THÈSE PDF d'estimation réaliste de

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Définition dune méthode destimation des coûts des dispositifs

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Conception dun modèle destimation des coûts de projets de

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THÈSE

d'estimation réaliste de l'effort/coût de projet dans pour le cas des projets de développement logiciel que si des méthodes agiles sont employées.

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La troisième section – Méthodes de contrôle des coûts – traite de la façon dont le contrôle du budget et du calendrier des projets d'infrastructure peut être

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29 sept. 2002 I. L'Evaluation de Charges d'un projet Informatique ... différents coûts engendrés et du temps nécessaire à la réalisation.

III - Coûts dinvestissements V 01 10 2014

Pour tenir compte du phasage des dépenses relevant de l'investissement une première méthode consiste

THÈSETHÈSE

en vue de l"obtention du DOCTORAT DE L"UNIVERSITÉ DE TOULOUSEDOCTORAT DE L"UNIVERSITÉ DE TOULOUSE délivré par

L"École Nationale Supérieure des Mines d"Albi-Carmaux conjointement avec l"INSA Toulouseprésentée et soutenue par

Safae LAQRICHI

le 17 décembre 2015Approche pour la construction de modèles d"estimation réaliste de l"effort/coût de projet dans un environnement incertain : application au domaine du développement logicielÉcole doctorale et discipline ou spécialité : EDSYS : Génie Industriel 4200046Unité de recherche : Centre Génie Industriel, Mines AlbiDirecteur(s) de Thèse :

M. Didier Gourc, Professeur, Mines Albi

M. François Marmier, Maître assistant HDR, Mines AlbiAutres membres du jury : M meValérie Botta-Genoulaz, Professeur, INSA Lyon,(Rapporteuse) M. Farouk Toumani, Professeur, Université Blaise Pascal-Clermont-Ferrand II,(Rapporteur) M. Xavier Boucher, Professeur, Mines Saint-Etienne,(Président) M. Patrick Paroubek, Ingénieur de recherche,LIMSI,(Examinateur)

M. Patrick Hamon, Estimancy,(Invité)

À la mémoire de mon père.

À ma chère mère.

À ma famille.

À tous ceux et celles qui m"ont soutenu et qui ont cru en moi ...iii

RemerciementsJe tiens tout d"abord à remercier Allah, le tout puissant, de m"avoir donné la force et la foi d"arriver

à terme de ce travail.

La thèse représente des heures de travail acharné et de rigueur, elle n"aurait pas été possible sans

le bienveillant soutien et support de certaines personnes. Mes premiers remerciements vont d"abord à mon directeur de thèse M. Didier Gourc. Merci pour

sa patience, sa rigueur scientifique et sa clairvoyance qui ont été les moteurs de mon travail. Je

remercie aussi vivement mon co-directeur de thèse M. François Marmier pour son dynamisme et sa passion qu"il a sut me communiquer. Je souhaiterais remercier Mme. Valérie Botta-Genoulaz et M. Farouk Toumani, qui m"ont fait l"honneur de rapporter mon manuscrit de thèse avec un regard critique, pertinent et constructif.

Merci à M. Xavier Boucher, qui a accepté d"être mon président de jury, et dont l"énergie a illuminé

ma soutenance. Merci à M. Patrick Paroubek et M. Patrick Hamon d"avoir accepté de participer à

mon jury de thèse malgré leurs emplois du temps surchargés.

Je remercie toutes les personnes formidables que j"ai rencontrées dans l"école des Mines d"Albi et

plus particulièrement dans le Centre Génie Industriel. Je pense à Isabelle, Shadan, Laura, Romain,

Aurélie, Alexandre, Teixin, Frédérick, Daouda, Frank, Élise, Michel, Jacques, Matthieu, Sébastien,

Lionel, Elyes... Merci pour votre gentillesse et votre sympathie. Un grand merci à Nicolas pour

m"avoir aidé à apprendre à développer en Java toujours dans la bonne humeur. Merci également à

Paul de sa bienveillance et de m"avoir apporté le support nécessaire dans l"utilisation du LATEX.

