IngSoft 1-4

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M.C. Martn Olgun (C) 2004

Anlisis Orientado a Objetos

Ingeniera del Software

M.C. Jos Martn Olgun Espinoza

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Contenido del Curso

1.Introduccin a la Ingeniera de Software

1.1. Definiciones de Ingeniera de Software

1.2. Caractersticas del Software

1.3. Aplicaciones del Software

1.4. Fases bsicas del desarrollo del software

(definicin, desarrollo, mantenimiento).

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Contenido del Curso

2.Modelos de Proceso del Software

2.1. Modelo en Cascada (ciclo de vida clsico)

2.2. Modelo en V

2.3. Modelo de Construccin de Prototipos

2.4. Modelos Evolutivos

2.4.1. Modelo Incremental

2.4.2. Modelo Espiral2.4.3. Modelo Espiral WIN-WIN

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...Contenido del Curso

3.El Proceso Unificado de Desarrollo (RUP)

3.1. Antecedentes

3.2. Dirigido por casos de uso

3.3. Centrado en la Arquitectura

3.4. Iterativo e Incremental

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Contenido del Curso

4.Administracin de proyectos de software

4.1. Componentes de un proyecto de software

4.2. Personal

4.3. Producto

4.4. Proceso

4.5. Proyecto

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Contenido del Curso

5.Conceptos del Paradigma OO

5.1. El paradigma orientado a objetos

5.2. Clases y Objetos

5.3. Atributos

5.4. Operaciones, mtodos y servicios

5.5. Mensajes

5.6. Encapsulamiento

5.7. Herencia

5.8. Polimorfismo

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Contenido del Curso

6.El UML

6.1. Vistas

6.1.1. Vista de Casos de Uso

6.1.2. Vista lgica

6.1.3. Vista de Componentes

6.1.4. Vista de la Implementacin

6.1.5. Clasificadores y mecanismos deextensin

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6.2. Diagramas

6.2.1. Diagramas de caso de uso

6.2.2. Diagramas de clases

6.2.3. Diagramas de objetos6.2.4. Diagramas de estado

6.2.5. Diagramas de secuencia

6.2.6. Diagramas de colaboracin

6.2.7. Diagramas de actividad

6.2.8. Diagramas de componentes

6.2.9. Diagramas de implementacin

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7.Ingeniera de Requisitos y Anlisis OO

7.1. Especificacin de Requisitos

7.2. Modelo de Anlisis

8.Diseo OO

8.1. Modelo de Diseo

8.2. Arquitectura del Software

8.3. Patrones de Diseo

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9.Implementacin9.1. Programacin Orientada a Objetos

9.2. Modelo de Implementacin

10. Pruebas OO10.1. Conceptos

10.2. Pruebas del modelo de anlisis y el de diseo

10.3. Pruebas de unidad10.4. Pruebas de integracin

10.5. Pruebas de validacin

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11. Mtricas OO

11.1. Conceptos

11.2. Mtricas para el modelo de diseo OO

11.3. Mtricas orientadas a clases

11.4. Mtricas orientadas a operaciones

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Bibliografa

1. Ingeniera del Software: un enfoqueprctico. 5ta edicin.Roger Pressman

McGraw-Hill2. Ingeniera de Software Orientado a Objetos

Bernd Bruegge

Pearson Educacin

3. The Rational Unified ProcessPhilippe Krutchen

Addison-Wesley

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...Bibliografa

1. The Unified Modeling Language. User Guide

Grady Booch, James Rumbaugh, Ivar Jacobson

Addison-Wesley

2. Design PatternsErich Gamma

Addison-Wesley

3. El Proceso Unificado de Desarrollo de Software

Ivar Jacobson, Grady Booch y James Rumbaugh

Addison-Wesley

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Unidad 1

Introduccin a la Ingeniera del

Software

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Software

Es el conjunto de programas de

cmputo, documentos asociados y

esquemas de configuracin necesariospara que estos programas operen.

