Agilität & Qualität Welchen Beitrag können Best Practices aus dem Requirements Engineering leisten?

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1 Agilität & Qualität Welchen Beitrag können Best Practices aus dem Requirements Engineering leisten? REConf März 2015, München Dominik Rost, Hartmut Schmitt 1

2 Agenda Motivation Projektziele Verbundvorhaben PQ4Agile Ergebnisse PQ4Agile Best Practices Requirements Engineering Evaluation Projektverbreitung, Veröffentlichung der Ergebnisse 2

3 Motivation 3

4 Agile Entwicklungsvorgehen Status Quo vorwiegend eingesetzte Entwicklungsvorgehen insbesondere bei KMU große Verbreitung Variantenvielfalt 4

5 Agile Entwicklungsvorgehen Eigenschaften und Ziele Eigenschaften kurze Entwicklungszyklen schnelles Ausliefern nutzbarer Software Flexibilität für Änderungsanforderungen Kundennähe selbstbestimmte Entwicklungsteams Ziele Kundenzufriedenheit hochqualitative Produkte effiziente Entwicklung Mitarbeiterzufriedenheit 5

6 Aber Vorgaben für Projektmanagement und Vorgehen Sprints Backlog Sprintplanning-Meeting... Implementierungstätigkeiten Pair Programming Test-Driven Development Refactoring. Qualitätsbetrachtung mit Schwerpunkt auf Funktionalität, aber kaum Unterstützung für die Erreichung (nichtfunktionaler) Produktqualität Wartbarkeit Performance Testbarkeit 6

7 Erfolgreiche agile Projekte förderliche Projekteigenschaften erfahrene Teams kleine/wenige Teams übersichtliche Systemgröße übersichtlicher Lebenszyklus Direkte Einbindung des Kunden Laufendes System wird kontinuierlich ausgeliefert, diskutiert und verbessert Erreichung von Produktqualität durch Mitarbeitererfahrung und Fähigkeiten 7

8 Einsatz auch in suboptimalen Projekten frühe Qualitätsmängel Behebung durch versteckte Nacharbeiten Reduktion der Entwicklungsgeschwindigkeit Hohe Wartungskosten Auswirkungen auf Produktivität, Produktqualität und Kundenbeziehungen 8

9 Projektziele 9

10 Software-Engineering-Methoden Fokus: Erreichung von Produktqualitäten Erfahrungsschatz Integration in agile Entwicklungsvorgehen entwickelt vor dem Hintergrund konventioneller Vorgehen (V-Modell, Spiral-Modell, Unified Process, ) Anpassungsbedarf 10

11 Projektidee etablierte Aktivitäten des Softwareengineerings in Best Practices zu zerlegen und Entwicklern für den selbstbestimmten Einsatz in agilen Projekten zur Verfügung zu stellen. 11

12 Projektziele Kompendium von SE-Best-Practices zur Erreichung von Produktqualität Fokus: Entwickler, Generalist effizient einsetzbar kompatibel mit verschiedenen Vorgehensvarianten selbstbestimmte Auswahl und Einsatz speziell für KMU konstruktive Aktivitäten Aber: kein neues Vorgehensmodell 12

13 Software-Engineering-Best-Practices Selektion Identifikation von Anpassungsbedarf Erarbeitung neuer Praktiken Werkzeugunterstützung 13

14 Agile Prinzipien für Software Engineering Best Practices Minimalismus/Simplizität Personennähe Artefaktnähe Timing Skalierbarkeit Änderungsaffinität Integrierbarkeit 14

15 Software Engineering in agiler Entwicklung: kein Oxymoron 15

16 Verbundvorhaben PQ4Agile 16

17 PQ4Agile Rahmenbedingungen Partner: HK Business Solutions, CAS Software, YellowMap, Fraunhofer IESE gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung Programm: KMU-innovativ, Softwaresysteme und Wissenstechnologien Projektträger: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt 24 Monate Laufzeit 17