Je tiens à remercier également l"équipe de Projestimate, en particulier M. Jean Nevoux et M. Patrick

Hamon pour les discussions scientifiques riches que nous avons échangées.

Enfin, les mots les plus simples étant les plus forts, j"adresse toute ma gratitude à ma famille

et en particulier à ma mère qui a su m"insuffler le courage et la volonté de me dépasser. Très

humblement, je voudrais te dire merci pour ton amour, ta tendresse et tes sacrifices. Que dieu te garde, et te procure santé, bonheur et longue vie. Merci à ma soeur Charifa pour ses encouragements et son support, en particulier durant les trois

derniers mois de rédaction du mémoire où elle a été présente à mes cotés. Merci à ma petite soeur

et mon petit frère adorés, Nouhaila et Adam. Je vous aime. Pour terminer ces remerciements, j"adresse un retentissant hommage à mon feu père Allah y

rahmou (paix à son âme), qui n"a pas vu l"aboutissement de mon travail mais je sais qu"il aurait été

très fière de sa fille! v

Table des matières

Table des matières.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v ii

Table des figures.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi

Liste des tableaux.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii Introduction, contexte et problématique.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Introduction générale

1 Généralités sur les projets de développement logiciel 3 Projets de développement logiciels vs projets de construction ou de fabrication 3

Facteurs d"échec des projets logiciels

Enjeux de l"estimation

Importance de l"estimation

Estimation et cycle de vie d"un projet

Facteurs d"échec de l"estimation

Le projet Projestimate (FUI)

Objectifs du projet Projestimate

Verrous scientifiques de Projestimate

Organisation du manuscrit

1 État de l"art.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1

Introduction

1.1 Processus d"estimation

1.1.1 Mesure de la taille fonctionnelle du projet

1.1.2 Estimation de l"effort, de la durée et du coût

1.2 Techniques et modèles d"estimation d"effort

1 4

1.2.1 Techniques non algorithmiques

1.2.2 Techniques algorithmiques

1.2.3 Modèles d"estimation paramétriques

1.2.4 Modèles d"estimation non paramétriques

1.2.5 Autres classifications de modèles d"estimation

1.2.6 Cartographie des catégories de techniques d"estimation

1.3 Incertitudes dans le processus d"estimation

2 4

1.3.1 Sources d"incertitudes

24
vii

Table des matières

1.3.2 Nature probabiliste des estimations

1.3.3 Expression des incertitudes dans l"estimation

1.3.4 Évaluation des approches de détermination d"Intervalles de Prédiction (IvP)

1.4 Sélection d"un modèle d"estimation d"effort

1.4.1 Exactitude, précision et biais

1.4.2 Évaluation des modèles d"estimation

1.4.3 Validation de modèles d"estimation

1.4.4 Études de comparaison de modèles d"estimation

1.4.5 Sources d"inconstance des résultats de comparaison de modèles d"estimation 34

Conclusion

3 5

2 Sélectiondemodèled"estimationd"effortenprenantencomptelesincer-

titudes.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Introduction

2.1 Formulation du problème de sélection de modèle d"estimation

2.2 Approche de sélection de modèle d"estimation

2.3 Préparation de la base de données

2.3.1 Nettoyage de la base de données

2.3.2 Transformations des données

2.4Évaluation de la performance prédictive des modèles d"estimation sur une base de

données 44

2.4.1 Modèles d"estimation paramétriques d"effort

2.4.2 Modèles d"estimation non paramétriques d"effort

2.4.3 Indicateurs de performance prédictive

2.5 Évaluation des incertitudes des modèles d"estimation sur une base de données

5 1

2.5.1 Incertitudes et variabilité

2.5.2 Bootstrap pour l"évaluation des incertitudes

2.5.3 Indicateurs d"incertitudes

2.6 Aide à la sélection du meilleur modèle d"estimation d"effort

5 4

Conclusion

5 6

3 Constructionetutilisationd"unsystèmed"estimationréalistedansunen-

vironnement incertain.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 7

Introduction

3.1 Construction d"un système d"estimation performant

3.2 Utilisation du système d"estimation dans un environnement incertain

3.2.1 Détermination des FDP des facteurs d"effort

3.2.2 Simulation Monte Carlo

3.2.3 Analyse des résultats de la simulation pour exprimer l"effort estimé

Conclusion

6 8

4 Expérimentation et mise en oeuvre.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Introduction

71
4.1 Expérimentation et interprétation des résultats de la comparaison de modèles d"esti- mation 7 2

