1. Маркетинговые исследования рынка

Сущность маркетинговых исследований заключается в многосторонней оценке рынка программных продуктов с позиций их полезности и востребованности для конечного потребителя в соответствии с конкретной тематической направленностью квалификационной работы.

При этом программный продукт и его технические параметры рассматриваются как определенный набор потребительских свойств, удовлетворяющих те или иные потребности потребителя.

При разработке новых технических решений проектирования программных продуктов для САПР необходимо оценить актуальность данного новшества, а также уровень практической необходимости предлагаемых решений данной задачи.

Например: При наличии на рынке программного и аппаратного обеспечения программ по проектированию топологии СБИС (программные продукты фирмы CADENCE, MENTOR GRAGHICS), на проектировку каждой схемы затрачивается большое количество времени, в связи с этим, как правило, возникает потребность в дополнительных разработках, обеспечивающих нестандартные свойства системы, возможность сократить время на производство топологии СБИС и увеличить тираж выпускаемых схем. Актуальной особенностью разработанного продукта является использование многоуровневого алгоритма, задачей которого является сокращение времени на проектирование электрических схем, что позволит снизить себестоимость конечного продукта.

2. Расчет затрат на этапе проектирования

Проектирование – это совокупность работ, которые необходимо выполнить, чтобы решить поставленную задачу, а именно: разработать алгоритм и составить программу, ее реализующую.

Наиболее сложной и ответственной задачей при проектировании затрат на разработку программного продукта является расчет трудоемкости работ, так как трудовые затраты непосредственно влияют на сроки и стоимость разработки и являются основой для расчета эффективности разрабатываемого программного продукта.

Существует несколько подходов к определению трудоемкости программного продукта.

Так, анализ различных методов нормирования процесса программирования позволяет сделать вывод о целесообразности принятия размера исходного текста записи алгоритмов и данных в качестве основного фактора, определяющего трудоемкость и длительность разработки программного продукта. За единицу нормирования в этом случае может быть принята исходная команда программного изделия. Под исходной командой понимается физически представимая строка на распечатке программы или экране дисплея. Заметим, что указанный фактор (размер исходного текста программы) является общеприменимым для всех типов программ – независимых, полунезависимых и встроенных.

Для быстрой (но, соответственно, приближенной) оценки трудоемкости разработки программного продукта можно использовать базовую модель, опирающуюся на ряд элементарных оценок, а именно:

‑ трудоемкость разработки программного продукта

,

где n – число исходных команд, тысяч;

t – трудоемкость разработки, чел./месяцев;

‑ продолжительность разработки программного продукта

,

где Т – продолжительность разработки, месяцев.

‑ производительность труда разработчика

;

‑ среднее число разработчиков-исполнителей

.

Следует заметить, что оценки трудоемкости разработки программного обеспечения, полученные на основе использования приведенной модели, не являются оптимальными, но обладают такими положительными свойствами, как простота, устойчивость и инвариантность, что и позволяет применять базовую модель для ориентировочных расчетов, когда трудно оценить влияние всей совокупности действующих факторов.

Возможен и другой подход к оценке трудоемкости разработки программного продукта. Если нормативно заданы или известны по опыту работы затраты труда на подготовку описания задачи t₀, исследование алгоритма t_И, разработку структурной схемы алгоритма t_a, программирование по структурной схеме t_П, отладку t_отл, и подготовку документации t_д, то трудоемкость разработки можно определить следующим образом:

. (1)

Условное число операторов в разрабатываемом программном изделии можно оценить величиной

Q = qφ_сл(1 + φ_кор), (2)

где q – предполагаемое число операторов;

φ_сл – коэффициент сложности программы;

φ_кор – коэффициент коррекции.

Последний коэффициент позволяет скорректировать оценку увеличения объема работ вследствие изменения алгоритма и программы в ходе их разработки, уточнения состава и структуры информации и т.п. Как правило, в ходе разработки ПО вносится в среднем 3-5 корректировок, каждая из которых ведет к переработке от 5 % до 10 % готовой программной продукции.

