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viernes, 24 de junio de 2016

Requerimientos funcionales: Los niveles de granularidad

Este artículo es una contribución de Carlos Eduardo Vazquez Guilherme Siqueira Simões y Gustavo Siqueira Simões de FATTO, empresa de Consultoría y Sistemas referente en la medición, estimación y requisitos de software. Este contenido forma parte de su nuevo Curso Online de Ingeniería de requisitos.


Imagen de: iStockPhoto / Brillianata

En la Ingeniería de requerimientos y en el desarrollo de software, el nivel de granularidad es la mayor o menor amplitud de la descripción del comportamiento esperado para el software en una especificación funcional.

En esencia, la granularidad define que tan detallada o tan general es la descripción de una funcionalidad de software.

Las distintas etapas de un proyecto de desarrollo de software requieren distintos niveles de granularidad en la descripción de los requisitos funcionales: En etapas tempranas del proyecto, se requiere una visión amplia del alcance, mientras que en etapas avanzadas se necesita tener un nivel de granularidad mayor, es decir, una visión profunda del software.

En este artículo presentamos los distintos niveles de granularidad que se pueden definir para requisitos funcionales (RF), según su objetivo sea de usuario, agregado o de subfunción.

Presentamos a continuación el artículo Los niveles de granularidad en los requerimientos funcionales.

Los requerimientos funcionales y no funcionales

Todo software posee al menos dos dimensiones de requerimientos: funcional y no funcional. Los requerimientos funcionales (RF) describen el comportamiento del software para proporcionar tareas y servicios a sus usuarios. Estos tipos de requerimientos están relacionados a lo qué el software debe hacer. 

Por otra parte, los requerimientos no funcionales (RNF) están relacionados al cómo las funcionalidades del software serán entregadas a sus usuarios y pueden incluir aspectos de calidad, técnicos, ambientales y organizacionales.

Teniendo en cuenta un sistema de cajero automático de un banco se podría suponer los siguientes ejemplos para los dos tipos de requerimientos:

  • RF: Consultar saldo de la cuenta corriente (el qué).
  • RNF: Toda transacción debe ser completada en un máximo de 30 segundos (el cómo).

Aunque no sea una regla, el Requerimiento funcional se acostumbra manifestar sobre un componente o parte especifica del sistema. El Requerimiento no funcional, por lo contrario, se acostumbra manifestar de manera general y se aplica a todo o casi todo el software.

Para la Ingeniería de requisitos los dos tipos son igualmente relevantes: ambos deben ser identificados, analizados, especificados, modelados y gestionados. Sin embargo, hay algunas diferencias entre estos dos tipos de requerimientos que valen la pena comentar por separado. 

El tema de los Requerimientos no funcionales (RNF) será tratado en otro artículo. Este artículo enfocará los RF, con el objetivo de presentar sus niveles de granularidad y porque su importancia en el trabajo de la Ingeniería de Requerimientos.

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Los niveles de granularidad

Continuando con el ejemplo del sistema de cajero automático, las siguientes descripciones podrían estar presentes en su especificación de requerimientos: 

  1. Realizar transacciones con la cuenta corriente.
  2. Transferir una cifra de una cuenta corriente para otra cuenta corriente.
  3. Validar la tarjeta y la contraseña del cliente.
  4. Garantizar que la suma de todas las transacciones del cliente en el día no puede ser superior a $5,000.

Aunque estos cuatro ejemplos sean casos validos de requerimientos funcionales, es posible percibir que el nivel de detalle (o granularidad) entre ellos es distinto. 

Lo más frecuente es que una especificación presente los requerimientos en distintos niveles de granularidad, los cuales están relacionados con el tipo de objetivo asociado al requerimiento. 

La siguiente figura ilustra la relación entre estos objetivos y el nivel de granularidad, utilizando una clasificación de tres niveles (agregado, usuario, subfunción) propuesta por Cockburn (2000) para casos de uso y generalizada por los autores para requerimientos funcionales. 

Esta clasificación no significa que el proceso de la ingeniería de requerimientos deba utilizar una estrategia de desarrollo por descomposición funcional.



Objetivo de usuario

El requerimiento con objetivo de usuario es el que:

  • Abarca una única tarea bajo la responsabilidad de un único individuo;
  • Es realizado en el momento en que el usuario posee todo lo que es necesario para que la tarea sea completada hasta el límite de su responsabilidad en el flujo operativo donde está contenida. 

Al final de la tarea, el usuario alcanza su propósito, está satisfecho y no hay nada más que necesite hacer. Una vez que el requerimiento fue completado, todo lo que debería ser hecho para tratar un evento externo fue hecho. Esta tarea es casi siempre parte de un proceso de negocio que puede tener un flujo operativo más amplio y por esto puede aún no estar completa. Sin embargo, la perspectiva relevante en este caso no es del proceso de negocio, es de la tarea.

