Учебный курс «Технологии программирования. Курс на базе Microsoft Solutions Framework (msf)»

Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУ ВПО Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Факультет Вычислительной математики и кибернетики

Кафедра Математического обеспечения ЭВМ

УЧЕБНЫЙ КУРС

«Технологии программирования.
Курс на базе Microsoft Solutions Framework (MSF)»

для подготовки по направлению «Информационные технологии»

ЛЕКЦИЯ 7. Методология Microsoft Solutions Framework. Выработка концепции. Планирование

Нижний Новгород

2006

Содержание

ЛЕКЦИЯ 7. Методология Microsoft Solutions Framework. Выработка концепции. Планирование 1

1. Вспоминая предыдущую лекцию 3

2. Старт проекта. Фаза выработки концепции 3

3. Планирование проекта. Фаза планирования 9

4. Что дальше? 13

5. Литература 13

1.Вспоминая предыдущую лекцию

Наша предыдущая лекция была посвящена управлению рисками и модели процессов в MSF.

Мы обсудили, что такое риски в понимании MSF, зачем необходимо планирование управления рисками. Поговорили о том, из каких стадий состоит процесс управления рисками в MSF. Рассмотрели место управления рисками в жизненном цикле программного продукта.

Далее были подробно описаны принципы модели процессов MSF и составляющие схемы процесса разработки.

2.Старт проекта. Фаза выработки концепции^¹

Фаза выработки концепции (envisioning phase) – первая фаза жизненного цикла проекта. MSF считает, что одним из фундаментальных факторов успеха проекта является создание и сплочение проектной группы на основе выработки единого видения (shared vision). Проектная группа должна совершенно четко представлять, что она хочет сделать для заказчика, а формулировка цели проекта должна максимально мотивировать как заказчика, так и саму проектную команду. Выработка высокоуровневого взгляда на цели и условия проекта может рассматриваться как ранняя форма планирования; она подготавливает почву для создания детальных планов, которые будут осуществлены непосредственно во время фазы планирования.

2.1.Основные задачи фазы

Основными задачами фазы выработки концепции являются создание ядра проектной группы и подготовка документа общего описания и рамок проекта (vision/scope document). Формирование видения проекта и определение его рамок – не одно и тоже, хотя для успеха проекта необходимо и то, и другое. Видение (vision) – это ничем не ограничиваемое представление о том, каким должно быть решение. Рамки (scope) же дают четкие границы того, что из предложенного этим видением будет реализовано в условиях существующих проектных ограничений.

Также во время фазы выработки концепции производится выявление и анализ бизнес-требований. Более детально эти требования рассматриваются во время фазы планирования.

Наконец, во время данной фазы проектная группа готовит документ оценки рисков и представляет главные риски проекта вместе с общим описанием и рамками проекта.

Ведущим ролевым кластером на фазе выработки концепции является “Управление продуктом”.

2.2.Задачи ролевых групп на фазе выработки концепции

Основные задачи и сферы ответственности каждого из ролевых кластеров проектной группы во время фазы выработки концепции рассмотрим в виде таблицы.

Ролевой кластер	Задачи
Управление продуктом	Общие цели проекта; выявление нужд и требований заказчика; документ общего описания и рамок проекта.
Управление программой	Цели дизайна; концепция решения; структура проекта.
Разработка	Прототипирование; анализ технологических возможностей; анализ осуществимости.
Удовлетворение потребителя	Необходимые эксплуатационные характеристики решения и их влияние на его разработку.
Тестирование	Стратегии тестирования; критерии приемлемости, их влияние на разработку решения.
Управление выпуском	Требования внедрения и их влияние на разработку решения; требования сопровождения.

2.3.Вехи фазы выработки концепции

Главной вехой фазы выработки концепции является веха “Концепция утверждена”.

К этому моменту проектная группа и заказчик должны прийти к соглашению об общих задачах проекта, включаемой и не включаемой в решение функциональности и временных рамках.

В течение фазы MSF рекомендует выделить промежуточные вехи:

Ядро проектной группы сформировано

К этому моменту назначены ключевые члены проектной группы, но, как правило, команда еще не сформирована полностью. До того, как формирование проектной группы завершено, уже приступившие к работе сотрудники могут брать на себя роли отсутствующих членов команды.

Документ описания структуры проекта включает в себя информацию об организации проектной группы, персонификации ролей и ответственности. Также документ описания структуры проекта разъясняет схемы взаимодействия проектной группы с заказчиком и заказчика – с проектной группой.

