Überblick zu den Standards zum SW- Lebenszyklus und Requirements Management

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1 GI-Fachgruppen-Treffen Requirements Engineering am in München Thomas Bauer, Peli Service GmbH: Überblick zu den Standards zum SW- Lebenszyklus und Requirements Management 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 1

2 Das Unternehmen Gründung 1979 Germering Hartstraße Germering Carl-Schurz-Straße Bremen 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 2

3 Produkte und Dienstleistungen plus FOB Programmpaket für die Realisierung von Forderungen und Forderungsmanagement Eigenentwicklung, Kundenprojekte Front Office Banking - IT Systeme für alle Geschäftsprozesse von Banken und Sparkassen Abwicklung Entwicklungsprojekte für Kunde Integrierte Warenwirtschaftssysteme für Presse, Buch & Convenience Eigenentwicklung, Kundenprojekte Business-Software für den Fachgroßhandel mit offener Kommunikationsschnittstelle Eigenentwicklung Referenzen: CC Bank, KSK Göppingen, Falter, VALORA, Börner, HEW, Interrent Europcar, Hansen u.a. 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 3

4 zur Person Diplominformatiker Thomas Bauer Studium: Fachhochschule München Abteilungsleiter bei der Fa. Peli Service GmbH seit 1995 Profil: Kernaufgaben: Personalführung und Management der Abteilung Projektleitung Systemanalyse, Anforderungsmanagement Erstellung Feinkonzepte Datenmodellierung, Softwarearchitektur Leitung / Durchführung Anwendungsentwicklung Qualitätssicherung Kommunikation mit den Kunden 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 4

5 Prozessfähigkeit ist heute vielfach Forderung an Lieferanten im System- und Softwarebereich Prüfung erfolgt über Reifegradmodelle, welche Zielvorgaben definieren. Bewertet wird, wie die Prozesse gelebt werden Prozessfähigkeit z.b. Capability Maturity* Model (CMM) Software-CMM für RM z.b. lauten die Zielvorgaben: Anforderungen müssen erfasst und kontrolliert werden. Projektpläne müssen darauf abgestimmt werden. Änderungen der Anforderungen müssen kontrolliert erfolgen und nach Akzeptanz in den Projektergebnissen nachgezogen werden integriertes CMM (CMMI) wie sie kommuniziert und trainiert werden ob sie auch in Grenzsituationen und Feuerwehreinsätzen gelebt werden Bewertung der Prozessfähigkeit in mehrstufiger Skala von "nicht vorhanden" bis "kontinuierlich optimierend" * mature = with fully developed powers of body and mind, duly careful and adequate, ripe, adult (Concise Oxford Dict.) 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 5

6 Standards zum SW-Lebenszyklus ISO Norm für Prozesse und Assessments CMMI und ISO stellen jeweils einen Rahmen für die IT-Entwicklung gemäß ISO 9000 / 9001 Standards zum Software- Lebenszyklus CMMI integriertes Capability Maturity Model nutzt ISO/IEC System Life Cycle Processes nutzt ISO/IEC/IEEE Standard für Software Life Cycle Processes Beispiel für Konkretisierung IEEE 1220 Standard for Application and Management of the Systems Engineering Process 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 6

7 CMM / CMMI CMM = Capability Maturity Model (von SEI = Software Engineering Institute) CMMI = integriertes CMM Das Modell beschreibt einen Satz von aufeinander abgestimmten Best Practices für den gesamten Lebenszyklus der Software von der Konzeption bis zur Lieferung. Die Elemente sind individuell einführbar und unabhängig von der eingesetzten Methodik, von der Projektgröße, von der Produktart und von der Unternehmensart. CMMI definiert keinen Prozess, sondern ist ein Prozessmodell. CMMI adressiert dabei nicht nur die Entwicklungsprojekte, sondern auch die projektbezogenen Aufgaben der Organisation (z.b. Bereitstellung von Ressourcen, Durchführung von Trainingsmaßnahmen). Zusätzliche Info zu CMMI u.a.: wikipedia oder 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 7

8 CMM / CMMI Für jedes Prozessgebiet, definiert CMMI die Anforderungen jeweils in Form eines Bündels von Best Practices, die (sofern gemeinsam durchgeführt) Ziele erfüllen, die für eine Verbesserung auf diesem Gebiet wichtig sind. Beispiel: beim Prozessgebiet "Projektplanung" sind die Ziele "Schätzungen aufstellen", "Einen Projektplan entwickeln" "Verpflichtung auf den Plan herbeiführen". Die Praktiken zum Ziel "Schätzungen aufstellen" "Umfang des Projekts schätzen", " Attribute der Arbeitsergebnisse und Aufgaben schätzen", "Projektlebenzyklus definieren" "Schätzungen von Aufwand und Kosten aufstellen". CMMI adressiert auch die Institutionalisierung der Prozesse, also den Grad, wie die Prozesse in der täglichen Arbeit gelebt und auch in Stressphasen eingehalten werden. Dazu sind in CMMI zu den einzelnen Prozessgebieten auch Praktiken beschrieben zur Umsetzung der Institutionalisierung. 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 8

