Object-oriented software development effort prediction using design patterns from object interaction analysis

Software project management is arguably the most important activity in modern software development projects. In the absence of realistic and objective management, the software development process cannot be managed in an effective way. Software development effort estimation is one of the most challenging and researched problems in project management. With the advent of object-oriented development, there have been studies to transpose some of the existing effort estimation methodologies to the new development paradigm. However, there is not in existence a holistic approach to estimation that allows for the refinement of an initial estimate produced in the requirements gathering phase through to the design phase. A SysML point methodology is proposed that is based on a common, structured and comprehensive modeling language (OMG SysML) that factors in the models that correspond to the primary phases of object-oriented development into producing an effort estimate. This dissertation presents a Function Point-like approach, named Pattern Point, which was conceived to estimate the size of object-oriented products using the design patterns found in object interaction modeling from the late OO analysis phase. In particular, two measures are proposed (PP1 and PP2) that are theoretically validated showing that they satisfy wellknown properties necessary for size measures. An initial empirical validation is performed that is meant to assess the usefulness and effectiveness of the proposed measures in predicting the development effort of object-oriented systems. Moreover, a comparative analysis is carried out; taking into account several other size measures. The experimental results show that the Pattern Point measure can be effectively used during the OOA phase to predict the effort values with a high degree of confidence. The PP2 metric yielded the best results with an aggregate PRED (0.25) = 0.874

Les métriques appliquées dans la construction de logiciel

De nos jours, en raison de l'augmentation de la portée des systèmes informatiques et des exigences de la qualité de logiciel, le processus de développement de logiciel est devenu de plus en plus complexe et de plus en plus difficile à contrôler. De nombreuses métriques logicielles et des méthodes de mesure ont étés établies et utilisées comme des indices utiles et significatifs, et ce afin de mieux comprendre et maîtriser le processus de construction logicielle tout en assurant la qualité du produit final. La présente étude est un survol des métriques logicielles et des méthodes appliquées dans la construction de logiciels; cependant, nous classifions ces mesures variantes et ces méthodes de mesure en fonction de leurs multiples buts d'utilisation, et réalisons une étude analytique de chaque métrique en exposant ses avantages et ses inconvénients. De plus, ces analyses comparatives sont réalisées entre les différents types des métriques. Dans le présent travail, nous expliquons la complexité élevée du processus de construction en exposant les facteurs qui influencent la progression de construction logicielle. Par la suite, nous présentons et analysons les divers modèles d'estimation et les métriques appliquées dans l'estimation logicielle afin de prédire l'envergure et l'effort de développement. L'estimation du projet est considérée comme une activité indispensable dans le processus de construction. Ainsi, nous faisons une comparaison horizontale entre les modèles d'estimation d'effort de développement. Par la suite, nous effectuons une revue des métriques en mesurant la taille logicielle, la complexité de logiciel et la structure de programme orienté objet. Les analyses de ces métriques portent sur leur degré de précision de mesure et leur utilité dans la mesure de qualité logicielle. Enfin, nous mettons l'accent sur les métriques et les méthodes adoptées pour mesurer la progression de construction de logiciel; certaines métriques et technologies de mesure sont introduites et analysées telles le jalonnement, les métriques de qualité logicielle, la technologie EVM, etc. De plus, nous faisons une étude analytique des différentes métriques impliquées dans les différents modèles de développement de logiciel. Nous concluons qu'il est très difficile de trouver un ensemble de métriques standards dans l'application industrielle malgré un grand nombre de métriques et de méthodes de mesure qui sont inventés et adoptées, parce que la sélection et l'adaptation des métriques dépendent des différents objectifs d'utilisation, chaque objectif correspondant en effet aux métriques spécifiques les plus adaptives et les plus pertinentes. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Métrique logicielle, Progression de construction, Développement de logiciel, Estimation logicielle, Gestion de projet, Qualité logicielle, Complexité de logiciel

Estimating the effort in the early stages of software development.

Estimates of the costs involved in the development of a software product and the likely risk are two of the main components associated with the evaluation of software projects and their approval for development. They are essential before the development starts, since the investment early in software development determines the overall cost of the system. When making these estimates, however, the unknown obscures the known and high uncertainty is embedded in the process. This is the essence of the estimator's dilemma and the concerns of this thesis. This thesis offers an Effort Estimation Model (EEM), a support system to assist the process of project evaluation early in the development, when the project is about to start. The estimates are based on preliminary data and on the judgement of the estimators. They are developed for the early stages of software building in which the requirements are defined and the gross design of the software product is specified. From these estimates only coarse estimates of the total development effort are feasible. These coarse estimates are updated when uncertainty is reduced. The basic element common to all frameworks for software building is the activity. Thus the EEM uses a knowledge-base which includes decomposition of the software development process into the activity level. Components which contribute to the effort associated with the activities implemented early in the development process are identified. They are the size metrics used by the EEM. The data incorporated in the knowledge-base for each activity, and the rules for the assessment of the complexity and risk perceived in the development, allow the estimation process to take place. They form the infrastructure for a 'process model' for effort estimating. The process of estimating the effort and of developing the software are linked. Assumptions taken throughout the process are recorded and assist in understanding deviations between estimates and actual effort and enable the incorporation of a feedback mechanism into the process of software development. These estimates support the decision process associated with the overall management of software development, they facilitate management involvement and are thus considered as critical success factors for the management of software projects