4.1.1 Présentation de l"expérimentation

4.1.2 Base de données ISAS

4.1.3 Bases de données PROMISE

4.1.4 Base de données CAPRI

4.1.5 Discussion/Comparaison de modèles d"estimation

83
4.2 Expérimentation de l"approche de construction d"un système d"estimation - Estima- tion de l"effort d"un nouveau projet 84

4.2.1 Construction d"un système d"estimation pour CAPRI

4.2.2 Estimation de l"effort d"un nouveau projet

4.3 Implémentation informatique

88
viii

4.3.1 Architecture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

4.3.2 Licence logicielle

4.3.3 Déroulement d"un cas d"utilisation

Conclusion

Conclusion générale.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Annexes.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 01

A Modèle COCOMO.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3 B Bases de données de PROMISE.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 05 B.1 Description des attributs de la base de données Nasa93 10 5 B.2 Description des attributs de la base de données Desharnais 1 07 B.3 Description des attributs de la base de données Maxwell

1 07Acronymes.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 09

Glossaire.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

Bibliographie.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3

Table des figures

1 Vue d"ensemble de la plateforme ProjEstimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 Organisation du manuscrit suivant les activités de l"approche globale proposée . . .

1.1 Processus d"estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 2

1.2 Classification des techniques d"estimation d"effort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3 La structure d"un neurone artificiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 9

1.4 La structure d"un réseau de neurones artificiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 0

1.5 Arbre de décision généré par [Nassif+2013] à partir de la base ISBSG . . . . . . . . . .

1.6 Exemple de k-PPV (avec k=4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 2

1.7 Les sources d"incertitudes dans le processus d"estimation . . . . . . . . . . . . . . . .

1.8 Cône d"incertitude de [Boehm1981] affiné par [McConnell2006] . . . . . . . . . . . .

2 6

1.9 Relations exactitude, biais et précision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.10 Diagramme en boîte à moustaches desMREd"un modèle d"estimation . . . . . . . .3 2

1.11 Procédure de la validation croisée "k-fold" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 3

2.1 Approche de sélection de modèle d"estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 9

2.2 Procédure de préparation de la base de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.3 Procédure de la validation croisée imbriquée (VCI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 8

2.4 Exemple d"application de la VCI sur un modèle d"estimation RNA . . . . . . . . . . .

5 0

2.5 Estimation probabiliste de l"effort d"un projet et notion de variabilité et de biais . . .

2.6Procédure de bootstrap pour l"évaluation de la variabilité de modèles d"estimation

d"effort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2

2.7 Évaluation de l"indicateur d"incertitudes (MRMD) d"un modèle d"estimation d"effort54

3.1 Construction et utilisation d"un système d"estimation d"effort dans l"estimation de nouveaux projets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 8 3.2 Approche classique et approche probabiliste de construction de système d"estima- tion d"effort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 9

3.3 Propagation des incertitudes des facteurs d"effort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 0

3.4 Les distributions de probabilité les plus courantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.5 Échantillonnage Monte Carlo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

64
3.6 Simulation Monte Carlo pour propager les incertitudes d"un nouveau projet dans un

modèle d"estimation calibré . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.7 Propagation des incertitudes des facteurs d"effort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 5 xi

Table des figures

3.8Méthodologie de calcul de l"IvP de l"effort à partir des résultats de simulation Monte

Carlo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6

3.9 Histogramme et polygone des fréquences d"un ensemble de valeurs . . . . . . . . . .

3.10 Calcul de l"IvP de l"effort du nouveau projet à partir des IvPs obtenus . . . . . . . . .

6 8 4.1

4.2 Tracé de chi deux en fonction des distancesD2ordonnées des projets de l"ISAS . . .7 6

4.3 Les résultats du bootstrap sur l"ISAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 8

4.4 Tracé de chi deux en fonction des distancesD2ordonnées des projets de CAPRI . . .81

4.5 Boites à moustaches des modèles d"estimation d"effort sur la base de données CAPRI

8 2 4.6 Graphes des efforts réels et efforts estimés par les modèles d"estimation candidats pour la base de données CAPRI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .quotesdbs_dbs47.pdfusesText_47

