Das Rätsel des prozeßorientierten Softwarequalitätsmanagement

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1 Das Rätsel des prozeßorientierten Softwarequalitätsmanagement Prof. Dr. Werner Mellis, Dr. Dirk Stelzer Erschienen in: Wirtschaftsinformatik. Nr. 1, 1999, S Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, Systementwicklung Universität zu Köln Albertus-Magnus-Platz Köln Tel.: (0221) Fax: (0221) Stichworte: Softwarequalitätsmanagement, Prozeßorientierung, ISO 9000, Capability Maturity Model (CMM), Unternehmensstrategie, Softwareunternehmen, Wettbewerbsvorteile, Flexibilität, Innovation Zusammenfassung Durch die weltweite Anwendung des Capability Maturity Models und der ISO 9000 Normen hat das prozeßorientierte Qualitätsmanagement große Beachtung in Theorie und Praxis der Softwareentwicklung gefunden. Das prozeßorientierte Softwarequalitätsmanagement (PSQM) strebt eine Erhöhung der Qualität von Softwareprodukten und eine Senkung der Entwicklungskosten an. Mit der Anwendung des PSQM wird die Erwartung verbunden, dadurch lasse sich der Erfolg von Softwareunternehmen steigern. Verschiedene Beispiele sprechen jedoch gegen diesen pauschal formulierten Anspruch. Aus diesen Widersprüchen leiten wir das Rätsel des prozeßorientierten Softwarequalitätsmanagement ab. Wir zeigen, daß die vom PSQM empfohlenen Ziele und Gestaltungsempfehlungen nur für Unternehmen angemessen sind, die in relativ stabilen Umfeldbedingungen agieren. Für Unternehmen, die in turbulenten Umfeldern agieren und für die Flexibilität der Prozesse und innovative Produkte eine hohe Bedeutung haben, müssen andere Empfehlungen entwickelt werden. Daraus läßt sich ableiten, daß sowohl die Ziele und Gestaltungsempfehlungen als auch der mit dem PSQM verbundene Anspruch modifiziert werden müssen.

2 The Puzzle of Process-oriented Software Quality Management Prof. Dr. Werner Mellis, Dr. Dirk Stelzer Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, Systementwicklung Universität zu Köln Albertus-Magnus-Platz Köln Tel.: (0221) Fax: (0221) Keywords: software quality management, process orientation, ISO 9000, Capability Maturity Model (CMM), corporate strategy, software companies, competitive advantage, flexibility, innovation Abstract Process-oriented software quality management has gained considerable attention both from academia and industry. This is mainly due to the application of the Capability Maturity Model and the ISO 9000 standards throughout the world. Process-oriented software quality management (PSQM) aims at achieving higher quality of software products and at reducing development costs. Advocates of PSQM claim that applying PSQM improves the success of software companies. However, various examples are incompatible with this assertion. From these incompatibilities we deduce the puzzle of process-oriented software quality management. We show that objectives and recommendations of PSQM are only adequate for companies that operate in a relatively stable environment. Companies that operate in a turbulent environment and that depend on flexible processes and innovative products need different recommendations. From this we conclude that objectives and recommendations of PSQM as well as the advocates assertions need to be modified.

3 - 1 - Das Rätsel des prozeßorientierten Softwarequalitätsmanagement 1 Prozeßorientiertes Softwarequalitätsmanagement In den letzten Jahren hat das prozeßorientierte Softwarequalitätsmanagement (PSQM) große Beachtung gefunden. Darunter verstehen wir ein Managementkonzept, das die Softwareentwicklung als einen Prozeß betrachtet, der durch bestimmte, auf Wiederholbarkeit und die Vermeidung von Qualitätsmängeln zielende Maßnahmen zu planen, zu steuern und zu kontrollieren ist. Die Grundgedanken des PSQM werden ausführlich in [FoFr97a; FoFr97b] dargestellt. Die grundlegende These des PSQM besagt, daß die Gestaltung des Softwareprozesses gemäß den spezifischen Zielvorstellungen des PSQM sich wesentlich und nachhaltig positiv auf den wirtschaftlichen Erfolg aller Softwareunternehmen auswirkt. Diese These findet sowohl unter Akademikern als auch unter Praktikern breite Zustimmung [Arth92, 3 ff.; Curt94, 20 ff.; DIEN94a; FoFr97b, 29; Grad97, 11 ff.; Herb97, 40; Paul93, 1 ff; SaCu94, 3; Thal93, 33, 297 ff.; Unge96, 7; Wall95, 1]. Ausgehend von diesem Konsens wurden verschiedene Modelle entworfen, die Richtlinien für die Gestaltung von Software(entwicklungs)prozessen spezifizieren. Zu diesen Modellen zählen z. B. die ISO 9000-Normenfamilie [DIEN94a], das Capability Maturity Model for Software (CMM) des Software Engineering Institutes [Paul95b] sowie deren Derivate Bootstrap [KuBi94; StEn96], TickIT [DTBS92], Trillium [Coal95] und der zur Zeit entstehende Standard ISO Software Process Assessment, auch bekannt unter der Bezeichnung SPICE [ElDr98; ISIE97]. 1.1 Aktueller Stellenwert des prozeßorientierten Softwarequalitätsmanagement Tausende von Softwareunternehmen weltweit haben vielfältige Anstrengungen unternommen, ihre Entwicklungsprozesse in Übereinstimmung mit der ISO 9000, dem CMM und ähnlichen Modellen zu gestalten, um auf diese Weise Verbesserungen ihrer Leistungsfähigkeit zu erreichen. Herbsleb u. a. gehen beispielsweise von mehreren Tausend Organisationseinheiten aus, die ihre Softwareprozesse mit Hilfe des CMM analysiert und verbessert haben [Herb97, 31]. In Deutschland stieg die Zahl der zertifizierten Qualitätsmanagementsysteme in softwareentwickelnden Organisationseinheiten von 22 im Sommer 1994 [Bell95, 43], über 250 zum Jahresende 1995 [Unge96, 7] auf mehr als 460 Ende 1996 [Taub97, 30]. Die wachsende Akzeptanz des PSQM und der Glaube an seine Fruchtbarkeit als Grundlage wissenschaftlicher Arbeit kann an der starken Zunahme von Veröffentlichungen [Grad97, 2] sowie der Einführung neuer Zeitschriften, wie z. B. des Software Quality Journal (1992), des IEEE

