Inhalt. Inhalt. Das Projekt. III. Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte. Einleitung Kaufen, Ändern, Bauen? des Software Engineering

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1 Vorlesung Software Engineering III. Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte Prof. Dr. Jens Grabowski Tel Inhalt Vorgehensmodelle SoftwEng (SS 06) III-1 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-2 Einleitung Top 10 Liste der Risikoelemente des Software Engineering Einleitung Kaufen, Ändern, Bauen? Personalmängel Unrealistische Zeit- und Kostenpläne Entwicklung der falschen Funktionalität Unpassende Benutzerschnittstelle Vergolden eines Systems Häufige Änderungen der Anforderungen Qualitätsmängel bei extern vergebenen Komponenten Qualitätsmängel bei extern vergebenen Aufgaben Unzureichende Produktionsleistungen Projektziele an der Grenze des State-of-the-Art Entspricht Anforderungen Änderbarkeit Preis Kauf Abänderung Neuerstellung Ungefähr (oft ungenutzte oder fehlende Funktionen). Schwierig, da technische Details oft nicht oder schlecht dokumentiert Je nach Anforderungen und Verbreitung. Fast (oft durch technische Grenzen beschränkt). Ausgangsprodukt wurde selbst hergestellt: leicht änderbar, Durch andere hergestellt: schwer änderbar Durchführung - selbst: billig - durch andere: teuer Genau. Gut, da Dokumentation dafür ausgerichtet ist. Teuer. SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-3 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-4 Einleitung Faktoren eines Software-Projektes Organisation Rollen Prozesse Unternehmensklima organisatorische Zeitplan Arbeitschritte/ Tätigkeiten Produkte soziale Personen technische technisch/ Doku Produkte Umfang Fokus Technische Grundlage Inhalt Vorgehensmodelle SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-5 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-6 1

2 Das Projekt Definition eines Projektes Das Projekt Merkmale eines Projekts In sich abgeschlossenes inhaltliches Vorhaben, in dem neuartige und unbekannte Probleme gelöst werden. Beinhaltet eine oder mehrere Phasen. Ein Projektteam. Klare Ziele. Unterschiedliche Methoden. Besonderes Risiko. Zeitlich begrenzt. Eigenes Budget. Größe Dauer Zielsetzungen Anwendungsbereiche Technologien Ausgangsprodukte Zielprodukte Quellen der Komplexität SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-7 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-8 Größe Dauer Größe Beschreibung Beispiel Klein Mittel Wenige Personen für einen/wenige Anwender Ein Team für einen Kunden und einige Anwender(gruppen) Makros/Erweiterungen in Standardapplikationen, Stammdatenverwaltung (Lager, Mitglieder eines Vereins ) ohne viel Geschäftlogik Lohnabrechnung, Intranet, e-shop Größe Klein Mittel Groß Faktor für Aufwand 1 bis 1,5 3 bis 7 8 bis 40 Faktor für Dauer 1 3 bis 7 10 bis 50 Zusätzliche Produkte und Leistungen Projektplan, Anforderungen,, Entwicklungsdokumentation, Tests Benutzerdokumentation Geschäftsprozesse, Konfigurations- Management, Reviews, Projektmanagement Risikomanagement, Hotline, Upgrades Groß Viele Personen für sehr viele sehr verschiedene Anwender Internationale Standardapplikationen, konzernweite Softwarepakete SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-9 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-10 Zielsetzungen Anwendungsbereiche Beweggrund, warum ein Projekt durchgeführt werden soll: Kurzfristige ökonomische Interessen, Strategisches Investionsprojekt, Projekt in der Krise, Forschungsprojekt, Domäne Versicherungen/ Banken Betriebssoftware Medizinische Anwendungen, Raumfahrt, Luftfahrt Standardsoftware Projekteigenschaften Sehr individuelle Wünsche des Kunden, teuer besonders wichtige Produkte Architektur, Anforderungen, Anwenderschnittstelle Formale Verifikation, Qualitätsberichte, Leistungstests Großes Leistungsspektrum Anwenderdokumentation Beispiele Hohe Leistungsansprüche Transaktionsserver Zeiterfassung, Buchhaltung Lagerverw. Hohe Qualitätsansprüche Steuerungseinheiten für mediz. Geräte Office-Produkte SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-11 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-12 2

