Мифический человеко-месяц

Автор: Фредерик Брукс

Такой смоляной ямой в последнее десятилетие было программирование больших систем: в ней сгинул не один большой и сильный зверь. По большей части это происходило в области систем, где мало кому удалось реализовать спецификации, уложиться в график и бюджет. Большие и малые, массивные и жилистые - одна за другой эти команды увязли в смоле. Казалось, ничто в отдельности не вызывает трудностей - одну лапу всегда можно вытащить. Но накопление действующих одновременно и взаимовлияющих факторов все более и более замедляет движение. Вызывает удивление неприятность возникшей проблемы, и распознать ее сущность нелегко. Но нужно это сделать, если мы собираемся решить ее.




Я пользуюсь практическим правилом, согласно которому программный продукт стоит, по меньшей мере, втрое дороже, чем просто отлаженная программа с такой же функциональностью.

Компонент программного комплекса стоит, по крайней мере, втрое дороже, чем автономная программа с теми же функциями. Стоимость может увеличиться, если в системе много компонентов.

Программист, подобно поэту, работает почти непосредственно с чистой мыслью. Он строит свои замки в воздухе и из воздуха, творя силой воображения. Трудно найти другой материал, используемый в творчестве, который столь же гибок, прост для шлифовки или переработки и доступен для воплощения грандиозных замыслов. (Как мы позднее увидим, такая податливость таит свои проблемы).

Программные проекты чаще проваливаются из-за нехватки календарного времени, чем по всем остальным причинам вместе взятым.

Все программисты - оптимисты.

При создании же программ мы имеем дело с чрезмерно податливым материалом. Программист осуществляет свои построения на основе чистого мышления - понятий и очень гибких их представлений. Поскольку материал столь податлив, мы не ожидаем трудностей при реализации, отсюда и наш глубокий оптимизм. Из-за ошибочности наших идей возникают ошибки в программах. Следовательно, наш оптимизм не имеет оправдания.

Число занятых и число месяцев являются взаимозаменяемыми величинами лишь тогда, когда задачу можно распределить среди ряда работников, которые не имеют между собой взаимосвязи. Это верно, когда жнут пшеницу или собирают хлопок, но в системном программировании это далеко не так.

В течение ряда лет при планировании разработки программного обеспечения я пользуюсь следующим эмпирическим правилом:

1/3 - планирование,

1/6 - написание программ,

1/4 - тестирование компонентов и предварительное системное тестирование,

1/4 - системное тестирование при наличии всех компонентов.

Короче, программист, зарабатывающий 20 тысяч долларов в год, может быть в десять раз продуктивнее программиста, зарабатывающего 10 тысяч долларов. Правда, возможно и обратное. Полученные данные не выявили какой-либо корреляции между стажем работы и производительностью. (Я не уверен, что это всегда справедливо).

Миллз предложил, чтобы на каждом участке работы была команда разработчиков, организованная наподобие бригады хирургов, а не мясников. Имеется в виду, что не каждый участник группы будет врезаться в задачу, но резать будет один, а остальные оказывать ему всевозможную поддержку, повышая его производительность и плодотворность.

Пока достаточно сказать, что вся система в целом должна обладать концептуальным единством, и необходим системный архитектор, чтобы проектировать ее целиком, в нисходящем направлении.

Я убежден, что концептуальная целостность является важнейшей характеристикой системного проекта. Лучше убрать из системы отдельные необычные возможности и усовершенствования и реализовать единый набор конструктивных идей, чем оснастить ее многими хорошими, но невзаимосвязанными и несогласованными идеями.

Использование облегчается, только если выигрыш времени при задании функции превышает время, потраченное на обучение, запоминание и поиск руководств.

Архитектор системы, как и архитектор здания, является представителем пользователя. Его задача - использовать все свои профессиональные и технические знания исключительно в интересах пользователя, а не продавца, изготовителя и т.п.