18 PQ4Agile Arbeitsplan/Ergebnisse Methodische Grundlagen Qualitätsmodell, Forschungsfragen Entwicklungsprozessanalyse, agiler Referenzprozess Evaluationskonzept Entwicklung von Best Practices Beschreibungstemplate Dokumentation des Best Practices Integration der Best Practices untereinander in agile Prozesse (inkl. Werkzeugunterstützung) Evaluation der Produktqualität der Prozessqualität Methodentransfer 18

19 Ergebnisse PQ4Agile 19

20 Qualitätsmodell 20

21 Qualitätsmodell Softwarequalität Produktqualität Nutzungsqualität Grundlage: ISO u. a. 21

22 Qualitätsmodell Prozessqualität Prozessstrukturqualität Prozessanwendungsqualität Grundlage: Gokyo Ri (Kneuper 2012) u. a. Softwarequalität Produktqualität Nutzungsqualität Grundlage: ISO u. a. 22

23 Qualitätsmodell Prozessqualität Prozessstrukturqualität Prozessanwendungsqualität Grundlage: Gokyo Ri (Kneuper 2012) Softwarequalität Produktqualität Nutzungsqualität Grundlage: ISO u. a. Strukturqualität Qualität der personellen Ressourcen, der Infrastruktur und der Arbeitsumgebung Grundlage: ISO 9001 u. a. 23

24 Agiler Referenzprozess 24

25 Entwicklung von Best Practices Sammlung (verbreiteter) Methoden, Praktiken und Aktivitäten 111 Aktivitäten im Bereich RE 46 Best-Practice-Kandidaten Auswahl erfolgversprechender Kandidaten Identifikation von Anpassungsbedarfen Anpassung auf Eigenschaften agiler Entwicklungsvorgehen Entwicklung neuer Best Practices (nach Bedarf) Dokumentation der Best Practices 25

26 Beschreibungstemplate Sammlung von Beschreibungsaspekten Literatur Erfahrung Vergleichbare Projekte Diskussion, Abstimmung, Test Erstellung des Beschreibungsdokumentes Beschreibungsebene und Granularität können nicht einheitlich festgelegt werden 26

27 Ergebnisse Best Practice Template Disziplin: RE Titel: Bezeichnung der Best Practice (Substantiv + Verb) Bereich und Aktivität des Referenzprozesses: Einordnung in den Referenzprozesses Ziele: Was soll mit Einsatz der Best Practice erreicht werden? Aufwand, Schwierigkeit, Agilitätsfaktor: Einschätzungen zur Hilfe bei der Auswahl Motivation/Problemstellung: Was spricht für den Einsatz der BP? Was läuft ohne potentiell schlechter? Kurzbeschreibung: Zusammenfassung der gesamten Praxis zur Einschätzung der Eignung 27

28 Ergebnisse Best Practice Template Input / Output: Benötigte und erzeugte Ergebnisse, Informationen, Artefakte, etc. Rahmenbedingungen Ausführender Werkzeuge, Hilfsmittel Vorkenntnisse/Erfahrungen Ort/Umgebung Weitere Teilnehmer Voraussichtliche Dauer Vorgehensweise Vorbereitung: Wichtige Punkte bei der Planung und Organisation Durchführung: Detaillierte Anweisung für die Ausführung der Best Practice Nachbereitung/Auswertung: Schritte nach der Durchführung 28

29 Ergebnisse Best Practice Template Gütekriterien/Empfehlungen: Welche Faktoren zeigen die erfolgreiche Ausführung der Best Practice? Risiken: Welche Faktoren können das Ergebnis der Best Practice negativ beeinflussen? Einordung in den agilen Referenzprozess: Integration mit Best Practices und Prozessen Mögliche Vorgänger Mögliche Nachfolger Mögliche Alternativen, verwandte Praktiken Einordnung in das Qualitätsmodell: Welche (Teil-) Merkmale stehen im Fokus? Schlagworte: Verschlagwortung der Best Practice Weiterführende Informationen: Literatur und Informationen im Internet 29