3 Anwendungsbereiche, Systemart Administrative Software Echtzeitsoftware Verteilte Systeme Expertensysteme Systemsoftware Web Applikationen Ausgangs- (und Ziel) produkte Ausgangsprodukte Keine Vorgaben Bestehendes System als Vorlage Produkte aus einem aktuellen Vorgängerprojekt Projekttypen projekt Realisierungsprojekt Wartungsprojekt Gesamtprojekt (beinhaltet Aspekte aller Projektarten) SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-13 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-14 Quellen der Komplexität 1(2) Jedes der genannten Projektmerkmale kann als Quelle von Komplexität auftreten. Projektgröße falls die Größe für das Unternehmen ungewohnt ist. Zielsetzungen falls diese unklar sind, oder sich während der Projektlaufzeit ändern. Domäne falls die Begriffe und Sprache der Domäne nicht ausreichend geklärt sind. Neue Technologien erfordern ggf. neue Vorgehensweisen, zusätzliche Mitarbeiterschulungen usw. Quellen der Komplexität 2(2) Idealform eines Projektes: Gesamtprojekt, da dann alle Abläufe, Produkte usw. aufeinander abgestimmt werden können. Jede andere Form bringt aufgrund von möglichen Kompromissen und Schwierigkeiten mit sich. Anmerkung: In der Uni lernen Sie mehr oder weniger nur kleine Gesamtprojekte kennen. In Ihrem späteren Arbeitsleben werden Gesamtprojekte nur die Ausnahme sein! SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-15 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-16 Inhalt Vorgehensmodelle SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-17 Industrial Needs for software engineers coming freshly from university. Knowledge of state-of-the-art technology. Knowledge of theoretical background. Ability to understand new methods and tools. Familiarity with current major paradigms of SE. Understanding of the whole process of SE. Ability and modesty to do any job within that process. Ability and modesty to do any job within the team. Understanding and respecting the value of actual project experience. SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-18 3

4 Rollen je nach Projektgröße Rollen Projekt- Größe Sehr klein Rollen Keine besondere Rolleneinteilung notwenig. Umfeld Kunde Management Klein Mittel Groß Sehr groß Kunde; Management, Programmierer und Tester vereinigt in einer Person. Kunde, Projektleiter, Analytiker, Integrator, Programmierer und Tester. Kunden, oberes Management, wirtschaftlicher Projektleiter, technischer Projektleiter, Gruppenleiter, Analytiker, Integrator, Programmierer, Tester, Dokumentierer, Qualitätssicherer. Alle Rollen aus Projektgröße "groß" und zusätzliche Rollen je nach Projekt (z.b. Berater, Domänenexperten, Technologieexperten usw.). SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-19 Team Projektleiter Gruppenleiter Analytiker Integrator Programmierer Tester Qualitätssicherer SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-20 Anzahl der Mitarbeiter nach Rollen Arbeitsgruppe 1(7) Unternehmensgröße Groß (ab 120 Mitarbeiter) Mittel (bis 40 Mitarbeiter) Klein (bis 15 Mitarbeiter) Sehr klein (bis 5 Mitarbeiter) 1 Ungefähre Relation im Vergleich zu Projektleitern Arbeitsgruppenleiter Projektleiter Entwickler Spezialisten Qualitätssicherer , ,5-1 Zur Bedeutung von Arbeitsgruppen für die einzelne Person: Stellen Sie sich vor, Ihr Chef hat Ihnen gerade eine Spezifikation auf den Tisch gelegt und gefragt: Wie lange brauchen Sie mit einer weiteren Person, um das zu erledigen? Welche Frage stellen Sie als Erstes? Würden Sie fragen: Können wir objektorientierte Methoden verwenden? oder Welches CASE-System können wir kaufen? Natürlich nicht. Ihre erste Frage lautet: Wer ist die andere Person? [T. DeMacro. Warum ist Software so teuer? Und andere Rätsel des Informationszeitalters. Hanser Verlag, München, 1997.] SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-21 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-22 Arbeitsgruppe 2(7) Arbeitsgruppen werden nach Bedarf zusammengestellt. Sie können in einer Zusammensetzung nur ein Projekt oder nacheinander für mehrere Projekte durchführen. Theoretische Modelle für die Zusammensetzung von Arbeitsgruppen: Demokratische Arbeitsgruppe Chefprogrammierer-Team Arbeitsgruppe 3(7) Demokratische Arbeitsgruppe Annahme: Programmierer hat eine Beziehung zu seinem Produkt und sucht daher nur ungern und ungenau nach Fehlern in seinem Code. Idee: Die Beziehung aufzulösen, indem alle Gruppenmitglieder gleichberechtigt sind. Es gibt keinen festgelegten Gruppenleiter. Die Gruppe muss eine gemeinsame Vision besitzen und das Suchen und Finden von Fehlern darf nicht persönlich genommen werden. Probleme: Viele Kommunikationswege, da jeder mit jedem sprechen muss. Gruppe funktioniert nur, solange es keine Beförderungen oder Rangordnungen in der Gruppe gibt. SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-23 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-24 4

