Мифический человеко-месяц
Шрифт:
Заметим, что к концу третьего месяца дела обстоят очень плохо. Отметка "I марта" все еще не достигнута, несмотря на усилия руководителя. Очень велик соблазн повторить весь цикл и привлечь дополнительных работников. Но это безумный путь.
В данном примере предполагалось, что только первая веха была установлена неправильно. Если же 1-го марта Припять более осторожное допущение, что весь график (см. рис. 2.7) слишком оптимистичен, то нужно к первоначальному коллективу добавить еще шесть человек. Предоставляем читателю в качестве упражнения вычислить, во что выльется обучение, перераспределение заданий, комплексная отладка. Но нет никаких сомнений в том, что полученный продукт будет хужо, а его осуществление потребует больше времени, чем в случае, когда исходная группа также состояла из 3 человек, но график был бы другим.
Крайне упрощая, мы сформулируем закон Брукса:
"Если программистский проект не укладывается в сроки, то добавление рабочей силы только задержит его окончание".
Таким образом, мы развеиваем миф о человеко-месяце. Число месяцев, отводимых на проект, зависит от ограничений на его линейность. Максимальное число людей зависит от числа независимых подзадач. Исходя из г"тпх двух величрга, можно построить график, рассчитанный на меньшее число людей и большее количество месяцев. (Единственная опасность заключается в том, что конечный продукт устареет.) Нельзя, однако, составить работоспособный график, используя больше людей и меньше месяцев. В большинстве программистских проектов дела шли скверно скорее всего из-за нехватки календарного времени, нежели по всем другим причинам, вместе взятым.
III. ХИРУРГИЧЕСКАЯ БРИГАДА
"Эти исследования обнаружили большие различия в пределах индивидуальной производительности - иногда даже на целый порядок".
(Сакмен, Эриксони Грант)
На конференциях по программированию непрерывно раздаются голоса молодых руководителей, утверждающих, что они предпочитают иметь дело с небольшой боевой группой первоклассных специалистов, нежели вести проект, в котором заняты сотни программистов среднего уровня. Так хотелось бы и всем нам.
Однако эта наивная формулировка альтернативы уводит от ответа на тяжелый вопрос - как построить большую систему в разумный срок? Рассмотрим каждую сторону этого вопроса более подробно.
В чем проблема?
Руководители программистских проектов давно уже поняли, как значительны различия в производительности хороших и плохих программистов. Тем не менее результаты точных измерений этой величины просто поражают. В одной из своих работ Сакмен, Эриксон и Грант измеряли производительность группы опытных программистов. Даже внутри этой группы отношение максимальной и минимальной производительности в среднем составило 10:1, а для времени работы программы и затрат памяти - 5:1. Короче говоря, производительность труда программиста, получающего 20 тыс. долларов в год, может быть в 10 раз больше, чем у того, кто зарабатывает 10 тыс. долларов. Обратное также может быть справедливо. Статистические данные утверждают, что нет никакой зависимости между опытом и производительностью. (Сомневаюсь, впрочем, чтобы это было верно всегда.)
Выше я уже доказал, что увеличение числа людей, занятых в проекте, повышает его стоимость, ибо основные затраты приходятся на обеспечение связи и на устранение последствий плохой организации этой связи (комплексная отладка). Это и приводит к Стремлению руководителей максимально ограничить число людей, работающих над системой.
Действительно, опыт создания почти всех больших систем программирования показал, что политика грубой силы дорого обходится, работа оказывается медленной и малоэффективной и приводит к системам, в которых отсутствует концептуальное единство:
OS/360, Exes-8, Scope-6600, Multics, TSS, SAGE - этот список можно существенно расширить.
Напрашивается вывод: если в проекте занято 200 человек и среди них - 25 руководителей, т. е. наиболее компетентных и опытных программистов, то следует уволить 175 исполнителей и заставить руководителей вернуться к программированию.
Давайте, однако, проверим это решение. С одной стороны, оно все же не соответствует идеальному представлению о небольшой боевой группе, которая, по общему мнению, не должна превышать 10 человек. Она слишком велика, так что потребует по меньшей мере двух уровней руководства, или около пяти руководителей. А это вызовет дополнительные потребности в финансах, сотрудниках, рабочих местах, секретарях и операторах ЭВМ.
С другой стороны, первоначальная группа в 200 человек не настолько велика, чтобы можно было сделать действительно большую систему методом грубой силы. Рассмотрим, например, операционную систему OS/360. В пиковые периоды над ней работало около 1000 человек - программисты, составители технической документации, операторы, лаборанты, секретари, руководители, вспомогательные службы и т. д. За период с 1963 по 1966 гг. около 5000 человеко-лет понадобилось на проектирование, реализацию этой системы и создание документации на нее. Нашей группе из 200 человек понадобилось бы 25 лет, чтобы довести систему до ее нынешнего состояния, да и то при условии, что люди и месяцы действительно взаимозаменяемы.
Вот тут-то и обнаруживается слабая сторона концепции маленькой энергичной группы: это слишком медленно для действительно больших систем. Посмотрим, что получилось бы, если бы создание операционной системы OS/360 поручили такой группе. Допустим, в ней 10 человек. Пусть благодаря энергии и опыту их производительность в программировании и создании документации в 7 раз выше, чем у средних программистов. Допустим, что OS/360 создавалась только средними программистами (но это, впрочем, очень далеко от истины). И допустим, наконец, что еще один коэффициент повышения производительности, равный 7, появился из-за уменьшения затрат на обеспечение взаимосвязи в меньшем коллективе. Допустим, также, что состав группы не менялся все это время. Тогда 5000/(10>Предложение Миллза
Харлан Миллз выдвинул оригинальное и творческое решение этой проблемы2'3). Он предлагает, чтобы над каждой частью большой задачи работала отдельная группа, и считает, что группа должна быть организована по принципу хирургической бригады, где операцию делает один, а остальные ему ассистируют.
По некотором размышлении видно, что идея, если удастся ее осуществить, будет вполне соответствовать нашим желаниям. Две - три головы заняты проектированием и разработкой, для реализации же их идей имеется необходимое множество рук. Но сможет ли работать такая бригада? Кто будет в ней анестезиологом, медицинской сестрой, и как распределить работу? Позвольте мне, свободно обращаясь с метафорами, предложить возможный вариант такой огранизации.
Хирург. Миллз называет его главным программистом. Он сам, лично, определяет функциональные си'-'-цификации и показатели производительности, разрабатывает программу, пишет, отлаживает ее и готовит документацию. Он пользуется структурированным языком программирования типа PL/I и имеет диалоговый доступ к вычислительной системе, которая не только пропускает его тесты, но и хранит различные версии его программы, позволяет легко модифицировать файлы и обеспечивает редактирование текстов для его документации. Он должен обладать замечательным талантом, десятилетним опытом работы н значительными системными и прикладными навыками.
Второй пилот. Он - правая рука хирурга, его второе "я", и способен выполнить любую часть работы, но не столь опытен. Он принимает участие в разрабог-ке, обсуждении и оценке проекта вместе с хирургом, который проверяет на нем свои идеи, но не обязательно следует его советам. Второй пилот представляет свою бригаду на дискуссиях, взаимодействует с другими бригадами. Он до тонкостей знает всю программу. Он ищет альтернативные стратегии проектирования. Очевидно, что второй пилот страхует дело от несчастья с хирургом. Он может даже программировать, но не отвечает ни за одну часть машинной программы.