Este trabajo presenta una estrategia basada en la definición de un proceso de priorización de requisitos que clasifica preferencias de los stakeholders en forma semiautomática considerando sus perfiles cognitivos. Los procesos que forman parte de la estrategia están descriptos en base a la especificación de requisitos aplicada a un caso de estudio. Si bien la metodología de la estrategia puede ser utilizada en todo momento, en aplicaciones de gran envergadura se podría considerar utilizar sólo para aquellos requisitos en conflicto.Presentado en el Encuentro de Tesistas de PostgradoRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Martínez Carod, Nadina

SEDICI - Repositorio de la UNLP

Ponderación de Requisitos de Software usando 
Técnicas Cognitivas y Orientación por Objetivos* 
Nadina Martínez Carod  
 GIISCo, Facultad de Informática, Universidad Nacional del Comahue  
Buenos Aires 1400,  Neuquén, Argentina 
namartin@uncoma.edu.ar 
Resumen. Este trabajo presenta una estrategia basada en la definición de un 
proceso de priorización de requisitos que clasifica preferencias de los stakehol-
ders en forma semiautomática considerando sus perfiles cognitivos. Los proce-
sos que forman parte de la estrategia están descriptos en base a la especificación 
de requisitos aplicada a un caso de estudio. Si bien la metodología de la estrate-
gia puede ser utilizada en todo momento, en aplicaciones de gran envergadura 
se podría considerar utilizar sólo para aquellos requisitos en conflicto.                                              
1   Problema  
Cuando se desarrolla software en el mundo real, existen más cantidad de requerimien-
tos que los que pueden ser implementados, ya que en general se consideran menos 
imponderables de los que realmente suceden – situación que empeora si consideramos 
los recursos limitados. Para subsanar esto se selecciona un subconjunto de requeri-
mientos, los que conformarán los requisitos del software, para producir un sistema que 
satisfaga las necesidades prioritarias de los usuarios intervinientes, ya sean usuarios 
finales, desarrolladores, ingenieros de software, y demás personas involucradas en un 
desarrollo de software. Existen variadas técnicas de elicitación presentadas en la lite-
ratura [6] [18] [27], las cuales tienen en cuenta la posibilidad de existencia de conflic-
tos entre las partes. Para su resolución, las personas involucradas en el proceso deben 
negociar cuáles requisitos implementar primero, lo que implica priorizar requisitos de 
software, de acuerdo a un cierto criterio. 
     Nuestro objetivo, por lo tanto, es proponer una técnica que mejore la priorización 
de requisitos y, como consecuencia, obtenga requisitos más precisos. Para ello se 
utilizarán conceptos innovadores en esta etapa de la Ingeniería del Software que per-
tenecen al área de investigación llamada Informática Cognitiva, disciplina que se 
centra en el estudio del procesamiento de la información en el cerebro, especialmente 
                                                          
* Este trabajo se enmarca en el contexto de proyectos de investigación (04/E072) del Departa-
mento de Ingeniería de Sistemas de la Facultad de Informática, UNCo. 
 
