. Однако только 1% диссертационных работ, выполненных за последние 10 лет, был посвящен разработке методов управления рисками. При этом в подавляющем большинстве этих работ поднимались вопросы разработки стратегий управления только экономическими рисками без исследования механизма влияния на них факторов следы.

Анализ достоинств и недостатков методов, моделей и алгоритмов, используемых при различных подходах к управлению программными проектами, показал ограниченность их функциональности в плане автоматизации управления программными проектами, особенно в плане управления интеллектуальным ресурсом. В результате этого было принято решение о необходимости собственной разработки методического аппарата для автоматизированного управления программными проектами.

Во втором разделе раскрываются концептуальные основы исследования. Они обусловлены построенной концептуальной моделью СРПО, объединяющей в себе четыре элемента: руководителя проекта, специалиста-разработчика, технологического инструментария, а также технологий разработки, нормативной и директивной документации. Между элементами СРПО установлены различные виды связей - прямые, обратные, рекурсивные, синергические и циклические. Показано, что СРПО принадлежит к классу сложных антропоцентрических систем и обладает эмерджентными свойствами, основные из которых: эффективность, производительность, оптимальность, устойчивость, стабильность и управляемость. Доказано, что эти свойства являются еще и синергети-ческими

Показано, что СРПО находится под воздействием факторов внешней и внутренней сред. К группе факторов внешней среды отнесены политические, социальные, рыночные, региональные, технические и технологические факторы. Все многообразие факторов в диссертации объединяется в две крупные группы: факторы прямого воздействия и факторы косвенного воздействия. Установлено, что четкую границу между этими группами факторов провести весьма затруднительно из-за тесноты связи между частными факторами.

Наряду с изучением и оценкой влияния внешней среды на про-

цесс разработки ПО исследуются особенности внутренней среды СРПО. Основными составляющими внутренней среды приняты организационные, логистические и эргономические факторы, а также специалисты, характеризующиеся квалификационными, психофизиологическими и психоэмоциональными показателями.

Сложность и антропоцентричность СРПО стимулировали к проведению анализа влияния на нее только тех факторов внешней и внутренней сред, которые непосредственно действуют на технологический процесс разработки ПО и на основной элемент системы - специалиста-разработчика.

На основе применения методов мягкой системной методологии исследованы риски, обусловленные характером деятельности специалистов. Установлено, что объединяющим их началом являются ошибки специалистов-разработчиков ПО, а среди значительного их разнообразия решающее значение имеют профессиональные причины. При этом истоки профессиональных причин возникают при взаимодействии специалистов с технологическим инструментарием и внешней средой. Как правило, профессиональные причины связаны с недостатками в организации технологического процесса, низкой квалификацией специалистов и их потенциальной ненадежностью, обусловленными влиянием факторов среды, неисполнением участниками проекта своих профессиональных обязанностей и др.

Влияние факторов внешней среды на проявление профессиональных рисков было изучено на примере воздействия регионального и технического факторов. Результаты математической обработки статистических данных позволили получить аналитическое выражение воздействия региональных факторов на динамику сезонной работоспособности специалистов в классе нелинейных гауссовых функций вида

Я = а +

/ d^ т — с + -

1 + ехр

1--

1

т-с--

1 + ехр

/

У этой функции аргументом т является номер месяца выполнения

специалистом работ, а функцией Я - относительная его работоспособность.

Характер воздействия регионального фактора на изменение работоспособности специалиста в течение суток выявил достаточно сильный колебательный процесс этого воздействия, удовлетворительно описываемый аналитической зависимостью в виде чебышевского полинома, в котором аргументом функции ? является время суток, а функцией Я -относительная работоспособность специалиста

= <я + 6 • ^ (/ ) + с • Г2 (/) + • Г3 (/ ) + е • 71, (Г) + / • Г5 (? ) +

+ *-г6(г>й.г7(о + |.гв(г')

где Т„^') = 2-1-Т„(0-Т„_1(1).

Исследования этой зависимости позволили определить временной отрезок с 13 до 16 часов, в течение которого отмечается наибольший процент ошибок специалистов, разрабатывающих ПО.

При анализе влияния технических факторов на вероятность проявления рисков была рассмотрена зависимость между показателями надежности невосстанавливаемого и восстанавливаемого оборудования, описываемая уравнением Вольтерра второго рода. С помощью обратного преобразования Лапласа этого уравнения была получена плотность распределения времени работы электронного технологического инструментария до момента его отказа. Показано, что электронное оборудование, входящее в технологический инструментарий, достаточно надежно. Тем не менее, после 48 месяца эксплуатации компьютеров их безотказная работа быстро снижается и к 72 месяцу вероятность отказов составляет 0.97. Вследствие этого потерянный доход от отключения технологического инструментария может составить от 234 долларов США и выше, а затраты на каждый час остановки от 10 долларов.

При исследовании влияния внутренней среды на СРПО были изучены эргономические, квалификационные, психофизиологические и психоэмоциональные факторы. В качестве основного эргономического фактора в работе изучены условия обитаемости специалиста на рабочем месте. Эти условия характеризуют температурно-влажностный режим, цветовую гамму колера и освещенность рабочего места.

Температурно-влажностный режим на рабочем месте оказывает значительное воздействие на работоспособность специалиста и, прежде всего, на такой показатель его работы, как безошибочность выполнения

своих функциональных обязанностей. Результаты исследования поверхности, аппроксимирующей статистические данные, характеризующие вероятность совершения специалистом ошибки в зависимости от сочетания температуры и влажности окружающего воздуха, позволили выявить нелинейный характер ее изменения, удовлетворительно описываемый тригонометрическим полиномом Фурье второго порядка:

Рош - а + Ь-со+ с• собСВ") + d • зт(Л") + е• вт(В") + /• соб(2 • А") + + g ■ соб(2 • В") + /г • зт(2 А") + / • зт(2 В") + _/'• С05(Л") • соз(В") + + к • со $(А") • вт (В") +1 ■ вт^") • со ¿(В") + т • зт(Л") • зт(5")

где А => А, \/(0 < А < ж) - температура окружающего воздуха;

В => В, У(0 < В <л) - влажность окружающего воздуха.

Выполненные расчеты показали, что с повышением влажности окружающего воздуха на рабочем месте увеличивается и скорость нарастания вероятности совершения ошибок. Получены оптимальные значения температуры воздуха, находящиеся в пределах 18...25°С. При этом относительная влажность должна находиться в пределах от 30% до 60% для различных сезонов года.

Исследованы границы различения цветовых оттенков в соответствии с нормативами, регламентирующими оборудование рабочих мест для умственного труда. Установлено, что с изменением цветовой палитры колера рабочего места разработчика ПО в направлении красных оттенков вероятность совершения специалистом ошибочных действий увеличивается в 12,7 раза.

Для исследования квалификационных факторов, определяющих уровень профессиональной подготовки специалиста как разработчика программных средств, процесс накопления им знаний, умений и навыков был представлен обыкновенным дифференциальным уравнением первого порядка, в результате преобразования которого получено выражение коэффициента квалификации

1+Тр

где т0 - постоянная времени овладения специалистом профессионально важными качествами; Т0 - время обучения специалиста в ВУЗе;

/ - время практической работы по специальности.

Результаты, полученные с помощью выражения, показали, что специалист, имеющий средний уровень подготовки в вузе, не в полной мере способен к выполнению профессиональных обязанностей после приема на работу. Скорость накопления им профессиональных навыков намного отстает от скорости накопления навыков даже специалистом, имеющим хороший уровень подготовки, и достигает требуемого уровня только через 15 лет после приема на работу.

Влияние факторов среды на эффективность действий специалиста осуществляется также через психоэмоциональный фактор, который базируется на таком фундаментальном свойстве, как психическая напряженность. В работе установлена закономерность изменения вероятности совершения ошибочных действий специалистом в зависимости от сочетания уровня психической напряженности в коллективе разработчиков и его численности. В результате многопараметрической интерполяции статистических данных для случая равноотстоящих узлов с шагом, равным единице, получено аналитическое описание поверхности в виде нелинейного полинома Гаусса

Рош=а- ЕХД-0.5-

\п-Ь)

уХ

+с1-ЕХГ-0.5-

Г(н-е)Л

I /

( /

g^ ЕХГ-0.5-

оп-Ъ)

I /

Л/

где п - численность специалистов;

н - уровень психической напряженности, балл.

