Thema 1: Einführung in das Software Engineering Prof.Dr. Margret Stanierowski, FHTW Berlin
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- Justus Beck
- vor 8 Jahren
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1 Thema 1: Einführung in das Software Engineering 1
2 Themenübersicht Begriffsdefinitionen Bedeutung der Software und Probleme ihrer Entwicklung Grundbegriffe des Software Engineering 2
3 Definition des Begriffes Software Software:... unter Software subsummiert man alle immateriellen Teile, d.h. alle auf einer Datenverarbeitungsanlage einsetzbaren Programme (Lexikon der Informatik und Datenverarbeitung/Schneider 86/) Software:... Mengen von Programmen oder Daten zusammen mit begleitenden Dokumenten, die für ihre Anwendung notwendig oder hilfreich sind. (Ein Begriffssystem für die Softwaretechnik / Hesse et al. 84/) 3
4 Was ist ein Softwaresystem? Ein System das aus Teilen (Systemkomponenten oder Subsystemen) zusammengesetzt ist, die untereinander in verschiedenen Beziehungen stehen können. Systemteile, die nicht weiter zerlegbar sind oder zerlegt werden sollen, werden als Systemelemente bezeichnet. /Hesse et al. 94, S. 42/ Ein Software-System ist dementsprechend ein System, dessen Systemkomponenten und Systemelemente aus Software bestehen. 4
5 Software-Klassifizierung Software Basissoftware Anwendersoftware Betriebssystemsysteme DBsysteme DBsysteme Grafiksoftware Grafik- Standard Anwendersoftware Individuelle Anwendersoftware 5
6 Was ist Basissoftware? Basissoftware... auch Systemsoftware genannt Software zur multivalenten Nutzung anwenderunabhängiger gerätebezogener Prozesse. Synonym: Systemsoftware Für eine spezielle Hardware oder eine Hardwarefamilie entwickelt, um den Betrieb und die Wartung dieser Hardware zu ermöglichen bzw. zu erleichtern (Betriebsystem, Compiler, Datenbanken, Kommunikationsprogramme und spezielle Dienstprogramme). Orientiert sich grundsätzlich an den Eigenschaften der Hardware, für die sie geschaffen wurde und ergänzt normalerweise die funktionalen Fähigkeiten der Hardware. 6
7 Was ist Anwendungssoftware? Anwendungssoftware application software, Applikationssoftware Software für die objektkonkrete Nutzung der technischen Mittel zur Bearbeitung eines spezifischen Anwenderproblems. Es sind programmtechnische Lösungen, die in ihrem Inhalt eine Abbildung des Aufgabensystems beim Anwender darstellen. Setzt in der Regel auf der Systemsoftware der verwendeten Hardware auf bzw. benutzt sie zur Erfüllung der eigenen Aufgaben. 7
8 Betriebswirtschaftliche Applikationen Betriebswirtschaftliche Applikationen Business Applikationen (Arbeitsplatzspezifische Unterstützung einzelner betrieblicher Funktionsbereiche) Einkauf und Logistik Produktionsplanung u. Steuerung Vertrieb und Versand Rechnungswesen und Controlling Personal... Branchen Applikationen (Branchenspezifische Unterstützung von Geschäftsprozessen) Handel Versicherungen Telekommunikationen Öffentliche Verwaltung Luftfahrt... 8
9 Softwaresystem und Umgebung Software SW-System Benutzer SW-Entwickler Auftraggeber Software- Produkt 9
10 Bedeutung von Anwendungssoftware und Probleme ihrer Entwicklung 10
11 Zunehmende Bedeutung von Software: In zunehmendem Maße entwickelt sich die Software zu einem eigenständigen Wirtschaftsgut und spielt eine entscheidende Rolle in der Gesellschaft. Software ist Bestandteil der meisten hochwertigen technischen Produkte und Dienstleistungen geworden. In einigen Bereichen, wie Banken und Versicherungen, werden nahezu alle Dienstleistungen durch Software-Einsatz realisiert. Der relative Wertanteil der Software an den Gesamtkosten eines Computersystems bzw. eines Anwendungssystems ist in den letzten zwei Jahrzehnten ständig gestiegen. 11
