Impacto del factor humano en la ingeniería dirigida por modelos

• Autores: Glenda Toala Sánchez
• Directores de la Tesis: Santiago Meliá Beigbeder (dir. tes.) , Cristina Cachero Castro (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat d'Alacant / Universidad de Alicante ( España ) en 2019
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Juan Carlos Preciado Rodríguez (presid.) , Irene Garrigós Fernández (secret.) , Francisco José Domínguez Mayo (voc.)
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• Resumen

  • Actualmente la tecnología tiene una gran influencia en la manera de administrar y gestionar las organizaciones. Esto es debido, entre otros factores, a la introducción de complejas herramientas y sistemas informáticos que buscan optimizar sus procesos y maximizar su beneficio. Cada área de una organización requiere de software especializado para mejorar la gestión y controlar eficientemente sus actividades, incrementar la productividad y facilitar el manejo de los procesos tanto internos como externos. Esta necesidad de software a menudo implica costosos desarrollos a medida o adaptaciones de software.

    Con el ánimo de disminuir en lo posible estos costos y garantizar ciertos niveles de calidad de los sistemas implementados, la industria del software lleva muchos años proponiendo nuevos métodos, técnicas y herramientas de desarrollo software. En este contexto se puede observar cómo, durante las últimas décadas, los métodos desarrollados dentro del paradigma del desarrollo del software dirigido por modelos han reportado importantes ventajas en términos de productividad y capacidad de mantenimiento a corto y largo plazo. A pesar de estos resultados, hoy en día las experiencias particulares y las percepciones al respecto por parte de los desarrolladores varían enormemente, y estos métodos siguen presentando un bajo nivel de adopción en la industria. Debido a la complejidad y el carácter socio-técnico de las actividades de desarrollo software, resulta plausible pensar que el factor humano pueda ser uno de los factores explicativos de esta situación.

    Considerar el factor humano como elemento que puede ayudar a entender el porqué de la variabilidad de los resultados y las percepciones que tienen los desarrolladores del paradigma del desarrollo de software dirigido por modelos implica reconocer un hecho a menudo olvidado en la comunidad de ingeniería del software: el desarrollo de software es una actividad donde tanto las características individuales como las interacciones grupales de los desarrolladores influyen tanto en la manera como se prefieren realizar las distintas actividades definidas por el método utilizado como en los resultados obtenidos. Dentro del factor humano, esta tesis se centra en el primer grupo de variables, es decir, en las características individuales de los desarrolladores. Además, dado el amplio elenco de actividades que forman parte de los métodos de desarrollo dirigidos por modelos, esta tesis se ha centrado en una de las actividades paradigmáticas de estos métodos, esto es, el modelado de dominio. La hipótesis de la que parte esta tesis es que las características individuales de los desarrolladores, que incluyen factores de personalidad y habilidades cognitivas, (a) pueden ser medidas y (b) están relacionadas de algún modo tanto con el rendimiento durante las tareas de modelado de dominio como con la intención de adopción por parte de los desarrolladores de los métodos englobados dentro del desarrollo de software dirigido por modelos. El objetivo general de este trabajo es por tanto investigar hasta qué punto esta hipótesis se sustenta o, por el contrario, debe ser rechazada en base a datos empíricos.

    Para conseguir este objetivo, el primer paso ha consistido en identificar las principales teorías acerca de los rasgos de personalidad y las habilidades cognitivas que afectan el desempeño. Las teorías principales respecto a la personalidad que se han considerado en este trabajo son: la teoría de Jung, la teoría de Big Five y la teoría de Eysenck. Por su parte, las teorías revisadas respecto a las habilidades cognitivas son: la teoría de las inteligencias múltiples, la teoría de Cattell - Horn - Carroll, la teoría de la inteligencia exitosa y la teoría verbal - perceptual - rotación.

    El siguiente paso ha consistido en examinar en profundidad estas teorías y los estudios empíricos existentes en la literatura relacionada con la ingeniería de software para decidir qué rasgos de personalidad y habilidades cognitivas son los que, a la luz del conocimiento existente, parecen estar más estrechamente relacionados con la ingeniería de software y, específicamente, con las tareas de modelado de dominio.

    Así mismo, el examen de los resultados empíricos existentes en la literatura ha sustentado la formulación de hipótesis acerca de la relación de estos rasgos con la productividad y las percepciones subjetivas (incluida la intención de adopción) durante el uso de métodos de desarrollo de software dirigido por modelos y, más concretamente, durante la creación y/o explotación de modelos de dominio. Los tres grandes grupos de variables que forman parte de esta tesis son el factor humano (personalidad y habilidades cognitivas), productividad y las percepciones subjetivas e intención de adopción, considerando sus potenciales relaciones.

    Un hallazgo importante efectuado durante la revisión de la literatura relacionada ha sido la ausencia de una propuesta de marco conceptual general que haya sido consensuado por la comunidad de ingeniería de software y que pudiera servir de base para la organización de los estudios empíricos que conforman la presente tesis. Por ello, la primera contribución de esta tesis ha consistido en una propuesta de marco conceptual que refleja las relaciones postuladas en la literatura entre (a) los principales componentes del factor humano incluidos en la tesis (personalidad y habilidades cognitivas), (b) los principales componentes de la productividad y (c) una propuesta de caracterización de percepciones subjetivas e intención de adopción del paradigma de desarrollo de software dirigido por modelos.