4 - 2 - Software Process Newsletter (1994) oder der Zeitschrift Software Process - Improvement and Practice (1995), sowie neuer Konferenzen, z. B. der European Conference on Software Quality (1988), der Software Engineering Process Group Conference (1989), des World Congress for Software Quality (1995) oder der European Software Engineering Process Group Conference (1996) abgelesen werden. In diesem Zusammenhang spricht Grady von einem Software Process-Improvement Land Rush [Grad97, 1]. DeMarco bezeichnet die 90er Jahre als the decade of process [DeMa96, 2]. Fox und Frakes bezeichnen das PSQM sogar als das vorherrschende Paradigma erfolgreicher Softwareentwicklung [FoFr97b]. 1.2 Problemstellung des prozeßorientierten Softwarequalitätsmanagement Die Vertreter des PSQM gehen davon aus, daß die Softwareentwicklung in den meisten Organisationen undiszipliniert, unreif und chaotisch gehandhabt wird. Der Erfolg einzelner Software-Entwicklungsprojekte sei weitgehend abhängig von der Leistungsfähigkeit und Einsatzbereitschaft einzelner Mitarbeiter, das Vorgehen üblicherweise von Improvisation gekennzeichnet. Erfolge in einzelnen Projekten könnten in anderen Projekten nur selten wiederholt werden, da die erfolgsbeeinflussenden Faktoren entweder nicht bekannt seien oder nicht systematisch kontrolliert und gesteuert werden könnten. Produktqualität, Entwicklungszeiten und -kosten seien nicht - oder nur sehr ungenau - vorhersagbar, da sich einzelne Projekte im Hinblick auf Dauer, Kosten und Qualität der Ergebnisse stark voneinander unterschieden. Manager und Projektleiter verhielten sich überwiegend reaktiv und entschieden ad hoc, da sie fast ständig damit beschäftigt seien, Krisen zu bewältigen, ohne daß ihnen die dafür notwendigen Mittel zur Verfügung stünden [Paul93, 1 ff.]. Die Auswirkungen dieses Zustands manifestierten sich in Instabilität der Entwicklungsprozesse, stark schwankender Qualität der Produkte, Unvorhersagbarkeit von Entwicklungszeiten und -kosten sowie mangelnder Wiederholbarkeit von Erfolgen. Die Defizite in den Entwicklungsprozessen schlagen sich in häufig überzogenen Zeit- und Kostenbudgets sowie mangelhafter Produktqualität nieder [Gibb94; Spil94]. Diese Zustandsdiagnose ist in den vergangenen Jahren durch verschiedene empirische Studien bestätigt worden [John95; Jone96; Stan95; Thom95].

5 Zielsetzung des prozeßorientierten Softwarequalitätsmanagement Das Ziel des PSQM besteht darin, Unternehmen in die Lage zu versetzen, die hinsichtlich Zeit, Kosten und Qualität stark schwankenden Entwicklungsprozesse zu stabilisieren, sie planbar, kontrollierbar und steuerbar zu machen. Erfolge sollen nicht mehr ausschließlich von Ad-Hoc- Entscheidungen, vom Zufall oder der Kreativität und Leistungsbereitschaft einzelner Mitarbeiter abhängig sein. Sie sollen vielmehr das Ergebnis eines stabilen, vorhersagbaren und effizienten Prozesses werden. Deshalb sind Stabilität der Entwicklungsprozesse, Wiederholbarkeit von bewährten Methoden und Verfahren, sowie Vorhersagbarkeit von Zeit- und Kostenverläufen wichtige Ziele der Softwareprozeßverbesserung nach ISO 9000 oder CMM. Mit Hilfe von quantitativer Planung, Steuerung und Kontrolle soll die Varianz in den wesentlichen Zielgrößen Zeit, Kosten und Qualität in vertretbaren Grenzen gehalten werden. Dementsprechend wird die Reife eines Prozesses im CMM wie folgt charakterisiert: Software process maturity is the extent to which a specific process is explicitly defined, managed, measured, controlled, and effective [Paul93, 4]. 1.4 Hilfsmittel des prozeßorientierten Softwarequalitätsmanagement Die Verfasser des CMM schlagen ein fünfstufiges Reifegradmodell vor, welches Organisationen ermöglichen soll, den Softwareprozeß in vier Schritten von einem chaotischen zu einem disziplinierten, reifen Prozeß zu entwickeln. Die Reifegrade 2 bis 5 setzen sich aus insgesamt 18 sogenannten Key Process Areas zusammen, die Anhaltspunkte dafür geben, wie ein unreifer Softwareprozeß verbessert werden kann. Die ISO 9000 schlägt 20 Qualitätsmanagement-Elemente vor, die Unternehmen dabei helfen sollen, die Leistungserstellungsprozesse zu verbessern. Obwohl sich das CMM und die ISO 9000 hinsichtlich Aufbau, Umfang und Detaillierungsgrad voneinander unterscheiden [Paul95a], liegt beiden Modellen dieselbe zentrale Annahme zugrunde: Erhöhung der Produktqualität, Senkung der Entwicklungskosten und Verkürzung der Projektlaufzeiten können durch Vereinheitlichung, Standardisierung, Reglementierung und Disziplinierung der Methoden, Verfahren und Vorgehensweisen sowie durch angemessene Dokumentation und quantitative Kontrolle erreicht werden. Obwohl ISO 9000 und CMM verschiedene Maßnahmenbündel vorschlagen, streben sie doch das gleiche Ideal an, nämlich einen quantitativ geplanten, kontrollierten und gesteuerten