Архитектура и разработка должны быть тщательно разделены. Как сказал Блау (Blaauw), "архитектура говорит, что должно произойти, а разработка - как сделать, чтобы это произошло".

Разработка проекта для заданной архитектуры требует и допускает столько же творческой деятельности, новых идей, изобретательности, как и проект внешних спецификаций. Практически, коэффициент стоимость/эффективность созданного продукта больше зависит от исполнителя, а простота его использования - от архитектора.

Концептуальная целостность требует, чтобы система отражала единую философию, и технические условия, в том виде, в котором они будут видны пользователю, проистекали от малого числа авторов.

Если ответственность за спецификацию функций отделить от ответственности за быстрое создание недорогого продукта, то чем сдержать изобретательский энтузиазм архитектора?

Принципиальное решение - обеспечение всестороннего, тщательного и доброжелательно обмена информацией между архитектором и разработчиком. Однако имеются и более тонкие решения, которые заслуживают внимания.

Первый проект архитектора стремится к скромности и ясности. Архитектор понимает, что не знает, чем занимается, поэтому он занимается этим со старанием и самоограничением.

Эта вторая система таит наибольшие опасности для проектировщика. При работе над третьей и последующими системами закрепляется полученный ранее опыт в отношении общих характеристик таких систем, а различия между ними выявляют те части опыта, которые носят частный характер и не могут быть обобщены.

Общая тенденция заключается в перегруженности проекта второй системы идеями и украшательствами, благоразумно отложенными в сторону при работе над первым проектом.
Эффект второй системы имеет и другое проявление, кроме простого украшательства функциями. Это - склонность к усовершенствованию методов, само существование которых стало анахронизмом благодаря изменениям в базовых принципах системы.

Инструкция должна не только описывать все, что видит пользователь, в том числе все интерфейсы, но и воздерживаться от описания того, чего пользователь не видит. Последнее - забота разработчика, и здесь свобода его решений не должна быть ограничена. Архитектор всегда должен быть готов показать пример реализации любой описанной им функции, но он не должен пытаться навязывать определенную реализацию.

В большинстве компьютерных проектов наступает день, когда оказывается, что машина и руководство по ее использованию не согласуются. В последующем конфликте обычно проигрывает руководство, поскольку его можно изменить значительно быстрее и меньшей ценой, чем машину. Однако это не так, если существует несколько реализаций. Тогда временные и финансовые издержки, связанные с исправлением машины с ошибками, могут быть ниже, чем связанные с переделкой машин, верно следовавших руководству.

Лучший друг менеджера проекта - его постоянный противник, независимая организация, тестирующая продукт. Группа проверяет соответствие машин и продуктов спецификациям и выступает пособником дьявола, указывая на все замеченные дефекты и несоответствия. Каждой организации, ведущей разработки, нужна такая независимая группа технического аудита, которая должна быть неподкупна.

Последний анализ в качестве независимого аудитора осуществляет покупатель. В безжалостном свете практического применения станет, виден каждый огрех. Группа тестирования продукта как раз заменяет покупателя, настроенного на поиск ошибок.
Отставание от графика, несоответствие функциональности, системные ошибки - все это из-за того, что левая рука не знает, что творит правая. По ходу работы участвующие в ней несколько бригад понемногу изменяют функции, размер, быстродействие своих программ, явно или косвенно меняют допущения относительно входных данных и использования выходных.

Рабочая тетрадь проекта является не столько отдельным документом, сколько структурой, налагаемой на все документы, которые будут созданы во время выполнения проекта.

Все документы проекта должны входить в эту структуру, включая цели, внешние спецификации, спецификации интерфейсов, технические стандарты, внутренние спецификации и административные записки.

Если исследовать генеалогию руководства пользователя по какому-нибудь аппаратному или программному продукту, можно проследить не только идеи, но и множество отдельных предложений и параграфов, вплоть до первой памятной записки, предлагающей продукт или поясняющей первый проект. Для составителя документации ножницы и клей - такая же важная вещь, как перо.

