Disciplined Software Engineering Lecture #1 Software Engineering Institute Carnegie Mellon University Pittsburgh, PA 15213 Sponsored by the U.S. Department of Defense Copyright © 1994 Carnegie Mellon University1 コースの目的プロセスに基づくソフトウエア開発手法を紹介すること個人のソフトウエアプロセス（PSP)を計測し分析する方法を示すこと個人のパフォーマンスを改善するためのプロセスデータの使用法を示すことこれらの方法をソフトウェア開発以外のタスクに適用する方法を示すこと Copyright © 1994 Carnegie Mellon University2 一般的情報前提条件 •何か一つのプログラミング言語を知っていて使えること。役にたつバックグラウンド •基礎的統計に精通していること。 •簡単なフォーマル記法を読む能力があること。設備 •開発環境が利用できる •スプレッドシートが使える Copyright © 1994 Carnegie Mellon University3 コース概要始めに 1 講義ﾌﾟﾛｾｽを計画すること 5 講義欠陥管理 4 講義設計ﾌﾟﾛｾｽ 3 講義ﾌﾟﾛｾｽ開発 1 講義ＰＳＰ利用法 1 講義 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University4 講義#１概要ＰＳＰの原則 •コストと利益 •個人のソフトウエアプロセス（ＰＳＰ）概要能力成熟度モデル（ＣＭＭ） •プロセス成熟度 •ＣＭＭとＰＳＰ最初のＰＳＰ0プロセス Copyright © 1994 Carnegie Mellon University5 ＰＳＰの原則‐1 ソフトウエアシステムの品質はその最も悪い部品の品質に支配される。ソフトウエア部品の品質はそれを開発した個人によって支配される。即ち個人の • 知識 • 規範（ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅ） • ｺﾐｯﾄﾒﾝﾄによって支配される Copyright © 1994 Carnegie Mellon University6 ＰＳＰ原則‐2 ソフトウエア専門家として自分自身のパフォーマンス (効率、遂行能力)を知るべきである。自分の仕事を計測し、追跡し、そして分析するべきである。自分のパフォーマンスのバラツキから学ぶべきである。これらの教訓を個人的なﾌﾟﾗｸﾃｨｽ（慣習）の中に組み入れるべきである。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University7 安定したＰＳＰをもっていると次の事ができる •仕事の見積もりと計画 •ｺﾐｯﾄﾒﾝﾄを遵守すること •無理なｺﾐｯﾄﾒﾝﾄを押し付けられることへの抵抗また •自分の能力を理解するようになり •能力改善がより上手にできるようになる Copyright © 1994 Carnegie Mellon University8 ＰＳＰは以下のことをも提供する。産業界水準の個人的な規範を開発し実行するための証明済み基盤。個人的プロセスの改善方法を示す規範。生産性、品質、および予測可能性を継続的に改善するためのデータ。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University9 PSPとは何か? ソフトウエアを開発するための個人的プロセス • いくつかの定義されたステップ • 帳票類 • 標準類自分のプロセスを特徴づけることを支援するための計測と分析の枠組。自分のパフォーマンスの改善を支援する定義された手続き。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University10 CMM とPSP-1 能力成熟度モデル（ＣＭＭ）は先導的なソフトウエアグループの支援を得てSEIによって開発された。 CMMは大規模ソフトウエア開発の最も効果的なプラクティスを記述している。 PSPは： • CMMを適用する。 • 個人の仕事のためにある。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University11 CMMとPSP - 2 5 4 3 2 1 Level 1 Level 5 プロセス変更管理* 技術変更管理* 欠陥予防* Level 4 ソフトウェア品質管理* 定量的プロセス管理* Level 3 ピアレビュー* グループ間調整ソフトウェアプロダクトエンジニアリング* ソフトウェア統合管理* トレーニングプログラム組織プロセス定義* 組織プロセス重視* Level 2 ソフトウェア構成管理ソフトウェア品質保証ソフトウェア外注管理ソフトウェア進捗管理* ソフトウェアプロジェクト計画* 要件管理 *PSPｷｰﾌﾟﾗｸﾃｨｽ Copyright © 1994 Carnegie Mellon University12 CMM と PSP - 3 CMMは，効果的なプロセス管理のための枠組を用意する。それは，ソフトウエア専門家が規範化された個人的方法に従うものと仮定している。 PSPは，規範化された個人の仕事のための枠組を用意する。それは，効果的なプロセス管理を仮定している。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University13 CMMとPSP - 4 管理 S E P G ソフトウェア開発作業技術者 S Q A / S C M SEPG - software engineering process group SQA - software quality assurance SCM - software configuration management Copyright © 1994 Carnegie Mellon University14 PSP概要 - 1 PSPは７つの上向きにコンパティブルなステップで導入される。各ステップにおいて1つか2つの小規模プログラムを書く。作業に関するデータを集めて分析する。作業を改善するためこれらのデータを使って分析する。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University15 PSP の概要 - 2 PSP3 循環的開発 PSP2 コードレビュー設計レビュー PSP1 規模見積りテスト報告t PSP0 現行プロセス時間記録欠陥記録欠陥型標準 PSP2.1 設計テンプレート PSP1.1 タスク計画立案スケジュール計画立案 PSP0.1 ｺｰﾃﾞｨﾝｸﾞ標準規模測定プロセス改善提案 (PIP) Copyright © 1994 Carnegie Mellon University16 PSPの概要 ‐ 3 PSP0 - パフォーマンスの，計測されたベースラインを確立する。 