Черновой вариант концепции проекта составлен

К моменту этой промежуточной вехи появляется черновой вариант документа общего описания и рамок проекта, который с целью получения отзывов распространяется среди членов проектной группы, представителей заказчика и других заинтересованных сторон. Затем происходит итеративная доработка документа, включающая в себя рассмотрение полученных отзывов, их обсуждение и внесение изменений.

2.4.Результаты фазы выработки концепции

Результатами фазы выработки концепции являются:

Общее описание и рамки проекта (vision/scope document).
Документ оценки рисков (risk assessment document).
Описание структуры проекта (project structure document).

2.5.Учебный пример. Выработка концепции

Рассмотрим учебный пример “Система бронирования билетов для авиакомпании”.

2.5.1.Видение проекта

Формулировка видения (vision statement) должна быть достаточно краткой для запоминания, достаточно ясной для понимания и достаточно сильной для мотивирования.

Представим возможный вариант.

Разработанная система бронирования билетов позволит авиакомпании “GlobalAvia” повысить эффективность управления рейсами и даст возможность клиентам компании самостоятельно подбирать маршруты (в том числе с пересадками) с оптимальной стоимостью. Через год разработанное решение позволит авиакомпании увеличить число своих клиентов не менее чем в 1.5 раза.

2.5.2.Концепция решения

Концепция решения (solution concept) предоставляет общее описание подходов, которые проектная группа предполагает использовать для разрешения проблем и/или удовлетворения потребностей заинтересованных сторон.

Цели и Задачи

Формирование концепции решения начинается с выяснения у заинтересованных сторон, описания и фиксации проектной группой целей проекта. Далее каждая цель разбивается на измеримые компоненты – задачи.

В нашем случае цели системы:

работать с аэропортами и рейсами;
подобрать клиенту оптимальный маршрут.

Задачи системы:

решать однокритериальную задачу поиска кратчайших путей на графах (критерий – цена);
работать с базой данных аэропорта;
бронировать билеты;
…

Предположения и Ограничения

В процессе формирования концепции решения проектная группа постоянно взаимодействует с заинтересованными сторонами, собирая необходимую информацию о требованиях к функциональности будущего решения. Тем не менее, неизбежная неполнота информации приводит к тому, что относительно некоторых функциональных возможностей решения могут потребоваться предположения (assumptions). Помимо функциональных требований заинтересованные стороны могут выдвигать качественные требования, задающие ограничения на создаваемое решение. Также ограничения могут порождаться средой, в которой должно будет функционировать решение после внедрения.

В нашем случае на первую вариант системы накладываются следующие ограничения:

система не является распределенной;
нет разграничения прав между менеджерами и пользователями;
интерфейс системы представлен в одном окне;
система должна наглядно демонстрировать формы и способы хранения и взаимодействия данных.

Пользователи

Основой формулировки требований является анализ использования, включающий определение пользователей (users) и описание того, как пользователи будут взаимодействовать с решением.

В системе будет две группы пользователей:

Менеджеры аэропорта
Покупатели билетов

Сценарии использования

Сценарии использования (usage scenarios) определяют последовательности действий, которые пользователи выполняют при взаимодействии с решением. MSF не специфицирует явным образом способы описания сценариев использования. Один из возможных (и достаточно распространенных) вариантов – язык UML.

Начнем с диаграммы использования.

Затем расшифруем отдельные сценарии.

2.5.3.Рамки

Рамки (scope) определяют пространство параметров, в котором будет создаваться решение, детализируя функциональность, определяя, что останется за рамками решения и указывая критерии, по которым заинтересованные лица будут судить о готовности решения. Рамки создаются на основе единого видения, являются результатом компромисса между сформулированными целями и условиями реальности и отражают приоритезацию заказчиком имеющихся требований к создаваемому решению. Частью процесса определения рамок проекта является вынесение менее важной функциональности из текущего проекта в планы на будущее.

Рамки решения (solution scope) определяют функциональность решения и его возможности (включая те, что не относятся к программному обеспечению). Возможность (функциональность, составляющая, feature) – это требуемый или желаемый аспект программного или аппаратного обеспечения. Например, предварительный просмотр перед печатью может быть возможностью текстового процессора; шифрование почтовых сообщений – возможностью почтовой программы. Сопроводительные руководства пользователей, интерактивные файлы помощи, операционные руководства и обучение также могут быть составляющими решения.

Рамки проекта (project scope) определяют объем работ, который должен быть выполнен проектной группой для поставки заказчику каждого из элементов, определенного рамками решения.

