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  • Traceability Controlling:Verbesserte Qualittssicherung imRequirements-Management Wie Erfahrungen und Befragungen aus der Praxis belegen, fehlen in Unternehmen zumeist effiziente Ablufe, um Fehler in derSystementwicklung so frh wie mglich zu identifizieren. Im eingefhrten Traceability Controlling (TraCo) liegt der Fokus auf derEntwurfs- und Designphase in einem Softwareentwicklungsprojekt und auf der Qualittssicherung der vom Modellierer getroffe-nen Designentscheidungen. Mittels TraCo kann validiert werden, ob die Designkomponenten im Modell in entsprechender Qualittvorliegen und ob diese den Ansprchen des Kunden gengen. In diesem Artikel prsentieren wir ein Verfahren, um kontinuierlicheinen Modellierungsansatz von Anforderungen und Systemarchitektur bezglich Relevanz und Wichtigkeit der Verknpfung vonAnforderungen zu Designentscheidungen zu berwachen.

    liegt in der lckenlosen Nachvoll zieh bar -keit von Anforderungen.

    Requirements-Traceability stellt heuteeinen Schlsselfaktor im Software-Projektmanagement dar und ist ein wichti-ger Teil in der Qualittssicherung imSoftware-Engineering (vgl. [Poh11]).Traceability wird eingesetzt, um sicherzu-stellen, dass alle Anforderungen hinrei-chend in der Spezifikation bercksichtigtwurden (Validierung) und in die Um -setzung richtig einflieen (Verifikation). Siefungiert als Gradmesser der System ent -wicklungsreife. Zielsetzung ist es, komple-xe Systeme effizient und fehlerarm zu ent-wickeln.

    Lcke in verfgbarenWerkzeugen Gngige Requirements-Management-Toolsbieten die Mglichkeit zur Erfassung,Analyse, Spezifizierung und Validierungvon Anforderungen und ermglichen soeine standardisierte Form des Require -ments-Managements. Dabei findet vorallem die Traceability Matrix, die erstmalsvon [Mac86] eingefhrt wurde, Anwen -

    komponenten im Hinblick auf dieImplementierung verschaffen zu kn-nen.

    n Hufig wird schon zu Beginn derAnalysephase eine Lsung anmodel-liert, wodurch lsungsspezifische Fest -legungen und Einschrnkungen voreiliggetroffen werden, die in der An -forderungsliste nirgendwo gefordertsind.

    n Die Management- bzw. Projektleiter-Ebene wird nicht bewusst in den Pro -zess der berleitung von Kunden an -forderungen in Systemanforderungeninvolviert, wodurch es vermehrt zuFehlinterpretationen hinsichtlich derUmsetzung kommt.

    Ein fr den gesamten Projektzyklus durch-gehender Nachweis der Anforderungs -abdeckung ist ein gngiger Standard und inBereichen mit hchstem Sicherheitsbedarf(z. B. in der Medizin-, Flug- und Raum -fahrttechnik) zwingend vorgesehen (vgl.[Poh08]). Der Fokus in der Requirements-Traceability, die ein wesentliches Teilgebietdes Requirements-Managements darstellt,

    Aufwendige Qualittsanalysen findenangesichts eines oft hohen Projektdruckskaum Akzeptanz. Gerade in Groprojektenist es sehr schwierig, Softwarequalittneben Zeit und Budget gleichermaen zusteuern, da kontinuierliche und umfassendeRckmeldungen ber den aktuellen Statushufig fehlen (vgl. [Gro10]). Weitere signi-fikante Ursachen fr Fehlschlge bei derSoftwareentwicklung von groenProgrammsystemen sind oftmals mangeln-de Management-Awareness und eine hohePersonalfluktuation (vgl. [Ste11]). Meistensergeben sich Probleme aus folgendenPunkten:

    n Der Systemarchitekt muss das Modellsehr gut kennen, um jederzeit den ber-blick ber die im Modellierungsprozessgetroffenen Designentscheidungen be -halten zu knnen (derzeit sehr intuitiv).

