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Estimativas e Medição em Projeto de Software

Estimativas e Medição em Projeto de Software

Métrica com Pontos de Função (PF)

Cláudio Roberto Martinsclaudiomartins2000@gmail.com

Gerência de Projetos de Informática

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Objetivos

• Apresentar os conceitos de Estimativas e Medição em Projeto de Software

• Apresentar a técnica de Pontos de Função para estimativa de medição de projeto de software.

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O problema

• Dado um projeto de desenvolvimento de software, estabelecer:– Tamanho e perfil da equipe

– Prazos

– Custos

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Conceitos Básicos

• Métrica– Uma medida quantitativa do grau que um sistema,

componente, ou processo possui um determinado atributo (IEEE Std 610.12-1990).

– As métricas vão permitir que um processo ou um produto do ciclo de desenvolvimento de um sistema seja analisado da mesma forma que um objeto físico pode ser caracterizado através do seu tamanho, cor ou peso.

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Métricas de Projeto

• Primeiro uso: nas estimativas

• Após: monitoração e controle

• Objetivo:– minimizar (e prever) o prazo de desenvolvimento

– medir a qualidade do produto

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Métricas de Projeto

• Cada projeto deve medir:– Entradas (recursos, pessoal, ambiente), – Saídas (medida dos produtos intermediários

durante o processo de Eng.Software), e – Resultados (indicam a efetividade dos

produtos finais)

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Tipos de Medidas

• Medidas diretas (Ex: comprimento do parafuso), e

• Medidas indiretas (Ex: qualidade dos parafusos produzidos).

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Medidas Em Relação ao Software...

• Diretas - linhas de código (LOC) produzidas, velocidade de execução, defeitos relatados.

• Indiretas: funcionalidade, qualidade, complexidade, confiabilidade, manutenibilidade.

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Métricas Orientadas a Tamanho

• Consideram o tamanho do software produzido.

• Referem-se a todas as atividades da Engenharia (análise, projeto, codificação, teste).– Ex: Linhas de código (LOC)

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Linhas de código (LOC)

• Cada projeto pode obter as seguintes métricas a partir das linhas de código:– Erros por KLOC (K = milhares)– Defeitos por KLOC– $ por LOC– Páginas de documentação por KLOC– Erros por pessoa/mês– LOC por pessoa/mês– $ por pagina de documentação

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Exemplo de métricas orientadas a tamanho

Projeto LOCEsforço(mês)

$(Mil)

Pág. Doc

Erros Defeitos Pessoas

Alfa 12.100 24 168 365 134 29 3

Beta 27.200 62 440 1.224 321 86 5

Gama 20.200 43 314 1.050 256 64 6

... ... ... ... ... ... ... ...

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Linha de Código - Observações

• Não é muito utilizada como parâmetro de estimativa, pois requer um nível de detalhes difícil de alcançar:– Padronização na forma de codificar– Manter apenas uma linguagem de

programação– Não diferencia linhas de código geradas por

ferramentas CASE daquelas criadas manualmente

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Métricas Orientadas por Função

• Consiste em um método para medição de software do ponto de vista do usuário

• Tem a funcionalidade como fator de normalização. • Dimensiona um software, quantificando a funcionalidade

proporcionada ao usuário a partir do seu desenho (projeto) lógico e não dos detalhes de implementação.

• A medida é PONTO por FUNÇÃO (FP – Function

Point). – Pontos de Função (FP) definem uma relação empírica baseada

em medidas de contagem do domínio de aplicação do software (requisitos) e à avaliação da complexidade do software.

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Objetivo da análise de PF

• A análise considera as várias formas com que os usuários interagem com o sistema, com os seguintes objetivos:

1. Fornecer medidas consistentes;

2. Medir funcionalidades que o usuário solicita ou recebe;

3. Independência da tecnologia;

4. Método simples.

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O Processo de Contagem de PF

1Determinar tipo de Contagem

2Identificar escopo da contagem

e fronteira da aplicação

3.1Contar funções do

tipo dados

3.2Contar funções do

tipo transação

4Totalizar PF não

ajustados (3.1 + 3.2)

5 (opcional)Determinar valor do

fator de ajuste

6Calcular os PF

ajustados (5 + 4)

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Elementos da contagem de PF

Fronteira da Aplicação

Entradas Externas(EE)

Consultas Externas(CE)

Arquivos de Interfaces Externas

(AIE)

Saídas Externas(SE)

Arquivos Lógicos Internos

(ALI)

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Tipo de Contagem

• São três:– Contagem de um projeto de desenvolvimento

(incluindo migração)– Contagem de um projeto de melhoria– Contagem de uma aplicação em produção

(ou baseline)

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Escopo da Contagem

• O escopo define se a contagem abrangerá um ou mais sistemas ou apenas parte de um sistema.