Функциональность решения

Хранилище находится в оперативной памяти
Добавление аэропортов по нажатию кнопки

Проверка корректности введены данных
- Проверка существования аэропорта с введенным номером
Создание визуальной формы для отображения аэропорта

Добавление рейсов

Проверка корректности введены данных
- Проверка существования рейса с введенным номером
- Проверка на существование аэропортов рейса
Добавление в визуальные формы аэропортов информации о добавленных рейсах

Удаление аэропортов

Удаление всех сопутствующих рейсов

Удаление рейсов
Поиск минимального по стоимости маршрута
Заказ билетов на найденные маршруты

За рамками решения

Распределенное хранилище не будет реализовано в первой версии
Раздельное приложение для менеджеров и клиентов не будет реализовано в первой версии
Поиск всех имеющихся маршрутов не будет реализован в первой версии

3.Планирование проекта. Фаза планирования^²

На фазе планирования (planning) производится основная работа по составлению планов проекта. Она включает в себя подготовку проектной группой функциональной спецификации, разработку дизайнов, подготовку рабочих планов, оценку проектных затрат и сроков разработки различных составляющих проекта.

3.1.Основные задачи фазы

В начале фазы планирования проектная группа анализирует и документирует проектные требования. Они разделяются на четыре общих категории:

бизнес-требования (business requirements);
потребительские требования (user requirements);
эксплуатационные требования (operational requirements);
системные требования, относящиеся к решению в целом (system requirements).

В ходе проектирования решения и создания его функциональной спецификации необходимо следить за соответствием (traceability) между имеющимися требованиями и проектируемой функциональностью.

Процесс проектирования – это систематический способ продвижения от абстрактных концепций к конкретным техническим деталям. Он начинается с методичного анализа профилей пользователей (user profiles, иногда называемых “персонажами” - “personas”), которые описывают различные типы пользователей и их рабочие функции. Значительная часть этой работы часто проводится во время фазы выработки концепции. Затем формируется набор сценариев использования (usage scenarios), в каждом из которых моделируется выполнение какой-либо операции определенным типом пользователя. В конце концов, каждый сценарий использования разбивается на последовательность специфических действий, называемых вариантами использования (use cases), которые необходимо выполнить пользователю для осуществления операции.

Существует три уровня процесса проектирования:

концептуальный дизайн (conceptual design);
логический дизайн (logical design);
физический дизайн (physical design).

Работа над логическим дизайном начинается через некоторое время после начала концептуального дизайна, и работа над физическим дизайном стартует через некоторое время после начала работы над логическим.

Результаты процесса проектирования документируются в функциональной спецификации (functional specification). Функциональная спецификация детально описывает вид и поведение каждой составляющей решения. Также для всех составляющих описывается их архитектура и дизайн.

Как только создана базовая версия функциональной спецификации, может быть начато детальное планирование. Каждый из руководителей ролевых кластеров проектной группы подготавливает план или планы, относящиеся к его роли, и принимает участие в командных сессиях планирования. Примеры планов включают в себя план внедрения, план тестирования, план эксплуатации, план мер безопасности, план обучения.

Затем проектная группа коллективно анализирует планы и выявляет взаимозависимости между ними. Все планы синхронизируются и представляются вместе в виде сводного плана проекта. В зависимости от проекта, число планов, образующих сводный план, может меняться.

Члены проектной группы, представляющие каждый из ролевых кластеров, оценивают необходимое для выполнения запланированных задач время и составляют календарный график сдачи результатов. Затем происходит синхронизация календарных графиков с последующей их интеграцией в сводный календарный график проекта (master project schedule).

3.2.Задачи ролевых групп на фазе планирования

Основные задачи и сферы ответственности каждого из ролевых кластеров проектной группы во время фазы планирования рассмотрим в виде таблицы.

Ролевой кластер	Задачи
Управление продуктом	Концептуальный дизайн; анализ бизнес-требований; коммуникационный план.
Управление программой	Концептуальный и логический дизайн; функциональная спецификация; сводный план и сводный календарный график проекта; бюджет.
Разработка	Оценка технологий; логический и физический дизайн; план и календарный график разработки; смета разработки (development estimates).
Удовлетворение потребителя	Сценарии/примеры использования, пользовательские требования, требования локализации и общедоступности (accessibility); пользовательская документация/план обучения/график тестирования удобства эксплуатации; обучение.
Тестирование	Оценка дизайна; требования тестирования; план и календарный график тестирования.
Управление выпуском	Оценка дизайна; эксплуатационные требования; план и календарный график пилотного и окончательного внедрения.

3.3.Вехи фазы планирования

Кульминацией фазы планирования является веха “Планы проекта утверждены” (project plans approved). Она знаменует собой достижение детального соглашения между проектной группой и ключевыми заинтересованными сторонами о составе поставляемого решения и сроках поставок. Также на этой вехе проектная группа уточняет оценки рисков, корректирует (при необходимости) приоритеты и окончательно оценивает требуемые ресурсы.