    n Mitarbeiter scheiden vorzeitig aus demProjekt aus und fr neue Pro -jektmitarbeiter fehlt zumeist die ntigeDokumentation, um sich rasch einenberblick ber die Systemarchitekturund die Relevanz der einzelnen System -

    der au tor

    1 www.objektspektrum.de

    fachartikel

    Dr. Horst Kargl

    (Horst.Kargl@sparxsystems.eu)interessiert sich vor allem fr objektorientierte Modellierung undSoftwareentwicklung. Bei Sparx Systems Central Europe beschftigt ersich mit Forschung und Entwicklung sowie mit Kundenprojekten undProduktentwicklung und gibt sein Wissen als Trainer und Berater inVortrgen und Publikationen weiter.

    Mag. Dipl.-Ing. Dr. Alexandra Mazak

    (mazak@big.tuwien.ac.at)ist Post-Doktorandin fr die Business Informatics Group an der TU Wienim Forschungsprojekt REAlist. Ihre Forschungsinteressen liegen in denBereichen IT-Controlling, Meta-Informationsmodellierung und DecisionSupport Systems mit dem Schwerpunkt Business Performance Management.

  • dung. Dieses Konstrukt ist eine ArtCompleteness Indicator, das dieVerlinkung von Design-Artefakten mit denentsprechenden Anforderungen visualisiertdarstellt.

    Das Framework Scrum (vgl. [Kni07])bietet ein iteratives und inkrementellesVorgehensmodell zur Risikokontrolle undnachhaltigen Entwicklung komplexerSysteme. Scrum basiert auf der Theorie derempirischen Prozesssteuerung. Man gehtvon der Annahme aus, dass Wissen ausErfahrung gewonnen wird und dassEntscheidungen aufgrund von bekanntenFakten getroffen werden. Die Prozess -steuerung sttzt sich auf drei Sulen:

    n Transparenz, n berprfung, n Anpassung.

    Aktuell zeigt sich jedoch, dass eine abge-setzte Fhrung von Requirements-Systemen neben der Modellhaltung (z. B.durch parallel laufende, nicht-integrierteTools) ein aufwendiges, kostenintensivesund vor allem fehleranflliges Vorgehen ist(vgl. [Ste11]). Eine auf aktueller Literaturbasierende Recherche hat gezeigt, dass dieTraceability Matrix (siehe Abbildung 1) eingeeignetes Werkzeug ist, um die Abdeckungder Anforderungen nachvollziehbar zumachen. Daraus kann jedoch nicht dieRelevanz der Verlinkung zwischen Design -elementen und Anforderungen abgeleitetwerden, um so beispielsweise die Signi -fikanz der Elemente im Hinblick auf dieImplementierung zu evaluieren.

    Um dieser Anforderung nach der Re -levanz von Verlinkungen im Sinne eineswahrgenommenen Nutzwertes nachzu-kommen, haben wir einen heuristischenAnsatz entwickelt, bei dem Relevanz, aus-gedrckt durch Gewichtungsannotationenals Meta-Information, im Modell explizithinterlegt werden kann. Dieser Ansatztrgt den Namen Traceability Controlling(TraCo) und wurde in das Modellierungs -werkzeug Enterprise Architect (EA) vonSparx Systems integriert.

    Entwicklung einesTraceability Controllings In TraCo gehen wir der Frage nach, wiesich Nutzen und Qualitt von Verlin -kungen im Kontext der Systemmo del -lierung operationalisieren und visualisierenlassen. Der Fokus liegt dabei auf der Ent -wurfs- und Designphase in einemSoftwareentwicklungsprojekt und auf derQualittssicherung der in dieser frhenPhase der Lsungsfindung und Lsungs -spezifikation vom Modellierer getroffe-nen Designentscheidungen.