6 - 4 - Entwicklungsprozeß, in dessen Rahmen sich die Varianz von Zeit, Kosten und Produktqualität in bekannten und akzeptablen Toleranzgrenzen bewegt. Um diese Ziele erreichen zu können, werden unternehmens- (oder zumindest abteilungs-)weit geltende Regeln zum Einsatz von Methoden, Verfahren, Werkzeugen und Vorgehensweisen erlassen. Verantwortungsbereiche und Rollen werden definiert, beschrieben und einzelnen Mitarbeitern zugewiesen. Alle gültigen Normen und Regeln werden erfaßt, dokumentiert und bei Bedarf aktualisiert. Es werden quantitative Erfolgsmaßstäbe festgelegt. Um diese Aufgaben initiieren und koordinieren zu können, werden eigene Stellen geschaffen. In der Terminologie der ISO 9000 sind dies die Qualitätsmanagement-Beauftragten; im CMM heißen die entsprechenden Gruppen Software Engineering Process Groups. Die mit dem Aufbau und der Erhaltung der benötigten Infrastruktur verbundenen Kosten sind erheblich. Der Nutzen besteht darin, daß einzelnen Projekten geholfen wird, Probleme zu vermeiden bzw. zu bekämpfen und daß die Grundlage für eine kontinuierliche Verbesserung des Prozesses gelegt ist. Ein mit Hilfe der ISO 9000 oder des CMM verbesserter Softwareprozeß ist in der Regel gut verstanden und dokumentiert. Er ist leicht nachzuvollziehen, zu steuern und zu kontrollieren. Der Erfolg von Projekten, die einem solchen Prozeß folgen, ist nicht mehr in erster Linie von der Genialität und Kreativität oder von der Leistungsfähigkeit und Einsatzbereitschaft einzelner Mitarbeiter abhängig. Vielmehr ermöglicht es die Infrastruktur, daß sich auch neue Mitarbeiter mit einem akzeptablen Bildungsniveau relativ schnell einarbeiten und daß Mitarbeiter in unterschiedlichen Projekten oder Unternehmensbereichen das Rad nicht immer wieder neu erfinden müssen. 1.5 Der mit dem prozeßorientierten Softwarequalitätsmanagement verbundene Anspruch Wie bereits oben erwähnt, wird mit PSQM die Erwartung verbunden, daß es den wirtschaftlichen Erfolg von Softwareunternehmen steigern bzw. einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit dieser Unternehmen leisten kann. Zwar ist die Steigerung des wirtschaftlichen Erfolgs von Softwareunternehmen weder das explizite, primäre Ziel der ISO 9000, noch des CMM, und natürlich bestreiten die Verfechter des PSQM nicht, daß auch andere Faktoren für die Verbesserung des Unternehmenserfolges relevant sind. Aber sowohl von den Verfassern der beiden Modelle [Curt94, 20; DIEN94a; Herb97, 40] als auch von vielen anderen Autoren [Arth92, 3 ff; FoFr97b, 29; Grad97, 11 ff.; SaCu94, 3; Thal93, 297 ff.; Unge96, 7; Wall95, 1] wird immer

7 - 5 - wieder der Anspruch erhoben, die Anwendung des PSQM wirke sich positiv auf den wirtschaftlichen Erfolg von Softwareunternehmen aus. Verschiedene empirische Untersuchungen berichten über beeindruckende Erfolge bei der Anwendung des PSQM. Eine Senkung der Fehlerdichte in Softwareprodukten, Verkürzung der Entwicklungszeiten und Reduzierung der Entwicklungskosten sowie hohe Returns on Investment auf das in Verbesserungen des Softwareprozesses investierte Kapital wird vor allen von amerikanischen Unternehmen im Zusammenhang mit der Anwendung des CMM berichtet [GoHe95; HaZu95; Herb94]. Aber auch der Nutzen der Anwendung der ISO 9000 zur Verbesserung von Softwareprozessen wird positiv beurteilt [LoSk95; StMe96]. Dementsprechend wird die kürzlich in einem Leitartikel der Communications of the ACM formulierte Überschrift, The Quality Approach: Is it Delivering? von vielen Autoren nur noch als rhetorische Frage verstanden. Die Verfasser dieses Leitartikels schließen ihren Beitrag unter Verweis auf empirische Ergebnisse mit der Bemerkung: Evidence from early adopters of the quality paradigm support the claim that it can significantly improve return on investment, customer satisfaction, productivity, and other important measures of software development success [FoFr97b, 29]. Der Anspruch, den die Verfechter des PSQM mit diesem Paradigma verbinden, läßt sich wie folgt zusammenfassen: Der Prozeß der Softwareentwicklung weise in vielen Unternehmen erhebliche Defizite auf. Diese Defizite führten zu mangelhafter Produktqualität, zu langen Entwicklungszeiten und zu hohen Entwicklungskosten. Das PSQM weise einen Weg zur Behebung der Defizite in den Entwicklungsprozessen auf und erhöhe dadurch die Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen. Viele Fachleute leiten daraus die Empfehlung ab, zur Steigerung des Erfolgs von Softwareherstellern der Anwendung des PSQM höchste Priorität beizumessen. Diese Empfehlung wird bis auf wenige Ausnahmen [Paul93, 14] pauschal für alle Anbieter von Software ausgesprochen; und zwar unabhängig davon, für welche Branche und für welche Anwendungsbereiche entwickelt wird und auch unabhängig davon, ob es sich um Standardoder Individualsoftware handelt. 2 Kritik am prozeßorientierten Softwarequalitätsmanagement Die Erfolge des PSQM scheinen für sich zu sprechen. Es fällt aber auf, daß zumindest einige Kritiker den Nutzen des PSQM vehement bestreiten und zum Teil sogar behaupten, entsprechende

