Chris Rupp SOPHIST GROUP 2008 AGI-Information Management Consultants May be used for personal purporses only or by libraries associated to dandelon.com network. Requirements- Engineering und -Management Professionelle, iterative Anforderungsanalyse für die Praxis 3., neu bearbeitete Auflage HANSER
Einleitung 1 Liebe Leserin, lieber Leser, 1 Ihre Reiseleitung: die SOPHISTen 4 Ihre Meinung ist uns wichtig 4 Danksagungen 5 Die Autoren 6 1 Anforderungsqualität - der Maßstab Ihres Projekterfolges 9 1.1 Motivation für eine erfolgreiche Systemanalyse 10 1.1.1 Primäre Aufgaben einer Anforderung 11 1.1.2 Sekundäre Aufgaben einer Anforderung 12 1.1.3 Warum benötigen Sie ein funktionierendes Requirements- Management? 12 1.2 Typische Probleme in der Anforderungsanalyse 16 1.2.1 Herausforderungen und Projektrisiken 16 1.3 Qualitätskriterien für jede einzelne Anforderung 20 1.3.1 Merkmale exzellenter Anforderungen 21 1.4 Qualitätskriterien für die Anforderungsspezifikation 27 1.5 Qualitätsstandards 33 1.6 Management-Zusammenfassung 34 1.7 Ausreichend motiviert für ein exzellentes Requirements-Engineering?... 35 1.8 Weiterführende Literatur 35 2 Das Bibliothekssystem - Einführung in das durchgehende Beispiel 37 3 Von der Idee zum System 39 3.1 Das Need-to-Know-Prinzip 40 3.1.1 Der richtige Zeitpunkt 40 \ V
3.1.2 Das akkumulierte Wissen 41 3.1.3 Strukturierung des Wissens 41 3.1.4 Änderungstendenz von Anforderungen 42 3.2 Vorgehensmodelle 42 3.2.1 Konzepte der Vorgehensmodelle 43 3.2.2 Rational Unified Process 43 3.2.3 V-Modell 46 3.2.4 Agile Prozesse 49 3.2.5 extreme Programming 51 3.2.6 Systemanalyse-Prozesse 53 3.2.7 Die Rolle des Systemanalytikers 54 3.3 Object Engineering 55 3.3.1 Ziele, Stakeholder, Randbedingungen 56 3.3.2 Natürlichsprachliche Anforderungen 57 3.3.3 Das Analysemodell 58 3.3.4 Die Abnahmekriterien 60 3.3.5 Das Simulationsmodell (Prototyp) 61 3.3.6 Agiler Einsatz des Object Engineering 63 3.3.7 Abhängigkeiten der Artefakte 67 3.4 Projektrandbedingungen 67 3.4.1 Menschliche Einflussfaktoren 68 3.4.2 Organisatorische Rahmenbedingungen 71 3.4.3 Fachlicher Inhalt der Anforderungen 73 3.4.4 Die optimale Systemanalyse 76 3.5 Management-Zusammenfassung 77 3.6 Ist Ihr Vorgehen optimal für Ihre Problemstellung? 78 3.7 Weiterführende Literatur 78 Anforderungsermittlung - Hellsehen für Fortgeschrittene 81 4.1 Ran an die Kundenforderungen 82 4.1.1 Die Informationsquellen 82 4.1.2 Geeignete Ermittlungstechniken 82 4.1.3 Die Qual der Wahl 83 4.1.4 Die Projektrandbedingungen 83 4.2 Die entscheidenden Faktoren Ihres Produkts 85 4.2.1 Basisfaktoren ermitteln 86 4.2.2 Leistungsfaktoren abholen 87 4.2.3 Unbewusste Wünsche finden 87 4.3 Ermittlungstechniken - Kristallkugeln und Kartenlegen 88 4.3.1 Kreativitätstechniken 88 4.3.2 Beobachtungstechniken 92 4.3.3 Befragungstechniken 94 4.3.4 Vergangenheitsorientierte Techniken 97 4.3.5 Unterstützende Techniken 99 4.3.6 Manöver des letzten Augenblicks 106 4.4 Techniken erfolgreicher Hellseher 107 4.4.1 Entwicklung eines Bibliothekssystems 107 4.4.2 Entwicklung eines neuartigen elektronischen Spielzeugs 108 VI