9 CMMI-Fähigkeitsgrade Fähigkeitsgrad (Capability Level) Betrachtung pro Prozessbereich! 5 Optimized der Prozess wird mit den Daten aus der statistischen Prozesskontrolle verbessert 4 Quantitatively Managed. der Prozess steht unter statistischer Prozesskontrolle 3 2 Defined Managed der Prozess wird auf Basis eines angepassten Standard-Prozesses gemanagt und verbessert der Prozess wird gemanagt 1 0 Performed Incomplete Beispiel Projektplanung: - Schätzungen aufstellen - Einen Projektplan entwickeln - Verpflichtung auf den Plan herbeiführen die spezifischen Ziele des Prozessgebiets werden erreicht Ausgangszustand, keine Anforderungen 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 9

10 CMMI-Reifegrade Reifegrade (Maturity Levels). Umfassen eine Menge von Prozessgebieten, die zu einem bestimmten Fähigkeitsgrad umgesetzt sein müssen. Quantitativ geführt Definiert Geführt Ad hoc Qualitativ geführt kontinuierliche Verbesserung Prozessabstimmung Produkt komplett unter Kontrolle Prozessmessung Vereinbarungen werden gehalten Prozessbeschreibung wiederholbare Ergebnisse aber starke Abweichungen Managementgrundsätze unzuverlässig bezüglich Kosten, Termin und Qualität Prozessoptimierung mit den Daten aus der statistischen Prozesskontrolle statistische Prozesskontrolle wird durchgeführt Projektdurchführung gemäß Standard- Prozess, kontinuierl. Prozessverbesserung Gemanagte Projekte. Ähnliche Projekt können erfolgreich wiederholt werden Kein oder nur sehr informeller Prozess vorhanden Prozessgebiete, für welche CMMI die Anforderungen jw. in Form eines Bündels von Best Practices definiert, die (sofern gemeinsam durchgeführt) Ziele erfüllen, die für eine Verbesserung auf diesem Gebiet wichtig sind Organisationsweite. Innovation und Verbreitung, Ursachenanalyse und Problemlösung. Performanz der organisationsweiten Prozesse, quantitatives Projektmanagement Anforderungsentwicklung, technische Umsetzung, Produktintegration, Verifikation, Validierung, Prozessfokus, Prozessdefinition, Training, integriertes Projektmanagement, Risikomanagement, Entscheidungsanalyse und findung Anforderungsmanagement, Projektplanung, Projektverfolgung und steuerung, Management von Lieferantenvereinbarungen, Messung und Analyse, Qualitätssicherung, Konfigurationsmanagement. 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 10

11 weiteres zu CMMI RM ist zudem in verschiedenen weiteren Prozessbereichen eingebettet definiert fünf aufeinander aufbauende Reifegrade Maturity Levels Ebene 2 Vereinbarung und Management von Anforderungen RM Ebene 3 Entwicklung von Anforderungen Zuweisung von Anforderungen zu einem Projekt bzw. Produktkomponenten CMMI Assessment (1) (1) Beurteilung, Bewertung, Einschätzung jeder dieser Reifegrade definiert Schlüsselbereiche, die vollständig vorhanden sein müssen = Prüfung jedes der Schlüsselbereiche, ob die nötigten Maßnahmen eingeführt sind und praktiziert werden 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 11

12 ISO /24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 12

13 ISO /24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 13

14 ISO/IEC umfassender Standard zum Systemlebenszyklus (Rahmenplan für alle Prozesse rund um die Produktentwicklung) deckt Systementwicklung inkl. SW, HW und Benutzerschnittstelle ab Ziele Prozesse Bewertung Verbesserung ISO / IEC System Life Cycle Process beginnt beim Kostenplan des Systems : endet mit dem Ersetzen aller installierten Systeme Grundlage für Verträge mit Lieferanten Beschreibung von Schnittstellen im gesamten Lebenszyklus, z.b. zwischen Kunde und Lieferant ist ein generischer Lebenszyklusstandard (abstrakter Standard), der konkrete weitere Standards erfordert, um implementiert zu werden z.b. IEEE 1220 Standard for Application and Management of the Systems Engineering Process konkretisierter Standard mit Schwerpunkt "Entwicklung von SW-Systemen" 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 14