Большое влияние на трудоемкость разработки оказывает квалификация разработчиков-исполнителей. Это влияние определяется коэффициентом квалификации φ_кв, значение которого определяется в зависимости от стажа работы исполнителя (табл. 1):

Таблица 1

Квалификация разработчиков-исполнителей

Стаж работы	φкв
Менее 2 лет	0,8
2-3 года	1
3-5 лет	1,1-1,2
5-7 лет	1,3-1,4
более 7 лет	1,5-1,6

С учетом увеличения затрат труда вследствие недостаточности описания задачи (φ_оп = 1.2 ÷ 1.5) могут быть приняты следующие соотношения:

t_и = Qφ_оп /(75 ÷ 80) φ_кв;

t_а = Q/(20 ÷ 25) φ_кв;

t_п = Q/(20 ÷ 25) φ_кв;

t_отл = 1.5Q/(4 ÷ 5) φ_кв;

t_д = 1.75Q/(15 ÷ 20) φ_кв.

Затраты на разработку программного продукта:

; (3)

, (4)

где Тj – продолжительность разработки j-м специалистом, месяцев;

Зj – среднемесячная зарплата j-го специалиста.

Время Тj, затраченное j-м специалистом на разработку программного продукта, определяется через трудоемкость его разработки, отладки и оформления. Трудоемкость разработки может быть оценена, как было показано ранее, исходя из предполагаемого объема программы.

Заметим, что затраты на программирование могут быть причислены к предпроизводственным затратам:

С_пп = К_пр + К_прогр + К_инф+ К_отл , (5)

где К_пр. – затраты на проектирование САПР;

К_инф. – затраты на подготовку информационного обеспечения;

К_отл. – затраты на отладку и ввод САПР в работу.

В свою очередь, как было показано, С_пп являются составляющей при расчете полных капитальных затрат К_сапр для оценки экономического эффекта:

К_сапр = С_пп + К_к , (6)

где К_к – капиталовложения в основные фонды:

К_к = (К_ктс + К_монт + К_устан + К_зп ) + К_ос+ К_трансп +К_соп – К_высв . (7)

Здесь: К_ктс – сметная стоимость КТС САПР;

К_монт – стоимость монтажа КТС САПР;

К_устан – стоимость установки технических средств;

К_зп – стоимость работ по запуску технических средств;

К_ос – стоимость оборотных средств;

К_трансп – транспортно-заготовительные расходы;

К_соп – сметная стоимость системы сопровождения КТС,

К_соп = К_по + К_ио + К_серв , (8)

где К_по, К_ио – сметные стоимости стандартного программного и информационного обеспечения КТС САПР соответственно;

К_серв – сметная стоимость сервисных услуг в процессе эксплуатации КТС.

К_высв – сметная стоимость средств, высвобождаемых в результате ввода в действие комплекса средств АП:

К_высв = К_об + К_пл + К_н.о.с , (9)

где К_об, К_пл – стоимость высвобождаемого оборудования и площадей соответственно;

К_н.о.с. – величина снижения стоимости нормируемых оборотных средств.

Наиболее распространенный и простой подход к оценке трудоемкости имеет следующий алгоритм.

Для расчета затрат на этапе проектирования определяем продолжительность каждой работы (начиная с составления технического задания (ТЗ) и до оформления документации включительно). Продолжительность работ определяется либо по нормативам (при этом пользуются специальными справочниками), либо рассчитывается на основании экспертных оценок. При использовании нормативного метода определяется процентная составляющая каждого из этапов разработки от общей трудоемкости, затем определяется примерная трудоемкость всех остальных этапов.

В процедуре экспертной оценки трудоемкости программного продукта должны принимать участие 6-7 экспертов. Процедура экспертизы состоит в том, что эксперты по каждому виду работ дают оптимистические и пессимистические оценки времени их выполнения, т.е. минимальное/максимальное время. Каждый эксперт даёт оценку индивидуально, не зная мнения других экспертов. После сбора результатов от всех экспертов происходит их обработка в форме ранжирования, группирования и других статистических методов обработки полученных данных. Если данные имеют большой разброс, то процедура экспертизы повторяется до тех пор, пока эти данные о трудозатратах не будут иметь средний вид.