5 Arbeitsgruppe 4(7) Chefprogrammierer-Team Vergleichbar mit Operationsteam, in dem ein Chefarzt von einem Team von Spezialisten unterstützt wird. Arbeitsgruppe 5(7) Chef-Programmierer Guter Manager und talentierter Programmierer. Ersatz-Programmierer Muss den Chef-Programmierer bei dessen Ausfall administrativ und technisch ersetzen können. Programmier-Assistent Erledigt die administrativen Aufgaben und kümmert sich um technische Belange wie Archivierung von Programmversionen und Dokumentation des Projekts. Problem: Wie findet man einen Chef-Programmierer (Top-Manager und Top- Programmierer in einer Person) und einen gleichwertigen Ersatz- Programmierer (der sich dann auch mit der Rolle des Ersatzprogrammierers begnügt). SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-25 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-26 Arbeitsgruppe 6(7) Typische Gruppenstruktur Arbeitsgruppe 7(7) Gruppenleiter entscheidet über technische Belange. Gruppenleiter Gruppen-Manager Gruppen-Manager übernimmt die organisatorischen und wirtschaftlichen Aufgaben. Gruppenleiter und Gruppen-Manager stimmen sich ab und teilen die Gruppe nach Bedarf ein. Entwickler Entwickler Entwickler Entwickler sind Spezialisten in verschiedenen Rollen (Analytiker, Programmierer, Tester usw.) SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-27 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-28 Arbeitsgruppe, Unternehmen & Kunde Arbeitsgruppe und ihre Einbindung im Unternehmen und ihre Verbindung zum Kunden. Arbeitsgruppe: Analytiker und Kenner der Anwendungsdomäne, Systemarchitekt, Benutzerschnittstellendesigner Tester, Redakteur Werkzeugmacher, Datenbankspezialist Qualitätssicherer Chef Projektleiter Kunde Anwender Kommunikationswege Ziel: - geordnete und nachvollziehbare Kommunikation. Schriftliche Kommunikation Kommunikation oder Gespräch mit Gesprächsnotiz Management Verbesserungsvorschläge Qualitätsicherer Mängelberichte Mängelberichte Probleme Wochenberichte Probleme Gruppenleiter Design Klärung Probleme Tagesbericht Impl. Probleme Architektur Testberichte Programmierer Projektnachbereitung Reviewberichte Projektleiter Wochenbericht Wochenbericht Klärung Architektur Projektstart Integrator Mündliche Kommunikation Abstimmung Testfälle SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-29 Analytiker Tester SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-30 5

6 Inhalt Vorgehensmodelle Erwartungen an Vorgehensmodelle Gemeinsame Sprache für Projekte. weniger Nacharbeit. Vereinfachung von Routineabläufen. Basis kontinuierlicher Verbesserung. Wettbewerbsvorteil Zertifizierung. Hilfe für wenig erfahrene Projektmanager. rascher Nutzen (z.b. Schulung neuer Mitarbeiter). Rücksicht auf typische Sonderfälle der Entwicklerrealität. SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-31 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-32 Prozesse Grundlegendes Modell für die Software Erstellung Vorgehensmodelle Prozesse Makroprozesse Problem Produkt Qualitätssicherung A E I Implem. Projektmanagement QS T Test PM Arbeitsorganisation AO A QS E I T PM AO Betrieb und Wartung Strategie für die Durchführung eines Projektes Build-and-Fix-Cycle Software-Life-Cycle Wasserfallmodell V-Modell Spiralmodell Inkrementelles Modell SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-33 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-34 Vorgehensmodelle Build-and-Fix-Cycle Vorgehensmodelle Life Cycle und Wasserfallmodell Typische Vorgehensweise für kleine 1-Personen-Projekte und Übungsaufgaben im (Grund-)Studium: 1. Code schreiben und übersetzen 2. Code testen (debuggen) 3. Code verbessern (Fehlerbeseitigung, Erweiterung, Effizienzsteigerung, ) 4. GOTO 2 Idee Beginn Bewertung System 1. LifeCycle 2. Wasserfallmodell Anforder. Software Anford. Betrieb Anlayse Abnahme Probleme mit dieser Vorgehensweise: Wartbarkeit und Zuverlässigkeit nehmen kontinuierlich ab. Wenn der Programmierer kündigt ist (oft) alles vorbei. Wenn Entwickler und Anwender nicht identisch sind, gibt es oft Meinungsverschiedenheiten über erwarteten/realisierten Funktionsumfang. Definition Produktion Implem. Test Betrieb SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-35 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-36 6

