مقدمة في هندسة البرمجيات PDF

‫‪5/19/2022‬‬ ‫جامعة طرابلس ـ كلية تقنية المعلومات‬ ‫مقدمة في هندسة البرمجيات‬ ‫‪Introduction to software Engineering‬‬ ‫‪ITGS-213‬‬ ‫المحاضرة الثاني...

‫‪5/19/2022‬‬ ‫جامعة طرابلس ـ كلية تقنية المعلومات‬ ‫مقدمة في هندسة البرمجيات‬ ‫‪Introduction to software Engineering‬‬ ‫‪ITGS-213‬‬ ‫المحاضرة الثانية – انشطة التخطيط (تقدير التكلفة وجدولة المشروع)‬ ‫‪Planning: Cost Estimation and Project Schedulin‬‬ ‫مواضيع المحاضرة‬ ‫انشطة التخطيط لمشروع برمجي‪:‬‬ ‫ ‬ ‫جدولة المشروع البرمجي‬ ‫ ‬ ‫أدوات الجدولة‬ ‫ ‬ ‫تقدير تكلفـــة البرمجـــة و عوامل أخرى تؤثر على تقدير التكلفة‬ ‫ ‬ ‫صعوبات تواجه عملية تقدير التكلفة‬ ‫ ‬ ‫طـــــرق تقدير التكلفة‬ ‫ ‬ ‫حقائق و مفاهيم خاطئة‬ ‫ ‬ ‫‪2‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪1‬‬  ‫‪5/19/2022‬‬ ‫هندسة البرمجيات‬ ‫لم يعد خافيا على أي منا أهمية البرمجيات في حياتنا اليومية سواء في البيت أو الشركة أو المستشفى ‪...‬الخ‪ ،‬فنحن نتعامل يوميا مع العديد من‬ ‫ ‬ ‫األجهزة والمعدات التي تعتمد في عملها على البرمجيات‪.‬‬ ‫فوجود أسلوب منظم ومنضبط والقابل للقياس لعمليات تطوير البرمجيات وصيانتها يعد تطبيقا ً للهندسة على البرمجيات ودراسة هذه األساليب‬ ‫ ‬ ‫وتطبيقها يعد هندسة برمجيات التي تهتم بتصميم وتطوير برامج ذات جودة عالية ‪.‬‬ ‫واألساليب واألدوات المستخدمة‪.‬‬ ‫ ‬ ‫مع تطور علوم الحاسوب فقد ظهرت أساليب حديثة لتطوير وبناء أنظمة البرمجيات ومن أبرز‬ ‫ ‬ ‫اتجاهات هذا التطور هو ظهور أدوات هندسة البرمجيات بمساعدة الحاسوب (‪Computer-‬‬ ‫‪ )Aided Software Engineering‬أو ما يعرف بأدوات )‪ (CASE Tools‬والمستخدمة‬ ‫في أتمته و دعم نشاطات دورة حياة أنظمة البرمجيات التي تتكون من عدة مراحل تبدأ ب‬ ‫جمع المتطلبات تم توثيقها بطريقة علمية (التحليل)‬ ‫‪‬‬ ‫وثم وضع خطة لتنفيذ هذه المتطلبات(التصميم)‬ ‫‪‬‬ ‫ومن ثم تنفيذ المتطلبات(اإلنشاء أو البرمجة)‬ ‫‪‬‬ ‫وأخيرا التحقق من إن ما تم إنجازه يوافق المتطلبات(التجربة أو االختبار) ‪،‬‬ ‫‪‬‬ ‫حيث تتفق هذه المراحل ظاهريا في إطارها العام‪ ،‬ولكنها تختلف داخليا فيما يتعلق بالمضمون‬ ‫ ‬ ‫والمنهجية والتي سنقوم بدراستها في المحاضرات القادمة‬ ‫ادارة المشاريع البرمجية‬ ‫تعتبر ادارة المشاريع البرمجية احد المواضيع الهامة التي تعالجها هندسة البرمجيات‪ ،‬فسوء اإلدارة يعني‬ ‫ ‬ ‫بالضرورة فشل المشروع بمعنى التأخر في تسليم البرمجية‪ ،‬وتجاوز الكلف المحددة في البداية‪ ،‬وفشل البرمجية في‬ ‫القيام بالمتطلبات التي وضعت من أجلها‪.