Применяя метод экспертных оценок, наиболее часто используют эмпирическую формулу

, (10)

где t_ож – ожидаемая длительность работы;

t_min – минимальная длительность работы (этапа) по мнению эксперта;

t_max – максимальная длительность работы (этапа) по мнению эксперта. Пример расчета ожидаемой продолжительности работ приведен в табл. 2.

Таблица 2

Затраты времени на этапе проектирования

Наименование работ	Длительность работ (дней)
	Минимум	Максимум	Ожидаемая
1. Разработка технического задания	2	4	3
2. Анализ технического задания и сбор данных	7	14	10
3. Составление алгоритма	7	14	10
4. Переложение алгоритма на язык программирования BorlandC++	3	7	5
5. Набор программы на ПЭВМ	8	12	10
6. Отладка программного продукта	7	14	10
7. Проведение экспериментов	16	25	20
8. Оформление пояснительной записки	14	21	17

Суммарная продолжительность работ на этапе проектирования составляет 85 дней (из них с использованием ЭВМ – 45 дней).

Для координации во времени стадий и этапов предпроизводственных затрат с учетом возможности совмещения времени, контроля за намеченными сроками, возможными их нарушениями, последовательности этапов используются простейшие модели планирования в виде ленточных графиков или столбиковых диаграмм. Но эти виды графиков в основном предназначены для планирования работ при разработке несложных технических систем. На этих графиках трудно обеспечить равномерную загрузку исполнителей, отразить возможную неопределенность в сроках, оптимизировать использование имеющихся ресурсов. Поэтому при планировании предпроизводственных затрат, связанных с разработкой сложных комплексных технических продуктов, используется система сетевого планирования и управления (СПУ).

На основе табл. 1 построим столбиковую диаграмму организации работы на этапе проектирования (рис. 1).

Рис. 1. Столбиковая диаграмма организации работ на этапе проектирования

Диаграмма позволяет планировать последовательность каждого этапа проектирования с учетом изменяющихся трудозатрат.

Капитальные затраты на этапе проектирования рассчитываются по формуле

, (11)

где Z_n – заработная плата проектировщика на всем этапе проектирования;

М_n – затраты на использование ЭВМ на этапе проектирования;

H_n – накладные расходы на этапе проектирования.

Одним из основных видов затрат на этапе проектирования является заработная плата проектировщика (разработчика задачи), которая рассчитывается по формуле

, (12)

где z_д – дневная заработная плата разработчика на этапе проектирования (определяется по практическим данным конкретной организации);

T_n – продолжительность работ на этапе проектирования;

а_с – отчисления на социальное страхование;

а_n – процент премий.

В приведенном примере

Расходы на машинное время состоят из расходов за процессорное время (при работе в сети) и расходов за дисплейное время. Формула для расчетов затрат на использование ЭВМ на этапе проектирования имеет вид

, (13)

где с_п и с_д – соответственно стоимость одного часа процессорного и дисплейного времени, руб.;

t_п и t_Д – время, необходимое для решения задачи, соответственно процессорное и дисплейное.

Для нашего примера, так как программа разработана на ЭВМ Pentium 833, в процессорном времени необходимости нет, т.е. с_п= 0 и t_п= 0.

Для подсчета машинного времени определяем, что ЭВМ необходима на этапах программирования, отладки, тестирования. С учетом того, что в день ЭВМ работает 4 часа, получаем

Исходя из этого определим затраты, связанные с ЭВМ:

Накладные расходы включают затраты на содержание и эксплуатацию основных средств, на управление, организацию, обслуживание производства, на командировки, обучение работников и так называемые непроизводительные расходы (потери от простоев, порчи материальных ценностей и др.).

Накладные расходы составляют 120 % от заработной платы персонала, занятого эксплуатацией программы (разработчика), и вычисляются по формуле

,

Теперь рассчитаем капитальные затраты на этапе проектирования К_п и получим:

, (14)