Оценка экономической эффективности программных проектов

     Даже  приближенные оценки при системном  анализе затрат показывают высокую рентабельность программных имитаторов внешней среды, особенно для квалификационного тестирования и оценивания характеристик качества крупномасштабных программных средств реального времени.  При создании и определении качества административных систем с полной загрузкой, имитация способна заменить сложную организацию функционирования по определенной программе большого коллектива операторов банка, налоговой инспекции или таможенного органа.

     Затраты на сопровождение программного средства можно оценивать потребностью трудовых и временных ресурсов для его обеспечения и для реализации. Эти затраты состоят из двух связанных частей: затрат на реализацию соответствующих характеристик качества, обеспечивающих эффективное сопровождение программных продуктов, и затрат при использовании этих характеристик в процессе эксплуатации комплекса программ. Обычно совершенствование качества и повышение затрат на реализацию характеристик способствует снижению затрат при их эксплуатации. Последние трудно оценить априори, так как они зависят от внешней среды и активности применения конкретного программного средства, а не от его свойств и требуемого качества.

     Возможные затраты на развитие и совершенствование  качества комплекса программ зависят  не только от внутренних свойств программ, но также от запросов и потребностей пользователей на новые функции и от готовности заказчика и разработчика удовлетворить эти потребности. Величина этих затрат определяется рыночной конъюнктурой для данного программного продукта и коммерческой целесообразностью его модификации и развития. По объему предполагаемых изменений, а также вновь вводимых в очередную версию компонентов с учетом сложности и новизны их разработки могут быть оценены затраты на их создание .

     Стоимость и длительность сопровождения компонентов  или комплекса программ может  определяться контрактом между заказчиком и поставщиком по прецедентам  аналогичных проектов с учетом изменяющейся конъюнктуры. Затраты на обеспечение  и реализацию сопровождения программ определяются длительностью цикла жизни комплекса программ; его мобильностью, уровнем автоматизации технологии разработки и тиражом программ. Для их оценивания, прежде всего, необходимо выделять основные виды затрат при сопровождении конкретного комплекса программ и наиболее существенные факторы, которые на них влияют. Такой анализ может дать ориентиры для прогнозирования общих затрат на сопровождение и для оценивания этой характеристики в конкретных проектах программных средств. При этом важно учитывать соотношение затрат на разработку и на сопровождение в течение цикла жизни всего тиража программного средства.

     Уникальное, заказное программное средство, основная часть жизненного цикла которого приходится на разработку, может создаваться  почти без учета последующих затрат на сопровождение. Однако многократно модернизируемые и широко тиражируемые программные средства требуют больших затрат на сопровождение. Вследствие длительного срока сопровождения и эксплуатации ,а также большого числа версий, содержащих результаты модернизаций, совокупные затраты на сопровождение в некоторых случаях значительно превышают затраты на первичную разработку программ. Эти затраты распределяются по всему интервалу времени сопровождения, вследствие чего при подготовке каждой версии затраты обычно меньше, чем на первичную разработку программного средства. Длительное сопровождение иногда вызывает неоднократную смену специалистов, осуществляющих сопровождение. При таких заменах появляются значительные затраты на обучение новой группы сопровождения, что вызывает рост общих затрат. Сокращение затрат на сопровождение возможно за счет некоторого увеличения затрат при разработке программного средства, так что при рациональном проектировании в сумме затраты могут быть уменьшены иногда весьма заметно.

     При системном анализе затраты на сопровождение можно считать  аддитивными и включающими составляющие:

• затраты на обнаружение и устранение ошибок и дефектов в каждой версии программного средства;
• затраты на доработку и совершенствование программ, формирование и испытание новых модернизированных версий программного средства;
• затраты на конфигурационное управление, тиражирование каждой новой версии и ее внедрение в эксплуатируемых и новых системах.