8 - 6 - Bemühungen seien kontraproduktiv [Bach94; BePa97; BoMc91; Coal94; DeMa96; Gilb96; HaMe94; Mats94; Ould96]. 2.1 Ungereimtheiten des prozeßorientierten Softwarequalitätsmanagement Für eine kritische Beurteilung des PSQM spricht, daß einige der weltweit erfolgreichsten Softwareunternehmen offenbar keineswegs Qualitätsmanagement oder Prozeßverbesserung nach dem Vorbild der ISO 9000 bzw. des CMM betreiben. Einige Beispiele sollen dies illustrieren: x Die Qualitätssicherungspraxis vieler erfolgreicher und innovativer Softwareunternehmen, wie z. B. von Microsoft oder von Borland, wird - zumindest bis in die Mitte der 80er Jahre hinein - als rudimentär bezeichnet [CuSe95, 35 ff.; Jone96, 99]. Nach den Maßstäben des CMM operierten diese Unternehmen lediglich auf Level 1, d. h. dem niedrigsten Prozeßreifegrad [Bach94, 16]. Trotzdem begründeten sie in dieser Zeit ihren außergewöhnlichen wirtschaftlichen Erfolg. x Softwareunternehmen, die Standardanwendungssoftware ( shrink-wrap bzw. commercial-offthe-shelf ) herstellen, wie z. B. Borland, Claris, Apple, Symantec, Microsoft und Lotus, gestalten ihre Entwicklungsprozesse offenbar völlig anders, als es das CMM oder die ISO 9000 nahelegen [Bach94, 14]. Zum Beispiel verwalten diese Unternehmen Anforderungsdokumente nur selten so formal [Bach94, 14; CuSe95, 207 ff.], wie es das CMM, z. B. im Rahmen der Key Process Area Requirements Management auf Reifegrad 2 des CMM [Paul93] oder die ISO 9000, z. B. in den Qualitätsmanagement-Elementen 4.4 und 4.5 der ISO 9001 [DIEN94b], vorsehen. Es gibt keinen Hinweis darauf, daß die wesentlichen Ziele des PSQM für diese Unternehmen erfolgsrelevant sind. Die meisten Produkte dieser Hersteller entsprechen nicht dem Qualitätsstandard, der üblicherweise von Verfechtern des PSQM für vertretbar gehalten wird. Trotzdem läßt sich an vielen Beispielen nachweisen, daß solche Produkte erfolgreich verkauft werden - und das, obwohl sie häufig mit anderen Produkten konkurrieren, die nach Meinung führender Experten bei vergleichbarem Preis eine überlegene Qualität aufweisen. x Die Geschichte der Microsoft-Produkte, von PC-gestützten Programmiersprachen über Betriebssysteme bis hin zu Office-Anwendungen, zeigt, daß das Unternehmen selten der Erfinder, der erste Anbieter, der Anbieter mit den qualitativ hochwertigsten Produkten oder mit den zufriedensten Kunden war. Microsoft hält selten die angekündigten Lieferzeiten ein und ist selten auf Anhieb Marktführer in dem relevanten Segment des Produktmarktes [Arth96, 102;

9 - 7 - CuSe95, 135 ff.; Jone96, 99; Your95, 1]. Trotzdem hat sich das Unternehmen zum dominierenden Anbieter von PC-Software entwickelt. x Man mag einwenden, daß Microsoft in dieser Hinsicht eine einzigartige Sonderstellung einnimmt. Aber auch andere Unternehmen haben, entgegen den Grundannahmen des PSQM, stark fehlerbehaftete Produkte erfolgreich vermarkten können. So wurde z. B. Apple Hypercard mit ca. 500 dem Hersteller bekannten Fehlern ausgeliefert. Trotzdem wurde das Produkt zu einem überragenden Erfolg [Bach95, 5; Your95, 1]. Auf die zunächst erstaunliche Tatsache, daß auch sehr fehlerhafte Softwareprodukte erfolgreich verkauft werden können, gehen [Bach95; Your95] detailliert ein. Offensichtlich ist es möglich, erfolgreiche Softwareunternehmen zu betreiben, ohne die Empfehlungen des PSQM zur Prozeßund zur Produktgestaltung anzuwenden. Man würde aber erwarten, daß das PSQM zumindest dazu beiträgt, Mißerfolge zu verhindern. Interessanterweise gibt es aber auch Beispiele von prominenten Unternehmen, die PSQM betreiben und trotzdem Mißerfolg haben. (Die Liste dieser Fälle ist naturgemäß deutlich kürzer als die Liste der Erfolge, da der Erfolg tendenziell einen Anreiz, der Mißerfolg ein Hindernis zur Veröffentlichung darstellt.) x Die IBM Federal Systems Division hatte einen hohen Prozeßreifegrad nach CMM und konnte trotzdem nicht verhindern, daß ein prestigeträchtiges Projekt (Federal Aviation Administration s Advanced Automation Project) scheiterte [Bach94, 16; Curt94, 21; Perr97, 23 ff.]. x Die Strässle Informationssysteme GmbH, einer der größten Anbieter von Software und entsprechenden Beratungsdienstleistungen in Deutschland, implementierte ein Qualitätsmanagement-System und erhielt dafür am das Zertifikat nach ISO Im Dezember 1996 ging das Unternehmen in Konkurs. Die oben geschilderten Beispiele stellen den Anspruch, die Anwendung des PSQM steigere den wirtschaftlichen Erfolg von Softwareunternehmen, in Frage. Man kann die dargestellten Beispiele als Ungereimtheiten auffassen und sie in zwei Punkten zusammenfassen: 1. Einige der erfolgreichsten Softwarehersteller gestalten ihre Entwicklungsprozesse offenbar völlig anders und betonen andere Aspekte der Prozeßqualität, als es das PSQM, z. B. in Form des CMM oder der ISO 9000, nahelegt. Die Produkte dieser Unternehmen haben viele Fehler und werden in der Regel mit erheblicher Zeitverzögerung ausgeliefert. 2. Andere Anbieter, die sich gemäß den Empfehlungen der ISO 9000 bzw. des CMM verhalten, haben trotzdem - zumindest in Teilbereichen - wirtschaftlichen Mißerfolg.