PSP1 - 規模,資源、およびスケジュールの計画をする。 PSP2 - 欠陥管理と摘出率(yield)管理を実習する。 PSP3 - PSP手法をより大規模なプロジェクトにスケ‐ルアップする。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University17 コースを終了するとﾚﾍﾞﾙ5の業界プロセスのｷｰｴﾚﾒﾝﾄを実習したことになる。どの方法がもっとも効果的かがわかるようになる。より良い仕事をするようになる。長期的な改善目標をもつようになる。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University18 これまでのコースでの結果以下の図はPSPｺｰｽの間に他の人々がどれくらい改善したかを示す。これらのﾃﾞｰﾀは1994年春にCMUで行われたPSPｺｰｽを受講した12人の学生のものである。ﾃﾞｰﾀは次に関するものである： • ｺﾝﾊﾟｲﾙ時間 • ﾃｽﾄで発見された欠陥 • 生産性 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University19 Compile Time Range 30 % of Total Time 時間比率（％） 25 Max 20 15 Avg 10 Min 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Program Number 0 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University20 D e f e欠陥数／ＫＬ c ts /K L O C Defects Found in Test Range 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Max Avg Min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Program Number Copyright © 1994 Carnegie Mellon University21 ＬＯＣ／時間 H our Li ne s of Co de pe r Productivity Range 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Max Avg Min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 Program Number Copyright © 1994 Carnegie Mellon University22 PSP0のﾌﾟﾛｾｽ簡単な定義された個人のプロセス現在使っている設計開発方法を使用する。仕事に関する以下のﾃﾞｰﾀを収集する： • 工程毎に使用した時間 • ｺﾝﾊﾟｲﾙおよびﾃｽﾄで発見された欠陥の数プロジェクト計画概要（計画兼報告）をつくる。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University23 PSP0のスクリプト‐1 参照 ‐ 付表 C10 (p.405) 計画立案 ‐ 開発時間を見積もる開発 ‐ 現在の方法を使用して製品を開発する事後分析 ‐ ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ計画の要約を完了する。その中には各工程に費やした時間、発見された及び作り込まれた欠陥についてまとめる。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University24 PSP0スクリプト‐2 設計‐現行の設計手法を使用してﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑを設計する。ｺﾝﾊﾟｲﾙ‐欠陥がなくなるまでコンパイルする。テスト‐プログラムをテストし全ての欠陥を修正する。発見した全欠陥を欠陥記録ログの中に、工程毎に費やした時間を時間記録ログの中に記録する。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University25 PSP0計画概要（要約）‐1 参照 ‐ 付表C14 (p.407) ヘッダー ‐ 受講者、日付、ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ名、講師、言語開発にかかるﾄｰﾀﾙ時間の最良見積値を記入する。各工程で費やした実際の時間を分単位で記入する。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University26 PSP0 プロセス要素プロセスのスクリプトプロジェクト計画概要の帳票時間記録ログ欠陥記録ログ欠陥型標準 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University27 PSP0計画概要 ‐ 2 累積時間(Time-To Date)‐各工程において費やした時間の現在までの累積値を記入する。ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ１Ａに対しては、この値はﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ１Ａに対して費やされた時間である。累積時間の割合(Time-To Date %)‐各工程の累積時間(Time-To Date)のﾊﾟｰｾﾝﾄを記入する。作り込みおよび除去した欠陥‐各工程で作り込まれた欠陥及び除去された欠陥の実際の数を記入する。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University28 PSP0計画概要‐3 累積欠陥(Defects-To Date)‐各工程で作り込まれ，除去された欠陥の現在までの累積数を記入する。プログラム１Ａに対してはプログラム１Ａで作り込まれ，除去された欠陥数である。累積欠陥数の割合(Defects-To Date %)‐各工程の累積欠陥(Defects-To Date)のパーセントを記入する｡ Copyright © 1994 Carnegie Mellon University29 PSP0 時間記録ログ‐1 参照ー付表C16 (P.409) ﾍｯﾀﾞｰー受講者、日付、講師、ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ番号日付ー現在の日付を記入する。開始ー一つのﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ工程を開始する時の時刻を分単位で記入する。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University30 PSP0時間記録ログ‐2 終了ーたとえその工程を完了していなくても、あるプロジェクト工程に関する仕事を停止する時にはその時刻を分単位で記入する。