‬‬ ‫ تتكون إدارة مشروع البرمجيات من عدد من األنشطة ‪ ،‬والتي تحتوي على تخطيط المشروع ‪ ،‬وتحديد نطاق منتج‬ ‫البرنامج ‪ ،‬وتقدير التكلفة بمصطلحات مختلفة ‪ ،‬وجدولة المهام واألحداث ‪ ،‬وإدارة الموارد‪.‬قد تشمل أنشطة إدارة‬ ‫المشروع‪:‬تخطيط المشروع إدارة نطاق تقدير المشروع‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪2‬‬  ‫‪5/19/2022‬‬ ‫التخطيط لمشروع برمجي‬ ‫‪ ‬من االنشطة التي يتم ممارستها عند التخطيط لمشروع برمجي‪:‬‬ ‫تحديد اهداف المشروع‪.‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫دراسة الجدوي‬ ‫‪.2‬‬ ‫تحديد المستلزمات الخاصة للمشروع البرمجي من عتاد وبرمجيات وعنصر بشري‪.‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫تحديد حدود او نطاق المشروع و المخاطر المتوقعة ‪.‬‬ ‫‪.4‬‬ ‫تقدير التكلفة و زمن المشروع هو‬ ‫‪.5‬تقدير المدة الزمنية للمشروع‪.‬‬ ‫الجزء االهم واالصعب في التخطيط‬ ‫‪.6‬تقدير تكلفة المشروع‬ ‫‪5‬‬ ‫تقدير التكلفة و زمن المشروع‬ ‫‪ ‬حيث اصبحت البرمجيات في يومنا هذا أغلى تكلفة من العتاد‪ ،‬وعند حدوث أي‬ ‫خطأ في تقدير التكلفة قد ينتج عنه خسارة لمعدي المنظومات ومن ثم فشل اعداد‬ ‫المنظومة‪.‬‬ ‫‪ ‬وتحديد الجدول الزمني مهم ايضا ‪ ،‬ألنه مرتبط بتقدير التكلفة ويؤثر على نجاح‬ ‫المشروع ‪ ،‬ولهذا تم إعداد طرق لتقدير كل مهمة من مهام المشروع ليتم معرفة‬ ‫الزمن الكلي‪.‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪3‬‬  ‫‪5/19/2022‬‬ ‫‪ Cost Estimation‬تقدير التكلفة‬ ‫يتم تقدير جميع مراحل المشروع البرمجي بداية من‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬تقديرات أولية لمعرفة الجدوى االقتصادية‪.‬‬ ‫خطة المشروع‪.‬‬ ‫‪‬تقديرات تفصيلية عند اعداد‬ ‫*عوامل تؤثر على تقدير التكلفة‪:‬‬ ‫‪.١‬درجة تعقيد البرمجيات ‪Complexity of Software :‬‬ ‫كلما زاد التعقيد زادت التكلفة‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ٢.‬حجم البرنامج ‪Size Of Software :‬‬ ‫‪ ‬البرمجيات الكبيرة أكثر كلفة من الصغيرة‪.‬‬ ‫‪.٣‬التقنية المستخدمة ‪ technologies‬عالقة عكسية‬ ‫‪Modern‬‬ ‫‪Old ‬‬ ‫‪.٤‬أداء المبرمجين‪Performance of programmers‬‬ ‫‪ ‬المبرمج المجد يوفر من تكلفة المشروع‪.‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪4‬‬  ‫‪5/19/2022‬‬ ‫صعوبات تواجه عملية تقدير التكلفة‬ ‫‪ ‬تعتبر عملية تقدير تكلفة اعداد المنظومات البرمجية صعبة في الحاالت التالية‪:‬‬ ‫ال توجد مشاريع سابقة مماثلة‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫ازدياد تعقيد المشروع البرمجي‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫نتائج أدوات وطرق تقدير التكلفة غير دقيقة‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫طرق مقترحة الجتياز صعوبات تقدير التكلفة‬ ‫اعطاء وقت كاف لعمليات تقدير التكلفة‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬التقديرات السريعة تولد تكاليف غير دقيقة‪.