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Calidad del software Calidad en los sistemas de información
Junta de Pensiones del Magisterio Nacional JUPEMA Ignacio Trejos Zelaya Universidad Cenfotec, Cenfotec 17 de setiembre del 2015
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Agradecimientos
• Watts Humphrey • Capers Jones • John Nicholls • Tony Hoare • Tom Gilb • Dorothy Graham • Marcelo Jenkins • Mario Jiménez (Eximius) • Roberto Sasso • Edwin Garro • Gregory Alfaro • Exactus / Softland • Mis alumnos, mis colegas • Cenfotec, ITCR
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51-100%
tarde
9%
101-200%
tarde
16%
Cancelados
29%
Más de 200%
tarde
6%
A tiempo
26%
21-50% tarde
8%
Menos que
20% tarde
6%
Res
ult
ad
os d
e 8
,000 p
royecto
s
Standish Group
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Calidad y sexo
"Salvando las diferencias, la calidad tiene mucho en común con el sexo. Todo el mundo lo quiere. Todo el mundo cree que lo conoce. Todo el mundo cree que su ejecución es sólo cuestión de seguir las inclinaciones naturales.
Y, por supuesto, la mayoría de las personas piensa que los problemas en estas áreas son producidos por otra gente."
Philip Crosby, Quality is free, Mc Graw Hill, 1979
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Falta de compromiso de la administración superior con el proyecto
No conseguir el compromiso de los usuarios
Mala comprensión de los requerimientos
Inadecuada participación de usuarios
Manejar mal las expectativas de usuarios finales
Alcances: cambios / objeciones
Falta de conocimiento / habilidades requeridas en el personal del proyecto
Falta de requerimientos congelados
Introducción de nuevas tecnologías
Dotación de personal insuficiente / inadecuado
Conflicto entre departamentos usuarios
1 = menos importante, 10 = más importante
Keil, Cule, Lyytinen, Schmidt. 1998* * 40 proyectos,. CACM 41(11), 11.1998
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Factores de desafío
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Factores de deterioro
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Éxito en el tiempo
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CHAOS Manifesto, 2013
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Ágil vs Cascada - diferencias
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Falta de compromiso de la administración superior con el proyecto
No conseguir el compromiso de los usuarios
Mala comprensión de los requerimientos
Inadecuada participación de usuarios
Manejar mal las expectativas de usuarios finales
Alcances: cambios / objeciones
Falta de conocimiento / habilidades requeridas en el personal del proyecto
Falta de requerimientos congelados
Introducción de nuevas tecnologías
Dotación de personal insuficiente / inadecuado
Conflicto entre departamentos usuarios
1 = menos importante, 10 = más importante
Keil, Cule, Lyytinen, Schmidt. 1998* * 40 proyectos,. CACM 41(11), 11.1998
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¿Qué es calidad?
"La totalidad de las características de un producto o servicio, que tienen que ver con su capacidad de satisfacer necesidades enunciadas o implícitas"
ISO 8402
The International Standard Quality Vocabulary
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Vistas de calidad - Garvin
5. Transcendente
(excelencia innata)
Reputación
4. Basada en el producto (obtener lo que se paga)
Mismo producto –
más características
2. Basada en el usuario
(adecuación al propósito)
Visión del cliente
3. Basada en el proceso
(conforme a los requerimientos)
Satisfacer especificación del cliente
1. Basada en el valor
(diseño s/ precio)
Calidad por costo
Calidad
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Calidad - cuantitativa
Grado de conformidad
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Calidad – adecuación a propósito
Utilidad y practicidad
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Calidad - comparativa
Grado de excelencia
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Calidad del software
“Grado con el cual el cliente o usuario percibe que el software satisface sus expectativas”
IEEE 729-83
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Beneficios para el cliente
• Satisfacción del cliente
• Mayor confiabilidad del software
• Reducción de errores al operar el software
• Satisfacción de los requerimientos del usuario
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Beneficios para la organización
• Se satisfacen los requerimientos del cliente
• Estabilidad de los requerimientos
• Verificación de haber implementado los requerimientos para las diversas características
• Los procesos se aplican de manera consistente
• El proceso mejora al transcurrir el tiempo
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Es multidimensional
Debe
trabajar por
largo tiempo
Buen
rendimiento
Sin pulgas
ni defectos
Fácil de usar Adaptado a mis
necesidades
específicas
Ser capaz de usarlo
con UNIX o
Windows
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… ¡Bueno!
