A MELHORIA DOS PROCESSOS DE DESENVOLVIMENTO COMO A PRINCIPAL ESTRATÉGIA COMPETITIVA NA INDÚSTRIA DE SOFTWARE

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1 A MELHORIA DOS PROCESSOS DE DESENVOLVIMENTO COMO A PRINCIPAL ESTRATÉGIA COMPETITIVA NA INDÚSTRIA DE SOFTWARE Gabriela M. Cabel B. Departamento de Engenharia de Produção da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo; Av. Prof. Almeida Prado, trav.2, n. 271 CEP São Paulo SP Brasil. Paulino Graciano Francischini Departamento de Engenharia de Produção da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo; Av. Prof. Almeida Prado, trav.2, n. 271 CEP São Paulo SP Brasil. ABSTRACT The software process quality has been one of the points that come being treat in the last years. Today the modus operandi for software development is heavily process-oriented. This is based on the premise that there has to be a quality process in order to produce quality software. There are number of quality models for software development called Software Process Improvement (SPI) models, which address this important issue. As these models differ in the characteristics it is important that there be a basis to evaluate them effectively. This article study the characteristics of the models and presents a structure for its evaluation. Palavras chave: Software quality, software process, software process improvement. 1. INTRODUÇÃO Desde o início do desenvolvimento do software, a indústria de software tem sido o exemplo de uma indústria com pobre desempenho (Kautz,1999). Seus projetos tem enfrentado problemas relacionados com seu desenvolvimento e manutenção, sendo que algumas das causas destes problemas foram: a falta de métodos para planejar formalmente os projetos, a natureza abstrata do trabalho de construção do software, ausência de políticas para aplicar a avaliação da qualidade nas organizações e as rápidas mudanças tecnológicas. Conseqüências destes problemas tem sido: produtos de baixa qualidade, altos custos de desenvolvimento, demora na entrega do software e falta de habilidades para ser competitiva no amplo mundo da indústria de software. Neste ambiente de competitividade e de globalização, a conscientização das dificuldades de produzir software com qualidade, tem levado as indústrias de software a buscar por métodos, técnicas e ferramentas que apoiem o desenvolvimento de software e garantam a sua qualidade. Entretanto, o uso dessas novas tecnologias muitas vezes não garantem um produto de software com qualidade, uma vez que aspectos técnicos e gerenciais de processo de desenvolvimentos específicos de uma organização ou projeto não são tratados. Medição da qualidade e melhorias nos processos de desenvolvimento, são hoje as principais metas para muitas indústrias de software (Paulish,1994). Existe um forte incremento das expectativas pela qualidade tanto dos clientes como dos mercados

2 profissionais. Hoje, não é suficiente entregar produtos com excelência técnica, mas também produtos que sejam fáceis de usar e apropriados às atividades e práticas dos clientes e usuários profissionais. Com o objetivo de se tornarem mais competitivas, várias indústrias de software vem implantando com sucesso a gerência disciplinada dos processos utilizados para planejar, gerenciar, monitorar, controlar e melhorar as atividades desenvolvidas para a aquisição, fornecimento, desenvolvimento, manutenção, operação, evolução e suporte do software. Por meio da melhoria dos seus processos, estas organizações tem obtido a necessária melhoria da qualidade de seus produtos e melhores resultados em seus negócios. Este artigo pretende fazer um estudo de como a qualidade de software está sendo abordada e quais os modelos de melhorias de processos, sendo aplicados, qual seria o mais adequado a uma determinada indústria. 2. QUALIDADE COMO ESTRATÉGIA COMPETITIVA Qualidade na área de software, tem sido enfocada e definida desde diversos pontos de vista, entre estes temos: Qualidade do software é determinada por um conjunto de fatores da qualidade. (ISO ). Fatores como: eficiência, flexibilidade, integridade, manutenibilidade, etc. Qualidade do software é determinada pela satisfação do usuário (Deephouse,1995). Qualidade do software é determinada pelos erros ou comportamentos não esperados do software (Carey,1996; Lanubile,1996). Esta definição tem sido a mais comum nas indústrias de software. Qualidade do software tem sido tradicionalmente definida em termos da adequação pelo uso (Dunn,1998).Um produto de software é julgado pelo seu desempenho para algum nível de satisfação do cliente, em termos da sua funcionalidade e operação continua. (O Brien,1991). Das definições anteriores podemos verificar que todas elas parecem estar baseadas em uma intuição similar com relação ao que a qualidade do software é. Elas partem da opinião que qualidade do software é satisfazer as necessidades do usuário. A qualidade pode ser também classificada como: (Nigel,1 999) Qualidade interna, que é medida pelas propriedades estáticas do código, tipicamente pela inspeção. Qualidade externa, que é medida pelas propriedades dinâmicas do código quando executado, tais como tempo de resposta. Qualidade em uso, que é medida pela extensão para a qual o software satisfaz as necessidades do usuário num ambiente de trabalho. No entanto, atualmente só satisfazer as necessidades do cliente não garante manter o sucesso comercial, é preciso também fazer as coisas bem ou melhor que a concorrência. Assim, é importante também, estabelecer programas que permitam alcançar melhorias contínuas nos processos de desenvolvimento. Segundo as normas ISO 9000, a qualidade do produto é altamente dependente dos processos usados para sua criação e portanto o seguimento da qualidade do produto tornase uma prova consistente, um método confiável da avaliação do processo de software. Os