‬‬ ‫استخدام بيانات مشاريع ناجحة ومتكاملة سابقة كلما أمكن‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬نماذج تجريبية مبنية على الواقعية واالختبار‪.‬‬ ‫استخدام اسلوب التجزئة‪Decomposition.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬يتم تقسيم المشروع الى مهام ثم تجمع تكلفة المهام للوصول الى التكلفة الكلية‪.‬‬ ‫االستشارة الجماعية‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬تساعد في كثيرا في التقدير الجيد بدل الرأي الفردي‪.‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪5‬‬  ‫‪5/19/2022‬‬ ‫طرق تقدير التكلفـــة‪Cost Estimation Methods‬‬ ‫يمكن استخدام نموذج أو طريقة أو أكثر من طريقة للمشروع الواحد‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫حكم الخبير‪Expert judgement.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬الخبراء يستخدمون تجربتهم لتوقع كلفة المشروع ‪.‬‬ ‫‪‬الفوائد‪ :‬يمكن أن يكون دقيق إذا كان الخبراء لديهم تجربة مباشرة من أنظمة مماثلة‪.‬‬ ‫‪‬األضرار‪ :‬خاطئ جدا إذا ليس هناك خبراء!‬ ‫التقدير بالمقارنة‪Estimation By analogy‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬يتم حساب تكلفة المشروع بمقارنة المشروع مع مشروع مماثل في نفس مجال التطبيق‪.‬‬ ‫‪‬الفوائد‪ :‬قد يكون دقيق إذا بيانات المشروع القديم متوفرة ومستخدم نفس االدوات‪.‬‬ ‫‪‬األضرار‪ :‬مستحيل إذا ال يوجد مشروع مقارن مماثل‪.‬‬ ‫طرق تقدير التكلفـــة‪Cost Estimation Methods‬‬ ‫اإلجماع ‪ Group Consensus or Delphi method‬وتتبع هذه الطريقة الخطوات التالية‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫تعتمد على الرأي الجماعي المقنع والمبني على اساس سليم وتتبع الخطوات التالية‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫اعطاء( مستند تعريف للمنظومة ‪ +‬نموذج لتدوين التقدير االبتدائي لتكلفة المشروع )لالخصائيين‪.‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫يجب ان ال يتبادل االخصائيين االفكار مع بعضهم عند اجراء عملية التقدير مع الرجوع للمنسق عن أي‬ ‫‪.2‬‬ ‫معلومة في حاجة اليها‪.‬‬ ‫يقوم المنسق بجمع ومراجعة التقديرات الناتجة ‪.‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫تبرير االختالف الكبير في تقديرات االخصائيين واعادة‬ ‫‪.4‬‬ ‫عملية التقدير في حالة كان تقدير االختالف مقنع‪.‬‬ ‫‪.5‬تكرار الخطوة السابقة الى ان يتحقق المطلوب على أن ال‬ ‫توجد مناقشة جماعية في أي جلسة‪.‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪6‬‬  ‫‪5/19/2022‬‬ ‫طرق تقدير التكلفـــة‪Cost Estimation Methods‬‬ ‫‪ ‬طريقة من أسفل‪-‬الى‪-‬أعلى ‪ Bottom-Up method‬تجزئة المشروع الى مهام‬ ‫‪‬التقدير الكلي= مجموع تقدير أجزاء أو مهام المشروع‪.‬‬ ‫‪Bottom up cost estimation example‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪7‬‬  ‫‪5/19/2022‬‬ ‫جدولة المشروع البرمجي‪Software project scheduling‬‬ ‫أدوات الجدولة للمشاريع البرمجية واإلنشائية والصناعية تعتبر الى حد كبير متشابهة‬ ‫‪‬‬ ‫وتستخدم نفس االدوات‪.‬‬ ‫صعوبة مهمة جدولة المشاريع يحتم على مدير المشروع أو المتخصص في االستفادة من‬ ‫‪‬‬ ‫جداول سابقة ان وجدت‪.‬‬ ‫لحساب الزمن الكلي إلنهاء المنظومة يجب تجزئة العمل وحساب كل جزء على حدى مع‬ ‫‪‬‬ ‫مراعاة االجزاء التي تتم بالتوازي والبعض االخر يتم بالتسلسل ألنه يعتمد على بعضه اآلخر‪.‬‬ ‫مشاكل تسبب في تأخير تسليم المشروع‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫(مرض أحد االعضاء الفاعلين‪ -‬عطل في العتاد‪ -‬تأخر وصول العتاد أو تأخير التدريب ‪-‬‬ ‫‪‬‬ ‫اختالف محتوى المنظومة عن أي منظومة سابقة)‬ ‫‪15‬‬ ‫جدولة المشروع البرمجي‪Software project scheduling‬‬ ‫‪ ‬الطريقة المتبعة لتقدير جدولة المشروع هي‬ ‫‪ ‬التقدير الزمني الكلي(‪+ 10%‬بسبب المشاكل التي قد تحدث(‬ ‫‪ ‬تستخدم االيام واحيانا الساعة كوحدة قياس للزمن الختالف أيام العمل من دولة الخرى‪.‬‬ ‫‪ o‬إرشادات بخصوص تقدير الوقت‪:‬‬ ‫‪.1‬تحديد المهام التي تتم على التوازي والتي ال تعتمد على بعضها‪.‬‬ ‫‪.2‬استعمال أقل قوة عاملة‪.‬‬ ‫‪.3‬األخذ في االعتبار أن بعض األعضاء قد يتركون العمل‪.‬‬ ‫‪.4‬تحديد مواصفات المتطلبات والتصميم يتطلب ضعف وقت كتابة شفرة البرنامج‪.‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪8‬‬  ‫‪5/19/2022‬‬ ‫أدوات الجدولة‪Tools of scheduling‬‬ ‫‪ ‬تفترض أدوات الجدولة أن المشروع يتكون من مجموعة نشاطات أو مهام بعضها‬ ‫ينجز بالتوازي واالخر يعتمد على بعض‪.‬‬ ‫‪ ‬أدوات الجدولة المستخدمة في التخطيط ومتابعة المشروع هي‪:‬‬ ‫مخطط غانت‪Gantt Chart‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫‪.2‬طريق المسار الحرج‪Critical Path Method CPM‬‬ ‫‪.3‬اداة برت ‪Project Evaluation & Review Technique PERT‬‬ ‫مخطط غانت‪Gantt Chart‬‬ ‫‪‬عرفت هذا المخطط باسم جانت نسبه إلى ‪ ، Henery L. Gantt‬يعتبر مخطط‬ ‫جانت أداة تخطيط رسومية تستخدم المحور االفقي لزمن التنفيذ والمحور‬ ‫الراسي ألسماء النشاطات‪.‬‬ ‫‪18‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪9‬‬  ‫‪5/19/2022‬‬ ‫‪Gantt Chart for Software Launch Project‬‬ ‫طريق المسار الحرج‪Critical path method CPM‬‬ ‫‪ ‬اسلوب المسار الحرج هو احدى الطرق المستخدمة لحساب المدة الزمنية التي يستغرقها المشروع ‪.