Актуальность темы
исследования. В современном мировом хозяйстве конкурентная позиция экономики определяется её способностью создавать и применять высокие технологии, производить конкурентоспособную наукоемкую продукцию, в частности информационно-коммуникационные технологии и программное обеспечение. Исследования проектов разработки программного обеспечения показали, что во многих случаях стоимость и длительность их реализации значительно превышали предполагаемые, а характеристики качества не соответствовали требуемым, что наносило ущерб заказчикам, пользователям и разработчикам. По статистике только четверть всех начатых проектов по разработке программных средств завершается своевременно, четверть отменяется, и около половины всех проектов завершается с превышением бюджетных затрат или с опозданием.
Проблема исследования рисков в процессах разработки программного обеспечения усложняется вследствие возрастания разнообразия и сложности разрабатываемых программных продуктов. Современные проекты создания программного обеспечения характеризует невозможность четко описать продукт проекта на начальных стадиях его реализации.
Неспособность правильно управлять рисками может привести к ощутимым экономическим потерям, которые могли бы быть значительно уменьшены своевременным анализом, прогнозированием и сокращением рисков, что делает это направление одним из самых актуальных, особенно для крупных производителей программного обеспечения, разрабатывающих сотни программных продуктов.* Использование риск-менеджмента на практике позволит повысить обоснованность управленческих решений и экономическую эффективность деятельности предприятий-производителей программного обеспечения.
Создание экономико-математических моделей управления рисками в сфере программной инженерии является на сегодняшний день важной и недостаточно изученной задачей, что указывает на актуальность проведения исследования по данной тематике.
Степень научной проработанности темы. Научной разработке теоретических и методологических проблем применения математического моделирования к управлению рисками посвящены работы отечественных и зарубежных ученых (К. Гианнопоулос, Б. А. Лагоша, Е. Ю. Хрусталев, В. Н. Лившиц, Н. Е. Егорова, A.M. Дубров, В. Е. Кузнецов, В. А. Чернов, М. В. Грачева, В. В. Черкасов и др.) Однако, в работах этих ученых в основном рассмотрены вопросы, относящиеся к финансовым рискам и рискам в инвестиционных проектах. Поэтому они оказываются малоприменимы для управления рисками в проектах создания ПО в силу специфики организации процесса работ, связанной с нечеткими волатильными проектными требованиями и итеративностью проекта.
Среди ученых, исследовавших риски в сфере создания информационно-коммуникационных технологий, и труды которых послужили теоретической базой диссертации, являются: Б. Боэм, С. Пандиан, С. Мурти, Р. Ван Ской и Т. Де Марко.
Одним из главных недостатков существующих методик управления рисками в сфере разработки ПО является то, что в них не рассматриваются количественные способы оценки вероятности наступления рисков и расчёта возможного ущерба. Кроме того, анализ исследовательских работ показал, что отсутствует методика оценки рисков, связанных с организацией итеративного процесса разработки программного обеспечения. Таким образом, актуальность вопросов управления рисками в проектах создания ПО, в сочетании с недостаточной практической их проработанностью, обусловили цель и задачи исследования.
Целью исследования является разработка экономико-математических моделей и методики управления рисками, сопровождающих проекты разработки программного обеспечения сложных систем, для повышения экономической эффективности деятельности предприятий-производителей программного обеспечения. Для достижения указанной цели в диссертации поставлены и решены следующие задачи: о проведение анализа существующих методов и инструментальных средств для управления рисками в проектах разработки ПО с целью выявления их основных характеристик, сильных и слабых стороно классификация рисков, сопровождающих проекты разработки программного обеспечения, и выявление специфических факторов проектных рисков в разработке ПО и описание их свойство разработка экономико-математической модели прогнозирования длительности проекта разработки ПОо построение экономико-математической модели оценки рисков, связанных с организацией процесса разработки ПОо разработка методики управления рисками в итеративных проектах создания ПО, позволяющей оценивать вероятности наступления рисков с помощью построенных экономико-математических моделейо разработка программного инструментария, позволяющего автоматизировать оценку рисково расчет экономической эффективности от использования методов управления рисками в проекте.
