Requirements Engineering and Management

Requirements Engineering and Management

1. Grundlagen

   • Motivation
     • Probleme bei der Anforderungserhebung
       • unklare Zielvorstellungen
       • Hohe Problemkomplexität
       • schlechte Anforderungsqualität
       • ständig veränderte Ziele und Anforderungen
       • Kommunikation
     • Fähigkeiten des Analytikers
       • Stakeholder identifizieren
       • gemeinsamen Terminologie schaffen
       • Bewusstsein für Anforderungsdefinition schaffen
       • Projektergebnisse präsentieren und erklären
       • Soziale Spannungen erkennen und beseitigen
   • Begriffe
     • Requirements Engineering
       • ist die Disziplin zur systematischen Entwicklung einer vollständigen, konsistenten und eindeutigen Spezifikation, in der beschrieben wird, was ein Software-gestütztes Produkt tun soll, und die als Grundlage für Vereinbarungen zwischen allen Betroffenen dient.

2. Requirements-Engineering im Software-Entwicklungsprozess

   • Einbettung im Wasserfallmodell
     • Wasserfall-Modell
   • Einbettung im Unified Process
     • Unified Process
       • Anwendungsfall getrieben
       • Architektur zentriert
       • iterativ und inkrementell
   • Einbettung in die agile Software-Entwicklung
     • Process Models
     • eXtreme Programming
       • Anforderungsmanagement in XP
         • Anforderungs-Dokumente
           • User Stories
           • Akzeptanztest (Customer Test)
         • Planungsspiel
           • Untersuchungsphase
             • Task Card
           • Verpflichtungsphase
             • Ziel: Auswahl und Verteilung der Implementierungsaufgaben
           • Steuerungsphase
             • Planung anpassen (Recovery)
             • Story verifizieren

3. Requirements Engineering und Management Prozess

   • Beteiligte
     • Stakeholder
     • Stakeholder-Rollen
       • Auftraggeber
       • Anwender
       • Entwickler
       • weitere Stakeholder
         • Projektgegner
         • Betriebsrat
         • Gesetzgeber
   • Dokumente
     • Inputs
       • Systemdomäne
       • Wünsche der Stakeholder
       • Organisationsstandards
       • allgemeine Regeln
     • Aufgabe des Reverse-Engineers
       • Erhebung, Sichtung und Analyse
     • Output: Anforderungsdefinition
       • Verwendung der Anforderungsdefinition
         • Reduktion des Entwicklungsaufwands
         • Validierung und Verifikation
         • Kostenschätzung und Terminplanung
         • Erweiterung
           • - Anforderungsdefinition dokumentiert   - Projektziele,    - realisierte Eigenschaften und      - noch zu realisierende Eigenschaften - Anforderungsdefinition liefert Ausgangspunkte für die Erweiterung des System
       • Anforderungsdefinition
         • Referenzgliederung
           • 1. Einführung
             • 1.1 Zielsetzung des Dokuments
             • 1.2 Vision, Produktziel
             • 1.3 Definitionen, Akronyme und Abkürzungen
             • 1.4 Referenzen
             • 1.5 Überblick
           • 2. Allgemeine Beschreibung
             • 2.1 Produkt-Einbettung
             • 2.2 Produkt-Funktionen
             • 2.3 Anforderungen an die Benutzer
             • 2.4 Allgemeine Rahmenbedingungen
             • 2.5 Annahmen und Abhängigkeiten
             • 2.6 weitere Anforderungen
           • 3. Spezifische Anforderungen
             • 3.1 Funktionale Anforderungen
             • 3.2 Leistungsanforderungen (Performance)
             • 3.3 Schnittstellenanforderungen
             • 3.4 Datenbankanforderungen
             • 3.5 Entwurfsanforderungen
             • 3.6 Qualitätsanforderungen
         • präzise wie möglich sein
         • in der Terminologie der Leser
         • fachlichen und technischen Hintergrund der intendierten Leser angemessen sein
         • kompatibel zu anderen Anforderungsbeschreibungen
     • Bestandteile der SRS
       • Software Requirements Specification
       • Vision
       • Machbarkeitsstudie
       • Systemumgebung
       • Domänenmodell
       • Anwendungsfallmodell
       • Anforderungsliste (vereinbarte Anforderungen)
         • funktionale Anforderungen
         • nicht-funktionale Anforderungen
         • Anforderungen an den Entwicklungsprozess und die Entwicklungsumgebung
       • Prototypen
       • Glossar
   • Aktivitäten
     • Anwendungsdomäne verstehen
     • Anforderungen erheben
       • Anforderungen ermitteln
       • Anforderungen dokumentieren
       • Anforderungen validieren
       • Anforderungen verhandeln
       • Anforderungen verabschieden
     • Anforderungen managen
       • Anforderungsänderungen ermitteln
       • Auswirkungen der Anforderungsänderungen abschätzen
       • gemeinsames Verständnis aller Stakeholder über Anforderungsänderungen erwirken