10 - 8 - Diese Ungereimtheiten sind den Verfechtern des PSQM bekannt. Allerdings sind sie nicht bereit, die Ungereimtheiten als Gegenargument gegen den Anspruch, die Anwendung des PSQM steigere den wirtschaftlichen Erfolg von Softwareunternehmen, zu akzeptieren. Vielmehr versuchen sie, die Beispiele mit Zufällen oder unangemessener Anwendung des CMM bzw. der ISO 9000 zu erklären [Curt94; HuCu91]. 2.2 Das Rätsel des prozeßorientierten Softwarequalitätsmanagement Da an prominenter Stelle [FoFr97a] bereits der von Kuhn geprägte Begriff des Paradigmas [Kuhn73] für das PSQM verwendet wird, halten wir es für angemessen, die oben aufgezeigten Ungereimtheiten als Rätsel im Sinne von Kuhn zu interpretieren. Der Begriff Rätsel bezeichnet nach Kuhn Anomalien, die mit den Grundannahmen des jeweiligen Paradigmas nicht ohne weiteres zu vereinbaren sind. Im Rahmen der normalen Wissenschaft können Rätsel entweder dazu führen, daß die Grundannahmen des Paradigmas modifiziert werden müssen, oder - falls sich ein völlig anderer Erklärungsansatz für die Rätsel finden läßt -, daß das aktuelle Paradigma durch ein neues Paradigma abgelöst wird. Wir wollen das Rätsel zunächst explizit formulieren und dann erörtern, inwiefern das Paradigma des PSQM modifiziert werden muß. Das Rätsel des PSQM kann man wie folgt formulieren: Wenn die Anwendung des PSQM und die von ihm angestrebten Ziele sich wesentlich und nachhaltig positiv auf die Wettbewerbsfähigkeit von Softwareherstellern auswirken soll, warum verfolgen dann ausgerechnet einige der erfolgreichsten Softwareunternehmen andere Ziele bei der Gestaltung der Softwareprozesse und wenden die Empfehlungen des PSQM nicht an? Und warum geraten andere Unternehmen, die PSQM betreiben, trotzdem in ernsthafte wirtschaftliche Schwierigkeiten? Um zu einer Auflösung des Rätsels zu gelangen, wenden wir die von Arthur [Arth96] entwickelte Typisierung der Märkte in traditionelle und HighTech-Märkte auf die Softwarebranche an. Wir werden dabei zeigen, daß die vom CMM, der ISO 9000 und anderen Konzepten des PSQM nahegelegten Verhaltensweisen für einige Softwareunternehmen hilfreich und angemessen, für andere aber wenig relevant oder sogar kontraproduktiv sein können. 3 Unternehmensumfeld und Prioritäten des Unternehmensverhaltens Arthur [Arth96] charakterisiert jeden der beiden Markttypen (traditionelle und HighTech-Märkte) durch das dort vorzufindende typische Unternehmensumfeld sowie durch die von den Unternehmen

11 - 9 - gewählten strategischen Ziele und Mittel. Gerhardt [Gerh92] zeigt, daß das Umfeld einiger Softwareunternehmen dem Umfeld in traditionellen Märkten entspricht, während das Umfeld anderer Unternehmen der Softwarebranche dem Umfeld in HighTech-Märkten entspricht. Dementsprechend sind für den Erfolg einiger Softwareunternehmen die strategischen Ziele und Mittel relevant, die üblicherweise Unternehmen in traditionellen Märkten wählen, während für andere Softwareunternehmen die strategischen Ziele und Mittel relevant sind, die Unternehmen in HighTech-Märkten bevorzugen. 3.1 Unternehmensverhalten in traditionellen Märkten Stabiles Unternehmensumfeld In traditionellen Märkten finden Unternehmen ein relativ konstantes Umfeld. In der Regel haben sich einige Anbieter etabliert, die bekannte Produkte oder Dienstleistungen anbieten. Präferenzen, Kauf- und Nutzungsgewohnheiten der verschiedenen Käufergruppen ändern sich nur langsam. Die zur Verfügung stehenden Technologien, Produktionsverfahren und Absatzwege werden von den meisten Anbietern beherrscht. Die Zusammenarbeit zwischen Lieferanten, Produzenten, Handel und Vertrieb hat sich eingespielt. Nach und nach haben sich bestimmte Qualitätsstandards und Preise für Produkte und Dienstleistungen herausgebildet. Die Anbieter wissen, was sie zu gegebenen Preisen anbieten und absetzen können, die Käufer wissen, was sie erwarten dürfen [Arth96]. Ab und zu ändert sich einer der Parameter, etwa wenn ein neuer Anbieter versucht, in den Markt einzudringen, wenn technologische Neuerungen Verbesserungen der Produktionsverfahren oder der Produktqualität ermöglichen oder wenn die Nachfrager ihre Kauf- oder Verbrauchsgewohnheiten ändern. Nur selten ändern sich allerdings mehrere oder alle Parameter gleichzeitig. Ein typisches Beispiel innerhalb der Softwarebranche, auf das diese Eigenschaften weitgehend zutreffen, ist die Entwicklung von Individualsoftware, insbesondere für Auftraggeber in der öffentlichen Verwaltung. Gerhardt bezeichnet entsprechende Softwareunternehmen als Branchenspezialisten [Gerh92, 149 f.].

12 Ziele: Kostensenkung und Qualitätssteigerung von gegebenen Produkten Da das Umfeld von Unternehmen in traditionellen Märkten im Vergleich zu HighTech-Märkten relativ stabil ist, hat die Optimierung der internen Leistungserstellung in traditionellen Märkten einen höheren Stellenwert als die Anpassung an sich verändernde Umfeldbedingungen [Arth96]. Veränderungen der Unternehmensziele und -strategien, des Produktprogramms, der Entwicklungsund Produktionsverfahren sowie der Absatzwege, der Kooperationen und Allianzen mit anderen Unternehmen sind seltener nötig als in HighTech-Märkten. Technologietrends, Kauf- und Nutzungsgewohnheiten sowie das Verhalten der Wettbewerber müssen nicht mit der gleichen Intensität beobachtet werden, wie dies in HighTech-Märkten notwendig ist [Arth96]. Ihre Wettbewerbsfähigkeit können Unternehmen in traditionellen Märkten in erster Linie dadurch erhalten oder ausbauen, daß sie die Leistungserstellungsprozesse innerhalb des Unternehmens stabilisieren und kontinuierlich verbessern. Pflege und Nutzung von Kernkompetenzen, wettbewerbsfähige Preisgestaltung, Kostensenkung und Qualitätsverbesserung stehen im Mittelpunkt der internen Optimierung [Arth96] Mittel: Stabilisierung der Entwicklungsprozesse Kostensenkungen und Qualitätsverbesserungen werden in Softwareunternehmen üblicherweise durch Stabilisierung der Entwicklungsprozesse angestrebt. Entsprechende Bemühungen beruhen auf der Annahme, daß wohldefinierte, detailliert geplante und gut dokumentierte Entwicklungsprozesse die Zahl der Softwarefehler reduzieren können. Je geringer die Fehlerdichte, desto geringer die Notwendigkeit zur Nacharbeit, desto kürzer die Entwicklungszeiten und desto niedriger die Entwicklungskosten - so die Überlegung [Jone96]. Die erfolgversprechende Strategie der Stabilisierung und Optimierung läßt sich durch eine hierarchisch gegliederte Planung, Ausführung und Kontrolle realisieren. Das ermöglicht gleichbleibende Qualität der Produkte zu kontrollierbaren Kosten. Der immer wieder unter nahezu gleichbleibenden Bedingungen ausgeführte Prozeß kann im Hinblick auf wesentliche, erfolgsrelevante Faktoren wie Kosten, Durchlaufzeiten und Produktqualität kontinuierlich verbessert werden. Diese Parameter können sinnvoll quantitativ ausgewertet werden. Es ist möglich, den Prozeß statistisch zu kontrollieren und mit den quantitativen Ergebnissen zu steuern. Um diese Ziele zu erreichen, muß das Management das eigene Unternehmen möglichst gut im Griff haben. Das erfordert einen Managementstil, der großen Wert auf Planung, Steuerung und

