Технико-экономическое обоснование

разработки программного продукта

1 Расчет затрат на этапе проектирования.

Для начала посчитаем трудоемкость программного продукта.

Определим общие затраты труда T по формуле

Т = То + Ти + Та + Тп + Тотл + Тд (1)

где То - затраты труда на описание задачи;
Ти – затраты на исследование предметной области;
Та – затраты на разработку блок-схем;
Тп – затраты на программирование;
Тотл – затраты на отладку;
Тд – затраты на подготовку документации.

Все составляющие определяем через условное число команд - Q:

Q = q×c×(1+p) (2)

где q — предполагаемое число команд,

с — коэффициент сложности задачи,

р — коэффициент коррекции программы.

В результате оценки было получено предполагаемое число операторов, равное 6000.

Коэффициент сложности задачи характеризует относительную сложность программы по отношению к так называемой типовой задаче, реализующей стандартные методы решения, сложность которой принята равной единице (величина «с» лежит в пределах от 1,25 до 2). Для нашего программного продукта, включающего в себя алгоритмы распределенного сетевого взаимодействия, выполнения произвольных модулей сложность задачи возьмем 1,4.

Коэффициент коррекции программы характеризует увеличение объема работ за счет внесения изменений в алгоритм или программу по результатам уточнения постановок. С учетом того, что в нашем случае постоянно находились более лучшие и эффективные алгоритмы взамен уже написанным, что приводило к частой замене кода, возьмем коэффициент равным 0,2.

В результате, согласно формуле (2) получим 

Q= 6000×1,4× (1+ 0,2) = 10080 условное число команд.

Также используем следующие коэффициенты:

Коэффициент увеличения затрат труда, вследствие недостаточного описания задачи, в зависимости от сложности задачи принимается от 1,2 до 1,5, в связи с тем, что данная задача, потребовала уточнения и больших доработок, примем B = 1,4. 

Коэффициент квалификации разработчика k определяется в зависимости от стажа работы и составляет:
для работающих до двух лет – 0,8;
от двух до трех лет - 1,0;
от трех до пяти лет - 1,1 - 1,2;
от пяти до семи - 1,3 - 1,4;
свыше семи лет - 1,5 — 1,6.

В нашем случае разработчики, которым было поручено это задание, имели опыт работы менее года, поэтому примем k = 0,8.

Рассчитаем общую трудоемкость.

Затраты труда на подготовку описания задачи Тo точно определить невозможно, так как это связано с творческим характером работы. Примем 

Т_o = 80 чел.-ч.

Затраты труда на изучение описания задачи Ти с учетом уточнения описания и квалификации программиста могут быть определены по формуле:


Т_и =Q×B×k /80

где Q – условное число команд,

B – коэффициент увеличения затрат труда, вследствие недостаточного описания задачи, 

Т_и =10080×1,4×0,8/80= 141,12 чел.-ч.

Затраты труда на разработку алгоритма решения задачи Тa рассчитывается по формуле:

Т_a =Q×k/25

Т_а=10080×0,8/25 = 322,56 чел.-ч.

Затраты труда на составление программы по готовой блок-схеме Тп определяется по формуле:

Т_п =Q×k/25

Т_п =10080×0,8/25 = 322,56 чел.-ч

Затраты труда на отладку программы на ЭВМ Tотл рассчитывается по следующей формуле:

Т_отл= Q×k/5

Т_отл = 10080×0,8/5 =1612,8 чел.-ч.

Затраты труда на подготовку документации по задаче Тд определяются по формуле:

Т_д = Т_др + Т_до

где Tдр- затраты труда на подготовку материалов в рукописи;
Тдо – затраты труда на редактирование, печать и оформление документации.

Т_др = Q×k / 20

Т_др = 10080×0,8/20 =403,2 чел.-ч.

Т_до = 0,75×Тдр

Т_до = 0,75×403,2 = 302,4чел.-ч.

В итоге:

Т_д = 403,2+302,4= 705,6 чел.-ч.


С учетом уровня языка программирования трудоемкость разработки программы может быть скорректирована следующим образом:

Т_кор =T×k_кор (3)


где k_кор – коэффициент изменения трудоемкости, берущийся из следующей таблицы

Уровень языка программирования	Характеристики языка программирования	Коэффициент изменения трудоемкости
1	Покомандный автокод- ассемблер	1
2	Макроассемблер	0,95
3	Алгоритмические языки высокого уровня	0,8 — 0,9
4	Алгоритмические языки сверхвысокого уровня	0,7 — 0,8

Выбранный для разработки язык Java относится к алгоритмическим языкам сверхвысокого уровня, с учетом этого примем k_кор = 0,85.