 
CACIC 2010 - XVI CONGRESO ARGENTINO DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN                                                 1072
respecto a actividades como adquisición, representación, y comunicación de la infor-
mación [23]. 
    La informática cognitiva (IC) es un campo interdisciplinario compuesto por la in-
tersección de disciplinas existentes como psicología, filosofía, lingüística y ciencia de 
la computación. Cada disciplina entiende el significado del conocimiento desde la 
perspectiva de la mente; sin embargo, la informática cognitiva estudia su naturaleza 
desde intereses comunes. Particularmente, nuestro trabajo se ha enfocado en analizar 
en qué medida los factores que desafían la percepción de requisitos se presentan en un 
equipo que debe realizar la tarea de elicitación y priorización de requisitos, y a partir 
de ese diagnóstico se han analizado las técnicas de priorización. También se han pro-
puesto nuevas estrategias, por ejemplo, mediante el análisis de los aspectos cognitivos 
de las personas participantes en este tipo de proyecto. Para ello se han utilizado técni-
cas psicológicas que han sido aplicadas anteriormente en el campo de la informática 
para el estudio de los estilos cognitivos en el aprendizaje de programación o en la 
orientación para el  diseño de cursos [3][4] [15][20] [26] y en la selección de tecno-
logías durante la etapa de elicitación de requisitos distribuidos en entornos globales 
[2]. 
2   Trabajos Relacionados 
Generalmente los métodos utilizados para resolver este problema tienen deficiencias 
que en mayor o menor grado hacen dudar de su confiabilidad. Por ejemplo, los méto-
dos de comparación de a pares, tales como el método AHP [16][19][24], aumentan en 
forma abrupta la cantidad de comparaciones a realizar cuando el número de requisitos 
candidatos (posibles) supera la cifra de 15 unidades. El método se vuelve tedioso ya 
que está basado en comparaciones de NxN donde N es el número de requisitos candi-
datos. En especial el método de Costo-Valor duplica la cantidad de cálculos (ya que 
utiliza el AHP en dos ocasiones). Ambos métodos (AHP y Costo-Valor) deberían 
contar con herramientas que reduzcan el número de requisitos candidatos. Una defi-
ciencia del método de Doble Beneficio [8][17] es que no está basado en objetivos, lo 
que dificulta el proceso de definir requisitos prioritarios.  
    El problema de las técnicas de Toma de Decisión [10] [14] es que éstas no resuel-
ven las discrepancias, dado que están diseñadas para asegurar calidad en el desarrollo 
de productos y requieren, para su implementación, ingenieros de software con gran 
cantidad de experiencia - ítem difícil y muy costoso.  
     Los métodos de Análisis de Requisitos Orientados a Objetivos (GORA por sus 
siglas en inglés) [1][5][13][21][22][28] no poseen una metodología especial para 
establecer orden de prioridades, aunque existe una extensión de un método, llamado 
AGORA [12], el cual sí posee una metodología explícita para resolver conflictos que 
tiene un manejo complejo del grafo de objetivos. El método que utiliza la técnica de 
visualización [10] resuelve desacuerdos pero no sigue un determinado proceso.  
      El desarrollo del marco de Preferencias-Habilidades y Objetivos [9] utilizado para 
generar software parametrizable es muy específico a ciertas situaciones, y no resuelve 
conflictos entre objetivos. Ninguno de los métodos mencionados toma en cuenta in-
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terdependencias entre requisitos, cosa que se revierte con el método de Interdepen-
dencia de Requisitos [7]. Este método tiene la desventaja de ser muy complejo debido 
a la necesidad de ingenieros de software con suficiente experiencia para identificar 
grados de dependencia entre requisitos y para resolver dichas dependencias. 
3 Marco de Trabajo  
   Respecto al dominio metodológico, los elementos son los modos en los que el inves-
tigador puede afrontar alguna característica del sistema humano en estudio. Los méto-
dos o modos pueden ser de medida (cuestionarios, tests de personalidad, etc.); de 
manipulación (es decir hacer una manipulación experimental mediante la cual alguna 
variable tenga un valor predeterminado, por ejemplo mediante el suministro de ins-
trucciones, la imposición de restricciones, etc.); de control (experimental o estadísti-
co) y finalmente de distribución de impacto. A su vez las técnicas utilizadas para in-
vestigar pueden ser comparadas entre sí por medio de otras técnicas (las técnicas de 
comparación) que comprenden tres conjuntos de características de los sistemas bajo 
estudio: las características medidas respecto al fenómeno de interés (variables depen-
dientes); las características medidas o manipuladas, antecedentes del sistema de in-
terés (variables independientes) y todas las otras características que son relevantes, 
sobre las que se tiene control o cuyo impacto se tiene distribuido. 
    Existen además dos paradigmas de investigación [25]: 
 
