Фредерик Брукс - Мифический человеко-месяц или как создаются программные системы
Рабочая тетрадь проекта
Что. 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.
Почему. Технологический документ практически вечен. 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. Разработка рабочей тетради проекта на ранних этапах обеспечивает продуманную, а не случайную структуру документации. Более того, задание структуры позволяет составленные позднее документы оформить в виде отрывков, которые вписываются в эту структуру.
Второй причиной для ведения рабочей тетради является необходимость управления процессом распространения информации. Задача состоит не в ограничении доступа к информации, а в том, чтобы соответствующая информация достигла всех, кому она может понадобиться.
Первым делом следует пронумеровать все памятные записки, так чтобы имелись упорядоченные списки названий, и каждый работник мог убедиться в наличии необходимых ему материалов. Организация рабочей тетради идет значительно дальше, устанавливая древовидную структуру памятных записок. Древовидная структура позволяет, если нужно, организовать доставку информации соответственно поддеревьям.
Механика. Как и во многих задачах управления программными проектами, проблема технических меморандумов усложняется нелинейным образом по мере увеличения объема данных. Если в работе участвуют 10 человек, документы можно просто пронумеровать. Если участвуют 100 человек, часто достаточно нескольких линейных последовательностей. Для 1000 сотрудников, неизбежно разбросанных по нескольким площадкам, возрастает потребность в структурированной рабочей тетради, и, следовательно, возрастает ее объем. Как поступать в этом случае?
Я думаю, мы правильно поступили при работе над проектом OS/360. На необходимости хорошо структурированной рабочей тетради особенно настаивал О. С. Локен, который убедился в ее эффективности при работе над своим предыдущим проектом, — операционной системой 1410-7010.
Мы быстро приняли решение, что каждый программист должен иметь возможность видеть весь материал, т.е. должен иметь экземпляр рабочей тетради в своем офисе.
Решающее значение имеет своевременное обновление. Рабочая тетрадь должна отражать текущее состояние проекта. Это очень трудно осуществить, когда для внесения обновлений нужно перепечатывать целые документы. Однако в тетради с вынимающимися листами достаточно заменить отдельные страницы. У нас имелась компьютерная система редактирования текста, оказавшаяся бесценной для своевременного обновления. Офсетные формы изготавливались непосредственно на принтере, и цикл обработки составлял меньше одного дня. Перед получателем всех этих обновленных страниц встает, однако, проблема усвоения. Когда он впервые получает обновленную страницу, то ему нужно знать, что было изменено. Когда он позже обращается к ней, то ему нужно знать, какое определение действительно на текущий день.
Последнюю потребность удовлетворяет непрерывность обновления документации. Чтобы выделить изменения, требуются другие меры. Во-первых, нужно отметить на странице измененный текст, например, с помощью вертикальной линии на полях рядом с каждой измененной строчкой. Во-вторых, необходимо вместе с измененными страницами распространять краткую отдельную сводку с перечислением изменений и характеристикой их значения.
Наш проект не перешел и шестимесячного рубежа, когда мы столкнулись с другой проблемой. Толщина рабочей тетради составила около полутора метров! Если бы мы сложили в одну стопку требующиеся программистам 100 экземпляров в своих помещениях здания Time-Life в Манхеттене, она бы превысила по высоте само здание. Кроме того, ежедневные исправления имели толщину больше пяти сантиметров и насчитывали около 150 страниц, которые надо было заменить. Поддержка рабочей тетради стала занимать значительную часть ежедневного рабочего времени.
С этого времени мы перешли на микрофиши, что сберегло миллион долларов даже с учетом стоимости устройств для чтения микрофишей в каждом офисе. Мы смогли достичь отличной продолжительности цикла производства микрофишей. Рабочая тетрадь уменьшилась в объеме с 90 дм [3] до 5 дм [3] и, что более важно, обновления выпускались порциями по сотне страниц, стократно уменьшая сложность замены листов.
Микрофиши имеют свои недостатки. С точки зрения менеджера, неудобство замены бумажных страниц гарантировало, что их прочтут, для чего и велась рабочая тетрадь. Микрофиши слишком облегчили задачу ведения рабочей тетради, если только они не сопровождались печатным документом с перечислением изменений.
Кроме того, микрофиши не позволяют читателю легко делать выделения, пометки и комментарии. Документы, с которыми читатель работал, приносят больше пользы автору и читателю. Взвешивая все, я полагаю, что микрофиши являются очень удачной технологией, и для очень крупных проектов я бы отдал им предпочтение перед бумажной рабочей тетрадью.
Как можно осуществить это сегодня? Сегодняшние системные технологии, я думаю, делают предпочтительнее ведение рабочей тетради в файле прямого доступа с полосками, помечающими измененные части, и датами внесения изменений. Любой пользователь может обратиться к журналу с дисплейного терминала. Сводка изменений, готовящаяся ежедневно, должна храниться в виде стека (LIFO) с установленной точкой доступа. Программист может ежедневно ее читать, но если он пропустил один день, ему придется дольше читать на следующий день. Прочтя об изменениях, он может прерваться и прочесть сам измененный текст.
Обратите внимание, что сама рабочая тетрадь остается неизменной. Она по-прежнему остается собранием всей проектной документации, тщательно организованной. Единственное изменение — механизм распределения доступа. Д. С. Энглебарт с коллегами создали такую систему в Стэнфордском исследовательском институте и используют ее для ведения документации по сети ARPA.
Д. Л. Пранас и Университета Карнеги-Мелона предложил еще более радикальное решение. [1] Он полагает, что производительность программиста выше всего, когда он огражден от подробностей конструкции тех частей системы, над которыми он не работает. Это предполагает, что все интерфейсы полностью и точно заданы. Такой проект определенно хорош, но если полагаться на его идеальное осуществление, это приведет к катастрофе. Хорошая информационная система не только должна выявлять ошибки в интерфейсах, но и способствовать их исправлению.
Организация крупного программного проекта
Если над проектом работает n человек, то существует (n [2] –n)/2 интерфейсов, через которые может происходить обмен данными, и потенциально существует почти 2 n групп, внутри которых должно происходить согласование. Цель организации работы состоит в сокращении необходимого объема обмена информацией и согласования. Поэтому создание правильной организационной структуры является решающим направлением решения проблем информационного обмена, рассматривавшихся выше.
Способы, которыми сокращается обмен информацией, — разделение труда и специализация функций. Древовидная организационная структура отражает уменьшение потребности в подробном обмене информацией при использовании разделения труда и специализации.
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. Неадекватность приближения деревом служит причиной возникновения бригад, целевых групп, комиссий и даже организаций матричного типа, существующих во многих инженерных лабораториях.
Рассмотрим древовидную организацию программистов и исследуем существенные характеристики, которыми должны обладать поддеревья, чтобы быть эффективными. Таковыми являются:
1 — задание,
2 — продюсер,