Установлено, что при усилении психической напряженности разработчика ПО от 0 до 5 баллов вероятность ошибки, совершаемой им, возрастает на 70%. При этом наибольшее значение градиента уровня психической напряженности наблюдается в коллективах численностью от 2 до 3 человек.

В третьей главе разрабатываются методы, модели и алгоритмы формирования интеллектуального ресурса и динамического управления распределением материальных, интеллектуальных и финансовых ресурсов по технологическим этапам разработки ПО. Они составляют основу

базы знаний программной реализации системы автоматизированного сетевого планирования и управления программными проектами.

Нахождение лучшего варианта формирования интеллектуального ресурса для одного критерия (п=1) можно получить любым методом решения задач линейного программирования. Однако это решение при размерности задачи п > 2 не всегда является единственным. Отсюда следует, что для п -мерных задач возникает проблема поиска наилучшего решения из всех п решений, где 0 < п < N . Это не позволяет использовать методы линейного программирования для решения практических задач с количеством критериев оптимизации больше единицы.

Для решения л-мерных задач методами линейного программирования в диссертации разработан метод последовательной оптимизации с заданным кортежем критериев р =< 1, 2,..., Р >. Для этого вводятся две

дополнительные переменные хр и хк = хр, принимающие значения </, 0>. Первая переменная принимает значение хр = 1, если р-е ограничение рассматривается в модели оптимизации и хр = 0, если р-е ограничение рассматривается как критерий оптимизации. Вторая переменная является инверсным отображением первой. Накладываемые ограничения определяются по выражению

О^ =Ор хр + гр-хр, хр=хк, р = \,2,...,Р-\. (1)

Выражение (1) показывает, что ограничения после оптимизации по каждому показателю Xр к = а^ р ■х(;, р = 1, 2,..., Р -1, ^ = 1, 2,..., О уточняются, то есть значение Ор после каждой оптимизации заменяется значением показателя а& р е Xр , выбираемого в соответсвии с найденным оптимальным решением при применении целевой функцией 2р , и заданным кортежем р =< 1,2,..., Р >. С учетом (1) система

уравнений, определяющая нахождение лучшего варианта формирования интеллектуального ресурса, принимает вид

с

«=1

р=<1,2,...,Р>, (2)

8=1

р

в

■ р • хк = -> Мтгтаге, реР, £ = 1,2,..., С . «=1

Отметим, что первый критерий оптимизации кортежа является основным, а остальные дополнительными - уточняющими. Решение является оптимальным из всех допустимых решений для случаев, когда последовательно назначаются критерии оптимизации, требующие или только минимизации, или только максимизации всех целевых функций.

Однако метод оптимизации с уточнением заданных ограничений не позволяет получить решение в случае, когда кортеж критериев оптимизации р =< 1, 2,..., Р > требует как минимизации, так и максимизации целевых функций. Особенностью решаемой в диссертации задачи является трудно выполнимое в практической деятельности требование содержательной сопоставимости значений различных целевых функций.

Для обеспечения содержательной сопоставимости в кортеж критериев р системы уравнений (2) введена вербальная переменная Ср, отражающая содержательную часть каждого из критериев кортежа, С (ММтаге V Махтаге), "ММтаге"- если содержательная часть

критерия требует обеспечить минимум целевой функции, "Махтаге"-если содержательная часть критерия требует обеспечить максимум целевой функции.

рс =<1 лС1,...,рлС/,,...,/>лСР >

где рс - модифицированный кортеж критериев. С учетом (3) система уравнений (2) принимает вид

(3)

в

рс =<1лС1,...,рлСр,...,РлСр >,

(4)

в

с

Хр^ае.р х«=гр-*РС> РеР> Я = 1.2,-,О, 8=1

где Ор = Орхр + 2рхр, хр=хк, р = 1,2,...,Р-1.

Управление распределением интеллектуальных, материальных и финансовых ресурсов, выделенных на проект по технологическим этапам разработки ПО, осуществляется с помощью выражений

У(Т, Б, Х)проект = У(Т, 5, X)фаш + У(Т, 5", ХУ™**,

р 1р

Г{Т, 5, Х)факп (5)

р=\:„=\

В [О VI],

где У(Т,Б,Х)факт - функция, описывающая фактическое использование ресурсов проекта;

у'ра™ (Т,8,Х)~ функция, описывающая фактическое использование ресурсов в контрольных точках технологических этапов разработки ПО;

- матрица данных, характеризующих профессиональные навыки специалистов;

~ характеристики выбранной группы специалистов из

множества X для выполнения работ на р -ом этапе в / контрольной точке;

рфакт _ матрица данных, характеризующих профессиональные

р

навыки исполнителей, скорректированных в ходе выполнения работ на технологическом этапе;

и(*. - функция, описывающая управление ресурсами

(ГДЛ) в контрольных точках и этапах проекта.

В выражении (5) функция управления имеет вид

Сл, У^ИЛТЛХ)-уфр°^{ТЛХ)> О,

,ппаи >'р

,ппан

р-'р факт .

С в, У™"(Т,Б,Х)-у'р°кт(Т,5,Х) = 0, (6)

где Сл, Св, Сс - стратегии управления ресурсами проекта, описываемые следующими выражениями

С

Х(1 ц\Факт

св= О,

1р - Р>

факт

'о ^ 'о > ^ ^О '

'р=1

Афактх{1,5)"шкт —> шш

факт

факт р

Стратегия СА позволяет оставлять успешно выполняющего работу сотрудника на этапе или выбирать на следующий этап нового исполнителя с более низкой оплатой его труда. Стратегия Св показывает, что управление не требуется, проект выполняется в соответствии с планом.

Стратегия Сс обеспечивает замену не справившегося с объемом работ исполнителя с характеристиками на исполнителей с более

высокими показателями профессиональных свойств.

Разработанный алгоритм динамического управления позволяет выделить группу специалистов, у которой численные значения профессиональных показателей наиболее близки к требованиям, заданным в техническом задании на проект. Другими словами, для выполнения работ первоначально назначается группа специалистов, имеющая самые низкие значения профессиональных показателей. Остальные группы находятся как бы в резерве. Заметим, что группы резерва страхуют ход выполнения работ по проекту. Специалисты этих групп по решению руководителя организации могут быть задействованы для выполнения работ и на других проектах.

Назначение специалиста для выполнения работ на технологическом этапе осуществляется по следующему правилу. Сначала выбирается исполнитель с самыми низкими профессиональными характеристиками. Этим обеспечивается возможность руководителю проекта управлять интеллектуальными ресурсами группы в процессе выполнения проекта.

Сама процедура управления проектом основывается на процедуре сравнения в контрольных точках или в плановой конечной точке этапа проекта фактического объема работ, выполненного специалистом (ро/Офакт )> с плановым объемом (р%та„. )■ Если Р%факт > Р%плаи , ТО проверяется наличие у руководителя проекта запланированного резервного времени 1резерв . При его наличии выделяется дополнительное время

гдоп для завершения работ по этапу разработки ПО. Далее производится выбор исполнителя для завершения работ на критическом этапе проекта. Рассматриваются два варианта развития событий.

Первый вариант реализуется в случае назначения нового исполнителя для завершения работ на технологическом этапе. Второй вариант, если работы на этапе завершает старый исполнитель. Следует отметить, что корректировка и динамическое сохранение в базе данных профессиональных характеристик исполнителей работ на технологических этапах в процессе выполнения программного проекта позволяет его руководителю восстановить хронологию управления, провести анализ его эффективности и объективно оценить качество работы специалистов как на технологических этапах, так и всего проекта в целом.

Обоснован состав и структура информационной базы знаний сис-

темы сетевого планирования и управления программными проектами. В качестве модели данных выбрана реляционная модель. Данные в реляционной модели представлены в терминах реляционной алгебры. При этом в виде отношений определены как типы сущностей предметной области, так и типы связей между сущностями.

В четвертом разделе разработана методика оценки эффективности функционирования системы автоматизированного сетевого планирования и управления разработкой ПО.