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Obviar el diseño
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Modelo de calidad de McCall
Revisión Transici
ón
Operación
Facilidad de Mantenimiento
(¿Puedo corregirlo?)
Flexibilidad
(¿Puedo cambiarlo?)
Facilidad de Prueba
(¿Puedo probarlo?)
Portabilidad
(¿Podré usarlo en otra máquina?)
Reutilizabilidad
(¿Podré reutilizar alguna parte del software?)
Interoperabilidad
(¿Podré hacerlo interactuar
con otro sistema?)
Correctitud (¿Hace lo que quiero?)
Confiabilidad (¿Lo hace de forma confiable todo el tiempo?)
Eficiencia (¿Se ejecutará en mi hardware lo mejor que pueda?)
Integridad (¿Es seguro?)
Facilidad de uso (¿Está diseñado para ser usado?)
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Modelo de calidad – ISO 9126
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Cómo un factor
de abajo afecta
un factor a la
derecha
‘Cor-
recti-
tud’
Utili-
zabili-
dad
Efi-
cien-
cia
Con-
fiabili-
dad
Inte-
gridad
Adap-
tabili-
dad
Exac-
titud
Ro-
bus-
tez
‘Correctitud’
Utilizabilidad
Eficiencia
Confiabilidad
Integridad
Adaptabilidad
Exactitud
Robustez
Conflictos entre factores M
cC
onnell
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Caída
Anomalía
Zafis
Pulga
Errare humanum est
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La primera “pulga” (“bicho”)
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Error, defecto, falla
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NIST Report, 2002
• Errores de software costaron $59,500 M / año, 0.6% PIB EUA
• 1/3 de esos costos, $22,200 M, podría ser eliminado si se mejora la infraestructura y los procesos de validación de software
• 80% de los costos del desarrollo de software en un proyecto típico se gastan en la identificación y corrección de defectos
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Potenciales de defectos
• requerimientos
• diseño
• código
• documentación
• malas correcciones
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Causas más comunes
• Definición de requerimientos errónea
• Fallas en la comunicación entre cliente y desarrollador
• Desviaciones de los requerimientos de software
• Errores de diseño lógico
• Errores de codificación
• Incumplimiento de instrucciones de documentación y codificación
• Deficiencias en el proceso de pruebas
• Problemas de interfaz de usuario
• Errores en procedimientos
• Errores de documentación
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8000 proyectos
51-100%
tarde
9%
101-200%
tarde
16%
Cancelados
29%
Más de 200%
tarde
6%
A tiempo
26%
21-50% tarde
8%
Menos que
20% tarde
6%Standish Group
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Fuentes de defectos
Bender & Associates
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Costos de detectar + reparar defectos (HP)
Actividad
Requerimientos
Diseño
Codificación
Integración
Pruebas finales
Entrega
Costo Esfuerzo
$45 < 1 h/p
$450 6 h/p
$1,500 20 h/p
$1,500 20 h/p
$45,000 600 h/p
$450,000 6,000 h/p
Hewlett-Packard 1991
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Costos de reparación (IBM)
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Costo de los errores
Sistema
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Acumulación de defectos
Análisis de
Reqs.
Diseño
Construcción
Pruebas
Especif.
correcta
PROBLEMA
Especif.
incorrecta
Diseño
correcto
Diseño
erróneo
Diseño de
espec. errónea
Construcción
correcta
Construcción
errónea
Construyó s/un
diseño erróneo
Funciones
correctas
Errores
corregibles
Errores
incorregibles
Construyó s/
ideas erróneas
Problemas
ocultos
Davis
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Trabajo y re-trabajo
requerimientos diseño programación pruebas aceptación
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Detección tradicional
requerimientos diseño programación pruebas aceptación
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Probabilidad de resultados
Capers Jones, 2009
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¿Cómo lograr calidad en el software?
“The quality of a system is governed by the quality of the processes used to develop and evolve it”
Watts S. Humphrey
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¿Importa el proceso?