     Доля  каждой составляющей в общих затратах на сопровождение может значительно изменяться в зависимости от особенностей сферы применения и жизненного цикла конкретного программного средства. Для долгоживущих (~10 лет), тиражируемых (1000 - 100000 экземпляров) программных средств доминирующими обычно являются затраты на модернизацию и доработку версий программ. Затраты на модернизацию зависят от тиража косвенно, вследствие расширения условий применения конкретного программного средства и увеличения потока запросов пользователей на развитие программ. Так же косвенно влияет тираж на запросы для устранения выявленных ошибок.

     Затраты на обнаружение и устранение дефектов и ошибок в программе определяются двумя факторами: затратами на обнаружение  каждой ошибки и затратами на устранение выявленных ошибок при формировании очередной версии. Чем меньше ошибок в программе, тем труднее они обнаруживаются, т.е. тем выше затраты на выявление каждой ошибки. Затраты на устранение ошибок и корректировку программ пропорциональны числу дефектов, выявленных между очередными версиями. При сопровождении непрерывно требуются затраты для контроля состояния версий программ и обеспечения их сохранности. По опыту работ, широко тиражируемый комплекс программ объемом ~105 строк, может требовать непрерывных усилий коллектива в составе десятка и более специалистов для устранения ошибок, корректировок версий и документации [5].

     Затраты на совершенствование и модернизацию программ близки по содержанию (но не по величине) к затратам на их первичную  разработку. Модернизация обычно производится поэтапно. Для каждой новой эталонной версии изменяется (разрабатывается) только некоторая часть от всего объема программного средства. Эта часть при вводе очередной версии может составлять 10 - 20% от объема всего комплекса . Сложность связей в программном средстве приводит к тому, что удельные затраты на изменяемые программы, при модернизации каждой версии могут быть в 2 - 3 раза больше, чем затраты на создание программ такого же объема при первичном проектировании. Эта величина зависит от того, насколько при системном проектировании путем стандартизации архитектуры и интерфейсов, предусматривались перспективы совершенствования программного средства. Для выполнения этих работ иногда используется коллектив специалистов, осуществивших первичную разработку. Такая организация наиболее характерна для уникальных, заказных программных средств. В этих случаях первичную разработку и модернизацию трудно разделить. Для широко тиражируемых программных средств, на сопровождение часто выделяется специальный коллектив, не проводивший первичную разработку. В этих случаях этапы разработки и сопровождения, а также сопутствующие им затраты можно разделить более четко.

     Затраты на конфигурационное управление и тиражирование  каждой новой версии включают совокупные затраты на производство экземпляров программного средства, их инсталляцию в объектных ЭВМ и освоение для нормальной эксплуатации. Затраты на тиражирование версий при сопровождении практически пропорциональны произведению числа версий и их тиража. Вследствие этого даже относительно малые затраты на каждый экземпляр при внедрении новой версии могут приобретать большое значение в жизненном цикле всей серии версий программного средства.

     Обычно  наиболее важным для реализации проекта  программного средства и зависящим  от большинства его особенностей и факторов является трудоемкость, непосредственно определяющая стоимость создаваемого комплекса программ. Значения длительности разработки и числа специалистов взаимосвязаны и в некоторых пределах могут размениваться. Поэтому оценки этих показателей затрат можно варьировать, и при недостаточном числе специалистов естественно возрастает длительность разработки, хотя трудоемкость может остаться практически неизменной. Многократное применение одних и тех же апробированных компонентов и/или многократная адаптация программного средства к различным условиям применения является одним из перспективных методов повышения качества и снижения затрат труда специалистов в жизненном цикле крупномасштабных комплексов программ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 2. Анализ экономической  эффективности  внедрения  программных средств

2.1.Понятие и расчет экономической эффективности программных средств

     Любой заказчик, бизнесмен, директор фирмы  приобретая программные средства хочет  от них только одного, чтобы они принесли ему выгоду. В виде снижения временных затрат, ускорения бизнес- процессов и в конечном счете  принесли экономический эффект, который наиболее просто и обобщенно принято описывать суммарным доходом Э от использовании продукта (в данном случае комплекса программ) в течение его жизненного цикла, продолжительностью tж Этот доход в первом приближении можно представить [5], как разность между полной идеальной эффективностью программ Эо , и суммарными потерями и затратами С∑ , снижающими предельный доход за весь жизненный цикл (рис. 2): 