 Investigación Cualitativa: Estudia los objetos en su escenario natu-
ral. Se basa en que hay un rango de maneras de interpretación diferente e in-
tenta interpretar un fenómeno basado en explicaciones de la gente involucra-
da, tomando en cuenta el sujeto en estudio y su visión del problema. 
 Investigación Cuantitativa: Cuantifica relaciones o compara dos o 
más grupos. Intenta identificar relaciones de causa-efecto. Generalmente se 
trata de experimentos controlados o recolección de datos mediante casos de 
estudio. Ambos enfoques son complementarios: la investigación cuantitativa 
es apropiada, por ejemplo, para probar los efectos de un tratamiento, mien-
tras que la investigación cualitativa trataría de averiguar el “por qué” de tales 
resultados. 
 
En esta tesis se aplica una combinación de métodos cuantitativos: 
 
 En primer término se ha llevado a cabo el diseño e implementación de un ex-
perimento controlado para comprobar la aplicabilidad de nuestra propuesta, 
así como para contrastar su influencia en el proceso de priorización de requi-
sitos. 
 Además, de manera suplementaria, se ha aplicado la estrategia de encuestas, 
mediante el diseño e implementación de cuestionarios, tanto para la obten-
ción de las preferencias de los stakeholders, en la etapa más temprana de 
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nuestra propuesta, como para la recolección de información antes, durante y 
después de la ejecución del experimento. 
 
Nuestra hipótesis de trabajo es que: Es factible mejorar el proceso de priorización de 
requisitos durante la etapa de elicitación, mediante la aplicación de estrategias selec-
cionadas de acuerdo a las características del equipo de participantes. Basándonos en 
esta hipótesis se ha formulado el objetivo principal de nuestra investigación que es: 
 
Definir una estrategia que describa un proceso sistemático para la priorización de 
requisitos, basada en el análisis de las características del equipo participante, y 
destinado a mejorar la percepción de los stakeholders y, como consecuencia, el pro-
ceso de elicitación de requisitos. 
4 Desafíos  
Nuestra propuesta es un proceso conformado por una serie de actividades que puede 
ser realizado considerando distintas técnicas de elicitación, si bien lo hemos ejemplifi-
cado a través de una técnica orientada por objetivos.  
Uno de los primeros desafíos se centra en la correcta selección de los participantes 
de manera que las priorizaciones sean afectadas en el menor grado posible por el 
conocimiento específico de cada uno de ellos en cuanto a técnicas de elicitación. Con-
formar grupos con conocimientos básicos homogéneos es el primer desafío. 
Una vez constituido el grupo, como el proceso se centraliza en la priorización de 
los requisitos, hemos elegido esta actividad como base para realizar los experimentos 
controlados que validan nuestra propuesta. Se realizaron dos experimentos, ambos de 
características similares. Las dificultades detectadas partieron de la ejecución de los 
mismos, donde encontramos los inconvenientes que detallamos a continuación:  
 Los estudiantes avanzados de la carrera de informática que podían realizar 
cada experimento no eran muchos, por lo cual el experimento se formuló 
lo suficientemente pequeño para poder ser finalizado por los estudiantes; 
pero a su vez debió ser formulado lo suficientemente consistente para po-
der servir como base de la validación de la propuesta. Por lo tanto se cen-
tralizó en la priorización de requisitos de software a partir de un conjunto 
de requisitos preestablecidos sobre un dominio conocido por todos los es-
tudiantes.  
 Todo el experimento se realizó a lo largo de un cuatrimestre; debido a esto 
los resultados del experimento se analizaron posteriormente a la finaliza-
ción. Esta actividad sirvió detectar mejoras que se realizaron en el experi-
mento posterior.  
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5 Próximos Pasos  
En esta propuesta hemos introducido una metodología que agrega características a 
tener en cuenta durante la elicitación y priorización de requisitos y hemos realizado 
una validación mediante experimentos controlados; sin embargo se necesita una ma-
yor validación.  
En particular estamos estudiando la posibilidad de realizar experimentos con una 
mayor cantidad de personas, abarcando otras técnicas de elicitación de requisitos y 
analizando otras características del equipo de participantes.  
También estamos estudiando la posibilidad de realizar el proceso dentro de un desa-
rrollo real, sobre requisitos en conflictos, de tal manera de utilizar nuestra propuesta 
en un escenario natural, sobre conflictos reales entre participantes. A partir de este 
desarrollo trabajaremos sobre la herramienta de soporte a nuestra propuesta. 
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CACIC 2010 - XVI CONGRESO ARGENTINO DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN                                                 1077


