Messung und Aufwandsschätzung bei der Entwicklung von Web Applikationen. Frederik Kramer // Folie 1 von 14

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1 Messung und Aufwandsschätzung bei der Entwicklung von Web Applikationen Frederik Kramer // Folie 1 von 14

2 Warum das ganze? Entwicklungskosten spielen eine immer wichtigere Rolle Messmethoden erlauben diese Aufwandsschätzung Die Qualität der Applikationen und der Entwicklungsprozesse stehen im Fokus Lerneffekte durch Einsatz solcher Managementmethoden Frederik Kramer // Folie 2 von 14

3 Der Inhalt Einführung Die Messung des Entwicklungsprozess Der Prozess der Aufwandsschätzung Schätzung durch Analogiesuche Lineare und schrittweise wiederholte Regression Ergebnisse Analogieverfahren Das Tool Angel Ergebnisse Regressionsverfahren Messung der Vorhersagekraft Statistische Signifikanz Schlussfolgerung und Ausblick Frederik Kramer // Folie 3 von 14

4 Einführung Messung durch Analogiesuche Zur Zeit die meist verwendete Methode im klassischen Softwareengineering Lässt sich die Erfahrung aus dem klassischen SE übertragen? Zunächst Beschränkung auf den so genannten Authoring Process Frederik Kramer // Folie 4 von 14

5 Die Messung des Entwicklungsprozesses Festlegung der Metriken Hyperdokumentengröße: Absolute Zahl der Dokumente einer Web Applikation Wieder verwendete Dokumente: Nicht gänzlich neu entwickelt Konnektivität: Absolute Zahl der Links, keine dynamisch generierten Kompaktheit: in Zahlen von 1-5, gemessene Verbundenheit der Dokumente (5) Alle Dokumente sind untereinander verbunden (1) keines der Dokumente enthält eine Verbindung (nicht absolut sondern als Wahrnehmungswert gemessen) Stratum: Maß für die sequentielle Navigation (5) oder keine sequentielle Navigation (1) (nicht absolut sondern als Wahrnehmungswert gemessen) Struktur: Art der Verlinkung (siehe Web Eng / Dumke et al.) Aufwand: Geschätzte Zeit in Stunden die jeder Entwickler benötigt hat. Frederik Kramer // Folie 5 von 14

6 Die Messung des Entwicklungsprozesses Durchführen einer Fall Studie Ziel der Applikation Lehrsystem für Mensch- Maschine Interaktionskonzepte Theoretische Grundlage Cognitive Flexibility Theory Zielsystem mit mindestens 50 Dokumenten 76 Studenten sind Entwickler Frederik Kramer // Folie 6 von 14

7 Der Prozess der Aufwandsschätzung Schätzung durch Analogiesuche && Lineare und schrittweise wiederholte Regression Nicht algorithmische Modelle Charakterisierung des Projekts durch Variablen Finden von ähnlichen bereits abgeschlossenen Projekten Mindestens eine größenrelevante Variable (HD-Size, Konnektivität, Kompaktheit und Stratum) Berechnung durch ANGEL (Software) Klassisches SE empfiehlt 1 Analogie oder 2 Analogie Schätzung Qualität des Modells hängt stark von Datenbasis ab. Frederik Kramer // Folie 7 von 14 algorithmische Modelle Aussage über die Wirkung von Vorhersagevariablen auf Antwortvariablen In dieser Anwendung ist Aufwand die abhängige Variable Unabhängige Variablen sind z.b. die durch Festlegung der Messmetriken eingeführten

8 Der Prozess der Aufwandsschätzung Ergebnisse Analogieverfahren Alle genannten Methoden liefern auf kleineren Datensätzen bessere Ergebnisse Inhaltlich verschiedene Projekte unbedingt getrennt betrachten Teilen der Entwickler in 4 Gruppen LEL G1 LEL G2 HEL G1 HEL G2 (low experience) (low experience) (high experience) (high experience) Ergebnisse für das Analogiemodell mit Hilfe von ANGEL Frederik Kramer // Folie 8 von 14

9 Der Prozess der Aufwandsschätzung Das Tool Angel ANaloGy SoftwarE TooL Datenbasis Attribute Ziel Fälle Download unter Frederik Kramer // Folie 9 von 14

10 Der Prozess der Aufwandsschätzung Ergebnisse Analogieverfahren Lineare Regression Schrittweise wiederholte Regression Frederik Kramer // Folie 10 von 14

11 Der Prozess der Aufwandsschätzung Messung der Vorhersagekraft Zwei Test Metriken MMRE (Mean Magnitude of Relative Error) / Jedes einzelne Attribut wird gemessen MdMRE (Median Magnitude of Relative Error) / Messung der Tendenz Aussagekraft der Messmodelle werden geprüft Beide Modelle benötigen Konzept des MRE (Mean Relative Error) MRE = 100 x (E act -E pred ) / E act ) E act = Gemessener Aufwand E pred = Geschätzter Aufwand Fazit: Schrittweise wiederholte Regression nicht immer besser als lineare Regression und klare Dominanz des Analogieverfahrens Frederik Kramer // Folie 11 von 14

12 Der Prozess der Aufwandsschätzung Statistische Signifikanz Die Messungen zur Signifikanz, prüfen, ob die Werte aus gleichen Messreihen zu signifikant unterschiedlichen Berechnungsergebnissen der Verfahren führen oder nicht Angewendete Signifikanztests T-Test und Mann-Whitney U Test Der T-Test zeigt keine signifikante Abweichung zwischen den alg. und nicht-alg. Modellen. Die Messung der Vorhersagekraft bescheinigt der Schätzung durch Analogie durchweg hohe Güte!!! Frederik Kramer // Folie 12 von 14

13 Schlussfolgerung und Ausblick Schätzung durch Analogie ist das beste Verfahren Hängt aber stark vom Vorhandensein historischer Daten ab. Erweiterung auf dem gesamten Webentwicklungsprozess erforderlich Test gegenüber menschlicher Schätzung erforderlich Hohe Relevanz in punkto Kostenersparnis und Zeitersparnis Frederik Kramer // Folie 13 von 14

14 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Frederik Kramer // Folie 14 von 14

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