2.2. Основные этапы разработки проекта нового изделия

Планирование длительности проекта предполагает распределение работ по этапам¹, как показано например в виде структурной схемы проекта на рис. 2.1. Здесь этапы выполнения проекта сформированы относительно отдельных его функциональностей, например, проектирование схемы данных, проектирование интерфейсов и т.п.

Рис. 2.1: Пример структурной схемы выполнения проекта.

В общем случае, эти работы можно объединить, что позволит выделить четыре обязательных этапа:

1. Разработка алгоритмов (общих алгоритмов и структуры данных, структуры основных и вспомогательных модулей и др.), выбор среды программирования, разработка структурной схемы, выбор элементной базы и т.п.,

2. Разработка программных модулей (программного обеспечения -ПО), разработка интерфейса, подготовка справочных баз данных, разработка принципиальной схемы устройства, разработка печатной платы и т.п.,

3. Тестирование, отладка и исправление недочетов: разработка методики проведения тестирования, отладка ПО, отладка аппаратной части, исправление ошибок и недочетов и т.п.,

4. Внедрение, предполагающее адаптацию ПО к условиям его использования в информационной среде покупателя, настройка соответствующих форм, стыковка с используемым ПО покупателя и др. (Этот этап разработки может отсутствовать в проекте).

При разработке комплекса организационно-экономических мероприятий по обучению персонала методам использования проектного решения следует придерживаться следующей последовательности операций:

1. Определение требований к уровню знаний персонала: разделение на группы пользователей (администратор, технолог, куратор и т.п.), описание совокупности предварительных навыков и умений, которыми должны обладать слушатели системы обучения,

2. Разработка перечня учебных курсов, формы их проведения (лекции, семинары, практические занятия и т.п.), длительности занятий (учебных часов),

3. Расчет величины затрат на разработку учебно-методического обеспечения учебного процесса (затраты на разработку учебных пособий и их издание).

4. Определение суммы затрат на реализацию системы обучения: затраты на заработную плату преподавателей, затраты на аренду учебных помещений и т.п.

5. Анализ затрат на переподготовку персонала для работы с ПО.

2.3. Расчет трудоемкости проекта

Определение трудоемкости проекта позволяет оценить необходимые трудовые ресурсы, а также продолжительность работы. В общем случае, она определяется как сумма трудоемкости каждой работы проекта. При расчете трудоемкости проекта следует придерживаться следующей последовательности вычислений.

Общие затраты труда на разработку и внедрение изделия (проекта) определяют следующим образом:

1

где - затраты труда на разработку проекта,

- затраты труда на опытную эксплуатацию изделия.

2

где - затраты труда на выполнениеi -го этапа проекта,

n – число этапов работ выполнения проекта.

В практике организационно-экономического проектирования используют несколько подходов для вычисления трудозатрат, среди которых выделим следующие: определение трудоемкости на основе анализа трудоемкости известного образца, и вычисление трудоемкости на основе экспертных оценок.

При первом подходе, трудоемкость реализации нового решения (проекта) оценивают на основе трудоемкости разработки аналогичного изделия с учетом отличительных особенностей данного проекта, отражаемых введением поправочных коэффициентов. Этот подход ориентирован на вычисление трудозатрат для небольших проектов, в которых трудно разделить основной этап на отдельные этапы.

Расчет затрат на выполнение проекта с помощью этого подхода состоит в следующем. В процессе разработки выделяют основной этап, например разработка программы на языке программирования, а затем конкретизируют трудозатраты на дополнительные этапы этапы, например, подготовка к изготовлению изделия, контроль, внесение исправлений и написание сопроводительной документации.

В тех случаях, когда проект состоит из нескольких основных работ, то подобная операция повторяется для каждой из них. Затем для всей работы выбирают основной этап, например, сборка изделия, а трудозатраты дополнительных этапов соотносят с основным.

Второй подход, используемый также для определения трудозатрат в процессе выполнения проекта, базируется на методе экспертных оценок. Его суть заключается в том, опрашиваются несколько экспертов, с целью определения продолжительности каждой работы (этапа работ) проекта и выбираются максимальные и минимальные значения для каждого из списка работ. Затем вычисляется среднее значение трудоемкости для каждой работы. Этот подход следует применять в тех случаях, когда сведения об аналоге проектируемого изделия неизвестны, или, когда содержание проекта носит комплексный характер, например, при разработке программно-технического комплекса.

Метод анализ трудоемкости проекта на основе трудоемкости известного образца.

Для применения этого метода в качестве значения трудоемкости основной работы выбирают данные, характеризующие трудоемкость изделия-аналога относительно которого, вводят коэффициент сложности новой разработки или его части (например, разрабатываемой программы) - n_сл. Сложность программы-аналога (ее отдельной части) принимается за единицу. Затем определяют коэффициент квалификации работника (программиста) - n_кв, который отражает степень его подготовленности к выполнению порученной ему работы.