Подставив все полученные данные в формулу (1), получим полную трудоемкость разработки:

Т = 80 + 141,12 + 322,56 + 322,56 + 1612,8 + 705,6 = 3184,64 чел.-ч.


С учетом корректировки из формулы (3) получим итоговую трудоемкость разработки:

Т_кор = 0,85× 3184,64 = 2707чел.-ч.


Наиболее распространенный и простой подход к оценке трудоемкости имеет следующий алгоритм.

Применяя метод экспертных оценок, наиболее часто используют эмпирическую формулу

t_ож = (2 * t_max + 3 * t_min)/5

где t_ож – ожидаемая длительность работы;

t_min – минимальная длительность работы (этапа) по мнению эксперта;

t_max – максимальная длительность работы (этапа) по мнению эксперта. Пример расчета ожидаемой продолжительности работ приведен в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Затраты времени на этапе проектирования

Наименование работ	Длительность работ (дней)
	Минимум	Максимум	Ожидаемая
1. Разработка технического задания	2	4	3
2. Анализ технического задания и сбор данных	4	7	5
3. Составление алгоритма	7	14	10
4. Реализация алгоритма на язык программирования Java	6	16	10
5. Набор программы на ПЭВМ	10	14	12
6. Отладка программного продукта	10	18	13
7. Проведение экспериментов	8	15	11
8. Оформление пояснительной записки	5	10	7

Суммарная продолжительность работ на этапе проектирования составляет 71 день (46 на компьютере)


Капитальные затраты на этапе проектирования рассчитываются по формуле

K_n =Z_n + M_n + H_n (4)

где Z_n – заработная плата проектировщика на всем этапе проектирования;

М_n – затраты на использование ЭВМ на этапе проектирования;

H_n – накладные расходы на этапе проектирования.



где z_д – дневная заработная плата разработчика на этапе проектирования (определяется по практическим данным конкретной организации);

T_n – продолжительность работ на этапе проектирования;

а_с – выплаты в государственные внебюджетные фонды;

а_n – процент премий.

Тогда, в нашем случае

Z_n = 476 * 71 * (1+0,34) = 45286,64 руб

Расходы на машинное время состоят из расходов за процессорное время (при работе в сети) и расходов за дисплейное время. Формула для расчетов затрат на использование ЭВМ на этапе проектирования имеет вид

M_n = c_n*t_n ,

где с_п и с_д – соответственно стоимость одного часа процессорного и дисплейного времени, руб.;

t_п и t_Д – время, необходимое для решения задачи, соответственно процессорное и дисплейное.

Для нашего примера, так как программа разработана на ЭВМ Celeron 1,6 GHz, в процессорном времени необходимости нет, т.е. с_п= 0 и t_п= 0.

Для подсчета машинного времени определяем, что ЭВМ необходима на этапах программирования, отладки, тестирования. С учетом того, что в день ЭВМ работает 6 часа, получаем

t_д = 46 * 6 = 276 ч.

Исходя из этого определим затраты, связанные с ЭВМ:

M_n = 16 * 276 = 4416 руб

Накладные расходы составляют 120 % от заработной платы персонала, занятого эксплуатацией программы (разработчика), и вычисляются по формуле

H_n = Z_n * 120/100,

H_n = 45286,64 * 1,2 = 54343,968 руб.

Теперь рассчитаем капитальные затраты на этапе проектирования K_n по формуле (4) и получим:

K_n = 45286,64 + 4416 + 54343,968 = 104046,608 руб.


2 Выбор базы сравнения (аналога)

В качестве аналога рассмотрим такой программный продукт как Cacti. Cacti — Веб-приложение (набор скриптов) которое поможет Вам мониторить состояние вашего сервера, CISCO и всего что может отдавать данные по SNMP протоколу. Обладает хорошим и понятным web-интерфейсом, расширяемостью за счет написания модулей для дополнительного функционала, наличием готовых шаблонов для многообразного оборудования.

Рассмотрим сравнительную характеристику с аналогом.

№ п/п	Параметры и характеристики	Ручное проектирование	Автоматизированное проектирование
1	Распределенность	Нет	Да
2	Быстродействие	Среднее	Высокое
3	Надежность и удобство использования	Нет	Да
4	Гибкость	Нет	Да
5	Расширяемость	Нет	Да

Каждому i-му (i=5) выбранному показателю для сравнения определим коэффициент ki (коэффициент его весомости (важности)). Для этого каждый показатель оценим с использованием 10-балльной шкалы.