Утвержденные спецификации, планы и календарные графики образуют базовую версию проекта (project baseline). Она включает все соглашения, принятые на основе консенсуса с учетом трех плановых параметров проекта: ресурсов, времени и функциональности решения. После того, как базовая версия проекта создана и утверждена, проектная группа приступает к фазе разработки.

Изменения в созданной базовой версии проекта подвергаются строгому контролю. Это не означает, что все принятые во время фазы планирования решения окончательны – в ходе последующей фазы разработки проектная группа должна анализировать и формально утверждать (либо отвергать) все предлагаемые изменения базовой версии.

В течение фазы MSF рекомендует выделить промежуточные вехи:

Верификация технологий (technology validation)

Верификация это проверка соответствия продуктов и технологий, которые предполагается использовать, спецификациям их поставщиков. Это начальный шаг того процесса, который в последствии должен подтвердить выбранную концепцию и, в конце концов, трансформироваться непосредственно в разработку решения.

Зачастую верификация технологий включает в себя отбор наиболее подходящих из конкурирующих технологий.

Базовая версия функциональной спецификации создана

К моменту достижения этой вехи функциональная спецификация готова для распространения среди заинтересованных сторон с целью получения их отзывов. Также начинается контроль изменений, вносимых в подготовленную проектной группой базовую версию спецификации.

Функциональная спецификация является основой создания сводного плана и сводного календарного графика проекта. Она содержит детальное описание вида и поведения каждой составляющей решения с точки зрения пользователя. Изменения в функциональной спецификации допустимы лишь с одобрения заказчика.

Базовая версия сводного плана проекта создана

В MSF сводный план проекта – это не отдельный самостоятельный план, а совокупность планов работы различных ролевых кластеров. В зависимости от проекта в нем могут быть собраны планы различных типов.

Рис. 7.1. Сводный план проекта (возможный состав).
Источник: белая книга [1]

Компоновка различных проектных планов в один сводный документ облегчает совместное планирование работы различных ролевых кластеров и составление единого календарного графика проекта, способствует организации отчетности ролевых кластеров, а также помогает выявить имеющиеся в планах изъяны и несоответствия.

Базовая версия сводного календарного графика проекта создана

Сводный календарный график проекта включает в себя все детализированные календарные графики вплоть до даты выпуска решения. Сводный календарный график интегрирует в себе календарное планирование деятельности каждого ролевого кластера. Дата выпуска определяется после обсуждения со всеми заинтересованными сторонами базовой версии функциональной спецификации и анализа сводного плана проекта. Зачастую, с целью обеспечения выпуска решения в намеченный срок, проектная группа вносит коррективы в функциональную спецификацию и/или сводный план проекта. Хотя принимаемая функциональность решения, доступные ресурсы и отведенное для проекта время могут варьироваться, всеобщий настрой на фиксированную дату выпуска решения мобилизует проектную группу, что помогает адекватно оценивать риски, расставлять приоритеты в работе и планировать.

Среды разработки и тестирования развернуты

Во избежание излишних задержек, среды разработки и тестирования должны развертываться немедленно по окончании составления проектных планов. Развертывание включает в себя установку рабочих станций, серверов и необходимого программного обеспечения. Если к данному моменту еще не готовы системы резервного копирования, они также должны быть развернуты. Помимо этого зачастую создаются образы стандартных серверных конфигураций для быстрого восстановления после переформатирования жестких дисков.

Среда тестирования должна быть максимально приближена к производственной. Этого важно достичь даже тогда, когда подготовка такой среды требует больших затрат. В противном случае некоторые специфические ошибки могут остаться не выявленными до момента внедрения решения в производственную среду.

3.4.Результаты фазы планирования

Результатами фазы планирования являются:

Функциональная спецификация.
План управления рисками.
Сводный план и сводный календарный график проекта.

4.Что дальше?

Тема следующей лекции – Фазы “Разработка”, “Стабилизация”, “Внедрение” в методологии MSF.

5.Литература

Модель процессов MSF. Белая книга, 2003, перевод eLine Software.
1846A: Microsoft Solutions Framework Essentials. Microsoft Official Course, 2002
2710B: Analyzing Requirements and Defining Microsoft .NET Solutions Architecture. Microsoft Official Course, 2003
MSF Process Model. White paper, 2002 Microsoft Corporation.
MSF Team Model. White paper, 2002 Microsoft Corporation.
http://www.microsoft.com/msf
www.wikipedia.org
MSF for Agile Software Development Process Guidance: [http://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=63524]

1 Раздел подготовлен на основе материалов белой книги [1].

2 Раздел подготовлен на основе материалов белой книги [1].