3 resultados desta avaliação permitiram elaborar um programa de melhoria contínua (Glass,1992). 3. MELHORIAS NO PROCESSO DE SOFTWARE O objetivo de um modelo de processo de software é fornecer uma estrutura para produzir produtos de software de acordo a um plano estabelecido, no entanto, simultaneamente melhorando a capacidade do desenvolvedor para produzir melhores produtos (Humphrey,1989). Um modelo de processo de software pode ser usado por uma organização para avaliar sua maturidade e para identificar e produzir as áreas mais importantes para a melhoria. Práticas de melhoria dos processos de software (conhecida pela sigla SPI, Software Process Improvement ), tem sido enfatizado nos anos 90 (Gray,1998). Práticas de SPI tem demostrado resultados convincentes da necessária melhoria da qualidade de software, elas são orientadas a seguir uma melhoria total do processo antes do que o produto final. A idéia é que processos bem definidos e documentados permitirão a obtenção de produtos de boa qualidade. Segundo Paulk (1995), o incremento da capacidade das indústrias de software para entregar produtos de software de alta qualidade, dentro dos orçamentos e cronogramas, mostram, nos últimos anos, que parte da comunidade do software tem adotado uma abordagem sistemática para a melhoria dos seus processos. Ainda mais, ele afirma que o aumento da capacidade da maturidade das organizações de software para entregar produtos de software de alta qualidade dentro dos orçamentos e cronogramas, mostra que a crise do software está morta, principalmente para as indústrias de software que tem adotado uma abordagem sistemática para a melhoria de seus processos. Melhorias de software tem que ser cuidadosamente planejadas e sistematicamente executadas. Progressos de melhorias não podem aleatórios. Assim, muitas instituições tem se preocupado em criar normas, padrões e ferramentas para permitir a correta avaliação da qualidade tanto do produto quanto do processo de desenvolvimento do software (Jones,1996). A seguir, mencionaremos algumas das principais normas e padrões para a avaliação dos processos de software: ISO , guia para a aplicação da ISO 9001para o desenvolvimento, fornecimento e manutenção de software. ISO/IEC , norma de definição dos processos de ciclo de vida do software. CMM Capability Maturity Model, modelo proposto pelo Software Engineering Institute para o Departamento de Defesa dos EUA. SPICE Software Process Improvement and Capability Determination, projeto promovido pela ISO/IEC cujo objetivo é a geração de normas para melhoria e avaliação do processo de software. Trillium, esquema derivado do modelo CMM e outros, para a avaliação de organizações, desenvolvido no Canadá. Bootstrap, esquema derivado do modelo CMM, para avaliação de organizações, desenvolvido na comunidade Européia. Os modelos apresentados anteriormente tem sido aplicados em muitas empresas e obtiveram resultados bem sucedidos, com a aplicação destes modelos, entre estas empresas

4 temos: NASA, Microsfot, Raytheon, General Electric and IBM. Empresas geralmente consideradas de grande porte. No entanto, segundo William (1995), se uma organização for pequena esta pode não ser capaz de investir uma grande quantidade de recursos financeiros e materiais num programa de melhoras. A tabela a seguir dá uma visão conjunta dos principais aspectos dos modelos apresentados.