Оценки характеристик Ki и их соответствующие весовые коэффициенты ki сведены в таблице 4.4

Таблица 4.4 - Весовые коэффициенты, ki

Характеристика	Весовой коэффициент важности, ki	Новое изделие (н)		Изделие	Аналог (а)
		Оценка характеристики, Кi,	Значимость, ki *Ki	Оценка характеристики, Кi,	Значимость, ki *Ki
Распределенность	0,20	9	1,8	5	1
Быстродействие	0,15	7	1,05	8	1,2
Надежность и удобство использования	0,17	7	1,19	6	1,02
Гибкость	0,26	8	2,08	6	1,56
Расширяемость	0,22	7	1,54	7	1,54
Итого:	1	38	7,66	32	6,32

Из формулы видно, что К = 38/32 = 1,1875 (больше 1), значит разрабатываемый продукт лучше, чем аналог.

Исходные данные для расчета экономического эффекта приведены в таблице 4.5.

Таблица 4.5 - Исходные данные для расчета экономического эффекта

N	Сд	Zд	R	ас	Н	Р	рпр	Ен
1 чел.	16 руб/ч	238 руб/день	21	34%	120%	15%	3%	0,15

Численность обслуживающего персонала (N).

Стоимость машинного времени (Сд) (определяется по практическим данным конкретной организации).

Дневная заработная плата проектировщика (zд) (определяется по практическим данным конкретной организации).

Z_d = Z / R = 5000 / 21 = 238 руб.

где Z – заработная плата проектировщика за месяц, которая составляет 5000 рублей.

Среднее число рабочих дней в месяце (R).

выплаты в государственные внебюджетные фонды (ас).

Средний процент премий за год (ап).

Накладные расходы от заработной платы (Н).

Расчетная прибыль от продажи (Р).

Прочие расходы (Рпр).

Нормативный коэффициент (Ен).


3 Сравнительный анализ затрат в ходе эксплуатации программного продукта и аналога

В качестве критериев для сравнения характеристик программного обеспечения наиболее важными для данного программного продукта являются эксплуатационные расходы:

• содержание персонала, занятого работой с программой

• расходы на функционирование ЭВМ

• накладные расходы

• прочие расходы

Расходы по различным видам работающих определяются по формуле




где n_i – численность персонала i-ro вида;

z_i – среднегодовая зарплата работников i-ro вида;

k – процент занятости обслуживающего персонала при работе с аналогом и обслуживающим персоналом.

До внедрения программы время использования ЭВМ составляло:

t₁ = 252 * 6 = 1512 ч/год

Таким образом, после внедрения программы время использования ЭВМ составит:

t₂ = 126 * 6 = 756 ч/год


Процент занятости ЭВМ составляет:

- до внедрения программы

K_a = t₁ / (252 * 6) = 1512 / 1512 = 1

- после внедрения программы

K_np = t₂ / (252 * 6) = 756 / 1512 = 0,5


Численность персонала составляет n_i = l человек. Найдем z_i из произведения

z_i = z_i * t_p = 6000 * 12 = 72000 (руб.)

где tp – период работы, который составляет 12 месяцев;

z_i = T * z_д / 12 = 252 * 756 / 12 = 15876 (руб.)

k_и – процентное исполнение работы с учетом занятости пользователя. Рассчитаем заработную плату с начислениями на одного работника:

Z₁ = 1 * 72000 * 1 * 1,34 = 96480 (руб.)

Z₂ = 1 * 72000 * 0,5 * 1,34 = 48240 (руб.)


Расходы на функционирование программы складываются из затрат на эксплуатационные принадлежности (бумага, краска для принтера и т.д.) и периферийного оборудования (принтер, плоттер, дискеты и т.д.).

В общем случае расходы на машинное время состоят из расходов на процессорное время (при работе с объектным и абсолютным кодом) и расходов на дисплейное время. Формула для расчетов имеет вид

M_n = c_n*t_n + c_д*t_д

где с_п и с_д – соответственно стоимость одного часа процессорного и дисплейного времени, руб.; t_п и t_д – время, необходимое для решения задачи, соответственно процессорное и дисплейное. Так как программа разработана на современной мощной ЭВМ, то в процессорном времени необходимости нет, т.е.

c_n=0, t_n=0

t_д1 = F_эф.р * K_a, t_д2 = F_эф.р * K_пр, F_эф.р = N * t

где F_эф.р. – эффективное рабочее время;

N – количество рабочих дней в году;

t – продолжительность рабочего дня.

До внедрения программы:

C_д = 16 руб/ч

N = 21 * 12 = 252 (дн)

F_эф.р = 252 * 6 = 1512 (ч)

M₁ = 16 * 1512 * 1 = 24192 (руб.)

После внедрения программы затраты на использование ЭВМ составили:

t_d2 = 252 * 0,5 * 6 = 756 (ч)

M₂ = 16 * 1512 * 0,5 = 12096 руб.