• Por exemplo:– Todas as funcionalidades disponíveis– Apenas as funcionalidades efetivamente

utilizadas pelo usuário– Apenas algumas funcionalidades específicas

(relatórios, transações cadastrais, etc.)

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Fronteira da Aplicação

• É a interface conceitual que delimita o software que será medido e o mundo exterior (os atores de interface)– Ator = pessoa ou sistema que interage com a

aplicação, recebendo ou enviando dados

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Algumas regras para identificar as fronteiras

• Deve ser feita com base no Ponto de Vista do Usuário (que ele pode entender e descrever)

• Baseada na separação das funções relacionadas pelos processos do negócio, não considerando tecnologias (banco de dados, p. ex.)

• Obter a documentação do sistema• Verificar como os grupos de dados são mantidos• Identificar as entidades (dados) e processos

(casos de uso, por exemplo)

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Funções do Tipo Dado

• Representam a funcionalidade oferecida ao usuário para cumprir requisitos de dados

• Podem ser de dois tipos:– Arquivo Lógico Interno (ALI)– Arquivo de Interface Externa (AIE)

• O nome “arquivo” refere-se a grupos de dados logicamente correlatos e não à sua implementação física

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Arquivo Lógico Interno (ALI)

• Um grupo lógico de dados ou de informações de controle, identificável pelo usuário, mantido dentro da fronteira da aplicação que está sendo contada.

• Armazena dados mantidos por um ou mais processos (transações) da aplicação em questão.– Ex: tabelas de banco de dados atualizadas pela

aplicação (não considerar chaves primárias do tipo identificador, como “id” ou “seqüência”).

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Arquivo de Interface Externa (AIE)

• Um grupo lógico de dados ou informações de controle, identificável pelo usuário, mantido fora da fronteira da aplicação que está sendo contada.

• Exemplos: – tabelas de banco de dados lidas pela aplicação, mas

mantidas por outra– Arquivos externos (gerados externamente)– Mensagens de dados (em um protocolo) gerados

externamente

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Atribuindo complexidade a um ALI/AIE

• Identificar os TERs e TEDs– TER – Tipo de elemento de registro

• Subgrupo de dados dentro de um ALI/AIE reconhecível pelo usuário

– TED – Tipo de elemento de dado• Campo único, não repetitivo e reconhecível pelo

usuário

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Tabela de referência - Complexidade de ALI’s e AIE’s

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Peso das Funções de Dados

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Funções de transação

• Representam a funcionalidade oferecida ao usuário para processar dados da aplicação

• Podem ser de três tipos:– Entrada Externa (EE)– Saída Externa (SE)– Consulta Externa (CE)

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Entrada Externa (EE)

• Cada transação de entrada é contada.• A transação deve atualizar uma base de

dados com inclusão, alteração ou exclusão.– Transação pode ser interpretada como uma

rotina/processo que executa um conjunto de ações atômicas que produz um resultado visível e de valor ao usuário do sistema.

– Pode ser mapeado em telas, formulários (em janelas), páginas, etc.

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Saída Externa (SE)

o Relatórios, telas, mensagens de erros e qualquer processo que é visível externamente ao sistema (caso de uso).

o Deve obrigatoriamente calcular ou criar dados derivados como detalhes de subtotais, arquivos intermediários internos ou alterar o resultado do comportamento do sistema.

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Consulta Externa (CE)

o É uma funcionalidade de consulta simples, que através de uma solicitação do usuário (uma entrada on-line), resulta na geração de uma resposta imediata sob a forma de uma saída on-line.

o Exemplo: consulta ao cadastro de clientes.

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Atribuindo complexidade a uma Função de Transação

• Identificar os TARs e TEDs– TAR – Tipos de arquivos referenciados

• Quantidade de ALI/ AIE mantidos (exceto CE) ou referenciados pela função de transação

– TED – Tipos de elementos de dados• Campos reconhecíveis pelo usuário, que cruzam a

fronteira da aplicação durante a função de transação

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Tabela de referência - Complexidade de EE’s

Pontuação• Para cada Entrada Externa será atribuído um número de Pontos de

Função, de acordo com a sua complexidade funcional relativa:– BAIXA (SIMPLES COMPLEXIDADE): 3 (três) Pontos por Função;– MÉDIA COMPLEXIDADE: 4 (quatro) Pontos por Função;– ALTA (COMPLEXA): 6 (seis) Pontos por Função.