5 Aspectos abordados ISO ISO/IEC CMM SPICE Objetivo Certificar a organização de acordo com padrões estabelecidos em situações de contrato de fornecimento de software. Estabelecer uma terminologia e um entendimento comum para os processos entre todos os envolvidos com software. Determinar a capacitação da organização e apoiar a sua evolução de acordo com os níveis estabelecidos. Conhecer e avaliar os processos da organização, determinar a capacitação e promover a melhoria. Verificação de conformidade de processos a padrões documentados. Abordagem Definição dos processos para aquisição, fornecimento, desenvolvimento, operação e manutenção de software. Avaliação dos processos e enquadramento da organização em um dos níveis de maturidade. Avaliação dos processos da organização em relação a níveis de capacitação. Organizações Alvo Organizações que necessitam de uma certificação. Organizações em geral. Organizações comprovação capacidade. que necessitam de formal de sua Organizações em geral. Definição de processos Não estabelece processos, estabelece atividades a serem cumpridas, com visão de estrutura, ciclo de vida e suporte. Estabelece 17 processos, organizados em três categorias. Estabelece 18 áreas de processos organizados em 5 níveos crescentes de maturidade. Estabelece 35 processos organizados em 5 categorias. Flexibilidade nos aspectos definidos pelo modelo Não admite adaptação nos aspectos abordados. Classificação de processos pode ser utilizada conforme os objetivos da organização. Níveis e áreas chaves de processo são a base do modelo e não podem ser alterados. Permite a definição de perfis de processo e práticas de acordo com os objetivos da organização. Instrumento de Avaliação Lista de verificação. Não se aplica. Questionário. Fornece orientações para montar questionário. Inspiração e influencia Normas militares americanas, canadenses, Sistemas de Qualidade do reino Unido. TQM, PDCA Princípios de Shewart, Deming, Juran e Crosby. TQM, PDCA, CMM, STD, Trillum, Malcolm Baldrige, Bootstrap. Aspectos positivos Norma internacional.. Difusão extensa. Reconhecimento certificação. do calor de Norma internacional. Definição de uma taxonomia para processos útil para qualquer organização. Estabelecimento de diretrizes para a melhoria contínua. Difusão extensa nos Estados Unidos. Norma Internacional em elaboração. Expansão e flexibilização dos modelos citados. Risco de se colocar a certificação como objetivo principal. Apenas uma definição de taxonomia de processos. Pouca consideração à diversidade das organizações. Dificuldade de aplicação devido à grande quantidade de informações. Limitações Ausência de apoio à melhoria contínua. Falta abordagem de produto. Dificuldade de aplicação em pequenas organizações. Falta abordagem de produto. Falta abordagem de produto. Tabela 1: Comparação entre os modelos de Processos de Software (Fonte: Tsukumo et al, 1996)

6 Da tabela anterior podemos observar que: Com exceção do CMM, que é mais apropriado para organizações de grande porte, todos os demais podem ser aplicados em organizações de porte variado. CMM, SPICE e ISO/IEC estabelecem explicitamente vários tipos de processos agrupados em níveis ou categorias. Os demais não adotam explicitamente tipos de processo a serem utilizados na avaliação e melhoria. A ISO e o CMM exigem que as organizações satisfaçam todos os aspectos definidos no modelo para comprovação da capacidade. No modelo SPICE a capacidade é definida para cada processo como uma porcentagem de adequação a cada um dos níveis. Como consequência a melhoria no CMM implica em atender todos os aspectos do nível superior, enquanto no SPICE são definidos quais processos devem ser melhorados e quanto, de acordo com os objetivos da organização. Todos os modelos foram fortemente influenciados pelos princípios de qualidade e os primeiros influenciaram os mais recentes. A ISO , além de ser muito difundida, promove o reconhecimento do valor da certificação entre as organizações. Por outro lado, não apoia diretamente á melhoria contínua de processo e pode induzir à colocação da Certificação como objetivo principal da aplicação da norma. CMM estabelece diretrizes para a melhoria continua dos processos de software de uma organização, Contudo, dá pouca consideração à diversidade das organizações e; é de difícil aplicação em organizações pequenas. A grande contribuição do SPICE está consubstanciada na expansão e flexibilização de vários modelos anteriores como CMM, Trillum, Bootstrap. Contudo, a amplitude e dimensão do próprio modelo e a grande quantidade de informação requer de um esforço que dificulta sua aplicação por organizações de pequeno porte. Uma questão que não foi abordada com profundidade, neste quadro comparativo, tem sido o impacto econômico destes modelos nas organizações, isto por que, poucos tem sido as organizações que tem publicado estes dados. Assim, segundo Fenton (1993), melhorias significativas da qualidade e produtividade não são evidenciadas, portanto muitas vezes, os dados são relatados pela experiência. Não existem estimativas exatas do uso destes modelos na comunidade de desenvolvimento de software (Herbsled et al,1997). Portanto, debates sobre o impacto na qualidade de software e no tempo de entrega ainda continuam. A questão básica de se uma abordagem sistemática para melhoria do processo de software é a resposta para a crise do software ainda não tem sido respondida. 4. AVALIAÇÃO DOS MODELOS DE MELHORIA DE PROCESSOS DE SOFTWARE Dada a existência de vários modelos para a melhoria dos processos de software e as características específicas de cada um deles, é preciso que uma organização que decide adotar um modelo de SPI, verifique a adequação deste modelo à sua organização em termos de: o tipo de organização, as necessidades de negócio e suas metas e objetivos. Muitas vezes as características mencionadas anteriormente são esquecidas e o que prevalece na escolha de um modelo são os dados publicados pelas organizações que já aplicaram estes modelos.

