РЕГРЕСІЙНІ МОДЕЛІ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ТРИВАЛОСТІ РОЗРОБКИ БАНКІВСЬКОГО ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.32782/mathematical-modelling/2026-9-1-19Ключові слова:
нелінійна регресійна модель, банківське ПЗ, тривалість розробки ПЗ, трудомісткість проєкту, оцінювання, викид, нормалізуюче перетворення, перетворення Бокса-Кокса, перетворення ДжонсонаАнотація
Розглянуто проблему підвищення достовірності оцінювання тривалості розробки ПЗ, що розробляється у щільно інтегрованому середовищі банківських інформаційних систем, яка є критично важливою для ефективного планування проєктів, оптимального розподілу ресурсів та забезпечення їх комерційної успішності. Показано, що існуючі підходи до оцінювання термінів розробки ПЗ, зокрема моделі COCOMO і ISBSG, не забезпечують достатньої достовірності для специфічних умов банківської сфери, що характеризується високою складністю архітектури, інтеграцією численних зовнішніх сервісів, регуляторними вимогами та підвищеними вимогами до безпеки. Спираючись на дані попередніх досліджень та результати аналізу, обґрунтовано доцільність використання нелінійних регресійних моделей із попередньою нормалізацією даних для оцінювання тривалості розробки банківського ПЗ на основі трудомісткості проєкту. Запропоновано підхід, який передбачає побудову окремих моделей для однокомандних і багатокомандних проєктів, що дозволяє врахувати додаткові витрати часу, пов’язані з міжкомандною взаємодією, синхронізацією робіт і організаційною складністю. Емпіричну основу дослідження склали дані 482 реальних проєктів розробки банківського ПЗ за 2014–2024 роки, створених з використанням мов програмування Java і JavaScript. Реалізовано методику побудови нелінійних регресійних моделей, яка включає нормалізацію даних із використанням перетворень десяткового логарифму, двовимірного перетворення Бокса-Кокса та одновимірного перетворення Джонсона, виявлення та вилучення викидів на основі еліпсу прогнозування, побудову лінійної регресії для нормалізованих даних, отримання нелінійних моделей шляхом зворотних перетворень, побудову довірчих інтервалів та інтервалів прогнозування, а також пошук викидів за допомогою інтервалів прогнозування. Якість моделей перевірено за допомогою показників якості R², MMRE та PRED(0,25). Отримані результати свідчать, що моделі, побудовані з використанням логарифмічного перетворення, є непридатними через значну кількість викидів. Натомість моделі на основі перетворень Бокса-Кокса та Джонсона демонструють прийнятну достовірність: значення R² перевищують 0,85, MMRE не перевищує 0,25, а PRED(0,25) для більшості випадків вище 0,75. Встановлено, що найкращі результати забезпечують моделі з використанням двовимірного перетворення Бокса-Кокса, які характеризуються меншою кількістю викидів та кращими показниками узгодженості з емпіричними даними. Запропоновані моделі можуть бути використані для підвищення достовірності прогнозування тривалості розробки банківського ПЗ, створеного за допомогою мов програмування Java і JavaScript, на основі трудомісткості проєктів. Водночас визначено обмеження підходу, зокрема залежність моделей від специфіки предметної області та обмеження діапазону значень трудомісткості проєктів.
Посилання
Mersino A. Project Managers Fail to Help Software Projects (Standish Group Chaos 2020). URL: https://medium.com/leadership-and-agility/project-managers-fail-to-help-softwareprojects-standish-group-chaos-2020-e65d803e99f2 (дата звернення: 12.03.2025).
Pasuksmit J., Thongtanunam P., Karunasekera S. A Systematic Literature Review on Reasons and Approaches for Accurate Effort Estimations in Agile. ACM Computing Surveys. 2024. Vol. 56 (11). P. 1–37. URL: https://doi.org/10.1145/3663365
Dasanayake S., Aaramaa S., Markkula J., Oivo M. Impact of requirements volatility on software architecture: How do software teams keep up with ever‐changing requirements? Journal of Software: Evolution and Process. 2019. Vol. 31(6). P. e2160 URL: https://doi.org/10.1002/smr.2160
Ashleigh M., Ojiako U., Chipulu M., Wang J. K. Critical learning themes in project management education: Implications for blended learning. International Journal of Project Management. 2012. Vol. 30 (2). P. 153–161. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijproman.2011.05.002
Morgenshtern O., Raz T., Dvir D. Factors affecting duration and effort estimation errors in software development projects. Information and Software Technology. 2007. Vol. 49(8). P. 827–837, URL: https://doi.org/10.1016/j.infsof.2006.09.006
Teslyuk V., Batyuk A., Voityshyn V. Method of Software Development Project Duration Estimation for Scrum Teams with Differentiated Specializations. Systems. 2022. Vol 10(4). Article 123. URL: https://doi.org/10.3390/systems10040123
Korytkowski P., Malachowski B. Competence-based estimation of activity duration in IT projects. European Journal of Operational Research. 2019. Vol. 275 (2). P. 708–720. URL: https://doi.org/10.1016/j.ejor.2018.11.061
Pospieszny P., Czarnacka-Chrobot B., Kobylinski A. An effective approach for software project effort and duration estimation with machine learning algorithms. Journal of Systems and Software. 2018. Vol. 137. P. 184–196. URL: https://doi.org/10.1016/j.jss.2017.11.066
Menzies T., Yang Y., Mathew G., Boehm B., Hihn J. Negative results for software effort estimation. Empir Software Eng. 2017. Vol. 22, P. 2658–2683. URL: https://doi.org/10.1007/s10664-016-9472-2
Nandal D., Sangwan O. P. Software cost estimation by optimizing COCOMO model using hybrid BATGSA algorithm. International Journal of Intelligent Engineering and Systems. 2018. 11(4). P. 250–263. URL: https://doi.org/10.22266/ijies2018.0831.25
Latanska L. O., Polovynka A. V. Analysis of methods and models for estimating the duration of banking software development projects. Herald of Khmelnytskyi national university. Technical sciences. 2025. Issue 3, part 2. Р.140–145. https://doi.org/10.31891/2307-5732-2025-353-18
Латанська Л. О., Половинка А. В. Математичне моделювання в задачах оцінювання тривалості розробки банківського програмного забезпечення. Комп’ютерне моделювання та оптимізація складних систем (КМОСС-2025) : матеріали ІX Міжнародної науково-технічної конференції, м. Дніпро, 5–7 листопада 2025 р. Дніпро, 2025. С. 59.
Prykhodko N. V., Prykhodko S. B. Constructing the Nonlinear Regression Models on the Basis of Multivariate Normalizing Transformations. Electronic Modeling. 2018. Vol. 40. No 6. P. 99–108. URL: https://doi.org/10.15407/emodel.40.06.101
Prykhodko S. B., Prykhodko N. V., Koltsov A. V. A Nonlinear Regression Model for Early LOC Estimation of Open-Source Kotlin-Based Applications. Radio Electronics Computer Science Control. 2024. No 1. P. 85–95. URL: https://doi.org/10.15588/1607-3274-2024-1-8
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.