En general, si un trabajo involucra más de un individuo es porque hay más de una tarea presente en el contexto. Hay excepciones como un retiro en la cuenta corriente en la sucursal del banco donde dos individuos participan: la caja del banco que solicita e informa datos para el retiro y el cliente que informa la contraseña.

Esta es la granularidad del ejemplo 2 ("Transferir una cifra de una cuenta corriente para otra cuenta corriente."). Es una única tarea (seguramente compuesta por varios pasos y reglas), bajo la responsabilidad de un único individuo que al final de todos los pasos está satisfecho con el objetivo alcanzado: una cifra fue transferida a otra cuenta corriente.

Objetivo agregado

El requerimiento en este nivel agrega varios requerimientos con objetivo de usuario en una única especificación de más alto nivel. Tanto más alto sea su nivel, más generales son sus objetivos y para que un objetivo de nivel más alto sea alcanzado, otros objetivos de nivel más bajo deben ser alcanzados primero.

Este tipo de requerimiento está relacionado a objetivos más generales y su amplitud está asociada a objetivos colaborativos o asociados a procesos de negocio de alto nivel. No es relativo a una única tarea, por lo contrario, agrega un conjunto de tareas de uno o más usuarios. Esta es la granularidad del ejemplo 1 (“Realizar transacciones con la cuenta corriente.”).

¿Cuáles son las tareas asociadas a este tipo de requerimiento? Tal vez sean obvias para los lectores de la especificación (los interesados) o tal vez aún no sean conocidas. Sin embargo, es sabido que hay actividades a realizar para levantar (refinar) este requerimiento. Lo que importa es que ya está claro que este requerimiento está dentro del alcance del software a ser desarrollado.

Sin embargo, algunos requerimientos funcionales (RF) de este tipo poseen patrones que eliminan la necesidad de proporcionar más detalles. Un ejemplo clásico son los formularios CRUD (Create, Read, Update, Delete) para el usuario mantener datos en el software. Es muy común que esto sea expresado como: “El sistema debe mantener productos.”. Hay un conocimiento tácito entre los interesados que el verbo “mantener” agrega las tareas del CRUD. Por lo tanto queda claro que el software debe permitir al usuario realizar las siguientes tareas: agregar, modificar, eliminar y consultar datos de producto. 

Objetivo de Subfunción

Estos requerimientos son pedazos de requerimientos con objetivo de usuario; están relacionados a un conjunto de pasos o a reglas de una o más tareas de los usuarios.

El requerimiento en nivel de subfunción que representa un conjunto de pasos describe el cambio de datos en los dos sentidos entre el usuario y el software; y entre el software y los requerimientos de almacenamiento. Esto es el caso del ejemplo 3 (“Validar la tarjeta y la contraseña del cliente.”). Cada tipo de transacción que utiliza la cuenta corriente (ej.: retiro, transferencia, pago, etc.) exige el mismo conjunto de pasos descrito por el ejemplo 3, que se podría suponer como: 

  • Verificar si la tarjeta es válida.
  • Verificar si la transacción elegida es compatible con el tipo de tarjeta.
  • Verificar si la contraseña informada es correcta.
  • Incrementar el control de errores de contraseña en caso que la contraseña informada sea incorrecta.
  • Cambiar a cero el control de errores de contraseña en caso que la contraseña informada sea correcta. 

Validar la tarjeta y contraseña del cliente no es el objetivo del cliente al utilizar el sistema de cajero automático, sin embargo son pasos necesarios y intermediarios para alcanzar su objetivo: por ejemplo, hacer un retiro.

El requerimiento en el nivel de subfunción que está relacionado a reglas, en general se vincula a las leyes que gobiernan el negocio y describen de manera que complementan los procesos de negocio. También llamadas muchas veces como reglas de negocio. La regla puede describir políticas corporativas, reglamentos gubernamentales o estándares de la industria por los cuales el software debe estar subordinado.

Esto es el caso del ejemplo 4 (“Garantizar que la suma de todas las transacciones del cliente en el día no puede ser superior a $5,000.”). Las reglas de negocio muchas veces son compartidas entre varios RF, hasta entre distintos productos de software en la empresa.

¿Por qué se debe estar atento al nivel de granularidad de los requerimientos funcionales?

En una visión simplificada se puede decir que hay dos momentos clave donde una especificación de requerimientos es necesaria:

A. Proporcionar una visión amplia del software (y tal vez aún no profunda)

B. Proporcionar una visión profunda del software (de una parte o del todo)

El caso A es muy común en etapas tempranas de proyectos. El objetivo en este momento es primero obtener una visión amplia del alcance para, por ejemplo: planificar el proyecto, estimar un orden de magnitud de costo o plazo, o hacer un análisis de factibilidad. Un documento de visión es un ejemplo de documento que cumple este propósito. Especificar los requerimientos funcionales en el nivel agregado es suficiente y más adecuado a este caso. El costo para obtener información y especificar en un nivel de granularidad más bajo puede significar desperdicio de esfuerzo para detallar lo que no es necesario.