Установлено, что САСПУ, являясь компонентом СРПО, тем не менее, обладает всеми признаками сложной системы - выделяемостью, автономностью, целостностью, упорядоченностью, ритмичностью и напряженностью. В свете этого особую актуальность приобретает потребность в определении ключевых терминов, характеризующих ее функционирование и установление связей с соответствующими ключевыми терминами, относящимися к СРПО, а также с характеристиками качества ПО как продукта, произведенного СРПО при участии САСПУ (рис. 1).

Рисунок 1 иллюстрирует связь между объектом исследования (СРПО), предметом исследования (САСПУ) и целью исследования (повышение качества ПО и эффективности функционирования СРПО на основе разработки эффективных методов, моделей и алгоритмов для автоматизации системы управления программными проектами).

СРПО

САСПУ

Эффективность функционирования СРПО

Качество СРПО

Эффективность функционирования САСПУ

Качество создания ПО Качество ПО

I

Качество САСПУ

Эффективность использования ПО

■Т

Качество использования ПО

Рисунок 1. Терминологическая система «качество-эффективность»

Функционирование любой сложной системы описывается с помощью определенного набора понятий и показателей, а качество функционирования оценивается по критериям эффективности. Поэтому центральной проблемой, решаемой в четвертом разделе, являлась проблема

обоснования класса критерия эффективности и выбора его структуры. Слабая степень структуризации проблемы автоматизированного управления программными проектами стимулировала к выбору критерия из класса критериев пригодности для оценки эффективности вероятностного процесса.

Анализ номенклатуры показателей, используемых в системах управления программными проектами, показал, что основной номенклатурой, характеризующей эффективность управления, являются экономические показатели, показатели производительности, а также временные показатели. Все они имеют различную размерность. Учитывая это и следуя правилам формирования обобщенного критерия эффективности, была выбрана его структура, архитектура которой соответствует правилам построения критерия пригодности для оценки вероятностных процессов

к ^ (<?,(ср)-<?,) ^ (<?,-<?,(ср)) ^0

где <7, - / - й частный показатель эффективности управления для

V /' = 1, и ; £?,(т"'\ </((тах) - наименьшие значения для максимизируемых и наибольшие значения для минимизируемых показателей эффективности.

Физический смысл критерия ясен и представляет собой минимизацию суммы абсолютных отклонений исследуемых показателей от граничного значения, равного нулю.

Структура методики оценки эффективности САСПУ обусловлена требованиями методики проведения исследования и предусматривает разработку следующих составляющих:

■ системы методов, определяющих методический инструментарий формирования интеллектуального ресурса, последовательной оптимизации распределения и управления ресурсами при управлении программным проектом;

■ системы математических моделей, формализующих технологический процесс разработки ПО, процесс формирования группы исполнителей, а также процессы планирования и динамического управления ресурсами в ходе работы над проектом;

■ системы алгоритмов, определяющих логический процесс преобразования исходной информации и устанавливающих меха-

низм воздействия факторов среды на элементы СРПО и технологический процесс разработки;

■ системы показателей и обобщенного критерия, на основе которых оценивается эффективность САСПУ;

■ процедур планирования и анализа результатов вычислительного эксперимента, а также верификации и апробации методики.

Рисунок 2. Динамика при реализации первой схемы оценки эффективности планирования и управления проектом

Процедура исследования эффективности САСПУ включает в себя два этапа:

■ количественной оценки эффективности планирования и управления распределением ресурсов менеджерами российско-американской фирмы, работающей по проекту йСБРС. ОМ-135в8Н2;

■ обоснования возможности применения алгоритмов разработанной методики для автоматизированного сетевого планирования и управления распределением ресурсов программного проекта.

При оценке эффективности планирования и управления распределением ресурсами при выполнении программного проекта БСЗРС. 0М-135С8Н2 менеджером российско-американской компании были рассмот-

рены три схемы:

■ подбор специалистов и их первоначальное распределение по технологическим этапам проекта осуществлялось лично менеджером без применения разработанных алгоритмов САСПУ;

■ подбор и расстановка специалистов по технологическим этапам осуществлялась аналогично первой схеме При этом применение алгоритмов САСПУ осуществлялась только для управления проектом;

■ подбор, расстановка специалистов и управление ресурсами проекта осуществлялись менеджером на основе рекомендаций САСПУ, работающей в автоматизированном режиме.

Динамика и предельные значения - обобщенного критерия эффективности при управлении ресурсами фирмы для первой схемы представлены на рис.2.

осооосооооооооо

I

СЮООООООО I

ооооб

оооооооо

Этап

£15 ££ £ I Л | б (д«"->

Рисунок 3. Динамика при реализации второй схемы оценки эффективности планирования и управления проектом

Видно, что менеджер не смог эффективно управлять выделенными ресурсами - нет ни одного совпадения значений обобщенного критерия эффективности с предельными значениями

Динамика и предельные значения ^ для второй схемы представлены на рис.3.

Видно, что при частичном применении разработанных алгоритмов системы автоматизированного сетевого планирования и управления достигается максимальная эффективность управления процессом разработки ПО на первом, третьем, пятом, первых половинах девятого и десятого технологических этапах разработки программного проекта. Отрицательные значения обобщенного критерия эффективности обуславливаются задержками сроков выполнения работ исполнителями технологических этапов, а положительные значения - досрочным выполнением работ.

о в

оооооо

ООО

.-»-.-кв®. . ^тА^-т-т

оооО I

II л! III I <*<»• ич

Рисунок 4. Динамика Ра при реализации третьей схемы оценки эффективности планирования и управления проектом

Динамика и предельные значения для третьей схемы представлены на рис.4. Динамика ^ показывает, что в процессе использования менеджером автоматизированного режима управления ресурсами проекта их корректировка происходила на восьмом, второй половине девятого и на десятом этапах. Сокращение сроков выполнения восьмого и первой половины десятого этапов проекта привело к увеличению производительности, а, следовательно, и к увеличению стоимости работы разработчиков. При затягивании сроков выполнения второй половины девятого и десятого этапов проекта - к снижению производительности труда разработчиков.

Для оценки достигаемого среднедневного эффекта от применения САСПУ при управлении процессами разработки ПО в работе использо-

валось выражение

Эл=к

' ° т> 6 Я-

пв ^ о

(8)

где к = 3/О, Яс! - значение обобщенного критерия эффективности в день на предшествующем проекте;

- значение обобщенного критерия эффективности в день на текущем проекте;

с/= 1,2,...,О - количество дней, затраченных на выполнение предшествующего проекта;

¡1 = 1,2,...,£» - количество дней, затраченных на выполнение текущего проекта.

Расчеты, выполненные по выражению (8), показывают, что эффект от применения САСПУ во второй схеме управления по отношению к

б £> первой равен Эй = 2,098 для Я, / Ь = -2,16, ^Г / £> = -0,062 и

</=1

Ь = £>, О = 61 день (десять этапов проекта).

Эффект от применения САСПУ в третьей схеме управления по от-

Ь

ношению к первой равен Э() = 2,606 для ^Гл^/£> = -2,16,Ь = 61 день,

¿=1

о

= 0,019, £» = 51 день.

</=1

Эффект от применения алгоритмов САСПУ только на этапе пла-

Ь

нирования Эа = 0,097 для /.О =-0,062 , £> = 61 день,

</=1

о

/£> = 0,019, £» = 51 день.

В целом по проекту для трех схем управления эффект Эп состав-

ляет примерно 128; 133; 4,9 соответственно. Отметим, что Эп =4,9 достигается в результате использования алгоритмов САСПУ только на этапе подбора и расстановки кадров (этап планирования).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

При выполнении диссертационной работы были получены следующие основные результаты:

1. Решена научная задача по повышению качества ПО и эффективности функционирования СРПО на основе разработки эффективных методов, моделей и алгоритмов для автоматизации системы управления программными проектами, имеющая существенное значение для развития инженерии ПО.

2. Впервые СРПО квалифицирована как сложная антропоцентрическая система. Определены системные свойства каждого ее элемента с выделением интегративных (эмерджентных) свойств, являющихся предпосылками для обоснования критерия эффективности управления программным проектом.