Объектом исследования являются сложные проекты в сфере разработки программного обеспечения, характеризующиеся" длительностью разработки, волатильностью требований, высокой трудоемкостью, многоразмерностью, повышенной рисковостью, а также повышенными требованиями на производительность, отказоустойчивость, расширяемость и конфиденциальность. Предметом исследования являются модели и методики управления рисками, возникающими в проектах разработки программного обеспечения.
Теоретический и методологический аппарат исследования.
Теоретическую и методологическую основу проведенного исследования составили работы отечественных и зарубежных ученых и специалистов в области управления проектами, управления рисками, математической статистики, теории вероятностей. В работе также использовались международные стандарты, статистические данные, характеризующие состояние и динамику мирового рынка информационно-коммуникационных технологийнаучные статьи, обзоры, материалы международных конференций по информационным технологиямматериалы международных организаций, специализирующихся на управлении проектами и разработке ПО, в частности Института управления проектами (PMI), Международной Организации Стандартов (ISO).
Научная новизна исследования заключается в разработке экономико-математического инструментария по анализу и оценке рисков в проектах разработки программного обеспечения, в том числе:
1) выявлены новые не рассматривавшиеся ранее специфические риски в сфере разработки программного обеспечения, в числе которых риски, связанные с организацией итеративного процесса разработки, специфические технологические риски, а также риски, возникающие при создании высокопроизводительных вычислительных систем, к которым предъявляются повышенные требования по масштабируемости, производительности и отказоустойчивости;
2) построена экономико-математическая модель оценки длительности проекта, основанная на функции распределения Вейбулла-Гнеденко, которая в отличие от существующих в риск-менеджменте подходов позволяет оценить риск незавершения проекта в срок и автоматизировать итеративный процесс анализа и снижения рисков. Применение модели дает возможность более точно на ранних стадиях прогнозировать длительность проекта;
3) создана экономико-математическая модель оценки процессных рисков, которая в отличие от существующих подходов к управлению рисками в разработке ПО, учитывает дополнительные виды рисков проекта: процессные риски задач, ролей и артефактов. Модель позволяет своевременно предупреждать рисковые ситуации в процессе разработки программного обеспечения и в реальном времени проводить расчёты процессных рисков по ходу проекта и в каждой итерации в отдельности;
4) разработан программный инструментарий анализа рисков в проектах создания ПО, отличительная особенность которого в сравнении с имеющимися программными аналогами заключается в наличии функциональности для оценки вероятности наступления рисков. Входная информация данного инструментария обеспечивается моделью архитектуры процесса.
Отмеченные результаты соответствуют пункту 1.4. «Разработка и исследование моделей и математических методов анализа микроэкономических процессов и систем: отраслей народного хозяйства, фирм и предприятий, домашних хозяйств, рынков, механизмов формирования спроса и потребления, способов количественной оценки предпринимательских рисков и обоснования инвестиционных решений» паспорта специальности 08.00.13.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость диссертационной работы заключается в том, что ее основные положения представляют собой вклад в научно-методические разработки, способствующие развитию информационно-коммуникационных технологий в стране за счет повышения экономической эффективности деятельности компаний, разрабатывающих программное обеспечение. Практическая значимость состоит в возможности применения результатов работы предприятиями-разработчиками ПО в своей производственной деятельности с целью повышения экономической эффективности, достигаемой за счёт снижения степени воздействия рисков на ход реализации проекта.
Апробация и внедрение результатов. Подходы, разработанные в исследовании, составили основу организации управления рисками в проектах разработки ПО для управления и обработки новостной информации в РИЦ ИТАР-ТАСС. Отдельные положения и рекомендации, сформулированные в работе, используются в деятельности интернет-компании «ВебСтилл».