[PDF] méthode d'euler analyse numérique

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[PDF] THÈSE d'estimation réaliste de

THÈSETHÈSE

Safae LAQRICHI

M. Didier Gourc, Professeur, Mines Albi

M. Patrick Hamon, Estimancy,(Invité)

À la mémoire de mon père.

À ma chère mère.

À ma famille.

à terme de ce travail.

Table des matières

Introduction générale

Facteurs d"échec des projets logiciels

Enjeux de l"estimation

Importance de l"estimation

Estimation et cycle de vie d"un projet

Facteurs d"échec de l"estimation

Le projet Projestimate (FUI)

Objectifs du projet Projestimate

Verrous scientifiques de Projestimate

Organisation du manuscrit

1 État de l"art.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1

Introduction

1.1 Processus d"estimation

1.1.1 Mesure de la taille fonctionnelle du projet

1.1.2 Estimation de l"effort, de la durée et du coût

1.2 Techniques et modèles d"estimation d"effort

1.2.1 Techniques non algorithmiques

1.2.2 Techniques algorithmiques

1.2.3 Modèles d"estimation paramétriques

1.2.4 Modèles d"estimation non paramétriques

1.2.5 Autres classifications de modèles d"estimation

1.2.6 Cartographie des catégories de techniques d"estimation

1.3 Incertitudes dans le processus d"estimation

1.3.1 Sources d"incertitudes

Table des matières

1.3.2 Nature probabiliste des estimations

1.3.3 Expression des incertitudes dans l"estimation

1.3.4 Évaluation des approches de détermination d"Intervalles de Prédiction (IvP)

1.4 Sélection d"un modèle d"estimation d"effort

1.4.1 Exactitude, précision et biais

1.4.2 Évaluation des modèles d"estimation

1.4.3 Validation de modèles d"estimation

1.4.4 Études de comparaison de modèles d"estimation

1.4.5 Sources d"inconstance des résultats de comparaison de modèles d"estimation 34

Conclusion

2 Sélectiondemodèled"estimationd"effortenprenantencomptelesincer-

Introduction

2.1 Formulation du problème de sélection de modèle d"estimation

2.2 Approche de sélection de modèle d"estimation

2.3 Préparation de la base de données

2.3.1 Nettoyage de la base de données

2.3.2 Transformations des données

2.4Évaluation de la performance prédictive des modèles d"estimation sur une base de

2.4.1 Modèles d"estimation paramétriques d"effort

2.4.2 Modèles d"estimation non paramétriques d"effort

2.4.3 Indicateurs de performance prédictive

2.5 Évaluation des incertitudes des modèles d"estimation sur une base de données

2.5.1 Incertitudes et variabilité

2.5.2 Bootstrap pour l"évaluation des incertitudes

2.5.3 Indicateurs d"incertitudes

2.6 Aide à la sélection du meilleur modèle d"estimation d"effort

Conclusion

3 Constructionetutilisationd"unsystèmed"estimationréalistedansunen-

Introduction

3.1 Construction d"un système d"estimation performant

3.2 Utilisation du système d"estimation dans un environnement incertain

3.2.1 Détermination des FDP des facteurs d"effort

3.2.2 Simulation Monte Carlo

3.2.3 Analyse des résultats de la simulation pour exprimer l"effort estimé

Conclusion

4 Expérimentation et mise en oeuvre.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Introduction

4.1.1 Présentation de l"expérimentation

4.1.2 Base de données ISAS

4.1.3 Bases de données PROMISE

4.1.4 Base de données CAPRI

4.1.5 Discussion/Comparaison de modèles d"estimation

4.2.1 Construction d"un système d"estimation pour CAPRI

4.2.2 Estimation de l"effort d"un nouveau projet

4.3 Implémentation informatique