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Complexidade de Saídas Externas

ITENS DE DADOS REFERENCIADOS (TED)

Nº DE ARQUIVOS REFERENCIADOS (TAR)

1 A 5 6 A 19 20 OU MAIS

Apenas 1 SIMPLES SIMPLES MÉDIA

De 2 ou 3 SIMPLES MÉDIA COMPLEXA

4 ou mais MÉDIA COMPLEXA COMPLEXA

Pontuação• Para cada Saída Externa será atribuído um número de Pontos de

Função, de acordo com a sua complexidade funcional relativa:– SIMPLES: 4 (quatro) Pontos por Função;– MÉDIA: 5 (cinco) Pontos por Função;– COMPLEXA: 7 (sete) Pontos por Função.

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Complexidade de Consultas Externas

ITENS DE DADOS REFERENCIADOS (TED)

Nº DE ARQUIVOSREFERENCIADOS

(TAR)1 A 5 6 A 19 20 OU MAIS

Apenas 1 SIMPLES SIMPLES MÉDIA

De 2 a 3 SIMPLES MÉDIA COMPLEXA

4 ou mais MÉDIA COMPLEXA COMPLEXA

Pontuação• Para cada Consulta Externa será atribuído um número de Pontos

por Função, de acordo com a sua complexidade funcional relativa:– SIMPLES: 3 (três) Pontos por Função;– MÉDIA: 4 (quatro) Pontos por Função;– COMPLEXA: 6 (seis) Pontos por Função

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Resumo dos pesos das Funções de Transação

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Resumo do Cálculo dos PF não ajustados

Contagem total - Pontos por função (não ajustado)

EE – Entradas Externas SE – Saídas Externas CE – Consultas Externas ALI – Arquivos Lógicos Internos AIE – Arquivos de interfaces ext.

Parametro de Medição

3 4 3 7 5

Contagem Fator de peso da Complexidade

baixa media alta

4 5 4 10 7

6 7 6 15 10

= = = = =

X X X X X

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Etapa 5: Determinar o Fator de Ajuste

• Fator de Ajuste de Valor (VAF)– Passo final na contagem de pontos de função– Avalia restrições de negócio adicionais do

software não consideradas pelos cinco tipos de funções.

– Todas as funções avaliadas na contagem de Pontos de Função são funções do software

– Baseado na influência de 14 Características Gerais do Sistema

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Fator de Ajuste

• O IFPUG (International Function Point Users Group), órgão responsável pela técnica, tornou o fator de ajuste opcional para adequar-se ao padrão ISO/IEC.

• O objetivo do fator é ajustar os pontos de função não-ajustados em ± 35% de acordo com a influência de 14 características gerais.

• No processo aqui apresentado, não será utilizado no cálculo final.

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Cálculo do Fator de Ajuste

• Características não funcionais interferem na complexidade do produto.

• Calcular o Fator de Ajuste:– Avaliar o impacto de cada uma das quatorze

características (próximo slide)• atribuir a cada característica um peso de 0 a 5.

– Calcular o nível de influência:• Somando-se os pesos de cada uma das

características.

– Aplicar a fórmula de cálculo do fator de ajuste (variação de + − 35%).

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Cálculo do Fator de Ajuste

Características Gerais:1. Comunicação de Dados

2. Processamento de Dados Distribuído (Funções Distribuídas)

3. Desempenho

4. Configuração do equipamento

5. Volume de Transações

6. Entrada de Dados On-Line

7. Interface com o usuário

8. Atualização On-Line

9. Processamento Complexo

10.Reusabilidade

11.Facilidade de Implantação

12.Facilidade Operacional

13.Múltiplos Locais

14.Facilidade de mudanças

É atribuída uma nota de 0 à 5 a cada uma das Características Gerais do Sistema correspondendo ao seguinte critério: (nenhuma influência, influência incidental, moderada, média, significante, essencial)

Fator de Ajuste:

Nt(total) = Nt

VAF = 0,65 + (0,01 X Nt(total))

(0,65 <= VAF <= 1,35)

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i=1

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Tamanho de produtos conhecidos*

Fonte: *Jones, Capers T., Estimating Software Costs, McGraw-Hill, 1998

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Correspondência aproximada entre PF e linhas de código