3. Впервые построена классификация факторов внешней и внутренней сред применительно к объекту исследования и на основе этой классификации количественно определена весомость влияния профессиональных, коммерческих и технических причин на проявление рисков, обусловленных характером деятельности специалистов. Показано, что решающее значение имеют профессиональные причины. Для этих причин исследованы истоки ошибок, совершаемых разработчиками ПО при их взаимодействии с внешней средой и технологическим инструментарием.

4. Впервые установлены закономерности воздействия факторов среды на работоспособность и ошибочность действий специалистов, разрабатывающих ПО, позволяющие прогнозировать вероятность проявления рисков при планировании процесса разработки программных средств. С использованием методов точной и приближенной интерполяции в статистических узлах дано научное обоснование граничных условий для рисков, обусловленных характером интеллектуальной и профессиональной деятельности разработчиков ПО.

5. Теоретическое обоснование и сущность автоматизации процесса разработки ПО раскрыто совокупностью разработанных в диссертации методов, моделей и алгоритмов, из которой вытекают три взаимоувязанных этапа, последовательно ведущих к достижению поставленной цели:

разработка метода последовательной оптимизации с заданным

кортежем содержательных критериев, позволяющего в отличие от известных методов получить решение п - мерных задач линейного программирования для случаев, когда кортеж критериев требует как минимизации, так и максимизации целевых функций и метода формирования интеллектуального ресурса с заданными характеристиками;

разработка математических моделей формирования и распределения групп исполнителей, учитывающих интеллектуальные и профессиональные характеристики исполнителей, а также моделей управления ресурсами на стадиях планирования и управления проектом.

разработка и верификация алгоритмов динамического управления ресурсами и рисками, выбора оптимальной формы организации работ, отличающихся возможностью сравнения разнотипных показателей и позволяющих получать оценки влияния факторов среды на компоненты СРПО, и обеспечения качества управления программными проектами.

6. Разработана программная реализация САСПУ проектами, предназначенная для оптимального управления трудовыми, материальными и финансовыми ресурсами, выделенными для выполнения программного проекта. Предложен путь построения таких систем, реализующий автоматизированный синтез ресурсов организации на основе системного использования методов структурной и параметрической оптимизации, комбинаторного анализа, линейного программирования, сетевого планирования и ориентированных графов.

7. Обоснованы класс и структура обобщенного критерия для оценки эффективности применения САСПУ. Показано, что для решения задач подобного класса целесообразно использовать векторный критерий в виде суммы относительных отклонений от предельных значений показателя. В кортеж обобщенного критерия эффективности следует включать информационно-квалиметрические, временные и экономические показатели, охватывающие весь комплекс проблем разработки ПО.

8. Впервые разработана методика оценки эффективности СРПО, предназначенная для организационных структур, функциями которых является контроль состояния и управления проектами по разработке ПО. В этой методике САСПУ рассматривается как активная часть СРПО, определяющая ее эффективность функционирования, а, следовательно, и качество ПО.

9. Исследована динамика критериальных и некритериальных показателей эффективности планирования и управления распределением ресурсов менеджерами проекта ОСЯРС. ОМ-! 350$Н2. Показано, что применение алгоритмов автоматизированного режима работы САСПУ

позволит в -133 раза повысить эффективность управления по сравнению с обычными действиями менеджера при планировании и управлении разработкой ПО.

10. Выполнена оценка пригодности методики как в полном составе, так и выборочно для решения конкретных задач. Полученные оценки убеждают в жизненности методики и их согласованности с оценками экспертов, имеющих опыт управления процессами разработки программных продуктов. Дальнейшая апробация методики в 13 ГНИИ МО РФ и ФГУП НИИ «Субмикрон» подтвердила эти результаты.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Нагин Д.А. Распределение доступа в многопользовательских системах, основанных на Web технологиях / Оборонный комплекс научно-техническому прогрессу России. - М.: ФГУП ВИМИ. 2005, с. 34...39.

2. Нагин Д.А. Системные модели информационных систем / Микроэлектроника и информатика - 2004. 11-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов. - М.: МИЭТ.

2004, с. 415.

3. Нагин Д.А. Оценка себестоимости разработки программного обеспечения и автоматизированные программные решения для эффективного управления проектами / Электронные средства управления (Материалы международной научно-практической конференции). - Томск: Издательство института оптики атмосферы. 2004, с. 147... 149.

4. Нагин Д.А. Использование семантического анализа в системе мониторинга проектов / Актуальные проблемы информатики и информационных технологий (Материалы VIII тамбовской межвузовской научно-технической конференции). - Тамбов: Издательство ТГУ им. Державина, 2004, с. 60.

5. Нагин Д.А., Шипилов В.В. Модели многокритериальной оптимизации базовых структур средств и систем вооружения и военной техники. Труды 13 Государственного научно-исследовательского института Министерства обороны РФ. - Люберцы: 13 ГНИИ МО РФ. 2005, с 11...15.

6. Нагин Д.А., Горшков В.А. Системная модель процесса тестирования специального программного обеспечения бортовых вычислительных комплексов. Труды 13 Государственного научно-исследовательского института Министерства обороны РФ. - Люберцы: 13 ГНИИ МО РФ.

2005, с 204...208.

г

Подписано в печать у Заказ . Тираж^> экз. Уч.-изд. л. Щ . Формат 60x84 1/16.

Отпечатано в типографии МИЭТ(ТУ). 124498, Москва, МИЭТ(ТУ).

I

(

ЛррсА

•Í4123

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Нагин, Дмитрий Александрович

Оглавление.

Список сокращений.

Введение.

Раздел

Анализ исходного состояния проблемы и разработка методики исследования.

1.1. Анализ современных методов управления проектами по разработке Л J, программного обеспечения.

1.2. Анализ методического обеспечения планирования разработки программного обеспечения.

1.3. Анализ диссертационных исследований в области управления проектами.

1.4. Характеристика проблемы и методика исследования. t 1.4.1. Характеристика проблемы.

1.4.2. Методика исследования в свете требований системного анализа.

Выводы по разделу 1.

Раздел

Концептуализация проблемы на основе системного анализа.

2.1. Концептуальная модель процесса разработки программного обеспечения.

I2.2. Основные факторы влияния среды на систему разработки программного обеспечения.

2.3. Оценка значимости причин рисков, обусловленных характером деятельности специалистов.

2.4. Оценка влияния факторов внешней среды на вероятность возникновения профессиональных рисков.

2.4.1. Классификация рисков при управлении программными проектами

2.4.2. Анализ влияния региональных факторов.

2.4.3. Анализ влияния технических факторов.

2.4.4. Анализ влияния технологических факторов.

2.5. Оценка влияния факторов внутренней среды на вероятность возникновения профессиональных рисков.

2.5.1. Анализ влияния эргономических факторов.

2.5.2. Анализ влияния квалификационных факторов.

2.5.3. Анализ влияния психофизиологических и психоэмоциональных факторов.

Выводы по разделу 2.

Раздел

Разработка системы автоматизированного сетевого планирования и управления программными проектами.

3.1. Определение места автоматизированной системы сетевого r^i* ^планирования и управления в процессе разработки программного 1 обеспечения.

3.2. Разработка постановок задач и методов их решения для формирования базы знаний системы автоматизированного сетевого планирования и управления.

3.2.1. Модель сетевого планирования распределения ресурсов по технологическим этапам проекта.

3.2.2. Метод последовательной оптимизации с заданным кортежем критериев.

3.2.3. Метод последовательной оптимизации с заданным кортежем содержательных критериев.

3.2.4. Выбор группы специалистов для выполнения проекта из списка групп претендентов.

3.2.5. Выбор сотрудников и управление выполнением р-го этапа проекта77 ^ 3.2.6. Алгоритм оптимального управления выполнением этапов проекта

3.3. Алгоритмическое описание моделей формирования групп специалистов.

3.3.1. Алгоритм формирования этапов сетевого графика и списка групп исполнителей, претендующих на выполнение проекта.

3.3.2. Алгоритм управления характеристиками сетевого графика работ и ресурсами проекта.

3.3.3. Обоснование выбора языка программирования для реализации алгоритмов.

3.4. Обоснование состава и структуры данных, содержащихся в базе данных системы автоматизированного сетевого планирования и управления.

Выводы по разделу 3.