4. Anwendungsdomäne verstehen

   • Vision erstellen
     • Problem erheben
     • Problem verhandeln
     • Problem beschreiben
     • Grobgliederung
     • Checkliste
     • Kreativitätstechniken
       • Mind-Mapping
         • SENSE Mindmap
       • Wechsel der Perspektive
       • Collective Notebook
       • 6-3-5-Methode
   • Systemumgebung dokumentieren
     • Rahmenbedingungen ermitteln
       • Techniken: Dokumentenstudium
     • Systemgrenzen festlegen
       • System
         • ist ein von anderen "Dingen" klar abgrenzbares "Ding" o fasst Teile (Teilsysteme, Systemkomponenten) zusammen, die in verschiedenen Beziehungen zueinander stehen
         • Softwaresysteme sollten zunächst auf System-Ebene (statt Technik-Ebene) betrachtet werden
       • Probleme
         • System lässt sich nicht klar abgrenzen
       • Vorgehen zur System-Abgrenzung
         • inside-out
         • outside-in
   • Domänen-Modell erstellen
     • Anwendungsfälle
       • Anwendungsfälle erheben
         • 1 Akteure identifizieren und beschreiben
         • 2 Anwendungsfälle identifizieren und beschreiben
         • 3 Beziehungen zwischen Akteuren und Anwendungsfällen beschreiben
         • 4 Anwendungsfälle konkretisieren
         • 5 Anwendungsfälle verfeinern
       • Anwendungsfall- Diagramm
       • Anwendungsfall – Tabelle
     • Kontextdiagramme
   • Machbarkeitsstudie erstellen
   • Stakeholder identifizieren
     • Identifizieren aller relevanter Stakeholdergruppen
     • Auswahl von geeigneten Ansprechpartnern aus allen Stakeholdergruppen
     • Motivation der ausgewählten Stakeholder
     • Stakeholder-Liste
     • Stakeholder-Relationship Management