Fonte: http://www.qsm.com/FPGearing.html

LOC/FPProdutividade

 Linguagem Média Mediana Baixa Alta Média Cons

Access 35 38 15 47 -

JSP 59 - - - -

JavaScript 58 63 42 75 50

ASP 69 62 32 127 -

Java 62 63 53 77 80

Visual Basic 47 42 16 158 -

VBScript 36 34 27 50 50

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Fatores de McConnell

• Variação da produtividade em função da escala

PM – Pessoa Mês

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Aplicações da Técnica FPA

• Produtividade no desenvolvimento– Horas por PF

• Esforço de desenvolvimento– Produtividade (H/PF) * Tamanho (PF)

• Custo de software– Tamanho (PF) * Custo (R$/PF)

• Taxa de produção de software– PF/Mês; PF/Ano

• Taxa de manutenção de software– PF manutenção / PF aplicativo

Qual o valor / preço de um pontode função (R$/PF)?

• O valor R$/PF irá variar de acordo com as funcionalidades do software, considerando:– a produtividade e experiência da equipe nas

tecnologias e padrões;– o grau de qualidade solicitado pelo cliente;– a complexidade do software,– a quantidade de entregáveis (artefatos, documentos,

modelos, etc).

45FONTE: http://www.fattocs.com.br/blog/index.php/2012/04/569?lang=pt

Qual o preço de um PF?

• Em resumo, tudo aquilo que afeta custo de forma significativa mas que não tem relação direta com o tamanho medido pela APF acaba sendo computado no preço do ponto de função.

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Qual o preço de um PF em uma tecnologia específica?

• As tecnologias disponíveis para desenvolvimento de sistemas podem influenciar diretamente na produtividade (tanto positivamente quanto negativamente)

• Assim, é bastante comum no mercado a diferenciação do valor do PF (R$/PF) de acordo com a plataforma tecnológica (mainframe, web, cliente-servidor, etc) e a linguagem de programação (Cobol, C, Java, .net, etc).

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Licitações públicas com PF

• O Governo Federal aplica PF em contratos para desenvolvimento e manutenção de software (por recomendação do Tribunal de Contas da União).– PF são usados como medição para o pagamento e

verificação dos serviços.

• Na tabela http://www.fattocs.com.br/editais.asp, há exemplos de editais e valores. – Pode-se observar que a variação dos números é

muito significativa, com valores na faixa de R$100/PF a R$1.000/PF.

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EXEMPLOS E ESTUDO DE CASO

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Estudo de Caso: Sistema de Controle de Ponto

• O sistema tem por objetivo registrar a entrada e saída de funcionários de uma determinada empresa.

• O exemplo serve para ilustrar a técnica de PF. Portanto, o sistema é uma simplificação de um sistema real.

• A seguir, é apresentada uma pequena documentação necessária para compreensão do sistema e serve de base para o cálculo dos PF.

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Descrição do Sistema• No sistema de controle de pontos, um

trabalhador registra suas entradas e saídas do ambiente do trabalho.

• Caso o trabalhador esqueça o cartão de ponto, ele pode justificar tal ocorrência.

• O trabalhador também pode acompanhar a sua freqüência, onde o sistema apresenta os totais de horas trabalhadas em um determinado período.

• Cada trabalhador pode ter acesso apenas às suas informações.

• Além disso, o gerente pode emitir um relatório com as informações de freqüência de todos os funcionários de seu departamento.

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Visão do Sistema de Ponto

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Casos de Uso

Registrar freqüência Permite ao trabalhador inserir, alterar, excluir as informações de entrada e saída em uma data.

Registrar justificativa O trabalhador insere uma justificativa em caso de alteração ou exclusão de horário.

Acompanhar freqüência Exibe ao trabalhador o acompanhamento de seus registros de ponto em um período escolhido.

Emitir relatório de freqüência

Permite ao gerente acompanhar o registro de presença dos trabalhadores em um determinado período informado.

Efetuar Logon Permite que o funcionário (trabalhador ou gerente) efetue a autenticação no sistema e, a partir deste ponto, escolher as opções disponíveis para acesso ao sistema dependendo do perfil do usuário.

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Diagrama de Classes de Domínio

Observar que a classe Funcionário faz parte de outro sistema (Controle de Segurança) e a aplicação de controle de ponto apenas faz referência a ela.

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Modelo de Banco de Dados (ER)

Observe que a classe Justificativa (do modelo de classes) foi mapeada para duas tabelas: JUSTIFICATIVA e LINHAS.