Накладные расходы составляют 120 % от заработной платы персонала, занятого эксплуатацией программы, и вычисляются по формуле

H = Z * 120/100

H_n1 = 96480 * 1,2 = 115776 руб.

H_n2 = 48240 * 1,2 = 57888 руб.

Прочие расходы составляют 3 % от суммы всех эксплуатационных расходов.

До внедрения программы они составили:

P_p1 = (Z₁ + M₁ + H₁) * 0,03

P_np1 = (96480 + 24192 + 115776) * 0,03 = 7093,44 руб.


После внедрения программы они составили:

P_p2 = (Z₂ + M₂ + H₂) * 0,03

P_p2 = (48240 + 12096 + 57888) * 0,03 = 3546,72 руб.

Таким образом, эксплуатационные расходы составили:

• 
  до внедрения программы
  

P₁ = Z₁ + M₁ + H₁ + P_пр1

P₁ = 96480 + 24192 + 115776 + 7093,44 = 243541,44 руб.

• 
  после внедрения программы
  

P₂ = Z₂ + M₂ + H₂ + P_пр2

P₂ = 48240 + 12096 + 57888 + 3546,72 = 121770,72 руб.


4 Расчет экономии от увеличения производительности труда пользователя

Если пользователь при выполнении работы J-го типа с применением программы экономит ∆Tj часов, то повышение производительности труда Pj (%) определяется по формуле

%

где ∆Tj – экономия машинного времени при использовании разработанной программы (ч);

Fj – время, которое отводится пользователю для выпол¬нения работы j-го типа до внедрения разработанной программы (ч).

ΔT_j = t_д1 - t_д2

ΔT_j = 756 ч/год

Тогда

P = 756 / (1512 - 756) * 100 % = 100 %

Экономия, связанная с повышением производительности труда пользователя ∆P, определяется по формуле



где Z – среднегодовая заработная плата пользователя, с учетом процента занятости при использовании разрабатываемого проекта, равная

ΔP_n = 48240 * 100/100 = 48240 руб

Если программы используют пользователи разной квалификации, то расчеты следует выполнить отдельно по каждой k-й квалификации, при этом

,

где (∆P_n)k – экономия, полученная от повышения производительности труда пользователя k-й квалификации.


5 Ожидаемый экономический эффект и срок окупаемости капитальных затрат

Ожидаемый экономический эффект рассчитывается после завершения предпроизводственной стадии создания программного продукта и определяется по формуле

Э = Э_д - K_HE_H

где Э_д – годовая экономия;

К_н – капитальные затраты на проектирование;

(Е_н = 0,15)

Е_н – нормативный коэффициент эффективности.

Годовая экономия Э_д складывается из экономии эксплуатационных расходов и экономии в связи с повышением производительности труда проектировщика:

Э_д = (P₁ – P₂) + ∆P

где Р₁, Р₂ соответственно эксплуатационные расходы до и после внедрения программы;

∆P_n – экономия от повышения производительности труда пользователя,

Э_d = (243541,44 - 121770,72) + 48240 = 170010,72 руб.

Тогда ожидаемый экономический эффект составит:

Э = 170010,72 – 0,15 * 104046,608 = 154403,7288 руб.

Рассчитаем цену реализации разработанного программного продукта, при условии, что планируемая прибыль от продажи должна составлять не менее 15 %. Цену программного продукта рассчитаем по формуле

Ц = К_п(1 + П/100)

где П – расчетная прибыль от реализации (П=15 %)

Ц = 104046,608 * (1 + 0,15) = 119653,5992 руб.

Срок окупаемости капитальных затрат на проектирование программного продукта рассчитывается по формуле

T = К_п/Э_д

T = 104046,608 / 170010,72 = 0,61 (год) = 7,3 (мес)

Полученный результат характеризует быстрый срок окупаемости затрат.

Данные расчетов экономических показателей сведены в таблицу 4.6.

Таблица 4.6 - Сводная таблица основных экономических показателей

Экономические показатели	Буквенное обозначение	Единицы измерения	Значения
			Аналог	Проект
Расходы на содержание обслуживающего персонала	Z	руб/год	96480	48240
Капитальные затраты на этапе проектирования	кп	руб/год	-	104046,608
Расходы на функционирование программы	м	руб/год	24192	12096
Эксплуатационные расходы	р	руб/год		121770,72
Экономия за счет повышения производительности труда	∆P	руб/год		48240
Годовая экономия	Эд	руб		170010,72
Ожидаемый экономический эффект	Э	руб/год		154403,7288
Цена программного продукта	Ц	руб		119653,5992
Срок окупаемости	т	года		0,61