Entonces el documento de requerimientos tendrá la mayoría de los Requerimientos funcionales especificados en el nivel agregado. Es posible también que haya especificaciones en el nivel de usuario o subfunción, esto no es un error. A veces puede ser interesante especificar los requerimientos funcionales más críticos (no todos o la mayoría) en un nivel más detallado, sea para facilitar la comprensión del alcance por el interesado o permitir una estimación con menos incertidumbre.

El principal propósito para especificar requerimientos en niveles agregados es establecer áreas de proceso objeto de informatización y/o automatización para que las necesidades de negocio queden resueltas.

Si el objetivo de la especificación es proporcionar una visión profunda de parte o de todo el software, por ejemplo para iniciar su desarrollo, la existencia de requerimientos funcionales en el nivel agregado puede significar que varias decisiones sobre el alcance todavía siguen pendientes. O sea, hay trabajo de levantamiento de requerimientos que debe ser hecho.

Para este propósito, el nivel de granularidad más adecuado es del objetivo del usuario pues es el único que proporciona una definición de alcance del software de manera inequívoca; no hay dudas sobre lo que es abarcado. Esto es también el único nivel de descripción de procesos que puede ser estandarizado y consecuentemente es el nivel utilizado por todos los métodos de medición de tamaño funcional adherentes a la norma ISO/IEC 14143.

Consecuentemente, lo más común es que un documento de requerimientos tenga los requerimientos especificados en su mayoría con el objetivo de usuario. requerimientos funcionales en el nivel agregado puede estar presente sólo cuando es el caso de que esté claro a todos los interesados que tareas son abarcadas por dicho requerimiento.

La definición de un requerimiento en el nivel de subfunción es adecuada cuando el comportamiento especificado es común y compartido por varias otras tareas que el software entrega a los usuarios. Esto hace con que la especificación de requerimientos sea más fácil de modificar en respuesta a cambios, pues disminuí la redundancia de información al evitar describir el mismo conjunto de pasos o reglas más de una vez. También ayuda a alcanzar una especificación más consistente.

Conclusión

Aunque el concepto de los niveles de granularidad del requerimiento funcional sea sencillo, en términos prácticos se percibe que muchos ingenieros de requerimientos no están atentos a esto cuando elaboran las especificaciones. Tener en cuenta los niveles de granularidad ayuda a definir el esfuerzo adecuado para ser dedicado a la elaboración de la especificación y también a alcanzar una especificación de requerimientos de mejor calidad.

El estándar 830 de la IEEE presenta los siguientes criterios para evaluar la calidad de una especificación de requerimientos: correcta, completa, clara (no ambigua), consistente, modificable, priorizada, verificable, trazable.

Siendo el propósito de la especificación de proporcionar una visión profunda del alcance, estar atento al nivel de granularidad del requerimiento funcional (RF) permite que: 

  • Se descubra que la especificación puede no estar completa cuando hay requerimientos funcionales (RF) agregados.
  • Se proporcione la comprensión del alcance sin ninguna ambigüedad con respeto a las tareas que el software entregará cuando se enfoca el requerimiento funcional (RF) con objetivo de usuario. 
  • Se genere un documento de requerimientos más fácil de mantener y consecuentemente más consistente al especificar los requerimientos funcionales (RF) adecuados con objetivo de subfunción.

¿Y qué opinas tú?

¿Aplicas la ingeniería de requerimientos en tu empresa? ¿Consideras los niveles de granularidad al documentar los requerimientos funcionales? ¿Cuales son los pasos que sigues para identificar y clasificar los requerimientos de software?

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Referencias

COCKBURN, A. Writing Effective Use Cases. Boston, MA: Addison-Wesley, 2000.

COSMIC. COSMIC Measurement Manual: 4.0.1. Common Software Measurement International Consortium, 2015.

IEEE. IEEE Std. 830–1998: IEEE Recommended Practice for Software Requirements Specifications. New York, NY: IEEE Computer Society, 1998.

INTERNATIONAL FUNCTION POINT USERS GROUP. Function Point Counting Practices Manual. Release 4.3.1. New Jersey, NJ: IFPUG, 2010.

VAZQUEZ, C.; SIMÕES, G.; ALBERT, R. Análise de Pontos de Função, Medição, Estimativas e Gerenciamento de Projetos de Software. São Paulo: Saraiva, 2013.

VAZQUEZ, C.; SIMÕES, G. Engenharia de Requisitos: Software Orientado ao Negócio. Rio de Janeiro: Brasport, 2016.

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