15 ISO/IEC/IEEE Einkauf Wartung Betrieb Verteilung Entwicklung primäre Prozesse Trennung Tailoring: Anpassung / Reduzierung des Standards für das Tagesgeschäft unter bestimmten Voraussetzungen ISO / IEC / IEEE Standard für Software Life Cycle Processes reiner SW-Entwicklungs- Standard Basis für Lebenzyklusbeschreibungen der SW-Entwicklung (von der Ideenfindung bis zur Stilllegung) Verifikation Validierung Reviews Audits Problemmanagement Qualitätssicherung Unterstützungsprozesse Konfigurations- Management Dokumentation organisatorische Prozesse Projektmanagement Infrastrukturmanagement Änderungsmanagement Training 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 15

16 Standards für das RM Template für die Anforderungsspezifikation ISO / IEC 9126 Software Engineering Product Quality nützliche Richtlinie zum Identifizieren und Behandlung von nichtfunktionalen Anforderungen Volere-Template von Suzanne und James Robertson Standards für das RM IEEE 1362 Guide for Information Technology System Definition IEEE 1233 Guide for Developing of System Requirements Specifications IEEE 830 Recommended Practice for Software Requirements Specifications VDI 2519 Blatt 1 Vorgehensweise bei der Erstellung von Lasten-/Pflichtenheften VDI 2519 ist ein gutes Gerüst, das mit den swspezifischen Aspekten von IEEE 1362 und IEEE 830 angereichert werden kann. bilden zusammen eine solide Basis für die Entwicklung eines praktikablen Anforderungsdokumentes aus Lieferanten-, Kunden- und Benutzersicht. 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 16

17 VDI 2519 Blatt 2 Definiert was Lasten- und Pflichtenhefte sind, was sie enthalten sollten und wie sie erstellt werden sollten. ist häufig Basis für Ausschreibungen VDI 2519 Blatt 1 Vorgehensweise bei der Erstellung von Lasten-/Pflichtenheften klare Trennung in der Aufgabenbeschreibung ist ein generischer Standard Benutzersicht Systemsicht VDI 2519 IEEE 1362 IEEE /24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 17

18 IEEE 1362 setzt sich mit den Anforderungen an den Betrieb eines SW-Systems auseinander IEEE 1362 Guide for Information Technology System Definition (Definition - Concept of Operations Document) ist ein Standard für Anforderungsdokumente Benutzerperspektive Der Fokus liegt auf Concept of Operations Document = Software- Lastenheft VDI 2519 IEEE 1362 IEEE 830 beschreibt die aus Benutzersicht relevanten Tätigkeiten beschreibt technische und organisatorische Randbedingen für den korrekten Betrieb der Software 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 18

19 IEEE 830 Grundlage für Werkzeugeinsatz konkreter praxisnaher Standdard für Beschreibung und Definition von Softwareanforderungen Kapitelstruktur 1 Einführung 2 Glossary 3 Spezifikation der Kundenanforderungen 4 Systemarchitektur 5 Spezifikation der Systemanforderungen 6 Systemmodelle 7 Evolution des Systems 8 Anhänge Lastenheft Pflichtenheft Struktur für Anforderungsspezifikation IEEE Index Aufbau von Anforderungen VDI 2519 IEEE 1362 IEEE 830 kurze Sätze nach vorgegebenem Muster Satzstruktur von Anforderungen vermeidet vage bzw. abstrakte Formulierungen Anforderungsnummer, Anforderungstitel, Status, Erläuterung, Einschränkungen, Begründung, Priorität, Querbezüge, Einflüsse, Aufwand, Akzeptanzkriterien, Kommentare,... als Grundlage für den Kauf von fertigen SW- Komponenten geeignet keine Konditionalsätze jeder Satz ein Verb Mustersätze pro Anforderungstyp führt zu klar strukturierten und verständlichen Anforderungstexten Beispiel: Das <System> soll oder muss <Verhalten><Verb> Die Kaffeemaschine soll Kaffee brühen 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 19

20 IEEE 1233 IEEE 1233 Guide for Developing of System Requirements Specifications deckt auch die frühen Phasen in der Entwicklung ab, wo es um Extraktion von konkreten Anforderungen aus vage geäußerten Bedürfnissen geht beschreibt Entwicklung und Spezifikation von Anforderungen und deren Behandlung in der gesamten Produktentwicklung Änderungsmanagement von Anforderungen Organisation von Anforderungen im Projekt 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 20