Коэффициент квалификации исполнителя определяют в зависимости от стажа работы: для работающих до 2-х лет - 0,8; от 2 до 3 лет -1,0; от 3 до 5 лет - 1,1 - 1,2; от 5 до 7 лет - 1,3 - 1,4 и свыше 7 лет - 1,5 - 1,7.

При этом подходе трудоемкость изготовления нового изделия или его части (например, программирования отдельных модулей программы) можно рассчитать используя соотношение 3:

3

Так, например, если оценить сложность разработки программы-аналога () в 750 человеко-часов, коэффициент сложности новой программы (или ее отдельных составляющих) можно определить как 1,2, а коэффициент квалификации программистов установить на уровне 1, то трудозатраты на программирование составят 900 чел.-час.

Затраты труда на непосредственно изготовление нового изделия составляют лишь часть затрат соответствующего этапа работ. В процессе определения трудоемкости каждого этапа работ следует соотнести трудоемкость основной работы с трудоемкостью остальных видов работ.

В качестве примера, время выполнения всех работ, или его отдельных этапов, в процессе разработки программы можно разделить на следующие временные интервалы: время на разработку общей схемы работы (алгоритма) устройства (изделия), время на непосредственное изготовление изделия (написание программы, или непосредственно программирование), время на проведение тестирования и внесение исправлений и время на написание сопроводительной документации. Тогда трудозатраты конкретного этапа можно описать следующим соотношением:

4

Для вычисления объема трудозатрат всех составляющих (4) их следует соотнести их с объемом трудозатрат, необходимых для непосредственно разработки нового изделия, например, написания текста программы.

Сначала следует определить трудозатраты на алгоритмитизацию задачи. Его можно определить используя коэффициент затрат на алгоритмитизацию (n_a), равный отношению трудоемкости разработки алгоритма по отношению к трудоемкости его реализации при разработке изделия (программирования), откуда:

5

Его значение лежит в интервале значений 0,1 до 0,5. Обычно его выбирают равным n_a =0,3.

Для определения следует также найти коэффициенты связи трудозатрат на этом этапе с этапом разработки нового изделия.

Затраты труда на проведение тестирования и внесение исправлений определяются суммой затрат труда на выполнение каждой составляющей этой работы (6).

6

где - затраты труда на проведение тестирования,

- затраты труда на внесение исправлений (коррекция).

Значение можно определить, если ввести соответствующие коэффициенты к значениям затрат труда на непосредственно изготовление опытного образца, как показано в соотношении 7.

7

Коэффициент затрат на проведение тестирования отражает отношение затрат труда на тестирование программы по отношению к затратам труда на ее разработку и может достигать значения 50%. Обычно его выбирают на уровне n_t = 0,3.

Коэффициент коррекции программы при ее разработке отражает увеличение объема работ при внесении изменений в алгоритм или непосредственно в изделие (в текст программы) по результатам уточнения постановки и описания задачи, изменения состава и структуры входной и выводимой информации, а также в процессе улучшения качества изделия без изменения ее алгоритмов. На практике, например, при разработке программы в среднем вносится 3 - 5 коррекции, каждая из которых ведет к переработке 5 - 10 % программы. Коэффициент коррекции программы выбирают на уровне n_cor = 0,3.

Объединив полученные значения коэффициентов затрат в соотношении 6, определяют затраты труда на выполнение этапа тестирования (соотношение 8):

8

Затраты на подготовку сопроводительной документации проекта можно также определить, используя соответствующий коэффициент. Коэффициент затрат на написание документации отражает отношение затрат труда на создание сопроводительной документации по отношению к затратам труда на разработку изделия. Его значение может достигать 0,75. Для небольших программ коэффициент затрат на написание сопроводительной документации может составить:n_d = 0,35. Установленное значение следует использовать в соотношении 9:

9

С учетом соотношений 4, 5, 8 и 9 можно определить трудозатраты соответствующего этапа проекта или проекта в целом, используя соотношение 10:

10

Зная экспертные значения трудозатрат на выполнение соответствующего этапа можно определить, затраты труда на проектирование основного содержания нового продукта, используя соотношение 11:

11

Для проверки следует внести показанные значения коэффициентов в соотношение 11, тогда значение затрат труда на программирование составит 400 чел.-час.

Поставляя полученное значение для в соотношения 5 - 9, следует получить значения затрат труда на разработку алгоритмов, проведение тестирования, внесение исправлений и написание сопроводительной документации.

Затраты труда на внедрение нового решения зависят от времени на осуществление опытной эксплуатации, которое согласовывается с заказчиком и, нередко составляет один месяц или 22 человеко-дня. При 8-и часовом рабочем дне этап внедрения может потребовать 176 чел.-часов.

