Übungen zu Projektorganisation und Management in der Software-Entwicklung

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1 Prof. Dr. Dr. h.c. M. Broy Lösungsblatt 1 Dr. H. Ehler, S. Wagner 06. Mai 2004 Übungen zu Projektorganisation und Management in der Software-Entwicklung Aufgabe 1 Prozessmodell und Projektorganisation Für die eigentliche Projektdurchführung eines Softwareprojekts sind die in der Vorlesung genannten Management- und Organisationsaufgaben dem Prozessmodell zuzuordnen. Im folgenden sollen dazu das V-Modell und das Spiralmodell (siehe Arbeitsblatt 1) betrachtet werden. Folgende Management- und Organisationsaufgaben stehen an: a) Planungsaktivitäten: Ziele setzen Termine festlegen Vorgehensweisen/Regeln festlegen Budgets vorbereiten b) Organisationsaktivitäten: Aufgaben identifizieren und gruppieren Organisatorische Strukturen wählen und einrichten Verantwortlichkeiten und Befugnisse festlegen Qualifikationsprofile festlegen c) Personalaktivitäten: Positionen besetzen Aus- und Weiterbildung organisieren Mitarbeiter beurteilen d) Leitungsaktivitäten: Mitarbeiter beaufsichtigen Mitarbeiter motivieren Aktivitäten koordinieren Innovationen einführen Konflikte lösen e) Kontrollaktivitäten: Standards festlegen und einrichten Berichtswesen einrichten Vermessen

2 Korrekturen initiieren Grundsätzlich gilt: Ein Projektplan konkretisiert und ergänzt ein Prozessmodell durch die Einbettung der Management- und Organisationsaufgaben. Das V-Modell sieht die Einbettung von Management- und Organisationsaufgaben in den das Prozessmodell durch die Kopplung des Managementmoduls PM (Projektmanagement) mit dem technischen Modul SE (Systementwicklung) vor: Projekt planen und kontrollieren PM Voraussetzungen schaffen und Softwareentwicklungsumgebung (SEU) bereitstellen Plandaten Istdaten SEU Istdaten SEU SEU Plandaten Plandaten Plandaten Istdaten Istdaten SEU QS- Anforderungen vorgeben SE Produkt entwickeln Produktstruktur planen Konfigurationsstruktur QS- Ergebnis Produkte prüfen QS QS-Anforderung Produkt Rechte Produkt Produkte/ Rechte verwalten KM Das V-Modell nennt explizit die Rolle des Managers im Submodul Projektmanagement, die Rolle des Projektmanager im Submodul SE sowie entsprechende QS- und KM-Manager.

3 Ziele, Alternativen und Randbedingu n- gen identifizieren Evaluierung der Alternat i- ven, Identifizierung und Überwindung der Risiken S1 S2 Einverständnis über nächsten Zyklus herstellen Überprüfung (review) S4 Planung der nächsten Phase Anforderungsplan Lebenszyklusplan Entwicklungsplan Integration und Testplan Validation der Anforderungen Validation des Entwurfs Abnahmetest Implementierung Prototype 1 Modultest Prototype 2 Prototype 3 Simulationen, Modelle, Verglei che (Benchmarks) Integration und Test Software- Anforderungen Software- Produkt- Entwurf Codierung Pilotsystem Vorgehenskonzept Detail- Entwurf S3 Entwicklung und Ver i- fikation des Produkts der nächsten Generat i- on Das Spiralmodell (siehe Abbildung, nach Balzert, 1998) ist ein Metamodell mit vier Schritten für jedes Teilprodukt/Prozessebene. Für die Durchführung der Entwicklung wird kein detailiertes Prozessmodell vorgeschrieben, stattdessen ist die Auswahl und die Anwendung eines geeigneten technischen Prozessmodells vorgesehen. a) Ordnen Sie die einzelnen Management- und Organisationsaufgaben den einzelnen Phasen des jeweiligen Prozessmodells zu. Für das V-Modell werden die Aktivitäten aus dem PM-Submodul angegeben, teilweise in Komination mit dem Modul SE, soweit auf dieses in PM Bezug genommen wird. Für das Spiralmodell werden die Schritte (1-4) der Zyklen entsprechend der Darstellung nach Boehm angegeben. Aktivität V-Modell Spiralmodell Projektvorgelagerte Akt. Ziele festlegen PM1, PM4 (SE2, evtl. SE1- ZXS1 SE9), PM8 Vorgehensweise PM1 ZXS3 festlegen Termine festlegen PM1, PM4 (SE2, evtl. SE1- ZXS4 SE9), PM8 Entscheidungen treffen PM6 (SE1-SE9) ZXS4 Budgets vorbereiten PM11 (PM5) ZXS4 Aufgaben identifizieren PM1, PM4 (SE2, evtl. SE1- SE9) Verantworlichkeiten festleg. PM1