[Sommerville, 2001]

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Definiciones del prlogo a la cuartaedicin en espaol de Ingeniera delSoftware: un enfoque prctico deRoger Pressman:

Definicin 1: Ingeniera del Software es el estudio de los

principios y metodologas para desarrollo ymantenimiento de sistemas de software.[Zelkovitz, 1978]

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Definicin 2: Ingeniera del Software es la aplicacin

prctica del conocimiento cientfico en eldiseo y construccin de programas decomputadora y la documentacin asociadarequerida para desarrollar, operar ymantenerlos. Se conoce tambin comodesarrollo de software o produccin desoftware. [Bohem, 1976]

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Definicin 3:

Ingeniera del software trata del

establecimiento de los principios y mtodosde la ingeniera a fin de obtener software

de modo rentable que sea fiable y trabaje

en mquinas reales. [Bauer, 1972]

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Definicin 4:

1. La aplicacin de un enfoque sistemtico,

disciplinado y cuantificable al desarrollo,operacin (funcionamiento) y

mantenimiento del software; es decir, la

aplicacin de ingeniera al software. 2. El

estudio de enfoques como en (1) [IEEE,1993]

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Definicin 5:

Es una disciplina que comprende todos los

aspectos de la produccin de softwaredesde las etapas iniciales de la

especificacin del sistema, hasta el

mantenimiento de ste despus de que se

utiliza. [Sommerville, 2001]

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Ingeniera de Software e

Ingeniera de Sistemas

Ingeniera de

Sistemas

Ingeniera

de

Software

Teora de Sistemas

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Sistema

Un sistema es una coleccin de

componentes interrelacionados que trabajan

conjuntamente para cumplir algn objetivo.

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Ingeniera de Sistemas

La ingeniera de sistemas consiste en la

actividad de especificar, disear,

implementar, validar, distribuir y mantener

sistemas como un todo. Los ingenieros de sistemas no slo estn

relacionados con el software, sino tambin

con el hardware y las interacciones delsistema con los usuarios y su entorno.

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Caractersticas del Software

El software se desarrolla, no se fabrica.

El software no se descompone, se echa a

perder.

Aunque la industria tiende a ensamblar

componentes, la mayora del software es

hecho a la medida.

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Atributos de un buen software

Mantenibilidad El software debe poder evolucionar para cumplir con las

necesidades de cambio de los clientes.

Confiabilidad El software debe ser fiable, seguro, no debe causar daos fsicos o

econmicos en el caso de una falla del sistema.

Eficiencia El software debe aprovechar al mximo los recursos del sistema.

Usabilidad El software debe ser fcil de utilizar.

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Aplicaciones del Software

Software de sistemas

Software de tiempo real

Software de gestin Software de ingeniera y cientfico

Software empotrado

Software de PCs Software basado en Web

Software de IA

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Tarea

Leer de Pressman la seccin 1.4 Mitos del

Software y discutir en clase cada uno de los

mitos presentados.

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Unidad 2

Modelos de Proceso del Software

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Proceso de Software

Es un conjunto de actividades y

resultados asociados, que generan un

producto de software, las cuales sonllevadas a cabo por los ingenieros de

software.

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Actividades comunes a todo

Proceso de Software

Especificacin

Diseo e implementacin

Validacin

Evolucin

Distintos procesos organizan estas

actividades de diferentes formas y las

describen a diferente nivel de detalle. Organizaciones diferentes utilizan procesos

diferentes

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Modelos de Proceso del

software

Es una descripcin de un proceso delsoftware que se presenta desde unaperspectiva particular. Es una abstraccin de

