Dissertação de Mestrado de Claudiomir Selner - 1999

 

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Dissertação de Mestrado de Claudiomir Selner - 1999

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO CLAUDIOMIR SELNER ANÁLISE DE REQUISITOS PARA SISTEMAS DE INFORMAÇÕES, UTILIZANDO AS FERRAMENTAS DA QUALIDADE E PROCESSOS DE SOFTWARE Dissertação submetida à Universidade Federal de Santa Catarina para obtenção do grau de Mestre em Engenharia FLORIANÓPOLIS AGOSTO 1999

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2 ANÁLISE DE REQUISITOS PARA SISTEMAS DE INFORMAÇÕES, UTILIZANDO AS FERRAMENTAS DA QUALIDADE E PROCESSOS DE SOFTWARE CLAUDIOMIR SELNER Esta dissertação foi julgada adequada para obtenção do Título de Mestre em Engenharia, especialidade em Engenharia de Produção e Sistemas e aprovada em sua forma final pelo Programa de Pós-graduação. __________________________________ Prof. Ricardo Miranda Barcia, Ph. D. Coordenador do Curso de Pós-Graduação Banca Examinadora: ___________________________________ Prof. Paulo Maurício Selig, Dr. (Orientador) ___________________________________ Prof. Roberto Carlos dos Santos Pacheco, Dr. ___________________________________ Prof. Carlos Alberto Heuser, Dr.

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3 Deus eterno e Pai querido, como lhe sou grato pelo seu imensurável amor, amor esse que me criou e me mantém seguro em comunhão com o seu Espírito, por causa de Jesus, o Messias prometido, o Cristo que tornou essa comunhão possível através de seu sacrifício na cruz. Amor esse, capaz de presentear-me com a abundância de todas as graças na forma de saúde, capacidade intelectual, alimentos e incontáveis outras coisas necessárias para que hajam condições de vida, desde o ar que respiro até a medida certa da luz do sol, para que não me queimem os olhos. Quantas palavras seriam necessárias para que meu louvor fosse completo? Perdoa-me, ó Deus eterno, porque o meu louvor é miserável, e sonda-me, e conheça os meus pensamentos e o tamanho da satisfação que me concede, e conhecerá o tamanho da intenção do meu louvor. Ajuda-me, ó eterno, que em todas a situações eu lhe permaneça fiel e nessa fidelidade não me esqueça de repartir as bênçãos que me concede com aqueles a quem o Senhor ama, a saber, a humanidade sobre a face da terra e especialmente aqueles que a abundância do seu amor colocou em meu caminho: aqueles entes queridos que se compadecem de mim e que por mim clamam a ti nos momentos em que as dificuldades me sobrevém. Por eles eu vos suplico: abençoa-os ó Pai de amor, o Senhor os conhece e também às suas necessidades.

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4 Às minhas queridas mulheres: Mara (minha esposa, minha companheira), Ester e Raquel (minhas filhinhas, minhas flores), mãe e oma Schnneider , motivos de sentimentos intensos. Ao meu pai, que já foi chamado e está sob os cuidados do Deus eterno fora do mundo que conhecemos. Ao Prof. Salvador Antônio dos Santos, amigo querido que no passado ajudou-me a estabelecer parte do fundamento sobre o qual essa dissertação foi construída.

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5 AGRADECIMENTOS Muitas entidades e pessoas serviram ao propósito dessa pós-graduação ser realizada e desse trabalho ser concluído. O maior risco, e medo, é o de que alguma delas possa não vir a ser referenciada, ainda assim, não há como deixar de dizer muito obrigado: à Universidade do Estado de Santa Catarina, que patrocinou e permitiu-me o acesso a esse curso, aos professores da Universidade Federal de Santa Catarina, que aceitaram o desafio de levarem a Joinville esse curso, à equipe da Kugel, que manteve essa empresa sob controle, enquanto os estudos eram desenvolvidos, e que serviu como laboratório para os experimentos realizados, ao meu primeiro orientador nesse trabalho, professor Plínio Stange, ainda que esse agradecimento humano não lhe seja mais útil, mas em sua memória, até mesmo para que fique registrado à posteridade a relevância de um trabalho bem iniciado, ao meu segundo orientador, professor Paulo Maurício Selig, que aceitou o desafio de “embarcar nesse bonde em movimento” (em virtude do falecimento do professor Plínio Stange) e ainda assim conseguiu tomar conta da sua direção, à minha querida esposa, Rosana Mara, pelo trabalho que teve na revisão do texto, aos membros da banca examinadora, pelas apreciações e considerações feitas, que contribuiram para o enriquecimento desse trabalho.