12 Warum ist Software so schwer zu entwickeln? Zunehmend Außer-Haus-Entwicklung Trend: Software nicht selbst entwickeln, sondern bei Software- Häusern in Auftrag geben Outsourcing ganzer IT-Bereiche in Unternehmen(z.B. bei Banken, Versicherungen) Offshore - Outsourcing 12
13 Warum ist Software so schwer zu entwickeln? Zunehmend Altlasten Anwendungssoftware wird oft 20 Jahre und länger eingesetzt. Da sich die Einsatzumgebung dieser Anwendungssoftware ständig ändert, muß diese Software ebenfalls ständig angepaßt werden. Diese permanenten Anpassungsprozesse verursachen oft 2/3 aller Software-Kosten. 13
14 Probleme marktreifer Software Spezifische Rahmenbedingungen, die sich während der Entwicklung ändern sich... Die Produktanforderungen neue oder geänderte Funktionen geänderte Benutzeroberfläche usw. die Hardware- und Systemsoftware-Komponenten die Software-Methoden und -Werkzeuge, mit denen das Produkt erstellt wird (Produktionsmittel). 14
15 Probleme marktreifer Software Anwendersoftware-Zykluszeit: 10 bis 15 Jahre Systemsoftware-Zykluszeit: 6 Jahre Hardware-Zykluszeit: 3 Jahre
16 Probleme marktreifer Software Entwickelt man heute Anwendungssoftware, dann bedeutet dies, dass... während der Lebenszeit der Anwendungssoftware mindestens einmal die zugrunde liegende Systemsoftware und mindestens zweimal die Hardware ausgetauscht wird. die Zielsysteme, für die Software entwickelt wird, zur Entwicklungszeit oft noch nicht vorhanden sind weltweit vertriebene Software-Produkte leicht länderspezifische Varianten erlauben müssen (muttersprachliche Benutzungsoberfläche) 16
17 Trends in der Softwareentwicklung 17
18 Softwareentwicklung in den 70er Jahren 85% der SW Projekte überschritten Kosten Keine Prozess- und Vorgehensmodelle Kein Qualitätsmanagement Keine Objektorientierung Kaum Entwicklungstools 18
19 Softwarebranche Mitte der 90er Jahre (in den USA), Quelle: CHAOS-Forschungsbericht der Standish-Group 31% der SW Projekte vor der Fertigstellung abgebrochen Jedes 2. Projekt überschreitet das Budget Nur 16% der Projekte im vorgegebenen Zeit- und Budgetrahmen Projekte mit 5-20 Beteiligten haben eine Erfolgswahrscheinlichkeit von ca. 60%; Projekte mit weniger als 5 Beteiligten haben eine Erfolgswahrscheinlichkeit von ca. 74%; 19
20 Softwareentwicklung heute Ende der 90 er Jahre: Anwendungsstau (Jahrtausendwechsel) und erhöhter Bedarf an internet- und webfähigen Anwendungen: Folge: Zwei gegenläufige Trends: 1. Forderung nach Vorgehenskonzepten für kürzere Entwicklungszeiten: extreme Programming, agile SE 2. Standardisierung in der OO-Modellierung und Entwicklung: UML; J2EE; RUP und V-Modell XT 20
21 Erfolgsaussichten von Softwareprojekten Anfang 2000 Quelle: CHAOS-Forschungsbericht der Standish-Group, 2004 Nur 18% der SW Projekte vor der Fertigstellung abgebrochen (vorher 31%) 20 % aller SW-Projekt erfolgreich; Jedes 2. Projekt überschreitet das Budget Aber 53% der Projekte noch immer kritisch (Projekte mit Überschreitung des Zeit- und/oder Budgetrahmen) 19% der Projekte(Neuentwicklungen) mit OO-Methoden und Sprachen; 16% der Entwicklungen durch Zukauf von Komponenten 13% Kauf und Anpassung fertiger Anwendungssysteme; 21
22 Probleme in der Softwareentwicklung bei großen Projekten in Deutschland Projekt Fikus(Software für 650 Finanzämter) wurde 2004 für gescheitert erklärt; Beginn 1991, Kosten: ca. 250 bis 900 Mill. Euro; Terminverzögerungen wegen erheblicher Fehler führten beim Großprojekt Toll Collect zu Einnahmeverlusten von ca. 3,8 Millarden Euro; Hartz IV-Software wurde Ende 2004 unfertig und mit Fehlern eingeführt; Folge: Falschzahlungen., 22