30 Best Practices Requirements Engineering 30

31 Best Practices Requirements Engineering Funktionale Anforderungen erheben Nichtfunktionale Anforderungen erheben Anforderungen wiederverwenden Kundenanforderungen dokumentieren Entwickleranforderungen dokumentieren Anforderungen reviewen Begründungen dokumentieren Kundenanforderungen in technische Anforderungen übertragen Experimentelles und exploratives Prototyping durchführen 31

32 Best Practices Requirements Engineering unterstützende Praktiken Checklisten verwenden Standardisierte Dokumentstrukturen verwenden (geplant) Soll-Ist-Vergleich dokumentieren Anforderungen priorisieren Verfolgbarkeit sicherstellen Änderungsauswirkungen analysieren Änderungen managen 32

33 Beispiel 1: Nichtfunktionale Anforderungen erheben Ziele Basis für Entwicklung qualitativ hochwertiger Produkte schaffen Kommunikationsgrundlage zwischen Entwicklungsteam und Stakeholdern herstellen Frühe Qualitätssicherung ermöglichen Kundenzufriedenheit und Kundenbindung erhöhen Motivation/Problemstellung Performanz, Gebrauchstauglichkeit, Wartbarkeit usw. wichtig für Produkterfolg Viele Entwicklungsprojekte scheitern wegen unklarer nichtfunktionaler Anforderungen Strukturierte Erhebung hilft bei der Entwicklung passgenauer Produkte 33

34 Beispiel 1: Nichtfunktionale Anforderungen erheben Kurzbeschreibung Ermittlung, welche Qualitätseigenschaften ein Produkt bzw. die von ihm bereitgestellten Dienste aus Sicht der Stakeholder haben soll > Qualitätsanforderungen, Leistungsanforderungen, Vorgaben, Rahmenbedingungen für den Produkteinsatz Einsatz bzw. Kombination verschiedener Erhebungstechniken > Befragungstechniken, Checklisten, prototypbasierte Ansätze Vollständige, eindeutige, verständliche NFRs Wichtig: messbare/testbare NFRs Dokumentation: User Stories, Definition of Done Iterative Vorgehensweise möglich 34

35 Beispiel 1: Nichtfunktionale Anforderungen erheben Gütekriterien/Empfehlungen Qualitätsanforderungen werden von Stakeholdern oft unterschätzt oder als selbstverständlich vorausgesetzt > Erhebung der NFRs explizit thematisieren Risiken Unterschiedliche Stakeholder haben unterschiedliche Sichten auf Qualität > Konflikte zwischen NFRs Wichtig: Konsens zwischen betroffenen Stakeholdern herstellen 35

36 Beispiel 2: Anforderungen wiederverwenden Ziele Aufwand bei der Erhebung und Bearbeitung von (Kunden-)Anforderungen senken Qualität der Anforderungen erhöhen Entwicklungsrisiko senken Motivation/Problemstellung Anteil neu zu erhebender Anforderungen verringern > Aufwand, Entwicklungszeit und -risiko minimieren Erfahrungen und Analyseergebnisse vergangener Projekte nutzen > Qualitätsverbesserung der Produkte 36

37 Beispiel 2: Anforderungen wiederverwenden Kurzbeschreibung Identifikation passender Anforderungen für das Projekt (Standardanforderungen/Basisfaktoren, Produktlinien, -generationen ) Vorgehensweise Anforderungen kopieren > Quelle? Traceability? Referenzierung, Vererbung, Versionierung Wichtig: Gültigkeit aller Anforderungen sicherstellen (Kontext, Korrektheit) 37

38 Beispiel 2: Anforderungen wiederverwenden Gütekriterien/Empfehlungen Wiederverwendbarkeit erhöhen > systematische Verwaltung > technologieunabhängig formulieren > Anforderungen standardisieren (Regeln, Schablonen) Risiken Keine ausreichend breite Basis für die Entwicklung > mit anderen Erhebungsmethoden kombinieren Zu generische/abstrakte Anforderungen > mehrdeutige/missverständliche Anforderungen 38