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6 SUMÁRIO LISTAS DE FIGURAS .........................................9 RESUMO ....................................................11 PALAVRAS-CHAVES .........................................11 ABSTRACT ..................................................13 KEY-WORDS ...............................................14 INTRODUÇÃO ...............................................15 I — CONSIDERAÇÕES GERAIS ................................15 II — PORQUE VALE A PENA RESOLVER O PROBLEMA? ............16 III — QUAIS OS RESULTADOS ESPERADOS DO MODELO A SER PROPOSTO ....................................18 IV — ESTRUTURA DO TRABALHO ..............................20 CAPÍTULO 1 — CONCEITOS SOBRE SISTEMAS .....................22 1.1 — A TEORIA GERAL DOS SISTEMAS .......................23 1.2 — OS SISTEMAS ABERTOS ...............................25 1.3 — OS SISTEMAS SOCIAIS ...............................27 1.4 — AS ORGANIZAÇÕES SOCIAIS ...........................28 1.5 — OS SUBSISTEMAS GERENCIAIS .........................29 1.6 — SISTEMAS DE INFORMAÇÕES ...........................32 1.7 — CONCLUSÃO .........................................35 CAPÍTULO 2 — CONCEITOS SOBRE QUALIDADE ...................36 2.1 — DEFININDO QUALIDADE ...............................36 2.2 — SISTEMAS PARA A QUALIDADE .........................38 2.3 — NORMAS E PADRÕES DE QUALIDADE .....................42 2.4 — QUALIDADE EM SOFTWARE .............................45 2.4.1 — QUALIDADE DE PRODUTO DE SOFTWARE ..............45 2.4.1.1 — NORMA ISO/IEC 14598 .......................46 2.4.1.2 — NORMA ISO/IEC 12119 .......................46 2.4.1.3 — NORMA ISO/IEC 9126 (NBR 13.596) ...........48 2.4.2 — CONSIDERAÇÕES SOBRE MODELOS ...................50 2.4.3 — MODELOS DE PROCESSOS DE SOFTWARE ..............51 2.4.3.1 — NORMA ISO 9000-3 ..........................52 2.4.3.2 — MODELO SEI-CMM ............................53 2.5 — TÉCNICAS PARA A QUALIDADE TOTAL ...................55 2.5.1 — DIAGRAMA DE CAUSA E EFEITO ....................55 2.5.2 — GRÁFICO DE PARETO .............................58

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7 2.5.3 — QFD — DESDOBRAMENTO DA FUNÇÃO QUALIDADE .......59 2.5.3.1 — CONCEITO GERAL ............................60 2.5.3.2 — UM MODELO DE QFD ..........................61 2.5.3.3 — PRIMEIRA MATRIZ — REQUISITOS DO CLIENTE X REQUISITOS DO PROJETO .....................62 2.5.3.4 — SEGUNDA MATRIZ — REQUISITO DE PROJETO X REQUISITO DE COMPONENTE ...................64 2.5.3.5 — TERCEIRA MATRIZ — REQUISITOS DE COMPONENTES X REQUISITOS DOS PROCESSOS ......65 2.5.3.6 — QUARTA MATRIZ — REQUISITOS DE PROCESSOS X REQUISITOS DE PRODUÇÃO ....................66 2.5.4 — FOLHA DE VERIFICAÇÃO (OU CHECAGEM) ............67 2.6 — CONSIDERAÇÕES FINAIS SOBRE ESSE CAPÍTULO ..........68 CAPÍTULO 3 — ANÁLISE DE REQUISITOS DE SOFTWARE ............69 3.1 — UM BREVE HISTÓRICO SOBRE DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARES .....................................69 3.2 — CICLO DE VIDA DO DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE ......74 3.3 — COMPREENDENDO OS REQUISITOS DOS USUÁRIOS DE SOFTWARE...........................................76 3.3.1 — CONSEQÜÊNCIAS DE ERROS NA FASE DE ANÁLISE DOS REQUISITOS DE SOFTWARE ........................77 3.3.2 — HISTÓRICO DE DESENVOLVIMENTO E ESTÁGIO ATUAL SOBRE REQUISITOS DE SOFTWARE ......................78 3.3.2.1 — QUAL É O "ESTADO DA PRÁTICA", NO BRASIL? ..80 3.4 — ALGUNS MÉTODOS POPULARES PARA ANÁLISE DE REQUISITOS ........................................80 3.4.1 — ANÁLISE ESTRUTURADA DE SISTEMAS ...............81 3.4.2 — ANÁLISE ESSENCIAL DE SISTEMAS .................81 3.4.3 — ENGENHARIA DA INFORMAÇÃO ......................82 3.4.4 — ANÁLISE DE REQUISITOS BASEADA EM PROTÓTIPOS ...83 3.4.5 — ANÁLISE ORIENTADA A OBJETOS ...................84 3.5 — CONCLUSÃO DO CAPÍTULO .............................87 CAPÍTULO 4 — PROPOSTA DE PROCESSO PARA ANÁLISE DE REQUISITOS ............................................89 4.1 — DEFINIÇÃO DO CONSUMIDOR OBJETIVO ..................89 4.2 — OS REQUISITOS DO PONTO DE VISTA DA ORGANIZAÇÃO ....90 4.3 — O ESTUDO SOBRE EVENTOS NO MEIO INFORMÁTICO ........91 4.4 — A ANÁLISE DE REQUISITOS QUE PROJETA SOFTWARE ......92 4.5 — OS REQUISITOS DO PONTO DE VISTA DA ANÁLISE DE REQUISITOS ........................................93 4.6 — O MÉTODO DE ANÁLISE ...............................94 4.6.1 — FAZENDO O LEVANTAMENTO DAS INFORMAÇÕES ........97 4.6.2 — AS PLANILHAS DE RESPOSTAS DESEJADAS ...........100 4.6.3 — AS HIPÓTESES DOS USUÁRIOS: O PRINCÍPIO DO TESTE DE REQUISITOS ...............................105 4.6.4 — O AGRUPAMENTO DOS ATRIBUTOS POR EVENTOS — O USO DO QFD ........................................110