7 Dada a diversidade de modelos SPI e a ausência de uma forma clara de se identificar o modelo SPI adequado ao objetivo ou objetivos de uma empresa, é preciso realizar uma avaliação destes modelos, uma avaliação atua como uma ferramenta de diagnóstico. A avaliação de um modelo deverá ser estruturada e responder as seguintes questões: que modelo usar, quando usar este modelo, que recursos, custos e atividades de gerenciamento serão necessários para a implementação adequada (Saiedian, 1999). Uma estrutura de avaliação direcionará os itens mais importantes a serem considerados para capacitar a organização a escolher o modelo ou modelos SPI. A tabela a seguir detalhara cada um dos elementos que devem conter uma estrutura de avaliação: Categorias Elementos de Categorias Descrição Que Qual Como Onde Metas do Modelo Estrutura Role de gerenciamento Uso de métricas Benefícios do modelo Modelos usados Processos Impacto organizacional Escopo e domínio Objetivos do Modelo Estrutura básica, quais os componentes chaves. Grau de envolvimento do gerenciamento Conjunto de métricas usadas Benefícios através do uso de modelos (ROI,Custo) Qual outros modelos, abordagens e padrões tem sido usados para desenvolver o modelo e os links entre o diferentes modelos. Como o modelo determina a capacidade de uma organização. O impacto de um modelo em uma organização Qual o tipo de organização que tem usado o modelo e em qual países ele tem sido aplicado. Tabela 2: Estrutura para a avaliação dos Modelos de Desenvolvimento de Software (Fonte: Saiedian,1999) 5. CONCLUSÕES Percebe-se claramente que não existe um modelo ideal que possa ser aplicado indistintamente para várias organizações e para os vários objetivos que elas possam ter para a avaliação e melhoria de seus processos de software. A escolha de um modelo SPI deve ter em consideração ou deve ser adequado às necessidades comerciais da organização. O modelo SPI deve estar fortemente relacionado com os objetivos e metas da organização. É preciso estabelecer estruturas de avaliação dos diferentes modelos de SPI. A seqüência deste trabalho será desenvolver um modelo para a elaboração de indicadores de desempenho, que permitam uma melhor avaliação e controle dos processos de desenvolvimento.

8 6. BIBLIOGRAFIA Carey D., Software Quality intrinsic, subjective or relational, Software Engineering Notes, vol.21, nro.1, pp.74-75, Deephouse C. et al., The effects of software process on meeting targets and quality, In: Proceedings of the twenty eighth Hawaii International Conference on Systems Sciences, Hawaii, vol. 4, pp , Dunn R., Software quality assurance: a management perspective, Quality Progress, vol. 21, nro.7, pp.52-58, jul, Fenton, N., How effective are software engineering methods?, Journal of Systems and Software, vol.22, pp , Glass R., Building Quality Software, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, pp.369, Gray, E. and Smith, W., On the limitation of software process assessment and the recognition of a required re-orientation for global process improvement, Software Quality Journal, vol.7, pp.21-34, Herbsleb, D., Zubrow, D., Goldenson, W., Hayes, W., Paulk, M., Capability Maturity Model and the Software Quality, Communications of the ACM, vol.40, nro.6, pp.30-40, Humphrey, W., Kitson, D., Kasse, T., The State of Software Engineering practice: A preliminary report, In: Proceedings of the 11 th International Conference on Software Engineering; pp , Jones, C., The pragmatics of software process improvement, Software Process Newsletter, vol.3, nro.5, SPN1-SPN4, Kautz, K., Making Sense of Measurement for Small Organizations, IEEE Software, march/april, pp , Kuilboer, J., Ashrafi, N., Software process improvement: an empirical assessment, Information and Software Technology, vol.42, pp.27-34, Lanubile F. and Visaggio G., Evaluating predicting quality models derived from software measures: lessons learned, Technical report CS-TR-3606, Department of Computer science, University of Maryland, Nigel B., Quality in use: Meeting user needs for quality, Journal of Systems and Software, vol.49, pp.89-96, O Brien D., Software quality starts with the customer, Quality Progress, vol.30, nro.6, pp.22-26, jun, Paulish, D., Carleton, A., Case studies of software process-improvement measurement, IEEE Computer, Silver Spring, vol.27, nro.9, pp.50-57, Paulk, M., Weber, C., Curtis, B., Chrissis, M., The Capability Maturity Model, Addison- Wesley, Wokingham, UK, Saiedian, H., Chennupati, K., Towards an evaluative framework for software process improvement models, Journal of Systems and Software, vol.47, pp , Tsukumo, A. et all., Modelos de Processos de Software: Visão Global e Análise Comparativa, Publicado nos Anais da VII Conferência Onternacional de Tecnologia de Software: Qualidade de Software VII CITS, Curitiba, pp , junho de William, B., Raja, M., Application of QFD to the software development process, International Journal of Quality & Reliability Management, vol.12, nro.6, pp.24-42, 1995.