Раз это так, и завтрашние руководства для готового продукта развиваются из сегодняшних памятных записок, очень важно правильно определить структуру документации.

Сегодняшние системные технологии, я думаю, делают предпочтительнее ведение рабочей тетради в файле прямого доступа с полосками, помечающими измененные части, и датами внесения изменений.

Если над проектом работает n человек, то существует (n²-n)/2 интерфейсов, через которые может происходить обмен данными, и потенциально существует почти 2ⁿ групп, внутри которых должно происходить согласование.

Цель организации работы состоит в сокращении необходимого объема обмена информацией и согласования.

В действительности, организация в виде дерева возникает как структуризация полномочий и ответственности. Принцип, что никто не может быть слугой двух господ, требует, чтобы структура полномочий была древовидной. Однако структура обмена информацией не столь ограничена, и дерево является мало пригодным приближением структуры общения, которая является сетью.

В чем назначение продюсера? Он собирает бригаду, распределяет работу и устанавливает график ее выполнения. Он занимается приобретением необходимых ресурсов. Это означает, что большая часть его функций состоит в общении, которое направлено вне бригады, - вверх и в стороны. Он устанавливает схему связи и предоставления отчетности внутри бригады. Наконец, он обеспечивает выполнение графика, осуществляя маневр ресурсами и меняя организацию в соответствии с новыми обстоятельствами.

А что же технический директор? Он постигает проект, который должен быть реализован, выявляет его составляющие, определяет, как он будет выглядеть внешне, и делает эскиз внутренней структуры. Он обеспечивает единство и концептуальную целостность проекта в целом и таким образом способствует ограничению сложности системы. При возникновении технических проблем он изыскивает их решения или при необходимости изменяет системный проект.
Одно и то же лицо может быть продюсером и техническим директором.


Во-вторых, в больших проектах выполнение каждой из функций требует полного рабочего дня или даже больше. Продюсеру трудно передать кому-либо достаточную часть своих обязанностей, чтобы высвободить время для технической работы. Директору невозможно передать свои обязанности, не нанося ущерба концептуальной целостности проекта.

Продюсер может быть начальником, а директор - его правой рукой.

Очевидно, продюсер должен объявить о полномочиях директора в технической области и в высшей степени укреплять их в возникающих спорных ситуациях.


Что хуже всего получается у менеджеров проектов, - так это использование технического гения людей, не очень сильных в администрировании. 

Директор может быть начальником, а продюсер - его правой рукой.

Полагаю, что продюсер в качестве начальника более подходит для больших поддеревьев действительно крупных проектов.


Линейная экстраполяция данных, относящихся к коротким задачам, бессмысленна. Если экстраполировать время, за которое можно пробежать стометровку, то окажется, что можно пробежать милю менее чем за три минуты.

Остальное время терялось из-за отказов машины, на небольшие срочные посторонние задания, совещания, писание бумаг, дела фирмы, болезни, личное время и т.д. Короче оценки исходили из нереалистичного предположения о том, какая часть рабочего времени отводится непосредственно работе.

В работе оценивания сложности я придерживаюсь той линии, что компиляторы втрое хуже обычных пакетных прикладных программ, а операционные системы втрое хуже компиляторов.

Производительность, измеренная в элементарных операциях, оказывается постоянной, что кажется разумным, если учитывать, сколько времени нужно думать над оператором, и сколько ошибок может в нем быть.

При использовании подходящего языка высокого уровня производительность можно повысить в пять раз.

Нередко можно встретить человека, выражающего ужас по поводу того, что в машине, имеющей 2 Мбайт памяти, под операционную систему может быть отведено 400 Кбайт.

Как и для всякой цены, плох не большой размер как таковой, а размер, не вызываемый необходимостью.

Во-первых, организовать обучение технике программирования, а не просто полагаться на природный ум и предшествующий опыт.

Программист, ломающий голову по поводу нехватки памяти, часто поступит лучше всего, оставив в покое свой код, вернувшись назад и хорошенько посмотрев свои данные. Представление - суть программирования.