5. Anforderungen erheben

   • Anforderungen ermitteln
     • funktionale Anforderungen ermitteln
     • nicht-funktionale Anforderungen ermitteln
     • Anforderungen sammeln
       • Befragung
         • Interview
           • Vorgehen
             • 1. Befragung vorbereiten
             • 2. Befragung einleiten
             • 3. Befragung durchführen
             • 4. Befragung beenden
             • 5. Befragung nachbereiten
           • Fragen
             • Entwurf der Fragen
             • Hinweise zum Fragestellen
             • Fragestil
               • weiche Nachfragen und häufige Bestätigung
               • schnelle, aggressive Fragen
           • Anforderung an Interviewer
           • Hilfsmittel
             • Frageleitfaden
               • dient zur Strukturierung von Intensiv-Interviews
               • Ziel nicht aus den Augen zu verlieren
               • Vollständigkeit des Interviews
               • Ergebnisse zusammenfassen und validieren
               • Annahmen des Interviewers überprüfen
             • Protokoll
               • fasst die Ergebnisse des Interviews zusammen
               • Standarddaten
               • Befragungsergebnisse
         • Befragung mit Fragebogen
           • Bestätigung bereits vorhandener Erkenntnisse
           • Ermittlung des Funktionsumfangs vorhandener Systeme
           • Ermittlung von Priorisierungen für Weiterentwicklungen
       • Beobachtung
         • Apprenticing
         • Arbeitsabläufe detailliert erheben
         • Arbeitsumgebung im Detail erkennen
         • Regeln
           • Vertrauen zu den Beobachteten herstellen
           • sehr gute Mitarbeiter beobachten
           • Mitarbeiter befragen
           • Verhalten reflektieren
           • Beobachtung durch "Externe" durchführen
           • Beobachtungen für die weitere Auswertung regelmäßig notieren
       • Brainstorming
     • Anforderungen konkretisieren
       • Szenario-Methode
         • Grundsätzlicher Ablauf
           • 1. Akteure identifizieren und beschreiben
           • 2. Anwendungsfälle identifizieren und beschreiben
           • 3. Beziehungen zwischen Akteuren und Anwendungsfällen beschreiben
           • 4. Anwendungsfälle konkretisieren
           • 5. Anwendungsfälle verfeinern
         • ermöglicht Anforderungserhebung entlang konkreter Abläufe in der Welt der Anwender
         • ermöglicht intensive Einbeziehung der Anwender
         • erlaubt (zeitliche, logische) Ordnung von Anforderungen
         • zwingt Entwickler zur Systembetrachtung aus Sicht der Anwender
         • dient als Ausgangspunkt in weiteren Workflows der Software- Entwicklung
   • Anforderungen dokumentieren
     • Have we got the right requirements?
   • Anfoderungen validieren
     • Anforderungen und Anforderungsdokument auf Einhalten der Qualitätskriterien überprüfen
     • Have we got the requirements right?
     • Inputs
       • Anforderungsdokument
       • Standards
       • Wissen über Organisation
     • Output
       • Problemliste
       • vereinbarte Aktionen
         • Aktionen zur Beseitigung der Unvollständigkeiten und Inkonsistenzen
     • Fehler in Anforderungen
       • unklare Anforderungen
       • fehlende Anforderungen
       • unrealistische Anforderungen
       • konfliktäre Anforderungen
     • Qualitätskriterien
       • Qualitätskriterien für einzelne Anforderungen
         • Korrektheit
         • Verständlichkeit
         • Eindeutigkeit
         • Konsistenz
         • Vollständigkeit
         • Notwendigkeit
         • Verfolgbarkeit (Traceability)
         • Testbarkeit (Überprüfbarkeit)
         • Realisierbarkeit
       • Qualitätskriterien für Anforderungsdokumente
         • Vollständigkeit
         • Konsistenz
         • Änderbarkeit/Erweiterbarkeit
         • Sortierbarkeit
   • Anforderungen verhandeln und verabschieden
     • Probleme
       • Stakeholder sind nicht mit dem/Teilen des Anforderungsdokuments einverstanden
       • Anforderungen der Stakeholder widersprechen sich
       • Anforderungen werden von verschiedenen Stakeholdern unterschiedlich priorisiert
     • Koflikte
       • ... sind der Normalfall
       • Techniken zur Konflikt-Beseitigung
         • Einigung
         • Ober sticht Unter
         • Abstimmung
         • Geringstes Übel
         • Kompromiss
         • Konfigurierbarkeit

6. Anforderungen managen

   • Herausforderungen
     • Informationsaustausch
     • Workflow-Konzept
     • Transaktionsmanagement
     • Zugriffssteuerung
     • Controlling
   • Anforderungsänderungen ermitteln
   • Auswirkungen der Anforderungsänderungen abschätzen
   • gemeinsames Verständnis aller Stakeholder über Anforderungsänderungen erwirken
   • Anforderungsmanagement
     • ... kontrolliert die Änderung von Anforderungen
     • ... stellt Konsistenz der Anforderungsdokumente sicher
     • ... dokumentiert Stakeholder-spezifisch alle Anforderungen und Anforderungsdokumente
   • Verwalten und Ändern aller Informationen
     • über Anforderungen an das Softwaresystem
     • über die Umsetzung der Anforderungen
   • Gutes Anforderungsmanagement verbessert die gesamte Projektdurchführung und damit das Produkt durch ...
     • ... Vereinfachung der Projektüberwachung in allen Phasen durch Rückgriff auf den Stand der Anforderungsbearbeitung
     • ... Verbesserung der Qualität der Anforderungen und anforderungsbezogene Software-Entwicklung
     • ... Erhöhung der Kundenzufriedenheit
     • ... Reduzierung der Projektkosten
     • ... Verbesserung der Teamkommunikation

7. Exkurs: Schätzen

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