University of Oulu

Time pressure and well-being in software engineering : evidence from software repositories, experience sampling, and prior literature

Saved in:
Author: Kuutila, Miikka1,2
Organizations: 1University of Oulu Graduate School
2University of Oulu, Faculty of Information Technology and Electrical Engineering, Information Processing Science, Empirical Software Engineering in Software, Systems and Services (M3S)
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 1.5 MB)
Persistent link: http://urn.fi/urn:isbn:9789526231358
Language: English
Published: Oulu : University of Oulu, 2021
Publish Date: 2021-11-26
Thesis type: Doctoral Dissertation
Defence Note: Academic dissertation to be presented with the assent of the Doctoral Training Committee of Information Technology and Electrical Engineering of the University of Oulu for public defence in Martti Ahtisaari auditorium (L2), Linnanmaa, on 3 December 2021, at 12 noon
Tutor: Professor Mika Mäntylä
Doctor Maëlick Claes
Reviewer: Affiliate Professor Andrew Begel
Professor Alexander Serebrenik
Opponent: Professor Robert Feldt
Description:

Abstract

Popular and academic sources have indicated that high-pressure work environments are commonplace in the software industry, leading to stress and burnout. One cause of stress is time pressure, not having enough time to complete a task at hand. In addition to effects on well-being, time pressure affects software development processes, productivity, and quality. Synthesising prior evidence and providing real-time data to managers could help to minimize the detrimental effects and optimize productivity.

This thesis aims to investigate and give a comprehensive view of the existing body of knowledge on the effects of time pressure in software engineering, including processes, methods, and individual developers. Additionally, we aim to investigate ways to link time pressure and work well-being to software repositories to understand the well-being of software developers better. The research consists of two branches: a review branch and a primary study branch. In the review branch, prior knowledge related to sentiment analysis and time pressure was analyzed with bibliometric studies, making a systematic map and a systematic literature review. Studies were conducted using software repository mining, sentiment analysis, experience sampling, and interviews in the primary study branch.

Results from the review branch indicate, among others, increased productivity and decreased quality under time pressure. The causes of time pressure can be divided into technical and social factors, with errors in cost estimation, project management, and company culture being the most common causes. The results from the primary study branch show the limiting effect of individual differences on the prediction of well-being. Other findings include the detection of work rhythms through mining time stamps of code commits and the prediction ability of chat activity over chat sentiment on developer productivity.

While the research for this thesis could not find clear links between repository variables and developer well-being that would work at a team level, possibilities to study these links further are established. Future work related to time pressure in software engineering should focus on contextual factors such as company culture and trade-offs between productivity, quality, and well-being within different time scales.

see all

Tiivistelmä

Ammattilais- ja akateeminen kirjallisuus on viitannut painostavien työympäristöjen olevan yleisiä ohjelmistoalalla, johtaen ylimääräiseen stressiin ja työuupumukseen. Yksi stressin lähde on aikapaine, ts. tehtävän tekemiseen ei ole tarpeeksi aikaa. Heikentyneen työhyvinvoinnin lisäksi aikapaine vaikuttaa tuottavuuteen ja ohjelmistojen laatuun. Aikaisempien tutkimustulosten syntetisointi ja reaaliaikaisen tiedon tuottaminen managereille voisi helpottaa aikapaineen haitallisia vaikutuksia ja parantaa tehokkuutta.

Tämä väitöskirja yrittää antaa kokonaisvaltaisemman kuvan olemassa olevasta aikapaineeseen liittyvästä kirjallisuudesta ohjelmistokehityksen kontekstissa, mukaanlukien vaikutuksista prosesseihin, metodeihin ja ohjelmistokehittäjiin. Lisäksi tavoitteena on myös yrittää yhdistää aikapaine ja työhyvinvointi ohjelmistokehityksen työkaluista saatavaan tietoon. Tehty tutkimus koostuu kahdesta osiosta: kirjallisuuskatsaukset ja primääriset tutkimukset. Kirjallisuuskatsauksiin keskittyvässä osiossa käytettiin muunmuassa klusteriointia laajojen aineistojen katselmoimiseen liittyen sentimentti analyysiin ja aikapaineeseen. Lisäksi tehtiin systemaattinen kartta ja -katsaus aikapaineeseen ohjelmistokehityksen kontekstissa. Primääritutkimuksissa käytettiin tutkimusmetodologioina ohjelmistokehitykseen liittyvien tietolähteiden “louhintaa”, sentimentti analyysiä, ESM-menetelmää ja haastatteluja.

