Research on the impact of human factors on software development processes

Abstract

The software development process (SDP) is a complex and multifaceted system of interrelated activities influenced by numerous variables, including the development methodologies and the human factor (HF), which play a central role. While methodologies, such as AGILE and WATERFALL, define structured approaches to software development, the actual trajectory, duration, and outcomes of the SDP are often significantly shaped by human-related factors. As a knowledge-intensive and dynamic process, SDP depends heavily on human expertise, collaboration, and decision-making. The human factor encompasses a wide range of behavioral, cognitive, and social dimensions, including individual skills, motivation, and team interactions, which introduce variability and uncertainty into the process. Due to its abstract nature and the difficulty of quantification, HF remains a subject of ongoing academic and practical research aimed at identifying the key human-centric determinants that influence the success of software development. Consequently, a deeper understanding and effective management of these factors are essential for achieving favorable project outcomes and advancing the maturity of software engineering practices. This research introduces a novel approach to examining the influence of HF on the SDP, offering a comprehensive perspective through the lens of distinct software development methodologies. The proposed approach incorporates several innovative elements, including the application of fuzzification techniques to model HF uncertainties within SDP activities. By capturing the variability and unpredictability of human behavior, this approach allows for a more nuanced representation of HF impact. Additionally, the proposed approach uses a case-handling paradigm to model and simulate different SDP instances from real-world SDP scenarios, further enabling their dynamic and case-based analysis. To ensure the robustness and relevance of the findings, real HF-related data were collected from multiple IT organizations, providing a solid empirical foundation for the study. The findings of this research reveal notable differences in how HF influences SDP performance across the WATERFALL and AGILE methodologies. These contrasting approaches result in varying degrees of HF impact on project timelines, quality, and risk levels. The dissertation’s results not only contribute to a deeper understanding of HF’s role in SDP but also provide valuable insights for researchers and practitioners involved in software development projects. By elucidating the relationship between HF and different SDP methodologies, this research equips stakeholders with the knowledge needed to assess and mitigate software development risks.

Programinės įrangos kūrimo procesas yra sudėtinga tarpusavyje susijusių veiklų sistema, kurią lemia įvairūs kintamieji, ypač kūrimo metodologija ir žmogiškasis faktorius. Nors tokios metodologijos kaip AGILE ar WATERFALL modelis apibrėžia struktūruotus kūrimo principus, proceso eigą, trukmę ir rezultatus dažnai reikšmingai keičia žmogiškasis faktorius. Kaip dinamiškas ir žiniomis grįstas procesas, programinės įrangos kūrimas priklauso nuo žmonių kompetencijos, bendradarbiavimo ir sprendimų priėmimo. Žmogiškasis faktorius apima elgsenos, kognityvinius ir socialinius aspektus, įskaitant įgūdžius, motyvaciją ir komandos sąveikas, kurie įneša kintamumo ir neapibrėžtumo bei apsunkina proceso prognozavimą ir valdymą. Dėl sudėtingo apibrėžimo ir riboto išmatuojamumo žmogiškasis faktorius išlieka aktyvių tyrimų objektu, o jo supratimas ir valdymas yra būtinas siekiant sėkmingų projektų rezultatų ir programinės inžinerijos brandos. Šiame tyrime pristatomas naujas požiūris į žmogiškojo faktoriaus įtakos programinės įrangos kūrimo proceso analizę, leidžiantis kompleksiškai vertinti šią įtaką skirtingų programinės įrangos kūrimo paradigmų kontekste. Siūlomas metodas apima keletą inovatyvių elementų, įskaitant neraiškiųjų aibių logikos (angl. fuzzy logic) taikymą, siekiant modeliuoti žmogiškojo faktoriaus neapibrėžtumą programinės įrangos kūrimo proceso veiklose. Taip pavyksta tiksliau atspindėti žmogiškojo elgesio kintamumą ir nenuspėjamumą. Be to, taikomas atvejo analizės (angl. case-handling) principu pagrįstas modeliavimas ir simuliavimas, leidžiantis tirti skirtingus programinės įrangos kūrimo proceso scenarijus, paremtais realiais duomenimis. Siekiant užtikrinti tyrimo patikimumą ir aktualumą, buvo surinkti empiriniai žmogiškojo faktoriaus duomenys iš kelių IT organizacijų. Gauti rezultatai atskleidžia esminius skirtumus tarp AGILE ir WATERFALL paradigmų atžvilgiu to, kaip žmogiškasis faktorius veikia programinės įrangos kūrimo proceso efektyvumą. Šios paradigmos lemia skirtingą žmogiškojo faktoriaus įtakos mastą projekto trukmei, kokybei ir rizikos lygiui. Disertacijos išvados ne tik praplečia supratimą apie žmogiškojo faktoriaus vaidmenį programinės įrangos kūrimo procesui, bet ir suteikia vertingų įžvalgų tyrėjams bei praktikams, dirbantiems programinės įrangos kūrimo srityje. Atskleisdami žmogiškojo faktoriaus ir skirtingų programinės įrangos kūrimo procesų paradigmų sąveiką, tyrimo rezultatai suteikia suinteresuotiesiems asmenims žinių, reikalingų programinės įrangos kūrimo rizikoms įvertinti ir mažinti.