13 Kontrolle legt. Arthur charakterisiert den Managementstil deshalb mit den Worten Above all, it is a world of optimization [Arth96, 104]. Die im letzten Abschnitt skizzierten Mittel stimmen weitgehend mit den vom PSQM empfohlenen (und in Kapitel 2 dieses Beitrags bereits beschriebenen) Mitteln überein. Verschiedene Argumente sprechen dafür, daß diese Mittel tatsächlich geeignet sein könnten, die Wettbewerbsfähigkeit von Softwareunternehmen in relativ stabilen Umfeldern zu verbessern [FoFr97b]. Dabei ist allerdings zu beachten, daß die Zahl der Softwareunternehmen, die unter stabilen Umfeldbedingungen agieren, in den nächsten Jahren immer stärker abnehmen dürfte. 3.2 Unternehmensverhalten in HighTech-Märkten Turbulentes Unternehmensumfeld In den von Arthur als HighTech-Märkte bezeichneten Branchen ändern sich Produkte und Dienstleistungen und die zur Verfügung stehenden Technologien, Produktionsverfahren und Absatzwege sehr viel schneller als in traditionellen Märkten. Ganze Infrastrukturen und Dienste, wie z. B. das Internet oder das WWW, entstehen innerhalb von kurzer Zeit und schaffen völlig neue Entwicklungs-, Produktions-, Absatz- und Nutzungsmöglichkeiten. Ständig entstehen neue Verwendungsmöglichkeiten für Software, permanent werden neue Käuferschichten und Nutzergruppen erschlossen [Arth96]. Parallel dazu treten viele neue Anbieter in den Markt ein. Junge Unternehmen werden gegründet, etablierte Unternehmen gründen ihre DV-Abteilungen aus, Fusionen, Allianzen und Kooperationen beherrschen die Tagesordnung. Unternehmen, die vielversprechende Ideen oder leistungsfähige Produkte haben, wie z. B. Microsoft, Oracle oder SAP, wachsen mit atemberaubender Geschwindigkeit und erzielen exorbitante Renditen auf das eingesetzte Kapital [Ande96]. Softwareunternehmen, die Standardanwendungssoftware oder betriebssystemnahe Hilfsprogramme entwickeln, müssen häufig Entwicklungsprojekte beginnen, ohne daß sie genau wissen, wie die Umgebung, in der die Programme später eingesetzt werden sollen, aussehen wird. Oft ist den Herstellern nicht genau bekannt, welche Hardwareplattformen, welche Hilfsprogramme, welche Telekommunikationsdienste oder welche Ausbildungskapazitäten zum Zeitpunkt der Fertigstellung zur Verfügung stehen und welche Anwendungen potentielle Käufer in besonderem Maße benötigen [IaMa97].

14 Erschwerend kommt hinzu, daß sich Technologien und Anwendungsgewohnheiten in schnellen Wellenbewegungen entwickeln. Zu dem Zeitpunkt, zu dem neue Entwicklungsumgebungen, Infrastrukturen, Dienste oder Anwendungen entstehen, ist in der Regel nicht absehbar, ob diese in wenigen Jahren allgegenwärtig oder bereits wieder bedeutungslos geworden sind. Softwareunternehmen müssen in der Lage sein, schnell auf entsprechende Trends zu reagieren und innovative Produkte zu akzeptabler Qualität anzubieten [Arth96]. Das Unternehmensumfeld, in dem entsprechende Softwareunternehmen agieren, wird treffend von Gerhardt [Gerh92, 150] und von Anderson [Ande96] beschrieben Ziele: Erhöhung der Anpassungsfähigkeit und Innovationskraft Während die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen in traditionellen Märkten in hohem Maße von der Stetigkeit und kontinuierlichen Verbesserung der Produktionsprozesse abhängt, müssen Anbieter in HighTech-Märkten andere Schwerpunkte setzen, um Wettbewerbsvorteile erzielen zu können. Hier geht es in erster Linie darum, die Anpassungsfähigkeit und Innovationskraft des Unternehmens zu stärken. Anpassungsfähigkeit bedeutet in diesem Zusammenhang, schnell auf Veränderungen der Kundenwünsche oder der technologischen Rahmenbedingungen eingehen zu können. Das erfordert häufig nicht nur eine Modifikation der Entwicklungsmethoden oder des Angebotsspektrums, sondern eine Neudefinition der Unternehmensziele [Arth96]. Innovationskraft bezeichnet die Fähigkeit, Produkte anzubieten, die den Kunden einen höheren Nutzen stiften als bereits eingeführte Produkte. In HighTech-Märkten kommt es in entscheidendem Maße darauf an, sich abzeichnende Veränderungen im Unternehmensumfeld zu verfolgen und richtig einzuschätzen und das eigene Unternehmen so auszurichten, daß es diese Entwicklungen möglichst gut nutzen kann. Ferner muß ein Unternehmen in der Lage sein, neue Trends selbst zu gestalten und im eigenen Interesse zu beeinflussen [Prok93, 136]. Aktuelle Beispiele sind die Kooperation von Intel und Microsoft im Markt für PC-Hard- und -Software oder die Positionierung der Programmiersprache JAVA als Entwicklungsumgebung für Anwendungsprogramme im Internet durch SUN Microsystems. Um in HighTech-Märkten erfolgreich zu sein, müssen Unternehmen frühzeitig Produkte mit angemessener Qualität anbieten und sich mit Hilfe aggressiver Preispolitik schnell einen hohen Marktanteil sichern. Sie müssen ein ausreichendes Netzwerk von Zulieferern, Anbietern von komplementären Produkten und Dienstleistern aufbauen, die gemeinsam eine attraktive Nutzungs- Welt für die Nachfrager anbieten können [Arth96].