Kirjallisuuskatsausosion tulokset näyttävät aikapaineen lisäävän tuottavuutta ja huonontavan laatua ohjelmistokehityksessä. Aikapaineen aiheuttajat ovat teknisiä ja sosiaalisia ja ne liittyvät kolmeen kategoriaan: virheet kustannusarvioissa, virheet projektijohtamisessa ja yrityksen kulttuuri. Primääritutkimusosion tulokset näyttävät, kuinka erot ohjelmistokehittäjien välillä vaikeuttavat hyvinvoinnin ennustamista ohjelmistokehitykseen liittyvistä työkaluista saadusta tiedosta. Muita tuloksia ovat se, että kommitoidun ohjelmakoodin määrä seuraa vuorokausirytmiä avoimenlähdekoodin projekteissa, sekä se, että yksittäisessä ohjelmistoprojektissa kommunikaation määrä ennusti kommitoidun lähdekoodin määrää paremmin kuin kommunikaatiossa oleva sentimentti.

Vaikka tämä väitöstutkimus ei pystynyt löytämään ohjelmistokehitystyökaluista saatavien muuttujien ja ohjelmistokehittäjien hyvinvoinnin välille selviä linkkejä, jotka toimisivat hyvinä ennustajina ohjelmistokehitystiimin tasolla, osoittaa tutkimus lisää mahdollisuuksia tutkia näitä linkkejä. Tulevan aikapaineeseen liittyvän tutkimuksen ohjelmistokehityksen saralla tulisi keskittyä kontekstisidonnaisiin muuttujiin, kuten yrityskulttuuriin, sekä valintoihin tuottavuuden, laadun ja hyvinvoinnin välillä eri aikajänteillä.

see all

Osajulkaisut / Original papers

Osajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon. / Original papers are not included in the electronic version of the dissertation.

  1. Kuutila, M., Mäntylä, M. V., Claes, M., & Elovainio, M. (2017). Reviewing literature on time pressure in software engineering and related professions: Computer assisted interdisciplinary literature review. 2017 IEEE/ACM 2nd International Workshop on Emotion Awareness in Software Engineering (SEmotion), 54–59. https://doi.org/10.1109/SEmotion.2017.1

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

  2. Mäntylä, M. V., Graziotin, D., & Kuutila, M. (2018). The evolution of sentiment analysis—A review of research topics, venues, and top cited papers. Computer Science Review, 27, 16–32. https://doi.org/10.1016/j.cosrev.2017.10.002

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

  3. Kuutila, M., Mäntylä, M., Farooq, U., & Claes, M. (2020). Time pressure in software engineering: A systematic review. Information and Software Technology, 121, 106257. https://doi.org/10.1016/j.infsof.2020.106257

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

  4. Kuutila, M., Mäntylä, M. V., Farooq, U., & Claes, M. (2021). What do we know about time pressure in software development? IEEE Software, 38(5), 32–38. https://doi.org/10.1109/MS.2020.3020784

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

  5. Claes, M., Mäntylä, M. V., Kuutila, M., & Adams, B. (2018). Do programmers work at night or during the weekend? Proceedings of the 40th International Conference on Software Engineering, 705–715. https://doi.org/10.1145/3180155.3180193

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

  6. Kuutila, M., Mäntylä, M. V., & Claes, M. (2020). Chat activity is a better predictor than chat sentiment on software developers productivity. Proceedings of the IEEE/ACM 42nd International Conference on Software Engineering Workshops, 553–556. https://doi.org/10.1145/3387940.3392224

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

  7. Kuutila, M., Mäntylä, M. V., Claes, M., & Elovainio, M. (2018). Daily questionnaire to assess self-reported well-being during a software development project. Proceedings of the 3rd International Workshop on Emotion Awareness in Software Engineering, 39–43. https://doi.org/10.1145/3194932.3194942

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

  8. Kuutila, M., Mäntylä, M. V., Claes, M., Elovainio, M., & Adams, B. (2018). Using experience sampling to link software repositories with emotions and work well-being. Proceedings of the 12th ACM/IEEE International Symposium on Empirical Software Engineering and Measurement, 1–10. https://doi.org/10.1145/3239235.3239245

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

  9. Kuutila, M., Mäntylä, M., Claes, M., Elovainio, M., & Adams, B. (2021). Individual differences limit predicting well-being and productivity using software repositories: A longitudinal industrial study. Empirical Software Engineering, 26(5), 88. https://doi.org/10.1007/s10664-021-09977-1

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

see all

Series: Acta Universitatis Ouluensis. A, Scientiae rerum naturalium
ISSN: 0355-3191
ISSN-E: 1796-220X
ISSN-L: 0355-3191
ISBN: 978-952-62-3135-8
ISBN Print: 978-952-62-3134-1
Issue: 765
Type of Publication: G5 Doctoral dissertation (articles)
Field of Science: 113 Computer and information sciences
Subjects:
Copyright information: © University of Oulu, 2021. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.