Abordagens para Medição de Software

Existem na literatura algumas abordagens que tratam a medição de software. Algumas propõem processos para a realização da medição, outras definem modelos de

informação que estabelecem a estrutura de informação considerada pela medição e outras incluem propostas tanto para o processo de medição quanto para o modelo de informação.

O processo de medição pode ser definido como um conjunto de passos que deve orientar a realização da medição em uma organização. Um processo de medição eficiente é fator crítico ao sucesso da medição na organização, pois é ele que direciona as atividades a serem realizadas para que com os resultados da análise dos dados coletados seja possível a identificação de tendências e antecipação aos problemas, a fim de prover melhor controle dos custos, redução dos riscos, melhoria da qualidade e, consequentemente, alcance dos objetivos técnicos e de negócio (WANG e LI, 2005).

Apesar das propostas existentes possuírem diferenças entre si, percebe-se que, no âmbito do processo de medição, as definições propostas consistem basicamente de quatro etapas: (i) definição das medidas; (ii) coleta das medidas; (iii) análise das medidas coletadas; e, (iv) utilização dos resultados da análise em ações.

A seguir são apresentadas as principais abordagens de medição de software.

• ISO/IEC 15939 (E) Software Engineering – Software Measurement Process A norma ISO/IEC 15939 (ISO/IEC, 2007) define uma das abordagens mais conhecidas para o processo de medição. Segundo essa norma, um processo de medição é descrito como um modelo que identifica as atividades do processo de medição que são requeridas para especificar que informações de medição são necessárias, como as medidas serão realizadas, como seus resultados serão analisados e como avaliar se os resultados são válidos. O processo de medição definido na ISO/IEC 15939 consiste de quatro atividades que são sequenciadas em um ciclo iterativo, permitindo feedback e melhoria contínua do processo. Ele é uma adaptação do ciclo PDCA (Plan-Do-Check-Act) (DEMING, 1986), comumente utilizado como base para a melhoria da qualidade. Suas atividades são:

(i) estabelecer e manter comprometimento com a medição; (ii) planejar o processo de medição; (iii) executar o processo de medição; e, (iv) avaliar a medição.

O processo de medição proposto pela ISO/IEC 15939 é orientado às necessidades de informação da organização. Para cada necessidade de informação, o processo gera um produto de informação, a fim de satisfazer a necessidade de informação identificada. Para isso, o processo considera um Modelo de Informação de Medição, que estabelece a ligação entre as medidas definidas e as necessidades de informação identificadas. A Figura 2.1 apresenta o Modelo de Informação de Medição definido na ISO/IEC 15939.

Figura 2.1 - Modelo de Informação de Medição da ISO/IEC 15939 (ISO/IEC, 2007).

De acordo com o Modelo de Informação de Medição, as necessidades de informação são atendidas por conceitos mensuráveis definidos em relação às entidades que podem ser medidas. Essas entidades possuem atributos aos quais são aplicados métodos de medição para obter medidas base que são associadas através de funções de medição para compor medidas derivadas2. Medidas são analisadas por modelos de análise e fornecem indicadores cuja interpretação representa produtos de informação que atendem as necessidades de informação inicialmente identificadas.

• IEEE Std 1061-1998 – IEEE Standard for a Software Quality Metrics Methodology

O IEEE Std 1061-1998 (IEEE, 1998) provê um framework para medidas de qualidade de software e um processo de medição de qualidade de software para estabelecer requisitos de qualidade e identificar, implementar, analisar e validar medidas de qualidade de processo e de produto.

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Medidas base são funcionalmente independentes de outras medidas, enquanto que medidas derivadas são definidas como função de duas ou mais medidas (ISO/IEC, 2002).

Entidade Necessidades de Informação Indicador Produto de Informação Interpretação Medida Derivada Método de Medição Medida Base Atributo Conceito Mensurável Atributo Método de Medição Medida Base Medida Base Modelo de Análise Função de Medição

Na Figura 2.2 é apresentado o framework para medidas de qualidade de software definido no IEEE Std 1061-1998 (IEEE, 1998).

Figura 2.2 - Framework para medidas de qualidade de software do IEEE Std 1061-1998 (IEEE, 1998). No primeiro nível são estabelecidos os requisitos de qualidade do sistema (representado na Figura 2.2 pelo item Qualidade de Software do Sistema) através da identificação de atributos de qualidade (por exemplo, confiabilidade). Fatores de qualidade são, então, definidos para representar a visão dos atributos de qualidade segundo a gerência e o usuário. Para cada fator de qualidade é identificada uma medida para representá-lo quantitativamente. Por exemplo: o atributo de qualidade confiabilidade pode ser representado pelo fator de qualidade tolerância a falhas, quantificado pela medida tempo médio entre falhas. Se necessário, os fatores podem ser decompostos em subfatores que por sua vez são, também, quantificados por medidas.

Baseando-se no framework definido, IEEE Std 1061-1998 propõe um processo de medição composto por cinco atividades: (i) estabelecer os requisitos da qualidade de software; (ii) identificar as medidas de qualidade de software; (iii) implementar as medidas; (iv) analisar os resultados das medidas; e (v) validar as medidas.