    TraCo ist ein phasenbezogenes Moni -toring-Verfahren zur kontinuierlichenberprfung der Entwicklungsfacette. Esnimmt Bezug auf jene Kontextaspekte, diedie Entwicklung des Systems nachhaltigbeeinflussen. So kann validiert werden, obdas Architekturmodell bzw. feingranulardie Systembausteine und Design-Artefakte im Modell in entsprechender Qualittvorliegen und ob diese den Ansprchen desKunden gengen. Die speziellen, qualitts-bezogenen Kontextkriterien basieren auf

    der abstrakten Qualittsnorm ISO/IEC25010 System and software qualitymodels (vgl. [ISO]). Generell knnenKontexte aber auch anwenderspezifischgeneriert werden.

    In TraCo wird die Integrationssicht aufArchitektur- und Designebene (Sicht desModellierers) mit der Kundensicht aufAnforderungsebene gekoppelt bercksich-tigt. Die berprfung der Umsetzung vonKundenanforderungen und Qualitts merk -malen im Architektur-/Designmodell ist frdie Einschtzung der Produktqualitterforderlich und dient zudem als Ent -scheidungsgrundlage fr das Pro jekt -manage ment.

    Grundstzlich kann TraCo aber auch injeder anderen Phase der Systement -wicklung verwendet werden, wie beispiels-weise in der Implementierungs- und Inte -grationsphase auf Komponentenebene.Hier liegt der Fokus auf der Umsetzung derSystembausteine in Code. Zentral ist danndie Entwicklersicht im Entwicklungs -kontext.

    Kernidee von TraCo ist es, situatives undkontextbezogenes Designwissen zu forma-lisieren. Die Umsetzung dieses Ansatzesbasiert auf der Idee einer gewichteten oderbewerteten Entscheidungsmatrix. Sie hilftmerklich, eine Entscheidung vorzubereitenund zu treffen, und veranschaulicht derenZustandekommen. In TraCo wird versucht,Entscheidungen und deren Folgen bereitswhrend der Modellierung zu visualisierenund dadurch nachvollziehbar zu machen,indem die Entscheidungsbildung im Modellexplizit hinterlegt wird. Die Grundlagedafr bildet die jeweilige Entschei dungs -situation im Hinblick auf qualittsbezoge-ne Kontexte. Implementiert wird das Ver -fahren in zwei Controlling-Instrumenten:

    n der gewichteten Entscheidungsmatrix(GEM) und

    n dem Design Decision Traceability Grid(DDTG).

    In der aktuellen Version ermglicht TraCoden Nutzern (Modellierer, Projektmanager)die Prfung des Designmodells unter Be -rcksichtigung inhaltlicher Qualitts aspekteaus Anwender- und Integrations sicht undzwar zu jedem beliebigen Zeitpunkt wh-rend der Erstellung des Modells.

    EA Relationship Matrix Im Modellierungswerkzeug EnterpriseArchitect werden die Beziehungen von

    2Online-Themenspecial Requirements Engineering 2014

    Online-Themenspecial Requirements Engineering 2014 fachartikel

    Abb. 1: Enterprise Architect Relationship Matrix.

  • Integration abschtzen zu knnen. Daszweite Controlling-Instrument dasDesign Decision Traceability Grid (sieheAbbildung 3) hilft dabei, die relevantenBauteile mittels Kennzahlen zu belegen.

    TraCo untersttzt den Modellierer aktivbei der prozessbegleitenden Auseinander -setzung mit der Qualitt des Architektur-/Designmodells. Dadurch kann rckbli -ckend die Bewertung der Entscheidungs -qualitt fr knftige Entscheidungen eva-luiert werden. Das bedeutet, dass dieFolgen und Auswirkungen einerEntscheidung frhzeitig erkannt und beiBedarf jederzeit abgendert werden kn-nen.

    So kann rasch identifizi

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