Porcentaje de
esfuerzo
Tiempo
Trabajo productivo
Proceso
Trabajo no
productivo
Mc Connell
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Atención al proceso
Trabajo productivo
Proceso
Trabajo no
productivo
Mc Connell
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Quién hace Qué, Cuándo y Cómo
Proceso de Software
Actividades
(cómo, cuando)
Roles (quién)
Artefactos (qué)
Personas
Ciclo de vida Herramienta
Notación Prácticas y principios
Paradigma
Proceso de software
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La calidad se construye...
• En la especificación de necesidades
• En el diseño de productos o servicios
• En la construcción del producto
• En la provisión del servicio
• Mediante el soporte ofrecido a lo largo del ciclo de vida del producto
... a través de los procesos
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Hacia la calidad
• Los defectos son evitables
• El mejoramiento continuo de la calidad no reside en aumentar las pruebas, sino en mejorar continuamente los procesos de producción
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Costo de la calidad
Prevención Evaluación Falla
Interna Externa
Costo de la calidad (resumen)
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Costo de la (no-) calidad
• Costos de prevención: costo de actividades diseñadas para evitar baja calidad en productos o servicios
• Costos de evaluación: costos asociados con medir, evaluar o auditar productos o servicios para asegurar conformidad con estándares de calidad o requerimientos de rendimiento
• Costos de falla: costos que resultan de productos o servicios que no conforman con los requerimientos o que no satisfacen las necesidades de los usuarios – costos resultantes de la baja calidad
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Costos de falla
• Costos de falla internos: costos de falla que ocurren antes de enviar el producto al cliente o antes de proveerle un servicio
• Costos de falla externos: costos de falla que ocurren después de enviar el producto al cliente, o que le ocurren durante o después de proveerle un servicio
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Costos de prevención
• Descripciones de puestos
• Filtrado de candidatos
• Evaluaciones de personal
• Educación
• Capacitación
• Análisis de mercado
• Encuestas
• Planeamiento
• Pronósticos
• Proyectos piloto
• Revisiones de procedimientos
• Redacción de procedimientos
• Adopción de estándares
• Planeación de la calidad
• Capacitación en calidad
• Administración del aseguramiento de la calidad
• Incentivos de calidad
• Estudios de capacidades
• Revisiones de diseño
• Prototipaje
• Revisiones de requerimientos con usuarios
• Biblioteca de reutilización
• Administración de la configuración
• Evaluación de proveedores
• Encuestas a proveedores
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Costos de evaluación
• Lectura de documentos
• Revisiones
• Caminatas (walkthroughs)
• Inspecciones de proceso
• Inspecciones finales
• Validación de prototipos
• Auditorías de producto
• Pruebas de unidades
• Pruebas de integración
• Pruebas del sistema
• Pruebas de aceptación
• Evaluación de calidad de proveedores externos
• Actividades de verificación y validación
• Auditorías de proceso
• Pruebas de rendimiento en el campo
• Preparación y configuración de equipo para pruebas
• Benchmarking
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Costos de falla internos
• Accidentes
• Errores de contabilización
• Cambios de diseño
• Rotación de personal
• Equipo no disponible
• Gastos financieros en exceso
• Gastos de viaje en exceso
• Reparar defectos
• Re-trabajo correctivo
• Actualizar documentos
• Re-integración
• Restauración de versiones
• Horas extra
• Obsolescencia
• Sobrepagos
• Rediseño
• Reinspección
• Re-probar
• Retrabajo
• Desechar elementos
• Pruebas de regresión
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Costos de falla externos
• Visitas a clientes quejosos • Insatisfacción del cliente • Avisos de cambios a productos en operación • Soporte técnico para quejas provocadas por
defectos • Equipo no disponible • Mantenimiento de código (y otra
documentación) y liberación de versiones corregidas
• Evoluciones de productos debido a defectos • Gastos financieros excesivos • Gastos de viaje en exceso • Mejora debida a defecto • Multas • Capacitación a personal en servicio • Pérdida de reputación • Reducción de ventas
• Revisiones de fallas en campo • Reclamos por acuerdos de servicio • Pérdida de clientes • Re-trabajo, re-inspección, etc. • Garantías, costos financieros, etc. • Litigios • Pago de daños y perjuicios • Pérdida de participación de mercado • Obsolescencia • Sobrepagos • Concesiones de precio • Errores de precio • Rediseño • Reinspección • Reparación en-caliente • Re-probar • Devoluciones • Costos crecientes de mercadeo y promoción