• Practical Software Measurement – PSM

PSM (McGARRY et al., 2002) é uma abordagem para medição de software orientada às necessidades de informação organizacionais aderente à ISO/IEC 15939 e, como ela, possui dois componentes: um Modelo de Informação de Medição e um Processo de Medição.

Fator de Qualidade Medida Subfator de Qualidade Subfator de Qualidade

Medida Medida Medida Qualidade de Software do Sistema Subfator de Qualidade Fator de Qualidade Medida Fator de Qualidade Medida

O Modelo de Informação de Medição, assim como na ISO/IEC 15939, tem como objetivo estabelecer a ligação entre as medidas definidas e as necessidades de informação identificadas. Para isso, como mostra a Figura 2.3, o modelo de informação representa a evolução de uma necessidade de informação até o Plano de Medição.

Figura 2.3 - Modelo de Informação de Medição definido no PSM (McGARRY et al., 2002). A partir das necessidades de informação, conceitos mensuráveis, que indicam o que deve ser medido para atendê-las, devem ser identificados e modelados em um construtor de medição para estabelecer exatamente que medidas de que atributos são necessárias. A partir daí, o mecanismo de coleta e organização dos dados de uma ou várias instâncias do construtor de medição deve ser definido. O Plano de Medição é o resultado formal que agrupa todos os itens anteriores.

Sendo aderente à ISO/IEC 15939, a relação entre necessidades de informação e conceito mensurável do Modelo de Informação do PSM equivale à relação entre esses itens presente no Modelo de Informação de Medição da ISO/IEC 15939 (representado no lado esquerdo da Figura 2.1). O construtor de medição, por sua vez, inclui os demais itens presentes no Modelo de Informação da ISO/IEC 15939 (demais itens representados na Figura 2.1).

Considerando o modelo de informação definido, McGARRY et al. (2002) propõem um processo de medição composto por quatro fases: (i) planejamento;

(ii) execução; (iii) avaliação; e (iv) comprometimento.

Observando-se as primeiras etapas dos processos de medição propostos nas abordagens apresentadas, nota-se que elas são responsáveis pela identificação e definição das medidas, bem como pela associação destas aos objetivos organizacionais. Essas etapas são de grande importância para a medição, pois são elas que definem que informações serão fornecidas para apoiar as tomadas de decisão.

Essa tarefa pode parecer simples, mas não é, principalmente em organizações de software (PARK et al., 1996). Para que as atividades de medição estejam alinhadas aos objetivos de negócio, é preciso identificar os fatores críticos que são capazes de determinar

Necessidades de Informação Conceito Mensurável Construtor de Medição Procedimento de Medição Plano de Medição

se os objetivos de negócio serão ou não alcançados (BASILI e GREEN, 1994). Pensando nessa questão, alguns autores propuseram abordagens que apoiam a identificação e seleção de medidas adequadas à avaliação do alcance dos objetivos organizacionais. Uma das abordagens mais conhecidas é o Goal Question Metric - GQM (BASILI et al., 1994) que considera que, para cada objetivo estabelecido, é possível determinar questões cujas respostas estão associadas a medidas.

Baseando-se nos princípios do GQM, FLORAC e CARLETON (1999) classificaram os objetivos em três tipos (projeto, processo e produto) e produziram uma relação entre objetivos, questões e atributos mensuráveis para apoiar os gerentes de software em suas decisões.

SCHNEIDEWIND (2002), por sua vez, propõe uma abordagem orientada ao ciclo de vida, que utiliza o próprio ciclo de desenvolvimento do software como guia para identificar as medidas capazes de atender aos objetivos estabelecidos.

Após serem definidas, as medidas devem ser coletadas e analisadas. O objetivo de analisar os dados das medidas é tornar qualquer padrão, tendência ou relacionamento mais visível, a fim de que estes possam auxiliar nos julgamentos necessários às tomadas de decisão (FENTON e PFLEEGER, 1997). Durante a análise, medidas que fornecem informações sobre o alcance dos objetivos são transformadas em indicadores. Os indicadores são medidas base ou medidas derivadas que, associadas a critérios de avaliação ou decisão pré-definidos, são capazes de fornecer informações que descrevem o alcance dos objetivos estabelecidos. São inicialmente definidos no Plano de Medição, mas à medida que novas necessidades são identificadas novos indicadores devem ser definidos.

Em relação à análise dos dados coletados para as medidas, é importante observar que ao longo da execução de um processo de medição o foco da análise muda de acordo com a fase do ciclo de vida dos projetos nos quais a medição é aplicada. Nesse contexto McGARRY et al. (2002) distinguem três tipos de análise: (i) análise de estimativas, utilizada principalmente no início do projeto, para apoiar o planejamento ou replanejamentos; (ii)

análise de viabilidade, utilizada quando o Plano do Projeto está próximo de ser concluído, para determinar se os planos e metas nele estabelecidos são realísticos e alcançáveis; e (iii)

análise de desempenho, utilizada durante a execução do projeto para determinar se ele está indo ao encontro dos planos e metas definidos.