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Transações (Campos e Arquivos Referenciados)

Transação (Tela/Rel)

Campos Arquivo (Tabela)

Logon Matricula, Senha, Mensagens, Comando Funcionário

Registro de Ponto Indicador de entrada e saída, Mensagens, Comando

Apontamento (Ponto)

Consultar Freqüência Data do ponto, Horário de entrada, Hora de saída, Mensagens, Comando

Apontamento

Registrar (incluir) freqüência com Justificativa

Indicador de entrada ou saída, Horário, Justificativa, Mensagens, Comando

Apontamento, Justificativa

Excluir Apontamento Mensagens, Comando Apontamento, Justificativa

Alterar Apontamento Horário anterior, Horário novo, Justificativa, Mensagens, Comando

Apontamento, Justificativa

Acompanhar Freqüência

Data inicial, Data final, Total de horas no período, nome do funcionário, data do ponto, horário do ponto, indicador de ent/saída, justificativa, Mensagens, Comando

Apontamento, Justificativa,

Funcionário

Emitir Relatório de Freqüência

Data Inicial, Data final, Matricula, Nome, Total de horas, Quantidade de Justificativas, Total de horas geral, Mensagens, Comando

Apontamento, Justificativa,

Funcionário

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Contagem: Entradas Externas

Descrição da função TAR TEDCompl

ex.PF

Registro de Ponto 1 3 S 3

Registrar (incluir) freqüência com Justificativa

2 5 M 4

Excluir Apontamento 2 2 S 3

Alterar Apontamento 2 5 M 4

 TOTAL (EE)     14

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Contagem: Saídas Externas

Descrição da função TAR TEDCompl

ex.PF

Logon 1 4 S 4

Acompanhar Frequencia 3 10 M 5

Emitir Relatório de Frequencia 3 9 M 5

 TOTAL (SE)     14

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Contagem: Consultas Externas

Descrição da função TAR TED Complex PF

Consultar Freqüência 1 5 S 3

TOTAL (CE)      3

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Contagem: Arquivos Lógicos Internos

Descrição da função TER TED Complex. PF

Apontamento 1 4 S 7

Justificativa 1 3 S 7

 TOTAL (ALI)     14

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Contagem: Arquivos de Interface Externa

Descrição da função TER TED Complex PF

Funcionário 1 4 S 5

TOTAL (AIE)      5

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Contagem Final de PF (não ajustados)

Item PF Brutos

Entradas Externas 14

Saídas Externas 14

Consultas Externas 3

Arquivos Lógicos Internos 14

Arquivos Lógicos Externos 5

Pontos Função (não-ajustados) 50

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Exercício 1

• Utilizando a definição do sistema para o consultório odontológico (ver material anexo):– Elabore a documentação dos

requisitos/funcionalidades do sistema;– Calcule os pontos de função não ajustados do

sistema;– Calcule os pontos de função considerando os fatores

de ajuste: sistema on-line (na web), desenvolvido para alta disponibilidades, prevendo o reuso de componentes, com poucas transações e desempenho médio.

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Exercício 2

• Considere a tela para uma aplicação de cadastro (ver figura no próximo slide)

• Aplique a técnica de estimativa de pontos de função para calcular os PF não ajustados.

• Para calcular os PF não ajustados você terá que modelar o banco de dados a partir da tela em questão. Considere um modelo de dados normalizado.

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Formulário de Cadastro “Criar Conta email”

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Exercício resolvido.Contagem de Pontos de Função – Transações para incluir, alterar,

excluir e consultar “Mercadorias em Estoque”.

67

Contagem de Pontos de Função

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Exercício resolvido.Estimativas

• Considere um projeto estimado em 100 PF• Numa fase que corresponde a 20% do Projeto• Numa equipe de 4 pessoas• Considerando uma produtividade média de 20 horas/PF• Considerando uma jornada de 6 horas diárias• Considerando um valor de R$35,00 o valor de 1h de

Trabalho

– Calcule os valores• Do tamanho em PF dos 20% do projeto• Do Esforço total em horas• Do Prazo em dias• Do Custo em R$

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Estimativas. Resolução

• 20% de 100 PF = 20 PF• Esforço - 20hs/PF então: 20hs/PF x 20PF = 400h• Prazo - 400h/(4 x 6) = 16,7 Dias• Custo - 400h x R$ 35,00 = R$ 14.000,00

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Referências

• Paula Filho, Wilson de Pádua. Engenharia de Software - Fundamentos, Métodos e Padrões. 2ª. edição. LTC, 2003.

• Carlos Eduardo Vasquez, Guilherme Siqueira Simões, Renato Machado Albert. ANÁLISE DE PONTOS DE FUNÇÃO: medição, estimativas e gerenciamento de projetos de software. Érica, 2003.– http://www.fattocs.com.br/citacao-livro-apf.asp