15 Um den erreichten Marktanteil nicht an Wettbewerber zu verlieren, müssen sie neue Entwicklungen nicht nur ständig verfolgen, sondern aktiv gestalten. Sie müssen den eigenen Kundenstamm dazu bewegen, auch neue Produkte zu kaufen, um in neuen Märkten schnell einen hohen Marktanteil zu erreichen. Parallel dazu müssen sie potentielle neue Konkurrenten abschrecken, damit diese vom Markteintritt abgehalten werden [Arth96]. Unternehmen, die in solchen Märkten operieren, überleben, wenn sie relevante Informationen schnell aufnehmen und richtig interpretieren und wenn sie Produkte und Entwicklungsprozesse schnell an veränderte Rahmenbedingungen anpassen können. Unternehmen, die selber Trends setzen und im eigenen Interesse gestalten können, erzielen überdurchschnittliche Gewinne und wachsen schneller als ihre Konkurrenten [Ande96; Arth96]. Während die Erfolgsmaxime in traditionellen Märkten Stabilisierung und Optimierung bedeutet, erfordert eine erfolgreiche Strategie in HighTech-Märkten Flexibilisierung und Innovation [Arth96] Mittel: Flexibilisierung der Entwicklungsprozesse Die Fähigkeit, schnell auf Veränderungen der Kundenwünsche oder der technologischen Rahmenbedingungen eingehen zu können, wird durch weitgehende Parallelisierung von Entwicklungsschritten erreicht. Statt Produktdefinition, Entwurf und Design, Implementierung und Test als sequentiell aufeinanderfolgende Phasen der Produktentwicklung zu verstehen, bemühen sich viele Softwareunternehmen in turbulenten Umfeldern darum, verschiedene Teilaufgaben parallel zu bearbeiten [IaMa97]. Das erlaubt es ihnen, noch kurz vor Markteinführung der Produkte auf neueste Entwicklungen eingehen zu können [Prok93; CuSe95]. Die Fähigkeit, Produkte mit Eigenschaften anzubieten, die den Kunden einen höheren Nutzen stiften als bereits eingeführte Produkte, erreichen innovative Softwareunternehmen dadurch, daß sie nicht nur Mitarbeiter in Marketing und Vertrieb, sondern auch in Forschung und Softwareentwicklung auf eine konsequente Kundenorientierung verpflichten. Das wird nicht nur durch Marktforschung, sondern z. B. auch dadurch erreicht, daß Entwickler intensiv mit Kunden zusammenarbeiten und diese bei der Benutzung von Produkten beobachten und dazu persönlich befragen [CuSe95, 226; IaMa97, 113; Prok93, 138 ff.]. Auf diese Weise ergeben sich häufig nicht nur Ideen zur Verbesserung bestehender, sondern auch zur Entwicklung völlig neuer Produkte. Die Fähigkeit, Prozesse flexibel und Produkte innovativ zu gestalten, hängt entscheidend vom Selbstverständnis der Führungskräfte und der Verantwortung der Mitarbeiter ab. Manager in

16 führenden Softwareunternehmen verstehen sich nicht in erster Linie als Macher, die Arbeitsabläufe planen, steuern und kontrollieren, sondern als Visionäre, die Ideen für zukünftig mögliche Produkt- Markt-Kombinationen entwickeln und ihre Mitarbeiter motivieren, diese Visionen Realität werden zu lassen. Den Mitarbeitern eröffnet das weitreichende Handlungsspielräume. Damit ist aber auch die Notwendigkeit verbunden, immer wieder neue, praktikable und effiziente Lösungswege für bisher unbekannte Probleme und Anforderungen zu finden. Dies erfordert selbständig agierende Mitarbeiter, die nicht nur einen Blick für ihren technischen Spezialbereich haben, sondern auch für den wirtschaftlichen Erfolg der Produkte, an denen sie arbeiten [CuSe95, 73 ff.; Prok93, 140 f.]. Die Notwendigkeit, immer wieder neue Probleme zu bearbeiten und neuartige Lösungswege zu entwerfen, erlaubt es nur selten, eine klar definierte und wohl strukturierte Aufbau- und Ablauforganisation zu etablieren. Intensive mündliche Kommunikation zwischen den Mitarbeitern wird wichtiger als schriftliche Dokumentation von Vorgehensweisen und Hilfsmitteln [CuSe95, 329; Prok93, 142]. 4 Vergleich des prozeßorientierten Softwarequalitätsmanagement mit den Anforderungen an Unternehmen in turbulenten Umfeldern Eine Reihe von Anforderungen an Ziele und Mittel von Unternehmen, die in HighTech-Märkten erfolgreich operieren wollen, stehen im Widerspruch zu den Zielen und Gestaltungsempfehlungen des PSQM. Das PSQM strebt eine Steigerung der Produktqualität und eine Senkung der Entwicklungskosten an. Zu diesem Zweck wird in erster Linie die Stabilisierung und Optimierung der Entwicklungsprozesse empfohlen. Softwareunternehmen in turbulenten Umfeldern müssen ihre Anpassungsfähigkeit und Innovationskraft erhöhen. Das können sie durch eine weitgehende Flexibilisierung ihrer Entwicklungsprozesse erreichen. Das PSQM versucht, die durch Mitarbeiter verursachte Varianz von Zeit, Kosten und Qualität in Softwareentwicklungsprojekten möglichst gering zu halten. Die zu diesem Zweck eingesetzten Mittel sind Standardisierung und Reglementierung der Methoden, Verfahren und Vorgehensweisen sowie Dokumentation, Disziplinierung und quantitative Kontrolle. Das führt in der Regel zu einem erheblichen Bürokratismus. Innovative Softwareunternehmen in turbulenten Umfeldern verlassen sich demgegenüber weitgehend auf die Kreativität und Problemlösungsfähigkeit einzelner Mitarbeiter. Einzelne Mitarbeiter oder Teams bekommen weitreichende Freiheiten eingeräumt, Lösungswege selbst und immer wieder neu zu bestimmen. Das führt zu sehr flachen Hierarchien