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Ponderación de requisitos de software usando técnicas cognitivas y orientación por objetivos

Servicio de Difusión de la Creación Intelectual

Ponderación de Requisitos de Software usando Técnicas Cognitivas y Orientación por Objetivos* Nadina Martínez Carod   GIISCo, Facultad de Informática, Universidad Nacional del Comahue  Buenos Aires 1400,  Neuquén, Argentina namartin@uncoma.edu.ar Resumen. Este trabajo presenta una estrategia basada en la definición de un proceso de priorización de requisitos que clasifica preferencias de los stakehol-ders en forma semiautomática considerando sus perfiles cognitivos. Los proce-sos que forman parte de la estrategia están descriptos en base a la especificación de requisitos aplicada a un caso de estudio. Si bien la metodología de la estrate-gia puede ser utilizada en todo momento, en aplicaciones de gran envergadura se podría considerar utilizar sólo para aquellos requisitos en conflicto.                                              1   Problema  Cuando se desarrolla software en el mundo real, existen más cantidad de requerimien-tos que los que pueden ser implementados, ya que en general se consideran menos imponderables de los que realmente suceden – situación que empeora si consideramos los recursos limitados. Para subsanar esto se selecciona un subconjunto de requeri-mientos, los que conformarán los requisitos del software, para producir un sistema que satisfaga las necesidades prioritarias de los usuarios intervinientes, ya sean usuarios finales, desarrolladores, ingenieros de software, y demás personas involucradas en un desarrollo de software. Existen variadas técnicas de elicitación presentadas en la lite-ratura [6] [18] [27], las cuales tienen en cuenta la posibilidad de existencia de conflic-tos entre las partes. Para su resolución, las personas involucradas en el proceso deben negociar cuáles requisitos implementar primero, lo que implica priorizar requisitos de software, de acuerdo a un cierto criterio.      Nuestro objetivo, por lo tanto, es proponer una técnica que mejore la priorización de requisitos y, como consecuencia, obtenga requisitos más precisos. Para ello se utilizarán conceptos innovadores en esta etapa de la Ingeniería del Software que per-tenecen al área de investigación llamada Informática Cognitiva, disciplina que se centra en el estudio del procesamiento de la información en el cerebro, especialmente                                                           * Este trabajo se enmarca en el contexto de proyectos de investigación (04/E072) del Departa-mento de Ingeniería de Sistemas de la Facultad de Informática, UNCo.   CACIC 2010 - XVI CONGRESO ARGENTINO DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN                                                 1072respecto a actividades como adquisición, representación, y comunicación de la infor-mación [23].     La informática cognitiva (IC) es un campo interdisciplinario compuesto por la in-tersección de disciplinas existentes como psicología, filosofía, lingüística y ciencia de la computación. Cada disciplina entiende el significado del conocimiento desde la perspectiva de la mente; sin embargo, la informática cognitiva estudia su naturaleza desde intereses comunes. Particularmente, nuestro trabajo se ha enfocado en analizar en qué medida los factores que desafían la percepción de requisitos se presentan en un equipo que debe realizar la tarea de elicitación y priorización de requisitos, y a partir de ese diagnóstico se han analizado las técnicas de priorización. También se han pro-puesto nuevas estrategias, por ejemplo, mediante el análisis de los aspectos cognitivos de las personas participantes en este tipo de proyecto. Para ello se han utilizado técni-cas psicológicas que han sido aplicadas anteriormente en el campo de la informática para el estudio de los estilos cognitivos en el aprendizaje de programación o en la orientación para el  diseño de cursos [3][4] [15][20] [26] y en la selección de tecno-logías durante la etapa de elicitación de requisitos distribuidos en entornos globales [2]. 