Раздел Исследование эффективности функционирования САСПУ и создание методики повышения качества ПО и эффективности системы его I разработки.

4.1. Ключевые термины исследования и связи между ними.

4.2. Обоснование класса критерия эффективности.

4.3. Обоснование структуры критерия эффективности.

4.4. Методика оценки эффективности системы автоматизированного сетевого планирования и управления разработкой программного обеспечения.

4.4.1. Структурная схема методики и ее описание.

4.4.2. Порядок использования методики.

4.5. Апробация методики.

4.5.1. Подготовка исходных данных.

4.5.2. Оценка качества планирования и управления ресурсами проекта менеджерами российско-американской фирмы.

4.5.3. Оценка качества автоматизированного планирования и управления ресурсами проекта DCSPC. ОМ-135GSH2.

4.5.4. Оценка качества подбора ресурсов и управления трудовыми ресурсами менеджерами российско-американской фирмы.

4.6. Обоснование возможности применения автоматизированных алгоритмов оптимального планирования и динамического управления распределением ресурсов для решения практических задач.

4.7. Сравнительная оценка эффективности планирования и управления ресурсами в российско-американской фирме.

Выводы по разделу 4.

Введение 2006 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Нагин, Дмитрий Александрович

Актуальность темы. Увеличивающаяся из года в год потребность в программном обеспечении (ПО) различного назначения и класса в условиях конкурентных рыночных отношений способствовала пониманию важности задач, связанных с обеспечением его качества. Тем не менее, в настоящее время, несмотря на расширение разработок ПО, его качество перестало удовлетворять потребителя. Возникла проблемная ситуация, характеризующаяся противоречием между возрастающей потребностью в ПО, ухудшением его качества и снижением в связи с этим эффективности функционирования структур разработки ПО. Отсюда вытекает проблема повышения качества ПО и эффективности управления технологическим процессом его разработки.

Решению этой проблемы посвящено значительное количество научных исследований, выполненных в разное время Российскими и зарубежными учеными, среди которых работы С.А. Орлова, В.В. Липаева, С.И. Бобровского, Г.Б. Мороза, Е. М. Лаврищевой, А. Ф. Кулакова, С.А. Юдицкого, А. М. Вендрова, И. Соммервилла, М. Кантора, Д. Фокса, Д. Лефингвела, Г. Гласа, А. Шаллоуея и других.

Многочисленные исследования в области управления проектами получили практическую реализацию в разработках таких компаний, как Microsoft corp., Welcom corp., Primavera Systems, Spider Technologies Group, Про-Инвест-ИТ, 1С-Рарус. Разработанные средства управления в этих компаниях, хотя и считаются универсальными, тем не менее, скорее ориентированы на управление промышленными и финансовыми проектами, чем программными. Очевидным стал тот факт, что система управления программными проектами, принципы построения которой заимствованы у промышленных предприятий, исчерпала себя, что и отразилось на качестве разрабатываемого ПО.

Как правило, опыта, накопленного при реализации более раннего проекта и используемого при управлении новым техническим проектом, оказывается недостаточно для выработки стратегии управления новым программным проектом. Недостаточность опыта актуализирует проблему, возникающую при управлении программным проектом, проблему мониторинга рисков с регулярным пересчетом вероятностей их осуществления и оценкой возможного ущерба от них на всех технологических этапах разработки ПО.

Поскольку система разработки программного обеспечения (СРПО) классифицируется как антропоцентрическая система, в которой центральным элементом является человек, то эти риски неразрывно связаны с условиями его деятельности и влиянием на него факторов внешней и внутренней сред. Следовательно, пути снижения рисков лежат в изучении основных закономерностей влияния факторов среды на интеллектуальную деятельность специалистов, задействованных в разработке ПО. В современных средствах управления программным проектом задачи численной оценки риска, обусловленного, так называемым, человеческим фактором, не решаются, а его учет осуществляется на основе интуиции и здравого смысла менеджера.

Даже для простых программных проектов характерны большая размерность и вычислительная сложность задач управления, а отсутствие формализованных методов планирования и управления интеллектуальным ресурсом стимулирует к автоматизации этих процессов на основе систематического оценивания эффективности выполнения работ на каждом технологическом этапе разработки ПО.

Поэтому разработка методов, моделей и алгоритмов для автоматизированного управления программными проектами на основе выявления основных закономерностей влияния факторов среды на вероятность проявления профессиональных и организационных рисков представляет собой сложную научную задачу, решение которой является своевременным и актуальным.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является повышение качества ПО и эффективности функционирования СРПО на основе разработки эффективных методов, моделей и алгоритмов для автоматизации системы управления программными проектами. Реализация сформулированной цели требует решения ряда методических, научно-исследовательских и инженерно-технических задач, основными из которых являются: создание формализованного представления системы управления программными проектами на основе проблемно-целевого анализа и моделирования процесса разработки ПО; выявление основных закономерностей профессиональных и организационных рисков, возникающих в процессе управления программным проектом и влияющих на качество разработанного ПО; разработка метода формирования интеллектуального ресурса с учетом потенциальных возможностей исполнителей в заданных условиях среды и предметной отраслевой области; разработка метода последовательной оптимизации распределения интеллектуальных ресурсов с заданным кортежем критериев и заданным rj кортежем содержательных критериев; uo разработка моделей и алгоритмов динамического управления интеллек- , туальными, трудовыми и финансовыми ресурсами, выделенными для разработки ПО; разработка программной реализации системы автоматизированного сетевого планирования и управления программными проектами, ориентированной на использование предложенных моделей учета профессиональных рисков, и ее верификация; исследование эффективности системы автоматизированного сетевого планирования и управления (САСПУ) программными проектами, по- \ строенной на разработанных в диссертации моделях и алгоритмах; ^ разработка методики оценки эффективности САСПУ программными проектами. с п

А. I' г i^l <■ 1

Методы исследования. Основу теоретических исследований составили основные положения системно-структурного подхода, предполагающего широкое применение концептуального и математического моделирования системы разработки ПО. Обработка результатов экспериментальных исследова

1. 2.

3.

VjL^V"'

4.

5.

6. wyvTtuJWMt

7.

8. ний осуществлялась методами теории вероятностей и математической статистики. Разработка моделей и алгоритмов САСПУ выполнялась с помощью методов структурной и параметрической оптимизации, комбинаторного анализа, линейного программирования, теории алгоритмов и иерархических систем. При решении частных задач применялись методы теории принятия решений, инженерной психологии и эргономики.

Научная новизна. Выполненный комплекс теоретических и экспериментальных исследований по разработке методов и моделей автоматизированного управления программными проектами позволил решить актуальную задачу повышения эффективности системы планирования и обеспечения качества управления разработкой ПО. При этом получены новые научные результаты: системное описание элементов сложной антропоцентрической СРПО с выделением ее эмерджентных свойств, являющихся предпосылками для обоснования критерия эффективности управления программным проектом; научное обоснование граничных условий для рисков, обусловленных характером интеллектуальной и профессиональной деятельности специалистов; метод последовательной оптимизации с заданным кортежем содержательных критериев, позволяющий получить решение п- мерных задач линейного программирования для случаев, когда кортеж критериев требует как минимизации, так и максимизации целевых функций; метод системного решения задач формирования интеллектуального ресурса с заданными характеристиками в сложных антропоцентрических СРПО; модели и алгоритмы динамического управления ресурсами, отличающиеся возможностью сравнения разнотипных показателей и позволяющие получать оценки влияния факторов среды на компоненты СРПО и обеспечения качества управления программными проектами; программная реализация автоматизированного управления ресурсами при управлении программными проектами на основе системного использования методов структурной и параметрической оптимизации, комбинаторного анализа, линейного программирования и ориентированных графов; методика оценки эффективности САСПУ процессами формирования и динамического распределения ресурсов в сложных антропоцентрических СРПО.

Практическая значимость работы. Совокупность разработанных в диссертации положений позволяет количественно оценивать граничные условия рисков и на этой основе существенно увеличить эффективность планирования и управления программными проектами и, следовательно, повысить качество разработанного ПО. Сравнительный анализ эффективности управления программным проектом DCSPC.OM-135GSH2 менеджером российско-американской фирмы с эффективностью деятельности этого же менеджера, но

Олксг'У)

2.