de ventas
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El témpano
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La calidad afecta los costos del software
Capers Jones
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Corrección tardía de defectos es cara
Fase en que se
crea un defecto
Costo de
corregir
Requerimientos
Arquitectura
Diseño detallado
Construcción
Requerimientos
Arquitectura
Diseño detallado Construcción
Liberación
50-200X
1X
Fase en que se corrige un defecto
50-200X
1X
McConnell
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Detección localizada
requerimientos diseño programación pruebas aceptación
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Corregir más defectos más temprano
Fase en que se
crea un defecto
Costo de
corregir
Requerimientos
Arquitectura
Diseño detallado
Construcción
Requerimientos
Arquitectura
Diseño detallado Construcción
Liberación
50-200X
1X
Fase en que se corrige un defecto
50-200X
1X
Arreglar acá
No acá
McConnell
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Tasa de defectos (0)
Kan / Westfall
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Tasa de defectos (1)
Kan / Westfall
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Aseguramiento
• Patrones planificados y sistemáticos de acciones necesarias para proveer confianza
– Producto : requerimientos técnicos pre-establecidos
– Proceso : conforme a estándares pre-establecidos
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Verificación y validación
• Verificación -- ¿estamos construyendo el producto correctamente?
– are we building the product right?
• Validación -- ¿estamos construyendo el producto correcto?
– are we building the right product?
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Costo de la calidad
• Enfocarse en calidad desde temprano típicamente reduce el esfuerzo y acorta el tiempo
McConnell
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Estática y dinámica
Sommerville, 2000
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Verificación y validación
Necesidades del
Negocio
Definición de
Requerimientos
Diseño del
Sistema
Construcción
Del Sistema
Verifica
Pruebas de
Aceptación
Pruebas del
Sistema
Pruebas de
Integración
Pruebas
Unitarias
Verifica
Verifica
Verifica
Valida
Valida
Valida
Valida
Valida
Valida
Valida
Valida
Revisiones
Estáticas Pruebas
Dinámicas
69
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Ciclo (de vida) V
LEGEND
SDLC
Phase
Baselined
Phase products
Feasibility
Study
Requirements
definition
Statement of
requirements
Project
initiation
Plans Updated
requirements
Requirements
specification
Requirements
specification
Architectural
design
Design
specification
Detailed
design
Module
designs
Code
Coding
Operation Project
phase out
Operational
software
Operational
test
Project
completion
Acceptance
test
Accepted
software
Tested
software
Integration
test
Integrated
software
Integration
Tested
modules
Unit
Test
Test data Test cases
Test data Test cases
Test data Test cases
Test
data Test cases
Test data
Test cases
Integrati
on
plan Buil
d
File
s
Test
data Test
cases
Review
Review
Walkthrough
Code Reading
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Integración con ciclo
Especificación de
requerimientos
Especificación de
requerimientos
Diseño
arquitectónico
Pruebas de
aceptación
Pruebas de
integración
Software
probado
Casos de prueba
Casos de prueba
Revisión
Revisión
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Detección localizada
requerimientos diseño programación pruebas aceptación
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Descubrimiento de defectos usual
Capers Jones
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Descubrimiento de defectos con inspecciones
Capers Jones
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Desarrollo incremental
Davis et al.
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Proceso iterativo + V&V
R
D
C PU
PI
PA R
D
C PU
PI
PA R
D
C PU
PI
PA
iteración
Copyright Cenfotec S.A. 2000..2014
Filtrado de defectos
Copyright Cenfotec S.A. 2000..2014
Eficiencia en remoción de defectos
Capers Jones
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Bajar costos de defectos
Fase en que se
crea un defecto
Requerimientos
Arquitectura
Diseño detallado
Construcción
Requerimientos
Arquitectura
Diseño detallado Construcción
Liberación
1X
Fase en que se corrige un defecto
1X
10X?
10X?
Costo de
corregir
McConnell
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• Reducción de tiempos: del 10% al 45%
• Cuando comienzan las pruebas, las inspecciones han atrapado 85% de los defectos
¿Qué significa todo esto?