7 Vorgehensmodelle V-Modell Vorgehensmodelle Inkrementelles Modell Implementierung Auslieferung an Kunden Anforderungsdefinition funktionaler Systementwurf Abnahmetest Systemtest Implementierung Build 1 Auslieferung an Kunden Build 2 Konstruktionsphasen technischer Systementwurf Komponenten -Spezifikation stest Komponententest Teststufen Implementierung Auslieferung an Kunden Build 3 Programmierung Implementierung Auslieferung an Kunden Testfälle basieren auf den entsprechenden Dokumenten SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-37 Legende: Build n -Gruppe s-gruppe Programmier-Gruppe SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-38 Prozesse Spiralmodell Bestimme Bewerte Ziele, Alternativen, Alternativen, Kosten identifiziere und Restriktionen beseitige Risiken Risikoanalyse Risikoanalyse Fortschritt Risikoanalyse betriebsfähiger Zustimmung Risikoanalyse Prototyp Prototyp 3 durch Start Prototyp 2 Reviews P 1 Anford.plan, Konzept Anforderungsdef. Fein- Lebenszykl. für Produktentwurentwurf plan Betrieb Anforderungsplan codieren Entwicklungsplan sprüfung Modultest und Testplan 4. und Test 3. Verbesserungsplan Abnahmetest Plane die Entwickle das Produkt, nächste Phase prüfe die nächste Produktstufe Test Prozesse Arbeitsschritte und Tätigkeiten Arbeitsschritte, Design, Implementierung müssen in Arbeitsschritte gegliedert werden. Konkrete Anleitung was wann zu tun ist. Grundlage für Arbeitsteilung. Beispiel: Test Tester Tests planen Testfälle beschreiben Testplan Testfälle Tests durchführen Fehler zusammenfassen Testberichte Fehlerberichte SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-39 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-40 Prozesse Planung von Arbeitsschritten und Tätigkeiten Strukturierung Top-Down Eindeutige Abgrenzung von anderen Tätigkeiten Klare Zuteilung von Verantwortlichkeiten Zuteilung entsprechend Rollen und Fähigkeiten Parallele Ressourcenplanung Verifizierbare Ergebnisse Regelmäßige Überprüfung des Fortschrittes Inhalt Prozesse SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-41 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-42 7

8 Produkte und Leistungen stellen die überprüfbaren Resultate eines Projektes dar. Produktmerkmale Zweck Zielpublikum Art (Doku, Techn....) Detailgrad Reifestufe Abnahmekriterien Referenzen Erstellungszeitpunkt Produkte und Leistungen Grundlagen für ein Software-Projekt Begriffe Dokumentationsrichtlinien Dokumentationsstruktur Versionsmanagement Änderungsmanagement Archivierunsmanagement Produktvorlagen Checklisten SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-43 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-44 Produkte und Leistungen Zwischen- und Endprodukte Implementierung Klassen Anforderungsanalyse modell plan s- Fehlerberichtwünsche Dokumentation Änderungs- Testplan Begleitende System Anwenderdokumentation Produkt Testberichte Test Legende: Betrieb Diagramm Dokument technisches System Produkte und Leistungen Qualitätsmerkmale von Produkten Technische Produkte Benutzerfreundlichkeit Korrektheit Zuverlässigkeit Effizienz Wartungsfreundlichkeit Dokumente Vollständigkeit Korrektheit Konsistenz Verständlichkeit Änderbarkeit SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-45 SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-46 Zusammenfassung Faktoren eines Software-Projektes Rollen Unternehmensklima organisatorische Zeitplan soziale Personen technische technisch/ Doku Prozesse Produkte Organisation Arbeitschritte/ Tätigkeiten Produkte Umfang Fokus Technische Grundlage SoftwEng (SS 06) Projekte, Personen, Vorgehensmodelle, Produkte III-47 8