4 Organisationsstruktur PM1 Tätigkeiten def. Aufgaben zuordnen PM12 (SE1-SE9) im Rahmen von Mitarbeiter bereitstellen PM1,PM13,PM11 Schritt 3 - Mitarbeiter weiterbilden PM10 (PM1, evtl. SE1-SE9) werden durch das Mitarbeiter motivieren PM13 festzulegende Aktivitäten koordinieren PM8 (SE1-SE9) Prozessmodell Innovationen einführen PM1 vorgegeben Berichtswesen einrichten PM9 Festlegung Standards PM1 Vermessen/Überprüfen PM8 (SE1-SE9) ZXS3, ZXS4 Korrekturen initiieren PM8 (SE1-SE9) ZXS4 Projektnachgelagerte Akt. PM14 (ZXS4) b) Bewerten Sie, wie gut sich die jeweilige Aufgabe unter Vorgabe des Prozessmodells realisieren lässt, bzw. welche zusätzlichen Maßnahmen notwendig sind. Generell gilt: ein wasserfallartiges Prozessmodell weist weniger Managementaufwand im Verhältnis zu einem Spiralmodell auf. Da der Projektablauf, die Projektstruktur und die einzelnen Projektziele über das Projekt hinweg unverändert bleiben, sind hier insbesondere die vorbereitenden und die kontrollierenden Tätigkeiten vergleichsweise einfach durchführbar. Natürlich ist diese Inflexibilität auch gleichzeitig die wesentliche Schwäche dieses Ansatzes. Das Erkennen möglicher Komplikationen oder Planungsfehler und deren Korrektur sind durch das wasserfallartige Vorgehen erschwert; damit sind insbesondere die Beurteilung des Projektstatus (insbesondere weitere Laufzeit) und des Risikos erschwert. Entsprechende Maßnahmen (z.b. Prototyping) lassen sich nur schwer in das Modell integrieren. Das V-Modell ist hinsichtlich der Planung, Durchführung und Überwachung sehr detailliert ausgearbeitet. Dazu ist im SW-Projektmodul ein genauer Arbeitsfluss für die technische Durchführung vorgegeben. Zusätzlich bietet das V-Modell ein eigenes Projektmodul Projektmanagement. In diesem sind die wesentlichen Aufgaben des Projektmanagements (siehe oben) mit den entsprechenden Einschränkungen vorgegeben. Im Gegensatz dazu handelt es sich beim Spiralmodell stärker um ein Metamodell. Es sind zwar die Aufgabenstellung der einzelnen Spiralzyklen (Analyse, Entwurf, Integration, Implementierung) beschrieben (jeweils mit Zielvorgabe,, Umsetzung und Neuplanung), jedoch auf einem hohen Niveau ohne Vorgabe von Detailplanungsschritten. Weiterhin ist eine durchgängige Planung des Projekts oft nicht möglich, da in jedem Zyklus grundlegende Entscheidungen getroffen werden (z.b. "Make or Buy", "Externe Vergabe") und damit auch sehr spät im Projekt. Damit ist beispielsweise eine frühe Planung umfassende Planung nicht möglich. Weiterhin gibt das Spiralmodell keine explizite Vorgehensweise für die eigentliche Durchführung der einzelnen Aufgabestellungen im Projektverlauf (insbesondere in Schritt 3) vor. Es werden ebenso keine Rollen im Projekt (Manager Projekt/QS/KM, Sachbearbeiter, etc.) vorgegeben und damit auch keine Organisationsformen definiert. Damit liegen die Schwerpunkte des Spiralmodells in den Fragen der