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8 4.7 — CONCLUSÃO DO CAPÍTULO 4 ...........................114 CAPÍTULO 5 — APLICAÇÃO DO MÉTODO ..........................115 5.1 — HISTÓRICO DA EMPRESA ..............................115 5.1.1 — AS METAS DA KUGEL, SOBRE “QUALIDADE E PRODUTIVIDADE” ....................................115 5.1.2 — TECNOLOGIAS APLICADAS NA KUGEL ................116 5.2 — APLICAÇÃO .........................................117 5.2.1 — O CASO “FOLHA DE PAGAMENTO” ...................118 5.2.1.1 — O LEVANTAMENTO DOS DADOS ..................118 5.2.1.2 — A ANÁLISE E DOCUMENTAÇÃO DOS DADOS ........119 5.2.2 — O CASO “NETVILLE” .............................119 5.2.2.1 — O LEVANTAMENTO DOS DADOS ..................120 5.2.2.2 — A ANÁLISE E DOCUMENTAÇÃO DOS DADOS ........120 5.2.3 — O CASO “VAMA” .................................121 CONCLUSÃO .................................................125 RECOMENDAÇÕES .............................................128 ANEXO 1 — O GABARITO DE PROCESSOS .........................130 AN.1.1 — ALGUMAS CONSTATAÇÕES, SOBRE APLICAÇÕES DO GABARITO ..........................................138 ANEXO 2 — TÉCNICAS PARA DEFINIÇÃO DE SIGLAS DE NOME DE DADOS .................................................140 ANEXO 4 — DOCUMENTAÇÃO DO CASO "NETVILLE" .................143 AN.4 - FOLHA DE VERIFICAÇÃO .............................144 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................149 BIBLIOGRAFIA ..............................................153

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9 LISTAS DE FIGURAS I.a — Percentual de aproveitamento dos projetos de software .............................................15 I.b — Percentual de aproveitamento dos projetos (por tamanho em pontos de função) ...........................16 IV.a — Divisão dos conceitos do trabalho ...................21 1.5.a — Fluxo de um sistema de informações ................31 1.6.a — Modelo de um sistema de comunicação ................33 1.6.b — Modelo de processamento de dados ...................35 2.2.a — Ciclo de aperfeiçoamento da qualidade de Shewhart (PDCA) ....................................40 2.2.b — Fluxo de controle entre as etapas do PDCA ..........42 2.4.2.a — Principais tipos de modelos ......................51 2.5.1.a — Diagrama de causa e efeito de Ishikawa ...........56 2.5.2.a — Gráfico de Pareto ................................58 2.5.3.2.a — Modelo conceitual (fases) do QFD ...............62 2.5.3.3.a — Primeira matriz do QFD — a casa da qualidade ..............................................64 2.5.3.4.a — Segunda matriz do QFD — requisito de projeto X requisito de componente ..............................65 2.5.3.5.a — Terceira matriz do QFD — requisito de componente X requisito de processo .....................66 2.5.3.6.a — Quarta matriz do QFD — requisito de processo X requisito de produção ..............................67