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• Reducción del 50% defectos liberados (a clientes), respecto de versión anterior
• Cronograma bajó en 15%
• Pruebas: de 3 turnos en 60 días a 1 turno en 40 días
• Valoración por clientes: pasaron de ‘pobre’ a ‘bueno’
• Mantenimiento: reducción de costo del 45% (año 1)
IBM (DBMS)
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Tasa de descubrimiento de defectos (Rayleigh)
Putnam & Myers
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Tasa de descubrimiento de defectos
0
10
20
30
40
50
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
Week
Defect Discovery Rate
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Costo de los errores
Sistema
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Prevención y detección temprana
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• “El software de alta calidad no es más caro. Es más rápido y barato construir y mantener software de alta calidad que software de baja calidad, desde el desarrollo inicial hasta llegar al costo total de propiedad.” Capers Jones
• “High-quality software is not expensive. High-quality software is faster and
cheaper to build and maintain than low-quality software, from initial development all the way through total cost of ownership.” Capers Jones
Más bueno, más barato, más rápido
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• Reducir cancelación de proyectos
• Reducir litigio en contratación externa
• Acortar cronogramas de desarrollo
• Bajar costos de desarrollo
• Bajar costos de mantenimiento
• Reducir costos de garantías
• Incrementar satisfacción de clientes
• Aprovechar oportunidades de mercado
• Desarrollar oportunidades de innovación
• Mejorar moral de equipos técnicos
Beneficios calidad <-> economía
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Softland (Exactus ERP)
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Softland (Exactus ERP)
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Softland (Exactus ERP)
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Copyright Cenfotec S.A. 2000..2014
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Satisfacción de clientes (94% entregas a tiempo)
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Satisfacción de los clientes (93% satisfechos o más)
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Inicial
Repetible
Definido
Administrado
Optimizante
?
CMM
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Visibilidad del proceso
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CoSQ: CMM/1 vs CMM/3
Krasner
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Raytheon CMM
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Ahorros en costos (DB Systems GmbH)
SEI – Carnegie Mellon University – Performance Results of CMMI Based process improvement
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Rendimiento
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Costo de calidad y CMM
Sedigh-Ali et al.
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Efectos avance en CMM
Hersleb et al.
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CoSQ versus Mejoras en rendimiento
Krasner, 1999
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¡Gracias por su atención!
Ignacio Trejos Zelaya
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Las personas, la gente
• La tecnología se hace por la gente
• La tecnología la hace la gente:
– Invención (concepto, diseño, construcción de prototipos)
– Construcción, fabricación, adaptación
– Comercialización
– Soporte técnico, soporte a usuarios
– Mantenimiento, integración
– Educación, capacitación, entrenamiento
– Documentación (manuales, guías, etc.)
– Administración
– Contratos, registro y protección de propiedad intelectual
• ¡El éxito de las TIC exige más que informáticos!
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Causas comunes de conflicto en equipos
• Metas que compiten (en conflicto)
• Mala comprensión de las responsabilidades del puesto o trabajo
• Mala comprensión de requerimientos
• Interdependencia
• Mecanismo de retroalimentación
• Sistema de evaluación de desempeño
• Conflictos de interés
• Desacuerdos sobre estrategia
• Desacuerdos sobre ejecución
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Causas comunes de conflicto en equipos
• Falta de foco
• Planificación deficiente
• Cultura de echar la culpa
• Egocentrismo
• Búsqueda de reconocimiento individual
• Falta de conocimiento de principios y valores de agilidad
• Temor al fracaso
• Falta de responsabilidad del equipo
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Causas comunes de conflicto en equipos
• Metas que compiten (en conflicto) 31
• Mala comprensión de las responsabilidades del puesto o trabajo 55
• Mala comprensión de requerimientos 51
• Interdependencia 22
• Mecanismo de retroalimentación 25
• Sistema de evaluación de desempeño 35
• Conflictos de interés 37
• Desacuerdos sobre estrategia 35
• Desacuerdos sobre ejecución 33
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Causas comunes de conflicto en equipos
• Falta de foco 30
• Planificación deficiente 33
• Cultura de echar la culpa 58
• Egocentrismo 45
• Búsqueda de reconocimiento individual 44
• Falta de conocimiento de principios y valores de agilidad 24
• Temor al fracaso 42
• Falta de responsabilidad del equipo 50
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