5 Planung und Kontrolle, nicht den Bereichen Organisation, Personal und Leitung. Insbesondere ändern sich auch die beteiligten Personenkreise pro Zyklus. Die genaue Beurteilung der Einbettbarkeit der Managementaktivität aus den Bereichen Organisation, Personal und Leitung ist damit wesentlich von der Auswahl des Prozessmodels im dritten Schritt der jeweiligen Zyklen abhängig. c) Diskutieren und vergleichen Sie die Vor- und Nachteile der Prozessmodelle insbesondere im Hinblick auf Anpassbarkeit, Aufwand und Einfachheit. Das V-Modell hat den Vorteil, dass es ein geschlossenes und klares Prozessmodell ist. Es erlaubt die vollständige Planung in frühen Phasen und deckt alle Bereiche des Projekts ab. Dadurch werden auch die Vertragsverhandlungen vereinfacht. Ausserdem enthält es die Qualitätssicherung, das Konfigurationsmanagement und das Projektmanagement als integrale Bestandteile. Nachteilig ist aber, dass es sehr gross und nur schwer anpassbar ist (trotz integriertem Tailoring) und es einen beträchtlichen Aufwand für Einarbeitung und Dokumentation erfordert (bürokratisch). Es verlangt beispielsweise die gleiche Dokumentation für grosse wie kleine Projekte. Das Spiralmodell ist wesentlich flexibler und lässt das Projekt schnell und einfach auf Kundenanforderungen reagieren. Es erfordert ausserdem potentiell kleinere Aufwände für Einarbeitung und Dokumentation. Das Spiralmodell selbst ist aber kein umfassendes Vorgehensmodell, sondern eigentlich ein Metamodell und erfordert daher zusätzlichen Aufwand, um es in ein anderes Vorgehensmodell zu integrieren. Ausserdem erlaubt es nicht die komplette Planung des Projekts im vorhinein und stellt damit höhere Anforderungen an das Projektmanagement. Das V-Modell 200x, das derzeit entwickelt wird, wird modularer aufgebaut sein, um das Modell an die Projektgegebenheiten leichter anpassen zu können.

6 Aufgabe 2 Abstimmungsaufwand Die Projektdauer kann durch die Zahl der Mitarbeiter beeinflusst werden. Jedoch gibt es hierbei Grenzen. a) Ein Projekt mit einem Umfang von 100 Personenjahren soll realisiert werden. Welche Teamgröße wird benötigt für eine Laufzeit von zwei/fünf/zehn Jahren? Welche zusätzlichen Faktoren müssen dabei aber berücksichtigt werden? Rein rechnerisch kann ein solches Projekt in zwei Jahren von einem Team von 50 Personen, in fünf Jahren von 20 Personen oder in zehn Jahren von 10 Personen realisiert werden. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen: Hohe Personenzahl: Zusätzlich zum Nettoarbeitsaufwand müssen Aufwände für die Abstimmung der Teams berücksichtigt werden (also Modularisierung des Systems, Zusammenfügen des Systems, etc.) Dieser Aufwand ist naturgemäß überlinear. Darüberhinaus vervielfacht sich der Einarbeitungsaufwand und ähnlicher personenbezogener Aufwand. Dieser Aufwand ist linear. Daher ist zu beachten, dass diese Aufwände den Zugewinn durch Parallelisierung nicht kompensieren. Lange Projektdauer: Risikofaktoren sind hier beispielsweise: Time-tomarket/veraltete (Basis)Technologie, Tendenz zu unstrukturierten Modulen, Planbarkeit der Projektmitarbeiter. b) Für die Abstimmung zwischen Teams wird für jedes Team ein Aufwand von 3 Stunden pro Projektwoche und abzustimmenden Team benötigt. Ein Team soll jeweils aus 5 Personen bestehen. Wie groß ist der Abstimmungsaufwand bei 2, 4 oder 10 Teams bei einer netzartigen Teamstruktur? Wie groß ist also der tatsächliche minimale Zeitbedarf für Projektstrukturen aus Aufgabe a)? Der Abstimmungsaufwand beträgt für zwei Teams 2*1*3/2 = 3 Stunden pro Projektwoche, bei vier Teams 4*3*3/2 = 18 Stunden pro Projektwoche und schließlich 10*9*3/2 = 135 Stunden pro Projektwoche (Zeit pro Team) bei 10 Teams. Bei einer Abstimmung von zwei Teams mit je fünf Mitarbeitern sind jeweils 10 Mitarbeiter beteiligt. Damit ergibt sich ein Mitarbeiterzeitaufwand von 30 bzw. 180 bzw Stunden pro Projektwoche. An Zusatzaufwänden entstehen daher ca. 40 (30 Mitarbeiterstunden *45 Projektjahreswochen / 35 Wochenstunden) bzw. 230 bzw Mitarbeiterwochen pro Projektjahr. Der Aufwand steigt also bei der Laufzeit von 10 bzw. 5 bzw. 2 Jahren um ca. 400 Personenwochen bzw Personenwochen bzw Personenwochen oder ca. 9 Personenjahre bzw. 26 Personenjahre bzw. 77 Personenjahre. Also ein zusätzlicher Aufwand von 9% bzw. 26% bzw. 77%.

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