Подставляя полученные данные в соотношение 1, определяют общее значение трудозатрат для выполнения проекта:

Этап	№ работы	Содержание работы	Трудоемкость (чел.-час)(чел.-дни)
1	1	Разработка общих алгоритмов
	2	Разработка алгоритмов вспомогательных модулей
2	3	Программирование интерфейса
…	…	…	…	…

Полный перечень работ с разделением их по этапам выполнения проекта следует оформить в виде таблицы, фрагмент которой показан на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Фрагмент таблицы перечня работ проекта

В качестве примера следует показать расчет трудозатрат для проектировании тепловизионного устройства. В проекте можно выделить следующие этапы:

1. Анализ технического задания, требований к устройству. Разработка алгоритмов, структуры основных и вспомогательных модулей, разработка структурной схемы, выбор элементной базы.

2. Разработка принципиальной схемы устройства, разработка печатной платы, проектирование конструкторской части устройства, реализация алгоритмов.

3. Тестирование, отладка и исправление недочетов: разработка методики проведения тестирования, отладка аппаратной части, исправление ошибок.

4. Опытная эксплуатация устройства.

Далее используя задание примера следует заполнить таблицу трудозатрат (таблица 1). Здесь длительность работ 3, 12 и 13 определяются с использованием коэффициентов связи трудозатрат на основные работы с другими этапами работ. Последние будут определены в процессе обработки экспертных оценок. Тогда будут заполнены те строки, на которых указываются значения трудозатрат для реализации непосредственно изделия. Методика определения трудозатрат на этих этапах показана в соответствующем разделе этого параграфа.

Таблица 1: Пример расчета трудоемкости проектирования

Этап ti	№ работы	Содержание работы	Трудоемкость
			(чел-час)	(чел-дни)
1	1	Анализ алгоритмов, функций, требований	130	17
	2	Разработка структурной схемы, выбор элементной базы	200	25
2	3	Разработка алгоритмов	112	14
	4	Анализ интерфейсов	70	9
	5	Разработка принципиальной схемы аналого-цифрового преобразователя	200	25
	6	Разработка блока питания	170	22
	7	Разработка цифрового блока	290	37
	8	Разработка конфигурации логической схемы	320	40
	9	Разработка блока управления	224	28
	10	Разработка конструкции оптической части	250	32
	11	Разработка конструкции устройства	150	19
3	12	Тестирование и отладка аппаратной части	400	50
	13	Тестирование и отладка алгоритмов	380	48
4	14	Наладка производства	220	28

В итоге трудоемкость проекта для данного примера составит 453 чел-дня.

Анализ трудоемкости на основе экспертных оценок.

Рассмотрим процесс определения трудоемкости проекта на базе второго подхода. Его суть заключается в том, опрашиваются несколько экспертов, с целью определения продолжительности каждой работы (этапа работ) проекта. Полученные результаты заносятся в таблицу перечня работ, дополнив его двумя столбцами: минимальная и максимальная продолжительность работы.

Ожидаемая продолжительность работы рассчитывается как математическое ожидание для - распределения. В этом случае, ожидаемая продолжительность работ вычисляется по формуле 12:

12

где T_min и T_max - минимальная и максимальная продолжительность работы, которые назначаются в соответствии с экспертными оценками.

В качестве примера на поле таблицы 2 показан возможный перечень основных работ проекта и расчет их трудоемкости на основе экспертных оценок.

Таблица 2: Пример трудозатрат на работы проекта

Этап	№ работы	Содержание работы	Трудозатраты
			(чел-час)			(чел-дни)
			tmin	tmax	tож	tож
1	1	Разработка структуры системы.	22	55	35.2	4.4
	2	Разработка функциональной схемы модуля центрального узла системы.	18	45	28.8	3.6
	3	Разработка функциональной схемы модуля вычислительных узлов системы.	16	40	25.6	3.2
	4	Разработка спецификаций проектируемого ПО.	6	15	9.6	1.2
2	5	Проектирование компонентов программного продукта.	40	100	64	8
	6	Определение спецификаций компонентов ПО.	20	50	32	4
3	7	Разработка методик тестирования системы.	14	35	22.4	2.8
	8	Разработка методик тестирования компонентов системы.	40	100	64	8
4	9	Реализация алгоритмов управления работой системы с консоли управления.	20	50	32	4
	10	Реализация алгоритмов регистрации узлов в системе и ведения каталога узлов.	20	50	32	4
	11	Реализация алгоритмов загрузки на узлы вычислительных программ.	20	50	32	4
	12	Реализация алгоритмов запуска программ на вычислительных узлах.	20	50	32	4
	13	Реализация других необходимых алгоритмов.	20	50	32	4
5	14	Настройка подсистем и автономное тестирование.	40	100	64	8
6	15	Сборка программного обеспечения.	10	25	16	2
	16	Комплексное тестирование ПО.	10	25	16	2
7	17	Отладка программного обеспечения.	60	150	96	12
8	18	Оценочное тестирование программного обеспечения на предельных вычислительных нагрузках.	6	15	9.6	1.2
9	19	Разработка руководства пользователя.	32	80	51.2	6.4