un proceso real. Existe una gran variedad de modelos o

paradigmas de desarrollo de software: Enfoque de Cascada

Desarrollo Evolutivo

Desarrollo Formal

Desarrollo basado en la reutilizacin

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Modelo de Cascada

Definicin de

requerimientos

Diseo de sistemas

y de software

Implementacin y

Prueba de unidades

Integracin y

prueba del sistema

Operacin y

mantenimiento

Royce, 1970

Managing the development of

Large software systems: Concepts

And techniques

IEEE Conference, Los Angeles

Adoptado por el DoD

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Modelo en V

Definicin derequerimientos

Diseo de sistemas

Diseo de

programas

Codificacin

Pruebas de unidad

Y de integracin

Pruebas de sistema

Pruebas deaceptacin

Operacin y

mantenimiento

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Desarrollo Evolutivo

Modelo Construccin de prototipos

Bosquejo de la

descripcin

Especificacin

Desarrollo

Validacin

Versin inicial

Versiones

intermedias

Versin final

Versiones

intermedias

Versiones

intermedias

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Modelo Incremental

Bosquejo de

los

requisitos

Definir

incrementos

Disear la

arquitectura

Disear

incremento

Validar

incremento

Integar

incremento

Validar

sistema

Sistem

a

finalOrigen del Extreme Programming (XP)

The management of software engineering

Mills et al., 1980

I BM Systems Journal

Embracing change with extreme programming

Beck, K. 1999IEEE Computer

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Modelo en espiral

A spiral model of software development and enhancement

Bohem, 1988I EEE Computer

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Tarea

Hacer un ensayo explicando las ventajas y

desventajas de los modelos de proceso de

software analizados en clase.

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Tarea

Preparar una exposicin sobre los siguientes temas: Agile Methods

Scrum

XP

Crystal

Test-Driven Design

Agile Modeling

Referencia inicial:

http://www.agilealliance.org/programs/roadmaps/Roadmap

Presentacin el mircoles 25 de agosto

CMM (C bilit M t it

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CMM (Capability Maturity

Model)

Desarrollado por el SEI (Software Engineering

Institute)

Es un modelo completo basado en un

conjunto de funciones de ingeniera delsoftware que deberan de estar presentes

conforme organizaciones alcanzan diferentes

niveles de madurez de su proceso.

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...CMM

El enfoque del SEI proporciona una medida

de la efectividad global de las prcticas de la

ingeniera del software de una compaa y

establece 5 niveles de madurez del proceso. Nivel 1: Inicial.

Nivel 2: Repetible.

Nivel 3: Definido. Nivel 4: Administrado.

Nivel 5: Optimizacin.

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Nivel 1: Inicial

El proceso se define ad hoc.

Es catico.

El xito depende del esfuerzo individual.

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Nivel 2: Repetible

Se establecen los procesos de administracin

del proyecto para dar seguimiento a los

costos, la planificacin y la funcionalidad.

Se toman en cuenta experiencias anteriorespara repetir las actividades necesarias en el

proceso.

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Nivel 3: Definido

Se documenta el proceso para las actividades

de administracin y de ingeniera.

Se estandariza e integra en un proceso para

toda la organizacin.

Todos los proyectos utilizan una versin

documentada y aprobada del proceso.

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Nivel 4: Administrado

Se implementan mtricas detalladas para los

proyectos.

Se establecen estndares de calidad.

Mediante la utilizacin de las mtricas se

comprenden y se controlan cuantitativamente

tanto los productos como el proceso.

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Nivel 5: Optimizacin

El proceso se mejora continuamente mediante

la retroalimentacin cuantitativa del proceso,

ideas y tecnologas innovadoras.

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Auditores CMM

Requisitos:

Haber participado en una evaluacin en los dos

aos anteriores a su solicitud de cursos.

Cursar las asignaturas. Ser lder en una evaluacin CMM a una

organizacin dentro de los dos aos siguientes a

los cursos, asesorado por un tutor certificado.

Obtener la aprobacin del tutor.

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Tarea

Investigar informacin sobre organizaciones

de software con certificacin CMM.

Tamao

Tiempo requerido para lograr la certificacin Costo

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Unidad 3El Proceso Unificado de

Desarrollo (RUP)

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El RUP

Rational Unified Process

El Proceso Unificado es un proceso de software

genrico que puede ser utilizado para una gran

cantidad de tipos de sistemas de software, paradiferentes reas de aplicacin, diferentes tipos de

organizaciones, diferentes niveles de competencia

y diferentes tamaos de proyectos.