2   Trabajos Relacionados Generalmente los métodos utilizados para resolver este problema tienen deficiencias que en mayor o menor grado hacen dudar de su confiabilidad. Por ejemplo, los méto-dos de comparación de a pares, tales como el método AHP [16][19][24], aumentan en forma abrupta la cantidad de comparaciones a realizar cuando el número de requisitos candidatos (posibles) supera la cifra de 15 unidades. El método se vuelve tedioso ya que está basado en comparaciones de NxN donde N es el número de requisitos candi-datos. En especial el método de Costo-Valor duplica la cantidad de cálculos (ya que utiliza el AHP en dos ocasiones). Ambos métodos (AHP y Costo-Valor) deberían contar con herramientas que reduzcan el número de requisitos candidatos. Una defi-ciencia del método de Doble Beneficio [8][17] es que no está basado en objetivos, lo que dificulta el proceso de definir requisitos prioritarios.      El problema de las técnicas de Toma de Decisión [10] [14] es que éstas no resuel-ven las discrepancias, dado que están diseñadas para asegurar calidad en el desarrollo de productos y requieren, para su implementación, ingenieros de software con gran cantidad de experiencia - ítem difícil y muy costoso.       Los métodos de Análisis de Requisitos Orientados a Objetivos (GORA por sus siglas en inglés) [1][5][13][21][22][28] no poseen una metodología especial para establecer orden de prioridades, aunque existe una extensión de un método, llamado AGORA [12], el cual sí posee una metodología explícita para resolver conflictos que tiene un manejo complejo del grafo de objetivos. El método que utiliza la técnica de visualización [10] resuelve desacuerdos pero no sigue un determinado proceso.        El desarrollo del marco de Preferencias-Habilidades y Objetivos [9] utilizado para generar software parametrizable es muy específico a ciertas situaciones, y no resuelve conflictos entre objetivos. Ninguno de los métodos mencionados toma en cuenta in-CACIC 2010 - XVI CONGRESO ARGENTINO DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN                                                 1073terdependencias entre requisitos, cosa que se revierte con el método de Interdepen-dencia de Requisitos [7]. Este método tiene la desventaja de ser muy complejo debido a la necesidad de ingenieros de software con suficiente experiencia para identificar grados de dependencia entre requisitos y para resolver dichas dependencias. 3 Marco de Trabajo     Respecto al dominio metodológico, los elementos son los modos en los que el inves-tigador puede afrontar alguna característica del sistema humano en estudio. Los méto-dos o modos pueden ser de medida (cuestionarios, tests de personalidad, etc.); de manipulación (es decir hacer una manipulación experimental mediante la cual alguna variable tenga un valor predeterminado, por ejemplo mediante el suministro de ins-trucciones, la imposición de restricciones, etc.); de control (experimental o estadísti-co) y finalmente de distribución de impacto. A su vez las técnicas utilizadas para in-vestigar pueden ser comparadas entre sí por medio de otras técnicas (las técnicas de comparación) que comprenden tres conjuntos de características de los sistemas bajo estudio: las características medidas respecto al fenómeno de interés (variables depen-dientes); las características medidas o manipuladas, antecedentes del sistema de in-terés (variables independientes) y todas las otras características que son relevantes, sobre las que se tiene control o cuyo impacto se tiene distribuido.     Existen además dos paradigmas de investigación [25]:   Investigación Cualitativa: Estudia los objetos en su escenario natu-ral. Se basa en que hay un rango de maneras de interpretación diferente e in-tenta interpretar un fenómeno basado en explicaciones de la gente involucra-da, tomando en cuenta el sujeto en estudio y su visión del problema.  Investigación Cuantitativa: Cuantifica relaciones o compara dos o más grupos. Intenta identificar relaciones de causa-efecto. Generalmente se trata de experimentos controlados o recolección de datos mediante casos de estudio. Ambos enfoques son complementarios: la investigación cuantitativa es apropiada, por ejemplo, para probar los efectos de un tratamiento, mien-tras que la investigación cualitativa trataría de averiguar el “por qué” de tales resultados.  