39 Evaluation 39

40 Evaluationsfokus 40

41 Datenerhebung und -Interpretation: Zeitpunkte Entwicklungsprojekt Initialerhebung Auswahl und Einführung erster Best Practices 2. Erhebung Einführung weiterer Best Practices Finale Erhebung & Interpretation t 41

42 Datenerhebung: Fragebögen Fragebogen Extern Fragebogen Intern Produktspezifisch Allgemein Entwickler Nutzer Produktattribute Prozessqualität Produktspezifisch Team-/ Projektleiter Produktqualität Produktqualität Prozessqualität Kunden- Ansprechpartner 42

43 Datenerhebung: Fragebögen Produktattribute Gesamt-Wahrnehmung des Nutzers Basierend auf AttrakDiff Bspw: direkt, einfach, handhabbar, kompliziert, voraussagbar, Produktqualität & Prozessqualität Spezifische Einschätzung pro Qualitätsmerkmal Basierend auf Qualitätsmodell ISO25010 und Gokyo Ri Beschreibung einer konkreten Situation mit bewertbarer Aussage Bspw. Modifizierbarkeit: Das System wird erweitert. Neue Funktionalitäten können schnell hinzugefügt werden Zustimmung auf Lickert-Skala Zusätzliche Erläuterung in Kommentaren 43

44 Datenerhebung und Interpretation Vergleich der Datenpunkte hinsichtlich messbarer Verbesserungen Auswertung von Kommentaren hinsichtlich Effekte eingesetzter Best Practices Zusätzliche Messungen unternehmensspezifischer Daten (Bspw. Aufwände für die Durchführung einer Änderung) 44

45 Initialerhebung (Ergebnisse HKBS) Distribution der Fragebögen (Dezember 2014) Datenerhebung und -übernahme (Januar 2015) Stichprobe: 24 Teilnehmer (9 intern, 15 extern) Produktattribute handhabbar (0,58) praktisch (0,58) übersichtlich (0,50) fachmännisch (0,46) gut (0,46) vorzeigbar (0,42) 45

46 Initialerhebung (Ergebnisse HKBS) Produktqualität positiv kein Risiko für Besitz und Umwelt (0,94) kein wirtschaftliches Risiko (0,88) kein Risiko für die körperliche Gesundheit (0,87) System kann die geforderte Datenmenge speichern (0,79) Software kann ohne besondere körperliche Fähigkeiten benutzt werden (0,78) Man kann in angemessener Zeit nach dem Start des Systems damit arbeiten (0,76) Software hilft, die Arbeit genau zu erledigen (0,75) Produktqualität negativ Aufwand zum Ersatz durch ein anderes System ist angemessen (-1,00) Tests sind automatisiert durchführbar (-0,70) Software gibt klare Anweisungen zur Behebung von Fehlern (-0,17) 46

47 Initialerhebung (Ergebnisse HKBS) Prozessqualität positiv vorhandene Hardware wird angemessen eingesetzt (0,79) Mitarbeiterfluktuation ist angemessen (0,75) Empfehlungsbereitschaft der Kunden ist zufriedenstellend (0,75) vorhandenes Personal wird für angemessene Tätigkeiten eingesetzt (0,63) Prozessqualität negativ automatisierte Generierung von Modellen (-1,00) automatisierte Generierung von Testfällen (-1,00) Continuous Integration (-0,67) Continuous Delivery (-0,67) Keine unnötigen Nacharbeiten (-0,50) definiertes Vorgehen zur Verwendung wiederverwendbarer Zwischenergebnisse (-0,50) 47

48 Projektplattform und -verbreitung 48

49 Projektplattform 49

50 Projektplattform: Best-Practice-Kompendium 50

51 Projekt-Wiki Coming Soon 51