17 und flexiblen Organisationsstrukturen. Die damit verbundene Gefahr, daß Mitarbeiter z. B. das Rad immer wieder neu erfinden oder auch völlig falsche Wege beschreiten, wird dabei bewußt in Kauf genommen [Prok93, 140]. Die für innovative Softwareunternehmen in turbulenten Umfeldern so wichtige Parallelisierung von Entwicklungsschritten und die konsequente Kundenorientierung wird vom PSQM allenfalls am Rande thematisiert. In Tabelle 1 werden wesentliche Aspekte des PSQM den Anforderungen an Unternehmen in turbulenten Umfeldern gegenübergestellt. Prozeßorientiertes Softwarequalitätsmanagement Ziele Steigerung der Produktqualität Senkung der Entwicklungskosten Mittel Stabilisierung der Entwicklungsprozesse durch Standardisierung, Reglementierung und Disziplinierung der Methoden, Verfahren und Vorgehensweisen sowie durch Dokumentation und quantitative Kontrolle Anforderungen an Unternehmen in turbulenten Umfeldern Ziele Steigerung der Anpassungsfähigkeit Erhöhung der Innovationskraft Mittel Flexibilisierung der Entwicklungsprozesse durch weitgehende Freiheiten für die Mitarbeiter, Lösungswege selbst zu bestimmen Tabelle 1 Gegenüberstellung von PSQM und Anforderungen an Unternehmen in turbulenten Umfeldern Möglicherweise kann das PSQM auch innovativen Softwareunternehmen in turbulenten Umfeldern helfen, die Leistungserstellung in einigen Aspekten effizienter zu gestalten. Diese Vorteile dürften allerdings im Vergleich zu den vom PSQM nicht berührten, aber in turbulenten Umfeldern erfolgsrelevanten Aspekten (wie Flexibilität und Innovationskraft) völlig untergeordnet sein. Wir vertreten nicht die Meinung, daß eine flexible, anpassungsfähige, dynamische und erfolgreiche Organisation mit allen Gestaltungsempfehlungen des PSQM inkompatibel sei. Wir vermuten aber, daß die vom PSQM empfohlenen Verhaltensweisen in turbulenten Umfeldern nicht besonders hilfreich sind, weil sie die dort vordringlichen Fähigkeiten nicht unterstützen. Oder anders formuliert: Das PSQM setzt Schwerpunkte, die für wirtschaftlichen Erfolg in HighTech-Branchen weniger wichtig, in einigen Fällen vielleicht sogar kontraproduktiv sein können.

18 Auflösung des Rätsels und Schlußfolgerungen Das Rätsel des PSQM läßt sich folgendermaßen auflösen: Der mit dem PSQM verbundene Anspruch, die Stabilisierung der Entwicklungsprozesse wirke sich wesentlich und nachhaltig positiv auf den wirtschaftlichen Erfolg aller Softwareunternehmen aus, ist unangemessen. Die vom PSQM verfolgten Ziele, Steigerung der Produktqualität, Reduzierung der Entwicklungszeiten und -kosten, sind nicht für alle Softwareunternehmen gleichermaßen erfolgsrelevant. Demzufolge sind auch die von der ISO 9000, dem CMM oder anderen Modellen des PSQM nahegelegten Mittel nur für einige Unternehmen zur Steigerung des wirtschaftlichen Erfolgs hilfreich. Eine wachsende Zahl von Unternehmen, deren Umfeldbedingungen durch extreme Turbulenz gekennzeichnet sind, muß ihre Verbesserungsbemühungen darauf ausrichten, mit innovativen Produkten schnell auf technologische Trends, Veränderungen im Nutzungsverhalten oder auf Aktionen der Wettbewerber reagieren zu können. Die im Zusammenhang mit dem Rätsel des PSQM angesprochenen erfolgreichen Softwareunternehmen agieren in turbulenten Umfeldern. Sie halten die Steigerung von Flexibilität und Innovationskraft im Hinblick auf den Unternehmenserfolg offensichtlich für wichtiger als die Stabilisierung der Entwicklungsprozesse. Richten sich Unternehmen in turbulenten Umfeldern nach den Empfehlungen des PSQM, könnten sie falsche Schwerpunkte zur Verbesserung ihrer wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit setzen. Statt Innovationskraft und Flexibilität zu erhöhen, würden sie Stabilität der Entwicklungsprozesse und Fehlerarmut der Produkte anstreben. Das führt im günstigeren Fall dazu, daß Verbesserungsbemühungen in relativ unwichtigen Bereichen durchgeführt werden. Im ungünstigeren Fall könnte die Stabilisierung der Prozesse die Bemühungen um Flexibilität und Stärkung der Innovationskraft behindern und dadurch den Unternehmen sogar schaden. Die Empfehlungen zur Gestaltung des PSQM, beispielsweise in Form des CMM, der ISO 9000 oder anderer entsprechender Konzepte, sind bereits detailliert ausgearbeitet worden und haben weite Verbreitung in Theorie und Praxis der Softwareentwicklung gefunden. Demgegenüber steht die Entwicklung entsprechender Gestaltungsvorschläge zur Stärkung der Innovationskraft und zur Flexibilisierung der Entwicklungsprozesse von Softwareunternehmen noch aus. Diese Gestaltungsempfehlungen dürfen sich jedoch nicht ausschließlich auf den Software(entwicklungs)prozeß beschränken, sondern müssen viele weitere Bereiche der Führung von Softwareunternehmen thematisieren.

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