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10 3.2.a — Modelo de ciclo de vida para o desenvolvimento de software .........................................76 3.3.1.a — Custo relativo para eliminar problemas (conforme a etapa) .....................................78 4.6.a — Seqüência no processo de análise ...................96 4.6.2.a — Planilha de respostas desejadas (1) ..............101 4.6.2.b — Planilha de respostas desejadas (2) ..............104 4.6.3.a — Fluxo de controle e dados na busca de soluções aos problemas .................................106 4.6.4.a — Derivação da matriz do QFD .......................111 4.6.4.b — Estrutura normalizada de relacionamentos entre os dados das planilhas ................................113 AN.1.a — Gabarito de processos .............................132 AN.1.b — Exemplo de estrutura de relacionamentos entre os processos ..........................................135 AN.2.a — Siglas a partir das primeiras consoantes ..........141 AN.2.b — Siglas a partir das primeiras letras ..............142

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11 RESUMO O processo de análise de requisitos é o principal responsável pela falta de qualidade dos softwares de informações gerenciais disponíveis no mercado. A presente dissertação tem como objetivo demonstrar esse fato e apresentar uma metodologia que, levadas em conta algumas restrições, seja capaz de indicar uma possível solução para o problema. Partindo-se da apresentação dos princípios teóricos que envolvem a matéria, são apresentadas algumas reflexões sobre a importância da análise dos requisitos, como base para a qualidade no desenvolvimento de softwares de informações gerenciais, e algumas estratégias que têm sido adotadas atualmente para resolver o problema em questão. São apresentados, também, conceitos relacionados à qualificação de softwares, bem como as estruturas de alguns padrões de qualidade, como a ISO 9000-3, a ISO/IEC 9126 (NBR13.596) e o modelo SEI-CMM. Por fim, é apresentada e demonstrada a nova proposta, que resume-se ao aproveitamento dos princípios de algumas ferramentas para o planejamento da qualidade já existentes (como o diagrama de causa e efeito, de Ishikawa e o QFD, de Akao), e a alguns novos dispositivos, desenvolvidos com o fim de apoiar os processos de análise propriamente (planilhas de “respostas desejadas” e metodologia) e suportar a documentação desses processos (“gabarito de processos”). A orientação específica das questões dessa proposta é para a característica “funcionalidade — adequação”, de acordo com a norma ISO/IEC 9126. PALAVRAS-CHAVES: Qualidade de Software Processos de Software

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12 Análise de Requisitos de Software Ferramentas para a qualidade ISO 9126, ISO 9000-3, SEI-CMM

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13 ABSTRACT The requirements analisys process is the main responsible for the quality lack in management information softwares, available in the market. This dissertation has as objective demonstrates that fact and to present a methodology that, considering some restrictions, be capable to indicate a possible solution for the problem. Departing from the theoretical beginnings presentation that they involve the matter, are presented some reflections on the importance of the requirement analisys, as base for the quality in the development of managerial information softwares, and some strategies that have been adopted nowadays to solve the problem in subject. They are presented, also, concepts related to softwares qualification, as well as the structures of some quality patterns, like ISO 9000-3, ISO/IEC 9126 and the SEI-CMM model. Finally, it is presented and demonstrated the new proposal, that is summarized to the use of the rudiments of some quality planning tools already existent (as Ishikawa’s cause and effect diagram and Akao’s QFD), and some new devices, developed in order to support the analisys process properly (“desired answer” spreadsheets and methodology) and to support the documentation of those processes templates”) The specific orientation of that proposal subjects is for the characteristic “Funcionality — Adequacy”, in agreement with the norm ISO/IEC 9126. (“processes

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14 KEY-WORDS Software Quality Software Process Software Requirements Analisys Quality Tools ISO 9126, ISO 9000-3, SEI-CMM

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15 INTRODUÇÃO I — CONSIDERAÇÕES GERAIS Já há, pelo menos, duas décadas vêm-se anunciando em cursos, palestras, livros e revistas, os grandes problemas relacionados à qualidade de software. Uma estatística (v. fig.I.a) do ano de 1989, apresentada em [Wilson,1998], indicava que, de todos os projetos de software iniciados nos Estados Unidos, 29% nunca foram entregues, 47% foram entregues mas nunca usados e 19% foram entregues mas intensivamente alterados antes de serem utilizados. Esses problemas foram encontrados em diversos tipos de software, tais como sistemas operacionais, softwares de controles de dispositivos de automóveis e aeronaves e softwares de apoio aos sistemas de informações gerenciais (de planejamento de materiais, de controle de compras, de administração pública). fig.I.a — percentual de aproveitamento dos projetos de software Quase uma década depois, em 1996, Capers Jones (apud [Magnani,1998]) divulga uma nova estatística (v. fig.I.b) demonstrando que os problemas permanecem. Nessa estatística, 65% dos grandes projetos (projetos com aproximadamente 100.000 pontos de função) haviam sido cancelados.

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