‬‬ ‫و هي أداة تخطيط على شكل شبكة تبين المهام أو النشاطات والمدة الزمنية المقدرة لكل مهمة‪.‬‬ ‫‪ ‬المسار الحرج هو الذي يضم مجموعة من االنشطة و المهام و الذي يستغرق وقت اكثر من‬ ‫كافة المسارات في الشبكة‪٠‬‬ ‫هو أطول وقت إلنهاء المشروع‪.‬اي هو اطول مسار من البداية الى النهاية ‪ ،‬وهذا المسار يبين‬ ‫‪‬‬ ‫أقصر مدة زمنية ممكنة إلنهاء المشروع ‪.‬‬ ‫‪20‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪10‬‬  ‫‪5/19/2022‬‬ ‫طريق المسار الحرج‪Critical path method CPM‬‬ ‫‪ ‬تتلخص هذه الطريقة في تحديد كل المسارات الممكنة من البداية الى النهاية وجمع المدة الزمنية لكل‬ ‫منها‪ ،‬ثم نحدد أطول هذه المسارات‪.‬‬ ‫طريقة المسار الحرج تتكون من االوقات االتية ‪:-‬‬ ‫‪.1‬الوقت المبكر‪Earliest Event Time :‬‬ ‫هو ابكر وقت او اقرب وقت يمكن ان يبدأ فيه نشاط معين‪ ،‬ويحدث ذلك عندما تنتهي من جميع األنشطة‬ ‫السابقة‪.‬‬ ‫)‪EEj=EEi + D OR EEj=Max(EEi +D‬‬ ‫‪21‬‬ ‫‪.2‬الوقت المتأخر‪Latest Event Time :‬‬ ‫يمثل أخر وقت يمكن أن يحدث حدث معين و يبدا نشاط معين دون التأثير على الجدول الزمني‬ ‫للمشروع‪.‬‬ ‫حيث نبدا دائما بوضع الوقت المتأخر للنشاط يساوي الوقت المبكر له‪.‬‬ ‫)‪LEi=LEj - D OR LEi=Min(LEj - D‬‬ ‫‪.3‬الوقت الفائض‪Slack Time :‬‬ ‫‪-‬الوقت الفائض ‪ :‬ويتمثل في الفرق بين الوقت المبكر والمتأخر ‪ ،‬اما بالنسبة لألنشطة التي ال يوجد‬ ‫لديها وقت فائض أي ان الفرق بين االوقات المبكرة والمتأخرة يساوي صفرا فأنها تعد انشطة حرجة‪.‬‬ ‫‪S =LE -EE‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪11‬‬  ‫‪5/19/2022‬‬ ‫حقائق ومفاهيم خاطئة‪Facts & misconceptions‬‬ ‫‪ ‬المفهوم الخاطئ‪: 3‬كلما اسرعت في كتابة الشفرة انهيت المشروع بسرعة‪.‬‬ ‫الحقيقة‪ :‬هذا صحيح في البرامج الصغيرة أما البرامج المعقدة كلما أسرعت أبطأت في إنهائه‪.‬‬ ‫‪ ‬المفهوم الخاطئ‪: 4‬ما دمت لم تنفذ البرنامج ال يمكن تقييم الجودة‪.‬‬ ‫الحقيقة ‪:‬‬ ‫ كل مرحلة في المشروع لها تقييم جودة‪.‬‬ ‫ عملية االختبار تتم في جميع المراحل‪.‬كلما اكتشفت الخطأ مبكرا توفر الوقت والمال‪.‬‬ ‫‪ ‬المفهوم الخاطئ‪: 5‬المطلوب تسليم مشروع برمجي (برنامج ) بدون أخطاء‪.‬‬ ‫الحقيقة‪ :‬البرنامج ليس اال جزء من البرمجيات والمتمثلة في‬ ‫ البرنامج ‪-‬البيانات ‪-‬التوثيق‬ ‫‪33‬‬ ‫‪References‬‬ ‫‪Mobile App Development Gantt Chart‬‬ ‫‪https://app.instagantt.com/shared/s/WYVfQXGQnahFsD1nAYwD/latest‬‬ ‫‪https://www.projectengineer.net/3-simple-gantt-chart-examples/‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪17‬‬