    Este marco ha servido de guía para el diseño de los estudios empíricos cuyos resultados constituyen la segunda contribución de esta tesis. Los estudios empíricos realizados son de tipo observacional cuantitativo, no experimentales, transeccionales y correlacionales. Los sujetos participantes en todos los estudios han sido estudiantes universitarios de las carreras de ingeniería en informática y de sistemas de computación de universidades tanto de España como de Ecuador. Estos estudiantes han sido en todos los casos previamente capacitados en los conocimientos técnicos requeridos a través de distintas asignaturas de su correspondiente formación académica.

    Dado que no existe un método de desarrollo dirigido por modelos predominante dentro de la comunidad de ingeniería del software, para la ejecución de estos estudios se han utilizado distintos entornos y notaciones, aunque, por motivos de disponibilidad, destaca el uso del método OOH4RIA. En todos los estudios los sujetos han generado artefactos de dominio y se han medido rasgos de personalidad, habilidades cognitivas, eficiencia, eficacia, percepciones y/o intención de adopción del método por parte de los desarrolladores.

    La parte empírica de esta tesis comienza con un primer estudio piloto que permitió poner a punto los instrumentos de medición y estimar tiempos de cara a los siguientes estudios. También sirvió para que la autora de esta tesis se familiarizara con el método de investigación empírica.

    A continuación, el segundo estudio observacional analiza las tres dimensiones de personalidad de la teoría de Eysenk (Extraversión, Neuroticismo y Psicoticismo) con respecto a las diferencias observadas en cuanto a la intención de adopción de OOH4RIA. En este estudio se ha detectado cómo las personas extravertidas consideran el método como más útil y fácil de usar (aunque con diferencias que no eran estadísticamente significativas).

    Así mismo, los sujetos con un bajo nivel de Neuroticismo también consideran el método como más útil y más fácil de usar, llegando a alcanzar las diferencias en facilidad de uso significancia estadística.

    El tercer estudio, de carácter cualitativo, explora las ventajas / inconvenientes expresadas por los desarrolladores sobre OOH4RIA en función de sus características de personalidad. Los resultados sugieren que los desarrolladores con alto nivel de Extraversión, alto nivel de Psicoticismo o bajo nivel de Neuroticismo consideran que OOH4RIA es un método que acelera el desarrollo de software. Por otro lado, aquellos desarrolladores con características opuestas estiman que facilita el trabajo respecto al modelado y conversión. En este estudio también se detectó que, independientemente de las características de personalidad, los sujetos percibían que trabajar dentro del paradigma de desarrollo de software dirigido por modelos era difícil, su aprendizaje era lento y que, en general, los métodos dentro de este paradigma son difíciles de usar, especialmente cuando se trabaja en equipo.

    El cuarto estudio observacional incluye la productividad como nueva variable potencialmente explicativa de la intención de adopción. En este sentido, el estudio muestra de manera empírica cómo los desarrolladores objetivamente más productivos expresan una mayor intención de usar OOH4RIA. La productividad incorpora el análisis de la eficacia de modelado y de la programación, así como también la eficacia y la eficiencia del método OOH4RIA. Los resultados sugieren que la eficacia está más significativamente relacionada con la intención de adopción del método OOH4RIA que la eficiencia, por lo que parece razonable que la comunidad de desarrollo de software dirigido por modelos invierta mayores esfuerzos en lograr una mayor eficacia en las tareas realizadas por los desarrolladores, en lugar de en seguir mejorando la eficiencia de los métodos.

    Por último, el quinto estudio se centra en el análisis de la relación existente entre habilidades cognitivas y productividad durante las tareas de modelado de dominio con la notación ER. Para ello se incluye en el estudio un subconjunto de las habilidades cognitivas que, según la literatura y los modelos teóricos, son susceptibles de influir en el rendimiento de los desarrolladores durante las tareas de modelado. Los resultados de este estudio muestran que altos niveles de inteligencia general y razonamiento abstracto se corresponden con un mejor desempeño de los sujetos al realizar las tareas de modelado de dominio.

    De los estudios realizados se puede deducir que los enfoques del desarrollo de software dirigido por modelos deben mejorar su facilidad de uso debido a que desarrolladores de software, independientemente de sus características individuales, coinciden en calificarlos como métodos que presentan un grado de dificultad importante tanto durante su proceso de aprendizaje como a la hora de usarlos individualmente y, sobre todo, en equipo.

    Además, los resultados de los estudios sugieren que la comunidad de desarrollo de software dirigido por modelos debería enfocarse en mejorar la eficacia de los desarrolladores, es decir, en proporcionar mecanismos que limitasen los errores potenciales que los desarrolladores puedan cometer, debido a que es la eficacia y no la eficiencia lo que, en el estado actual de desarrollo de las propuestas, parece estar más significativamente relacionado con la intención de adopción del método en el futuro.

    Finalmente, por lo que respecta a las habilidades cognitivas, los resultados empíricos obtenidos sugieren que éstas están relacionadas con un mejor nivel de desempeño. Ser consciente de este hecho y entrenar estas habilidades cognitivas puede por tanto tener un efecto beneficioso sobre el rendimiento profesional futuro de los desarrolladores que se encuentran ahora mismo en formación.

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