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Estructura del RUP

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RUP y UML

El Proceso Unificado usa el Lenguaje de

Modelado Unificado (UML) en la preparacin

de todos los planos del sistema. De hecho,

UML es una parte integral del ProcesoUnificado, fueron desarrollados a la par.

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Caractersticas clave del RUP

Dirigido por casos de uso (use-case

driven).

Centrado en la arquitectura(architecture-centric).

Iterativo e incremental.

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Unidad 4

Administracin de Proyectos

Exito en proyectos de software

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Exito en proyectos de software

en 1994

Resolution Type 1, or project success:

The project is completed on-time and

on-budget, with all features and

functions as initially specified.

Resolution Type 2, or project

challenged: The project is completed

and operational but over-budget, over

the time estimate, and offers fewer

features and functions than originally

specified.

Resolution Type 3, or project impaired:

The project is canceled at some point

during the development cycle. Fuente: www.standishgroup.com

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Exito en Proyectos de Software en

1998

26%

46%

28%

Fracaso Total

Excedido (tiempo y/ocosto)

Exitoso

Fuente: Critical Succes Factors in Software ProjectsReel, J.S. IEEE Software mayo de 1999

Administracin de proyectos

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Administracin de proyectos

de software

Implica la planificacin, supervisin y control

del personal, del proceso y de los eventos

que ocurren mientras evoluciona el software,

desde la fase preliminar hasta laimplementacin operacional.

Caractersticas de los

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Caractersticas de los

proyectos de software

El producto es intangible.

No existen procesos de software estndar.

Comnmente los proyectos grandes son

nicos.

Las cuatro P's de la

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Las cuatro P s de la

administracin de proyectos

Personal

El factor humano

Producto

Objetivos y el mbito del producto

Proceso

Estructura de apoyo para la planeacin

Proyecto Administracin de la complejidad

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Personal

Sin duda el elemento ms valioso en la


Quines participan en un proyecto de

software?

Programadores Lder de proyecto

Arquitectos de software Usuarios

Analistas/Diseadores Clientes

Ingenieros de requerimientos Ingenieros de proceso

Ingenieros de pruebas

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...Personal

Cules son las caractersticas deseables de

un lder de proyecto?

Motivador

Organizado Innovador

Problem Solver

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...Personal

Cmo se organiza el equipo de trabajo? Marilyn Mantei en The effect of Programming

Team Structures on Programming Tasks, 1981,

sugiere tres tipos genricos de organizacin:

Centralizado Controlado (CC): El jefe del equipo se

encarga de la resolucin de problemas a alto nivel y la

coordinacin interna del equipo. La comunicacin entre

el jefe y los miembros del equipo es vertical.

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...Personal

Descentralizado Controlado (DC): Un jefe definido

que coordina tareas especficas y jefes secundarios

con responsabilidades sobre subtareas. La

resolucin de problemas es una actividad del

grupo, la comunicacin es horizontal y vertical. Descentralizado Democrtico (DD) o Egoless: No

tiene un jefe permanente, se nombran de acuerdo a la

tarea. La solucin de problemas se hacen por

consenso. La comunicacin es horizontal.

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...Personal

Qu factores se deben considerar cuando se

estructura un equipo de software?

Complejidad del proyecto (dificultad del problema,

tamao del software) Tiempo de desarrollo.

Modularidad.

Calidad.

Comunicacin requerida.

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...Personal

Discusin sobre ventajas y desventajas de

cada tipo de organizacin.

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...Personal

Cmo creamos un equipo de alto

rendimiento?

Segn Constantine, L. en Work Organization:

Paradigms for Project Management andOrganization, 1993:

Confianza entre los miembros del equipo.

Distribucin de habilidades de acuerdo al problema.

Los inconformistas deben ser excluidos.