0J '-0)'

3. а л^г^ ** /4. i I

6.

VyvNy^ ^

7. использующего разработанные в диссертации методы, модели и алгоритмы, показали весомые преимущества их использования.

Внедрение результатов. Результаты диссертационной работы реализованы в ФГУП НИИ «Субмикрон» в двух ОКР «НАСТ ЦВМ101» и «Норд БЦВМ-К» при разработке программного обеспечения наземных отладочных комплексов бортовых систем, что позволило более чем в 2 раза снизить время на его разработку. Акт о реализации (исх. 709-СМ от 18.05.2006 г.).

Разработанные в диссертации модели и алгоритмы динамического управления интеллектуальными, трудовыми и финансовыми ресурсами использованы в 13 ГНИИ МО РФ при выполнении НИР «Авангард-А». Их применение позволило в 2.3 раза повысить эффективность процесса планирования и управления тестированием специального ПО бортовых вычислительных систем, что подтверждено актом внедрения (исх. 3/234 от 25.12.2005 г

Основные теоретические результаты диссертационной работы обобщены, доведены до удобного для практического использования вида и внедрены в производственный процесс ЗАО «ОРГА Зеленоград». Внедрение подтверждено актом реализации (исх. 232-06 от 18.05.2006 г.).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы многократно докладывались и обсуждались: на 11-й Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика» (2004 г.); на Международной (VIII Тамбовской межвузовской) научно-практической конференции (2004 г.); на научно-практических конференциях молодых научных сотрудников 13 ГНИИ МО РФ (2004, 2005 г.г.) и получили положительную оценку.

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 6 печатных работ, в том числе 1 работа в центральном издательстве, 3 работы в трудах международной и Всероссийских конференциях, 2 работы в трудах 13 ГНИИ МО РФ. Три печатных работы опубликованы без соавторов.

Личный вклад автора. Все теоретические и практические результаты диссертационной работы разработаны и получены лично автором. В своей работе автор использовал статистические материалы 13 ГНИИ МО РФ (разрешение на использование исх.3/2346 от 6.11.2005 г.).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из содержания, введения, списка основных сокращений, 4 разделов с выводами по каждому из них, заключения, списка использованных источников, включающего 96 наименований (из них 2 иностранных). Объем основного текста изложен на 144 страницах, включая 25 таблиц и 63 рисунка.

На защиту выносятся: формализованное представление сложной антропоцентрической СРПО как объекта исследования; 2. граничные условия рисков, обусловленных характером интеллектуальной и профессиональной деятельности специалистов;

3. метод формирования интеллектуального ресурса для выполнения про-t vj. •'-vrc граммного проекта, учитывающего потенциальные возможности исполнителей в заданных условиях среды и предметной отраслевой области;

4. ; метод последовательной оптимизации с заданным кортежем содержа-и Л j тельных критериев;

5. модели и алгоритмы динамического управления интеллектуальными, ((^„у^ - материальными и финансовыми ресурсами, основанные на процедурах структурной и параметрической оптимизации и согласовании граничных условий кортежа содержательных критериев;

6. программная реализация системы автоматизированного управления ре" '' сурсами организации при создании ПО, ориентированной на использование разработанных моделей и алгоритмов;

7. метод оценки эффективности автоматизированного управления процес-vr1'~ ^ сами формирования и динамического распределения ресурсов в сложных антропоцентрических СРПО. I I t

Заключение диссертация на тему "Методы и модели для автоматизированного управления программными проектами"

Выводы по разделу 4

1. Обоснованы класс и структура обобщенного критерия для оценки эффективности САСПУ. Показано, что для решения задач подобного класса целесообразно использовать векторный критерий в виде суммы абсолютных отклонений от значений идеального показателя. В кортеж обобщенного критерия эффективности следует включать информвционно-квалиметрические, временные и экономические показатели, охватывающие весь комплекс проблем разработки ПО.

2. Разработана методика повышения качества ПО и эффективности системы его разработки, предназначенная для организационных структур, функциями которых является контроль состояния и управления проектами по разработке ПО. Методика предусматривает пять взаимоувязанных этапов, последовательно ведущих к достижению поставленной цели: разработку математических моделей; создание системы алгоритмов; обоснование системы показателей оценки эффективности; верификацию моделей; разработку и описание метода последовательной оптимизации. При этом САСПУ рассматривается как активная часть СРПО, определяющая ее эффективность функционирования, а следовательно, и качество ПО.

3. Исследована динамика критериальных и некритериальных показателей эффективности планирования и управления распределением ресурсов менеджерами проекта DCSPC.OM-135GSH2. Полученные графические зависимости позволяют судить о качестве принимаемых решений менеджерами российско-американской фирмы.

4. Исследована эффективность применения алгоритмов разработанной методики для автоматизированного планирования и управления ресурсами фирмы. Показано, что применение методики позволит повысить эффективность планирования и управления разработкой ПО в сравнении с обычными действиями менеджеров более чем на два порядка. Даже частичное применение алгоритмов САСПУ для планирования и управления процессом разработки ПО повышает эффективность СРПО в 3,16 раза.

Заключение

При выполнении диссертационной работы были получены следующие основные результаты:

1. Решена научная задача по повышению качества ПО и эффективности функционирования СРПО на основе разработки эффективных методов, моделей и алгоритмов для автоматизации системы управления программными проектами, имеющая существенное значение для развития инженерии ПО.

2. Впервые СРПО квалифицирована как сложная антропоцентрическая система. Определены системные свойства каждого ее элемента с выделением интегративных (эмерджентных) свойств, являющихся предпосылками для обоснования критерия эффективности управления программным проектом.

3. Впервые построена классификация факторов внешней и внутренней сред применительно к объекту исследования и на основе этой классификации количественно определена весомость влияния профессиональных, коммерческих и технических причин на проявление рисков, обусловленных характером деятельности специалистов. Показано^ что решающее значение имеют профессиональные причины. Для этих причин исследованы истоки ошибок, совершаемых разработчиками ПО при их взаимодействии с внешней средой и технологическим инструментарием.

4. Впервые установлены закономерности воздействия факторов среды на ' работоспособность и ошибочность действий специалистов, разрабатывающих ПО, позволяющие прогнозировать вероятность проявления рисков при планировании процесса разработки программных средств. С использованием методов точной и приближенной интерполяции в статистических узлах дано научное обоснование граничных условий для рисков, обусловленных характером интеллектуальной и профессиональной деятельности разработчиков ПО.

5. Теоретическое обоснование и сущность автоматизации процесса разг работки ПО раскрыто совокупностью разработанных в диссертации методов, моделей и алгоритмов, из которой вытекают три взаимоувязанных этапа, последовательно ведущих к достижению поставленной цели: разработка метода последовательной оптимизации с заданным кортежем содержательных критериев, позволяющего в отличие от известных методов получить решение п-мерных задач линейного программирования для случаев, когда кортеж критериев требует как минимизации, так и максимизации целевых функций и метода формирования интеллектуального ресурса с заданными характеристиками; разработка математических моделей формирования и распределения групп исполнителей, учитывающих интеллектуальные и профессиональные характеристики исполнителей, а также моделей управления ресурсами на стадиях планирования и управления проектом. разработка и верификация алгоритмов динамического управления ресурсами и рисками, выбора оптимальной формы организации работ, отличающихся возможностью сравнения разнотипных показателей и позволяющих получать оценки влияния факторов среды на компоненты СРПО, и обеспечения качества управления программными проектами.

6. Разработана программная реализация САСПУ проектами, предназначенная для оптимального управления трудовыми, материальными и финансовыми ресурсами, выделенными для выполнения программного проекта. Предложен путь построения таких систем, реализующий автоматизированный синтез ресурсов организации на основе системного использования методов структурной и параметрической оптимизации, комбинаторного анализа, линейного программирования, сетевого планирования и ориентированных графов.

7. Обоснованы класс и структура обобщенного критерия для оценки эффективности применения САСПУ. Показано, что для решения задач подобного класса целесообразно использовать векторный критерий в виде суммы относительных отклонений от предельных значений показателя. В кортеж обобщенного "критерия эффективности следует включать информационно- ; ' квалиметрические, временные и экономические показатели, охватывающие у весь комплекс проблем разработки ПО. ■:

8. Впервые разработана методика оценки эффективности СРПО, предна- • значенная дл# организационных структур, функциями которых является контроль состояние и управления проектами по разработке ПО. В этой методике САСПУ рассматривается как активная часть СРПО, определяющая ее эффективность функционирования, а, следовательно, и качество ПО.