Результаты исследования докладывались на конференциях «Математика, информатика, естествознание в экономике и в обществе» МФЮА, 2009 и «Актуальные проблемы программной инженерии» МЭСИ, 2009.
Публикации. По теме исследования опубликовано 5 научных работ, общим объемом 2,5 п.л., отражающих основное содержание диссертации (весь объем авторский), в том числе 1 работа в научном издании, рекомендованном ВАК.
В изданиях, рекомендованных ВАК:
1. Бриткин А. И. Модель оценки длительности итерационного проекта разработки программного обеспечения // Открытое образование, № 4 (75), 2009 (0,6 п.л.).
В других изданиях:
2. Бриткин А. И. Риски, связанные с внедрением технологий, в проектах разработки программного обеспечения // Социально-экономические и технические системы [Электронный ресурс], № 8 (42), 2007 (0,6 п.л.).
3. Бриткин А. И. Анализ и контроль рисков в проектах разработки программного обеспечения // Альманах современной науки и образования, ISSN 1993;5552, № 1, 2008 (0,7 п.л.).
4. Бриткин А. И. Моделирование оценки рисков в проектах создания программного обеспечения // Сборник научных трудов международной научно-практической конференции «Математика, информатика, естествознание в экономике и в обществе». — М.: МФК) А, 2009. (0,3 п.л.).
5. Бриткин А. И. Технологические риски в проектах создания программных средств // Сборник научных трудов научно-практической конференции «Актуальные проблемы программной инженерии». — М.: МЭСИ, 2009. (0,3 п.л.).
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Иллюстративно-справочный материал представлен таблицами (27) и рисунками (29).
Основные результаты и выводы диссертационной работы состоят в следующем:
1. Рассмотрены и проанализированы основные современные экономико-организационные аспекты разработки программного обеспечения сложных комплексных задач. Показано, что для повышения качества процесса управления рисками в проекте разработки ПО необходимо разработать количественные методы оценки вероятности наступления рисков и возможного ущерба.
2. Проведен анализ существующих программных средств, предоставляющих функции поддержки риск-менеджмента в проектах разработки ПО, выявлены основные характеристики, сильные и слабые стороны. Отмечен их основной недостаток, состоящий в том, что ни один из продуктов не предоставляет возможностей для оценки вероятности наступления рисков.
3. Описаны методы идентификации рисков. Рассмотрена классификация рисков. Описаны факторы рисков и их свойства. Определены специфические риски для области разработки программного обеспечения.
4. Разработана экономико-математическая модель оценки вероятности завершения проекта в срок, которая позволяет осуществлять оценку рисков на ранних стадиях проекта и сократить зависимость от экспертных оценок. Применение модели дает возможность более точно прогнозировать длительность выполнения проекта и на ранних стадиях.
5. Создана экономико-математическая модель оценки процессных рисков, основанная на системе базовых элементов процесса разработки программного обеспечения. С помощью модели рассчитываются такие виды рисков проекта, как процессные риски задач, ролей и артефактов.
6. Предложена методика управления рисками в итеративном проекте разработки программного обеспечения, позволяющая получать оценки вероятностей наступления рисков, с помощью разработанных автором экономико-математических моделей.
7. Разработан программный инструментарий, позволяющий автоматизировать оценку длительности проекта и процессных рисков. Исходными данными являются параметры модели оценки длительности итеративного проекта и модель архитектуры процесса (фазы, итерации, взаимосвязь между элементами процесса, такими как, роли, артефакты, задачи и т. п.).
8. Проведена апробация разработанных экономико-математических моделей на реальных проектах разработки программного обеспечения.
9. Рассчитан экономический эффект от внедрения методики управления рисками в общий процесс управления проектом.
Заключение
.
Диссертационная работа посвящена исследованию вопросов управления рисками в проектах разработки программного обеспечения. Для решения данной задачи в рамках исследования разработана методика и модели управления рисками, сопровождающих проекты разработки программного обеспечения.