中断時間ー開始から終了までの期間で中断によって失った全ての時間を記入する。差分時間ー開始から終了までの経過時間から中断時間を差し引いた時間を記入する。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University31 PSP0 時間記録ログ ‐ 3 工程 • 作業していた工程を記入する。 • 工程の名前を使う。ｺﾒﾝﾄー次のことを記述する。 • 中断理由 • 実行していたﾀｽｸ • 作業に顕著に影響を与える他のもの何でも。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University32 欠陥記録ログ‐1 参照ー付表C18 (p.411) ﾍｯﾀﾞ‐ ー受講者、日付、講師、ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ番号日付ー欠陥を発見し修正した日付を記入する。番号ーこの欠陥の一意番号を記入する。各プロジェクトで１から始める。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University33 欠陥記録ログ ‐ 2 型ー欠陥型標準から欠陥の型を記入する。作込みー欠陥が作り込まれたと判断する工程を記入する。除去ー欠陥を発見し修正した工程を記入する。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University34 欠陥記録ログ ‐ 3 修正時間 ‐ 欠陥の修正にかかった時間を記入する。正確に時間を測るか、あるいは最良の判断で記入する。修正欠陥 ‐ もしこの欠陥が他の欠陥の修正中に作り込まれたのであれば、その欠陥の番号を記入するかまたはもし知らなければＸを記入する。説明 ‐ 欠陥とは、プログラムが適切に開発され、改善され、あるいは使用されるために変更されなければならないそのプログラムの中の全てのものである。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University35 欠陥型標準 ‐ 1 参照ー付表 C20 (p.413) 欠陥型標準は欠陥カテゴリーの一般的な集合を提供する。この標準を自分自身の標準で置き換えても良いが、変更をガイドするデータを所有するまでは簡単な型標準をじっくり使っていく方が一般に賢明である。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University36 欠陥型標準 ‐ 2 ＰＳＰ欠陥型は次のようになる： 10 - 文書 20 - 構文 30 - ビルド、パッケージ 40 - アサインメント 50 - インタフェース 60 - チェッキング 70 - データ 80 - 機能 90 - システム 100 - 環境 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University37 演習課題 #1 テキストのまえがきと第1章、第2章を読むこと。 PSP0を使ってプログラム1Aを書くこと。(P.488-9) ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ仕様については付録Dを見ること。(P.376-9, 405-413) PSP0の定義と例については付録Cを見ること。提出物とそれらの順序と内容については付録Cの中にある仕様に従うこと。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University38 ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ 1A 一連の数値の標準偏差を計算せよ。その時n個の数値はﾘﾝｸﾘｽﾄに保有されている。標準偏差は次のように計算される：  x n Std    i 1  x avg  2 i n 1 i は数値に対するインデックス、そして Xavg はこれらの数値の平均値である。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University39 示唆 ‐ 1 プログラムは単純にすること。小さなﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑからでも大きなﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑと同様に多くのことを学ぶであろう。ﾚﾎﾟｰﾄと標準は単純に，かつ短くすること。必要ならPSP教材を自由にコピーしたりそれを素材にしてもよい。一回目に正しくやること。確信がなければ納得できるまでやりなさい。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University40 H our s Actual Time Range 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Max Avg Min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Program Numbe r Copyright © 1994 Carnegie Mellon University41 示唆 ‐ 2 ｿﾌﾄｳｴｱは個人ﾋﾞｼﾞﾈｽではないので、1人だけで仕事をする必要はない。しかしながら、見積もり、設計、及びｺｰﾄﾞは自分自身でつくらなければならない。他の人に自分の仕事をﾚﾋﾞｭｰしてもらい、その結果として自分の仕事を変更しても良い。あなたのﾌﾟﾛｾｽﾚﾎﾟｰﾄの中にこの支援について触れ、あなたと仲間が使ったﾚﾋﾞｭｰ時間を含め、発見した欠陥について記録すべきである。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University42 PSP0評価基準ﾌﾟﾛｾｽﾚﾎﾟｰﾄは • 完全で、 • 読みやすく、 • 規定した順序を守らなければならない。ﾌﾟﾛｾｽﾃﾞｰﾀは • 正確で、 • 精度がよく、 • 自己完結的でなければならない。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University43 講義1から記憶すべきﾒｯｾｰｼﾞ 1 - PSPはあなたが良い仕事をするように支援するための1つの定義されたﾌﾟﾛｾｽである。 2 - 一旦このｺｰｽを終了した時には、あなたは将来のニーズに適応させるためにPSPを調整し拡張する方法を知ることになる。 3 - PSP0を使用する際、第1の目標は仕事に関する正確で完全なデータを集め報告することである。 Copyright © 1994 Carnegie Mellon University44