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...Personal

Qu factores pueden contaminar el

desempeo de un equipo?

Segn Jackman, M. en Homeopathic Remedies

for Team Toxicity, 1998: Atmsfera de trabajo frentica, malgastan energa y se

descentran de los objetivos

Alta frustracin causada por factores tecnolgicos, del

negocio o personales que provocan friccin entre losmiembros del equipo.

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...Personal

Procedimientos coordinados pobremente o

fragmentados o una definicin pobre o impropiamente

elegida del modelo de procesos que se convierte en un

obstculo a saltar.

Definicin confusa de los papeles a desempearproduciendo una falta de responsabilidad y la

acusacin correspondiente.

Continua y repetida exposicin al fallo que conduce a

una prdida de confianza y una cada de la moral.

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...Personal

Cmo evitamos las toxinas que afectan a los

equipos de software?

Cmo coordinar las acciones de los

miembros del equipo?

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Tarea

Leer el captulo 3 del Pressman 5ta. edicin

Realizar los problemas 3.1, 3.4, 3.6 al 3.11

Tareas de la Administracin de

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Tareas de la Administracin de

Proyectos

Estimacin del tamao del proyecto LDC

PF

COCOMOII Planificacin temporal Barras de Actividad

Red de actividades

Administracin del Riesgo

Supervisin y Control

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Mtricas para Estimacin

Se clasifican en dos:

Medidas relacionadas al tamao

Se relacionan con el tamao de la salida de alguna

actividad. La mtrica ms comn es Lneas de Cdigo (LDC)

Dependen del lenguaje de programacin y en general

no es una buena medida para POO.

Medidas relacionadas a la funcin

Medidas Relacionadas a la

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Medidas Relacionadas a la

Funcin

Son medidas que se relacionan con la

funcionalidad del software.

Las ms comunes son:

Puntos de Funcin (PF)

Puntos de Objeto (PO)

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Puntos de Funcin

Es una medida de la funcionalidad entregadapor la aplicacin.

Es una medida indirecta, a diferencia de

LDC. Propuesta por primera vez en: Albretch, A.J., Measuring Application

Development Productivity, Proceedings IBM

Application Development Symposium, Octubre1979.

Consultar en www.ifpug.org versin 4.1

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Clculo de PF

Factor de ponderacin

Conteo Total (UFP)

=[ ]x10[ ]x7[ ]x5Nmero de interfacesexternas

=[ ]x15[ ]x10[ ]x7Nmero de archivos

=[ ]x6[ ]x4[ ]x3Nmero de peticiones deusuario

=[ ]x7[ ]x5[ ]x4Nmero de salidas deusuario

=[ ]x6[ ]x4[ ]x3Nmero de entradas de

usuario

ComplejoMedioSimpleCuentaParmetros de

medicin

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...Clculo de PF

El UFP (Unadjusted Function Point count) se

multiplica por factores de complejidad del

proyecto para obtener el PF final:

PF = UFP x [0.65 + 0.01 x (Fi)]

F

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Fi

14. El diseo facilita los cambios y la usabilidad?

13. El diseo incluye soporte para mltiples instalaciones en diferentes orgs.

12. El diseo incluye conversin e instalacin?

11. El diseo del cdigo es reutilizable?

10. Es complejo el procesamiento interno?

9. Son complejas las entradas, salidas, archivos y peticiones?

8. Se actualizan los archivos maestros de forma interactiva?

7. Las entradas interactivas se harn en mltiples pantallas y operaciones?

6. Requiere el sistema entradas de datos interactivas?

5. Se ejecutar el sistema en un entorno operativo existente y fuertemente utilizado?

4. Es crtico el rendimiento?

3. Existen funciones de procesamiento distribuido?

2. Se requiere comunicacin de datos?

0-51. Requiere el sistema copias de seguridad y de recuperacin fiables?