9. Исследована динамика, критериальных и некритериальных показателей эффективности планирования и управления распределением ресурсов менеджерами проекта DCSPC.OM-135GSH2. Показано, что применение алгоритмов автоматизированного режима работы САСПУ позволит в -133 раза повысить эффект управления по сравнению с обычными действиями менеджера при планировании и управлении разработкой ПО. 10. Выполнена оценка пригодности методики как в полном составе, так и выборочно для решения конкретных задач. Полученные оценки убеждают в жизненности методики и их согласованности с оценками экспертов, имеющих опыт управления процессами разработки программных продуктов. Дальнейшая апробация методики в 13 ГНИИ МО РФ и ФГУП НИИ «Субмикрон» подтвердила эти результаты.

Библиография Нагин, Дмитрий Александрович, диссертация по теме Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

1. Соммервилл И. Инженерия программного обеспечения, 6-е издание.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2002. - 624 с.

2. Технологии Пентагона на службе российских программистов. Программная инженерия/ С. Бобровский. СПб.: Питер, 2003. — 222 с.

3. Гавердовский А.Н. Нельзя автоматизировать хаос. Интернет

4. Кантор М. Управление программными проектами: Практическое руководство по разработке успешного программного обеспечения.: Пер. с англ. -М.: Издательский дом «Вильяме», 2002. 176 с.

5. Технологии разработки программного обеспечения: Учебник для вузов. 3-е изд. / С.А. Орлов. СПб.: Питер, 2004. - 527 с.

6. Матвеев А.А., Пужанова Е.О., Малхасьян Ж.А. Корпоративная система управления: бюджетирование и управление проектами.

7. Липаев В.В. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: СИНТЕГ, 2002. — 268 с. — (Серия «Управление качеством»).

8. Липаев В.В. Выбор и оценивание характеристик качества программных средств: Методы и стандарты. М.: СИНТЕГ, 2001. 228 е., 20 илл. — (Серия «Информационные технологии»). ,

9. Халимов К.В., Резник М.В. Внедрение систем управления. Что в начале — процессы или ПО? Интернет

10. Lyu М. Software Reliability Engineering -New York -McGraf-Hill, 1996

11. Карданская Н.Л. Принятие управленческого решения: Учебник для вузов. -М.: ЮНИТИ, 1999.-407 с.

12. Компьютерная поддержка сложных организационно-технических систем / В.В. Борисов, И.А. Бычков, А.В. Дементьев, А.П. Соловьев, А.С. Федулов. М.: Горячая линия - Телеком, 2002. - 154 с.

13. Варфоломеев В.И., Воробьев С.Н. Принятие управленческих реше-ний:"Учеб. пособие для вузов. М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2001. - 288 с.

14. Bansler J.P. and Bodker К.A. A reappraisal of stuctured fnflisis: desing in an organizational context // ACM Trans.jn Information Sisters 1993. - 11 (2).

15. Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ М.: Радио и связь, 1998-232 с.

16. Кабилов Ш.С. Средство информационной технологии мотивации управленческих решений в иерархических производственных системах: Ав-тореф. канд.тех.наук, 05.13.16.-М., 1997.- 16 с.

17. Куликов Ю.А. Имитационные модели и их применение в управлении проектами. Автореферат дисс. к.т.н., 05.13.16. — М., 1999- 19 с.

18. Кривцов A.M., Шеховцев В.В. Сетевое планирование и управление — М.: Финстатинформ. 1996-258 с.

19. Глущенко В.В., Глущенко И.И. Исследование систем управления: социологические, экономические, прогнозные, плановые, экспериментальные исследования. Железнодорожный: ООО НПЦ «Крылья», 2000. — 416 с.

20. Варжапетян А.Г., Глущенко В.В. Системы управления: исследование и компьютерное проектирование. Учеб. пособие. — М.: Вузовская книга, 2000.-328 с.

21. Долятовский В.А., Долятовская В.Н. Исследование систем управления: Учебно-практическое пособие. — Москва: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2003 256 с.

22. Исследование систем управления: Учеб. пособие для вузов. — М.: «Издательство ПРИОР», 2002. 384 с.

23. Мильнер Б.З. Теория организации: Учебник. — 2-е изд. М.: ИНФРА-М, 1999.-480 с.

24. Управление организацией: Учебник / Под ред. А.Г. Поршнева, З.П. Румянцевой, Н.А. Саломатина. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ИНФРА-М, 1999.-669 с.

25. Романов В.П. Интеллектуальные информационные системы в экономике: Учеб. пособие / Под ред. Н.П. Тихомирова. М.: Издательство «Экзамен», 2003.-496 с.

26. Андрейчиков А.В., Андрейчикова О.Н. Интеллектуальные информационные системы: Учебник. — М.: Финансы и статистика, 2004. — 424 с.

27. Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений: Пер.с нем.-М.: Мир, 1990/-208.С. / ;' /' '

28. Арсеньев Ю.Д. Инженерно-экономические расчеты в обобщенных- : . v переменных —М.: Высш. Шк^, 1995. — 215 с. Ч' •.;'

29. Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика — теория самоорганизации. Идеи, методы, перспективы. — М.: Знание. 1983. — 64 с. (Новое в жизни, науке и технике. Сер. «Математика и кибернетика»: № 2).

30. Рузавин Г.И. Синергетика и системный подход // Философские науки. 1985. -№ 5.

31. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач: Пер. с анг. М.: Радио и связь, 1990. — 544 с.

32. Ушаков И.Б., Кукушкин Ю.А./Богомолов В.Н. Потенциальная ненадежность действий оператора как характеристика степени влияния физико-химических факторов условий деятельности. // Безопасность жизнедеятельности. -2001. -№1.

33. Концепция квалиметрии: Система категорий и понятий. Книга 2. — М.: Исследовательский центр по проблемам управления качеством подготовки специалистов, 1992. — 324 с.

34. Шибанов Г.П. Количественная оценка деятельности человека в системах «человек — техника». М.: Машиностроение, 1983. — 263 с.

35. Лаврик B.C., Горшков В.А., Орлова Е.И. Оценка эффективности функционирования подразделений ультразвуковой диагностики в медицинских учреждениях: Пособие. СПб.: АНО НПО «Мир и семья», ООО «Ин-терлайн», 2001. — 264 с.

36. Защита и спасение человека в авиации (эколого-гигиенические и эргономические основы) / Под редакцией И.Б. Ушакова, П.С. Турзина, А.С. Фаустова. М.: Воронеж, 1999. - 348 с.

37. Системы: декомпозиция, оптимизация и управление / Сост. М. Сингх, А. Титли; Сокр. перевод с англ. А.В. Запорожца. -М.: Машиностроение, 1986.-496 с.

38. Дабагян А.В. Проектирование технических систем. — М.: Машиностроение, 1986. —256 с.

39. Управление гибкими производственными системами: Модели и алгоритмы / Под общ. ред. академика С.В. Емельянова. — М.: Машиностроение, 1987.-368 с.

40. Новости искусственного интеллекта. -М.: РАИИ, 2001. —№10

41. Нагина Ю.В., Горшков В.А., Лаврик B.C. Методические основы формирования объединенных автоматизированных систем разработки и принятия решений в строительных перебазируемых предприятиях. — М.: ИД «Грааль», 2003. — 223 с.

42. Хрестоматия по инженерной психологии: Учеб. пособие / Сост.: Б.А. Душков, Б.Ф. Ломов, Б.А. Смирнов; Под ред. Б.А. Душкова. М.: Высш. шк., 1991.-287 с.

43. Губинский А.И., Евграфов В.Г. Эргономическое проектирование судовых систем управления. Л.: Высш. шк., 1993. - 224 с.

44. Бодров В.А., Орлов В.Я. Классификация ошибок человека-оператора// Техническая эстетика.-^-Т995. -№ 7. С. 22.24. \ ./•

45. Математическая психология: методология, теория, модели V Отв. ред^ В.Ю. Крылов.-М.: Наука, 1995.- 236 с. V

46. Леонова А.Б. Психодиагностика функциональных состояний человека. М.: Изд. Моск. университета, 1994. — 199 с.

47. Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. — М.: СИНТЕГ, 1998.-376 с.

48. Психология / Под общ. ред. П.А. Рудика. М.; Физкультура и спорт, 1984.-512 с.

49. Энциклопедический словарь по авиационной эргономике и экологии / Под ред. Г.П. Ступакова и др. М.: Изд. ИП РАН, 1997. - 512 с.

50. Б. Н. Рыжов. Оценка психической напряженности у оператора динамического объекта-М.: Изд. Моск. ун-та, 1993. -203с.

51. Квалиметрия человека и образования: Методология и практика / Под ред. А.И. Субетто. -М.: Исследовательский центр по проблемам управления качеством подготовки специалистов, 1982. 189 с.

52. Наенко Н. И. Психическая напряженность — М.: Высш. шк., 1986. — 141 с.

53. Макаров Е.Г. Инженерные расчеты в Mathcad: Учебный курс.- СПб.: Питер, 2003. 448 с.

54. Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов MATLAB 5.x. В 2-х т. Т. 1.-М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999. 366 с.

55. Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов MATLAB 5.x. В 2-х т. Т. 2.-М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999.-304 с.

56. Курицкий Б.Я. Поиск оптимальных решений средствами Excel 7.0. -СПб.: BHV Санкт-Петербург, 1997. - 384 с.

57. Конрад К. Бизнес-анализ с помощью Excel / Пер. с англ. — К.: Диалектика, 1997. 448 с.

58. Шикин Е.В., Чхартишвили А.Г. Математические методы и модели в управлении: Учеб. пособие. — 2-е изд., испр. М.: Дело, 2002. - 440 с.

59. Аладьев В.З., Шишаков M.J1. Автоматизированное рабочее место математика.- М.: Лаборатория базовых знаний, 2000. 752 с.

60. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. Mathcad 7.0 в математике, физике и в Internet. М.: «Нолидж», 1998. - 352 с.

61. Манзон Б.М. Maple V Power Edition. М.: Информационно-издательский дом «Филин», 1998. - 240 с.

62. Тиори Т. Фрай Дж. Проектирование структур баз данных: В 2-х кн. Кн. 1 / Пер. с англ. М.: Мир. 1985. - 287 с.

63. Тиори Т. Фрай Дж. Проектирование структур баз данных: В 2-х кн. Кн. 2 / Пер. с англ. -М.: Мир. 1985. 320 с.

64. Железнов И.Г. Сложные технические системы (оценка характеристик): Учеб. пособие для техн. вузов. М.: Высш. шк., 1984. — 119 с.

65. Дружинин Г.В. Анализ эрготехнических систем. М.: Энергоатом-издат, 1984.- 160 с.

66. Пояснительная записка к проекту № DCSPC.0M-135GSH2.Зеленоград, 2005. 153 с. . :

67. Малин А.С., Мухин В.И. Исследование систем управления.'Учебник для вузов М.: ГУ ВШЭ, 2002 - 400 с. '■>

68. Лопатников Л.И. Экономико-математический словарь — М.: Наука, 1987-509 с.

69. Ильичев А.В. Эффективность проектируемой техники М.: Машиностроение, 1991 -336 с.

70. Исследования по общей теории систем/Сб. переводов. Общая ред. И вступит. Статья В.И. Садовского и Э.Г. Юдина М.: Прогресс, 1969 — 520 с.

71. Афанасьев В.Г. Системность и общество — М.: Политиздат, 1980 — 368 с.

72. Овечкин А.П. Теория систем. Юнита 1. Основные концептуальные положения общей теории систем. Гипертекст — М.: Современный Гуманитарный Университет. Диссертационное образование М.: 1997 - 55 с.

73. Волкова В.Н., Денисов А.А. Основы теории систем и системного анализа СПб: Изд-во СПб ГПУ, 2003 - 520 с.

74. Юкаева B.C. Управленческие решения/Учебное пособие — М.: Издательский дом «Дашков и К0», 1999 292 с.

75. Смирнов Э.А. Разработка управленческих решений/Учебник — М.: Дело, 2000 390 с.

76. Шибанов Г.П. Количественная оценка деятельности человека в системах «человек-техника» М.: Машиностроение, 1983 —263 с.

77. Медведев В.И. Функциональное состояние оператора В кн.: Эргономика. Принципы и рекомендации — М.: 1970, т. 1.

78. Зарановский Г.М. и др. Введение в эргономику/Под ред. В.П. Зин-ченко М.: Советское радио, 1974 - 352 с.

79. Деревянно Е.А. Взаимоотношения между некоторыми физиологическими и психологическими факторами при развитии утомления в трудовой деятельности — В кн.: Тезисы докладов I Всесоюзного съезда общества психологов СССР. М.: 1959. - 540 с.

80. Карпенко А.А. Краткий психологический словарь / Под общ. ред. А.В. Петровского и М.Г. Ярошевского М.: Политиздат, 1985. - 431 с.

81. Бобнева М.И. Техническая психология -М.: Наука, 1966. — 127 с.

82. Психология / Под общ. Ред. П.А. Рудика М.: Физкультура и спорт, 1974.-512 с.

83. Военная психология / Под ред. В.В. Шеляга, А.Д. Глоточкина, К.К. Платонова —М.: Воениздат, 1972. — 400 с.

84. Половко A.M., Бутусов П.Н. Интерполяция. Методы и компьютерные технологии их реализации. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 320 с.

85. Овечкин А.П. Теория систем. Юнита 2. Системные объекты. Описание, моделирование и проектирование систем / Рабочий учебник — М.: Современный Гуманитарный Университет. Дистанционное образование, 1999. -64 с.

86. Статистический словарь, изд. 2. Гл. ред. М.А. Королев — М.: Финансы и статистика, 1989 623 с.

87. Толковый словарь по вычислительным системам. Пер. с англ./Под ред. к.т.н. Е.К. Масловского — М.: Машиностроение, 1989 — 560 с.

88. Нагин Д.А. Распределение доступа в многопользовательских системах, основанных на Web технологиях / Оборонный комплекс научно-техническому прогрессу России. М.: ФГУП ВИМИ. 2005, с. 34. .39.

89. Нагин Д.А. Системные модели информационных систем / Микроэлектроника и информатика 2004. 11-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов. — М.: МИЭТ. 2004, с. 415.

90. Нагин Д.А., Шипилов В.В. Модели многокритериальной оптимизации базовых структур средств и систем вооружения и военной техники. Труды 13

91. Государственного научно-исследовательского института Министерства обороны РФ.-Люберцы: 13 ГНИИ МО РФ. 2005, с 11. 15.

92. Брусиловский Б.Я. Математические модели в прогнозировании и организации науки. Киев: Наукова думка. 1975-232 с.

93. МИНИСТЕРСТВО ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (МИНОБОРОНЫ) 13

94. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТг. Люберцы Московской области, 1400032006 г. № 3/Л311. На№1. УТВЕРЖДАЮ»

95. Кандидат технических наук Кандидат технических наук Кандидат технических наук1. С. АстаховлЛ-ЯйД^-^ А.Ширяев 7 А. Мерзлый

96. МИНИСТЕРСТВО ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (МИНОБОРОНЫ)13

97. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТг. Люберцы Московской области, 14000315» KL 2005 г. № На№

98. Начальник лаборатории, кандидат технических наук1. О. Е. Мелконян1. А. А. Романов1. Zelenograd

99. Закрытое Акционерное Общество

100. ОРГА ЗЕЛЕНОГРАД» тел.: +7 495/785-8346 факс: +7 495/532-9267 E-Mail: ORGA@ORGA.RU Исх. № 232-06 Дата: 26 апреля 2006 года

101. ИНН 7735074516 р/с 40702810738150100239 в Сбербанке России, г.Москва

102. ОКПО 43290132, ОКОНХ 14332, 87500 ОСБ 7954 Зеленоградское, г.Москва

103. Адрес: 124527, г. Москва, Зеленоград, БИК 044525225, к/с 30101810400000000225 Солнечная аллея, д. 3 •'