     Рис. 2 Доход за весь жизненный цикл

     В качестве идеальной эффективности  Э0 ниже рассматривается совокупный доход (эффект) от использования программного продукта за весь жизненный цикл, который  можно получить, если бы он не требовал затрат на создание, производство и эксплуатацию, а также программное средство  функционировало на реализующей ЭВМ без каких-либо потерь и искажений. В этом показателе сосредоточиваются основные, функциональные критерии качества, отражающие назначение, область применения и качественные характеристики выполняемых функций комплексом программ. Необходимой идеальной эффективности программного средства, можно добиться выбором методов управления и обработки информации, обеспечивающих экстремальные значения функциональных критериев качества. Функции программного средства реализуются в соответствии с заданными требованиями, полнота и качество их выполнения всегда зависят от затрат, которые выделяются на разработку.

     Абсолютное  значение идеальной эффективности не полностью отражает экономический эффект, так как не учитывает затраты, при которых достигается заданная эффективность, Процесс создания и использования программ более полно характеризует, величина экономической эффективности с учетом совокупных затрат, при которых она достигнута. Этот показатель позволяет анализировать прирост эффективности на единицу затрат и ограничивать качество программ при недопустимо больших затратах на их улучшение (рис. 2). Для этого эффективность их использования и затраты необходимо определять в одинаковых или в сопоставимых единицах измерения, а также иметь функциональные зависимости, связывающие затраты и эффективность.

     Ниже  предполагается, что при любых  затратах на разработку всегда достигаются  заданная идеальная эффективность Э0 последующего применения программного средства в процессе его эксплуатации и необходимые показатели качества функционирования. Это предположение позволяет в дальнейшем исключить из анализа идеальную эффективность применения программных средств Э0 и сосредоточить внимание на эффективности процесса их разработки. Дополнительным обоснованием такого допущения может служить то, что многие виды программ невозможно или очень трудно характеризовать доходом от их функционирования или непосредственной экономической эффективностью во всем жизненном цикле. В таких случаях при анализе качества программ невозможно определять изменение экономической эффективности в зависимости от затрат и тем более целесообразно из анализа исключать характеристики идеальной экономической эффективности Э0 и сопутствующие ей функциональные критерии качества программного средства. Тогда исследования эффективности процесса создания программного продукта можно проводить, минимизируя затраты C∑ в предположении, что обеспечены заданные функциональные характеристики программ.

     Снижение  эффективности Э на величину C∑  происходит прежде всего вследствие затрат на разработку, производство, сопровождение  и эксплуатацию программ. Эти составляющие тесно связаны между собой, так как в процессе разработки обычно стремятся получить высокие эксплуатационные характеристики и обеспечить эффективное сопровождение. Кроме того, эффективность программного средства может снижаться вследствие потерь различного вида в процессе эксплуатации программ. Потери эффективности могут происходить в результате сбоев и отказов ЭВМ, неполной отлаженности программ, ограниченных ресурсов объектных машин по памяти и производительности, неэффективной организации вычислительного процесса и т.д.

     В соответствии с этапами жизненного цикла программного средства основные затраты C∑, снижающие идеальную  эффективность за цикл жизни tж, можно  представить следующими составляющими (рис. 2):

     СР - совокупные затраты на разработку программ и обеспечение решения заданных функциональных задач, в том числе на технологическое обеспечение и аппаратуру ЭВМ при разработке программного средства, в течение времени tP;

     Сс - затраты на сопровождение программного средства за время tc, включающие затраты на хранение и контроль их состояния, проведение модернизаций и исправление ошибок, тиражирование версий и т. д.;