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Relacin entre LDC y PF

12SQL

16PowerBuilder

32Visual Basic

64C++

90Pascal

106FORTRAN

106COBOL

128C

320Ensamblador

LDC/PF (media)Lenguaje de Programacin

Jones, C. Estimating Software Costs, McGraw-Hill, 1998

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Puntos de Objeto

Tambin es una medida indirecta del

software.

NO es una medida de las clases necesarias

para construir la aplicacin. Los elementos que toma en cuenta son:

Pantallas

Informes (reportes) Componentes (o cdigo en 3GL)

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Clculo de Puntos Objeto

Peso de la complejidad

Puntos Objeto

=[ ]x10Componente 3GL

=[ ]x8[ ]x5[ ]x2Informes

=[ ]x3[ ]x2[ ]x1Pantallas

ComplejoMedioSimpleTipo de Objeto

Bohem, B., Anchoring de software process, IEEE Software, julio 1996

Tcnicas de Estimacin de

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c cas de st ac de

Costos

Establece que el trabajo se expande para llenar el

tiempo disponible. El costo se determina ms por los

recursos disponibles que por los objetivos logrados.

Ley de Parkinson

Cuando se han completado proyectos del mismo

dominio de la aplicacin se estima en base a la

experiencia.

Estimacin por

analoga

Se consultan expertos en las tcnicas de desarrollo

propuestas y el dominio de la aplicacin. Cada unoestima el costo y se consensa despus de varias

iteraciones.

Opinin deexpertos

Utiliza un modelo con informacin histrica de

costos, relaciona una mtrica con el costo del

proyecto. Se estima la mtrica y se predice el

esfuerzo.

Modelado del

algoritmo de

costos

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El modelo COCOMO

Constructive Cost Model

Es un modelo de estimacin emprico desarrolladopor Bohem.

Se obtuvo recolectando datos de varios proyectosde software grandes.

Como resultado del anlisis de los datos seobtuvieron frmulas y tablas que se ajustan a lasobservaciones.

Es muy utilizado y ha tenido seguimiento desde suaparicin en 1981.

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COCOMO II Nivel Inicial

PM = (PO x (1 - Reutilizacin))/PROD

Donde:

PM = Esfuerzo Persona-Mes

PO = Puntos Objeto

Reutilizacin = %reutilizacin/100

PROD = 4, 7, 13, 25, 50 dependiendo de la experiencia y

capacidad de los desarrolladores y/o Madurez del proceso

(Muy baja, baja, normal, alta, muy alta) dada en PO/mes

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...COCOMO II

Estimacin de calendario

TC = 3 x PM(0.33+0.2*(B-1.01))

Para el nivel inicial: B=1

TC = 3 x PM(0.328)

TC est dada en meses.

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Planificacin Temporal

Es la actividad que distribuye el esfuerzo

estimado a lo largo de la duracin prevista

del proyecto.

Evoluciona con el tiempo. El proyecto se ha completado en un 90%

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Grficas de Barras de Actividad

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Red de Actividades

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Administracin del Riesgo

Etapas

Identificacin de riesgos

Anlisis de riesgos

Valorar las probabilidades y consecuencias Planeacin de riesgos

Planes para evitar o minimizar el impacto

Supervisin de riesgos

Valoracin constante, revisin de planes de

mitigacin conforme se vaya presentando informacin

del riesgo.

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Ejemplos de Riesgos

NegocioCambio de tecnologa

ProductoBajo desempeo de la herramienta CASE

Proyecto y productoSubestimacin del tamao

Proyecto y productoRetrasos en la especificacin

Proyecto y productoCambio de requerimientos

ProyectoNo disponibilidad del hardware

ProyectoCambio de administracin

ProyectoRotacin de personal

TipoRiesgo

Proceso de Administracin del

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Riesgo

Identificacin deRiesgos Anlisis deRiesgos Planeacin deRiesgos Supervisin deRiesgos

Listado de Riesgos

potenciales

Listado de prioriza-

cin de riesgos

Anulacin de

Riesgos y planes decontingencia

Valoracin de

Riesgos

Documents

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