21 Volere Template (1) Template für die Anforderungsspezifikation Überblick I. Produkt Charakteristika II. Funktionale und nichtfunktionale Anforderungen III. Projektplanung 1a. Beschreibung der Arbeitssituation, in der das Produkt eingesetzt werden soll (Geschäftsmodell der IST-Analyse) 1b. Ziele bei der Produktentwicklung 2. Auftraggeber, Kunde, weitere Beteiligte 3a. Spätere Nutzer des Produktes (Actors und Use Cases) 3b. Zuordnung von Prioritäten zu Nutzern 4a. Einschränkungen der Lösungsmöglichkeiten 4b. Installationsumgebung 4c. Partneranwendungen 4d. Verwendete Software 4e. Annahmen über den Nutzerarbeitsplatz 4f. Zeitrahmen für das Projekt 4g. Budget 5. Glossar 6. Weitere relevante Fakten 7. Annahmen deckt ein breites Spektrum an Kategorien ab Volere Template (hier sind auch noch weitere nützliche Templates erhältlich) 8a. Geschäftsprozeßmodellierung (Soll-Konzept) 8b. Festlegung der Systemgrenze (Use-Case Diagramm) 9a. Funktionale Anforderungen (Use Case Detaillierung) 9b. Modell des Problembereichs 10. Look and Feel Requirements 11. Anforderungen an die Usability (Benutzbarkeit und Erlernbarkeit) 12. Anforderungen an die Performance 13. Operationale Anford. (physik. / technol. Umgebung, Schnittstellen) 14. Anforderungen an die Wartbarkeit und Portierbarkeit 15. Anforderungen an die Sicherheit 16. Anforderungen aus gesetzlichen Grundlagen und Standards 17. Offene Punkte 18 Erwerb vergleichbarer Produkte 19. Ggf. sich aus dem Einsatz des Produktes ergebende Probleme 20. Ablaufplanung (Phasen) 21. Übernahme von Daten in das neue Produkt 22. Risiken 23. Kosten 24. Anforderungen an die Dokumentation 25. Aufgeschobene Anforderungen 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 21

22 Volere Template (2) aus: 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 22

23 ITIL und CMMI (1) Warum fehlt hier ITIL? (Darstellung am Beispiel CMMI und ITIL) ITIL (IT Infrastructure Library): beschreibt das Management von IT- Infrastrukturen. CMMI andererseits beschreibt: Entwicklung und Wartung von Produkten und Dienstleistungen mit hohem IT-Anteil. Die Modelle decken verschiedene Aspekte des IT-Lebenszyklus ab. Anforderungen werden gesammelt und gemanagt (CMMI, Anforderungsmanagement). Eine fachliche und technische Analyse wird durchgeführt (CMMI, Anforderungsentwicklung). Eine Rolle spielen dabei aber Anforderungen an die Verfügbarkeit (ITIL, Verfügbarkeitsmanagement) und Anforderungen an die IT-Sicherheit (ITIL, Sicherheitsmanagement) aus: 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 23

24 ITIL und CMMI (2) Die IT-System-Entwicklung erfolgt unter Rückgriff auf CMMI-Ingenieurdisziplinen (z.b. Technische Umsetzung, Produktintegration, Validation und Verifikation). Die Validation aber z.b. umfasst den Nachweis, dass das neue System für die Benutzung in seiner Zielumgebung, also der gemäß den ITIL-Prozessen gemanagten Infrastruktur, geeignet ist. Systementwicklung: CMMI Konfigurationsmanagement (kleine Konfigurationseinheiten wie einzelne Dateien, Module, etc.) Betrieb des Systems: ITIL Konfigurationsmanagement (große Konfigurationseinheiten) Wartung: Service-Desk (ITIL Incident Management, etc.) hält den Kontakt mit den Anwendern, und leitet Fehlerberichte und Änderungsanforderungen an die Entwicklungsorganisation weiter (CMMI Anforderungsmanagement). aus: 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 24

25 Business IT-Alignment Man kann auch eine Hierarchie von Standards darstellen, die in Ihrem Zusammenspiel dann eine erfolgreiche Umsetzung von Business IT-Alignment ermöglichen sollen. Übergeordneter Standard und Verbindung zur Corporate Governance: Cobit Umsetzung von IT Service Management: ISO/IEC 20000, IT Infrastructure Library Informationssicherheit: ISO/IEC 17799, ISO/IEC 27001, IT-Grundschutzhandbuch Projektmanagement: PMBOK und PRINCE2 Architektur: TOGAF Systementwicklung: TickIT (ISO 9001), CMMI, ISO/IEC 15504,... (und alle anderen in diesem Vortrag behandelten Standards) 23./24 November 2006, Thomas Bauer, Seite 25

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