En esta tesis se aplica una combinación de métodos cuantitativos:   En primer término se ha llevado a cabo el diseño e implementación de un ex-perimento controlado para comprobar la aplicabilidad de nuestra propuesta, así como para contrastar su influencia en el proceso de priorización de requi-sitos.  Además, de manera suplementaria, se ha aplicado la estrategia de encuestas, mediante el diseño e implementación de cuestionarios, tanto para la obten-ción de las preferencias de los stakeholders, en la etapa más temprana de CACIC 2010 - XVI CONGRESO ARGENTINO DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN                                                 1074nuestra propuesta, como para la recolección de información antes, durante y después de la ejecución del experimento.  Nuestra hipótesis de trabajo es que: Es factible mejorar el proceso de priorización de requisitos durante la etapa de elicitación, mediante la aplicación de estrategias selec-cionadas de acuerdo a las características del equipo de participantes. Basándonos en esta hipótesis se ha formulado el objetivo principal de nuestra investigación que es:  Definir una estrategia que describa un proceso sistemático para la priorización de requisitos, basada en el análisis de las características del equipo participante, y destinado a mejorar la percepción de los stakeholders y, como consecuencia, el pro-ceso de elicitación de requisitos. 4 Desafíos  Nuestra propuesta es un proceso conformado por una serie de actividades que puede ser realizado considerando distintas técnicas de elicitación, si bien lo hemos ejemplifi-cado a través de una técnica orientada por objetivos.  Uno de los primeros desafíos se centra en la correcta selección de los participantes de manera que las priorizaciones sean afectadas en el menor grado posible por el conocimiento específico de cada uno de ellos en cuanto a técnicas de elicitación. Con-formar grupos con conocimientos básicos homogéneos es el primer desafío. Una vez constituido el grupo, como el proceso se centraliza en la priorización de los requisitos, hemos elegido esta actividad como base para realizar los experimentos controlados que validan nuestra propuesta. Se realizaron dos experimentos, ambos de características similares. Las dificultades detectadas partieron de la ejecución de los mismos, donde encontramos los inconvenientes que detallamos a continuación:   Los estudiantes avanzados de la carrera de informática que podían realizar cada experimento no eran muchos, por lo cual el experimento se formuló lo suficientemente pequeño para poder ser finalizado por los estudiantes; pero a su vez debió ser formulado lo suficientemente consistente para po-der servir como base de la validación de la propuesta. Por lo tanto se cen-tralizó en la priorización de requisitos de software a partir de un conjunto de requisitos preestablecidos sobre un dominio conocido por todos los es-tudiantes.   Todo el experimento se realizó a lo largo de un cuatrimestre; debido a esto los resultados del experimento se analizaron posteriormente a la finaliza-ción. Esta actividad sirvió detectar mejoras que se realizaron en el experi-mento posterior.  CACIC 2010 - XVI CONGRESO ARGENTINO DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN                                                 10755 Próximos Pasos  En esta propuesta hemos introducido una metodología que agrega características a tener en cuenta durante la elicitación y priorización de requisitos y hemos realizado una validación mediante experimentos controlados; sin embargo se necesita una ma-yor validación.  En particular estamos estudiando la posibilidad de realizar experimentos con una mayor cantidad de personas, abarcando otras técnicas de elicitación de requisitos y analizando otras características del equipo de participantes.  También estamos estudiando la posibilidad de realizar el proceso dentro de un desa-rrollo real, sobre requisitos en conflictos, de tal manera de utilizar nuestra propuesta en un escenario natural, sobre conflictos reales entre participantes. A partir de este desarrollo trabajaremos sobre la herramienta de soporte a nuestra propuesta. 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Ponderación de requisitos de software usando técnicas cognitivas y orientación por objetivos

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