23 Erfolgsfaktoren von Softwareprojekten oder Wie lassen sich künftig Misserfolge vermeiden? Identifikation der Geschäftsführung mit den Entwicklungszielen und der Einführungsstrategie für das Softwaresystem, Klare Entscheidungskompetenzen; Verbesserung der Kommunikation Stärkere Einbeziehung der Benutzer/Anwender u.a. für Reviews, Tests, Evaluationen etc. Verbesserung der Projektorganisation und Planung (keine Riesenprojekte ) Stabile Entscheidungen über Software-Architektur Regelungen zur Anforderungs- und Änderungsverwaltung, Festlegungen zur Qualitätssicherung und zum Qualitätsmanagement 23
24 Grundbegriffe des Software Engineering 24
25 Was ist Software-Engineering? Softwaretechnik (syn.: Software Engineering): Fachgebiet der Informatik, das sich mit der Bereitstellung und systematischen Verwendung von Methoden und Werkzeugen für die Herstellung und Anwendung von Software beschäftigt Software-Engineering: Zielorientierte Bereitstellung und systematische Verwendung von Prinzipien, Methoden, Konzepten, Notationen und Werkzeugen für die arbeitsteilige, ingenieurmäßige Entwicklung und Anwendung von umfangreichen Software-Systemen. 25
26 Software Engineering SE befasst sich mit der systematischen Entwicklung großer Softwaresysteme; SE beschäftigt sich mit: Prinzipien, Methoden, Techniken/Verfahren und Werkzeugen zur Entwicklung komplexer Softwaresysteme; Das angestrebte Ziel: Software mit festgelegtem Funktionsumfang, in hoher Qualität, kostengünstig innerhalb des definierten Budgets und zum geplanten Zeitpunkt zu produzieren. 26
27 Business Engineering: Anwendung des Software Engineering im betriebswirtschaftlichen Umfeld erfordert zunehmend eine höhere Komplexitätsstufe: Übergang zum Business Engineering. Schwerpunkt des Business Engineering: Definition der betriebswirtschaftlichen Anforderung und deren Umsetzung in eine Anforderungsspezifikation für ein DV-Anwendungssystem 27
28 Prinzipien des Software-Engineering Grundsätze, die man seinem Handeln zugrunde legt allgemeingültig, abstrakt, allgemeinster Art bilden eine theoretische Grundlage werden aus der Erfahrung und Erkenntnis hergeleitet und durch sie bestätigt: Beispiele: Prinzip der Abstraktion Prinzip der Strukturierung Prinzip Hierarchisierung Prinzip Modularisierung 28
29 Methoden des Software-Engineering Planmäßig angewandte, begründete Vorgehensweise zur Erreichung von festgelegten Zielen: enthalten den Weg zu etwas hin (Aufteilung in Arbeitschritten) machen Prinzipien anwendbar Anwendung und Erfolg einer Methode sollen verifizierbar und meßbar sein. 29
30 Methoden des Software-Engineering Merkmale einer Methode: eine Notation zur Repräsentation der Ergebnisse Regeln & Anweisungen zum Einsatz der Notation ein definierter Prozess Methoden sind in der Regel anwendungsneutral. Eine Methode kann durch mehrere alternative oder sich ergänzende Verfahren unterstützt werden. 30
31 Verfahren des Software-Engineering Ausführbare Vorschriften oder Anweisungen zum gezielten Einsatz von Methoden: Beschreiben konkrete Wege zur Lösung bestimmter Probleme oder Problemklassen Beinhalten meist formale Vorschriften und bilden den Inhalt von Standards. 31
32 Software-Engineering-Tools Dienen der automatisierten Unterstützung von Methoden, Verfahren, Konzepten und Notationen. Durch Werkzeuge kann die Einhaltung von Methoden, Verfahren, Standards, Konzepten und Notationen erzwungen und die Produktivität erhöht werden. 32
33 Gegenstand des Software-Engineering Der Prozess und das Produkt der Software-Erstellung Qualitätssicherung Management Entwicklung Legende: Interdependenzen Wartung & Pflege und -Anwendung 33
34 Ebenen der Betrachtung eines DV- Anwendungssystems Unternehmensebene Arbeitsplatzebene Softwareproduktebene 34
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