4.5 Management-Zusammenfassung 109 4.6 Kennen Sie die Chancen und Risiken Ihres Projekts? 109 4.7 Weiterführende Literatur 110 Stakeholder, Ziele und der Systemkontext 113 5.1 Ziele finden 115 5.1.1 Stakeholder: Ausgangspunkt und Mittelpunkt 116 5.1.2 Die derzeitige Realität unter die Lupe nehmen 117 5.1.3 Probleme erkunden und Optimierungspotenziale beschreiben... 117 5.1.4 Ziele definieren 118 5.1.5 Ziele bewerten und entscheiden 119 5.2 Stakeholder finden 119 5.2.1 Rollen von Stakeholdern 121 5.2.2 Die Notation von Stakeholdern 125 5.2.3 Stakeholder-Relationship-Management - Die Pflege von Stakeholdern 125 5.3 Ziele klassifizieren 127 5.3.1 Klassifizierung von Zielen nach der Reichweite und dem Inhalt 127 5.4 Ziele beschreiben 130 5.5 Festlegung des Systemumfangs, -kontexts und der Systemgrenzen 131 5.5.1 Der Systembegriff 131 5.5.2 Die Kontextabgrenzung 133 5.6 Management-Zusammenfassung 135 5.7 Kennen Sie Ihre Ziele, Fesseln und Informanten? 135 5.8 Weiterführende Literatur 136 Anforderung oder Anforderung - der feine Unterschied 137 6.1 Unterschiedliche Anforderungen 138 6.1.1 Der Begriff der Anforderung 138 6.1.2 Notwendige Unterscheidungen 139 6.2 Gruppierung nach Art 140 6.2.1 Arten von Anforderungen 140 6.2.2 Merkmale der einzelnen Gruppen 140 6.2.3 Gründe für die Gruppierung nach Art 142 6.3 Gruppierung nach Detailebene 143 6.3.1 Gründe für die Gruppierung nach Detailebenen 144 6.3.2 Die Detailebenen 0 bis 4 144 6.4 Gruppierung nach Priorität 147 6.4.1 Allgemeines 147 6.4.2 Kritikalität 149 6.4.3 Rechtliche Verbindlichkeit 149 6.5 Beispiele 150 6.6 Management-Zusammenfassung 153 6.7 Kontrollfragen 153 6.8 Weiterführende Literatur 153 VII
7 Dokumentation von Anforderungen - ausgewählte Notationen im Überblick 155 7.1 Einleitung 156 7.2 Strukturierte Analyse 157 7.2.1 Das Kontextdiagramm 158 7.2.2 Verfeinerte Datenflussdiagramme 159 7.3 Use-Cases: Diagramm und Spezifikation 161 7.4 Das UML2-Aktivitätsdiagramm 166 7.5 Die Ereignisgesteuerte Prozesskette 168 7.6 Der UML2-Zustandsautomat 171 7.7 Der Programmablaufplan 173 7.8 Das Petrinetz 175 7.9 Szenarien 177 7.10 Das UML2-Sequenzdiagramm 178 7.11 Die Specification and Description Language (SDL) 181 7.12 Entity-Relationship-Modellierung/ER-Diagramm 184 7.13 Das UML2-Klassendiagramm 186 7.14 Das UML2-Objektdiagramm 188 7.15 Oberflächenmodelle und -dialoge 189 7.16 Entscheidungstabellen 189 7.17 Natürlichsprachliche Anforderungen 190 7.18 Die Wahl der richtigen Dokumentationstechniken 190 7.18.1 Einflussfaktoren bei der Wahl der Dokumentationstechniken 190 7.18.2 Auswahlempfehlungen 192 7.19 Management-Zusammenfassung 193 7.20 Haben Sie die passende Dokumentationstechnik gefunden? 194 7.21 Weiterführende Literatur 194 8 Der lange Weg vom Satz zur Anforderung 197 8.1 Das SOPHIST REgelwerk 198 8.1.1 Übertragung auf die Anforderungsanalyse 198 8.2 Sprachliche Effekte 202 8.2.1 Tilgungen 204 8.2.2 Generalisierungen 214 8.2.3 Verzerrungen 220 8.3 Weitere Aspekte der linguistischen Analyse 225 8.3.1 Redundanz 225 8.3.2 Nebensätze 227 8.3.3 Definitionen 228 8.3.4 Kommentare 231 8.3.5 Grafische Elemente in Anforderungen 232 8.4 Der Algorithmus zum SOPHIST REgelwerk 234 8.4.1 Der Algorithmus 235 8.5 Management-Zusammenfassung 236 8.6 Haben Sie Ihre Anforderungen auf die Couch gelegt? 237 8.7 Weiterführende Literatur 237 VIII
Inhal 9 Anforderungsschablone - der Bauplan einer Anforderung 239 9.1 Linguistische und philosophische Grundlagen 240 9.2 Der schablonenbasierte Ansatz 241 9.3 Anforderungen - Schritt für Schritt 242 9.4 Semantische Präzisierung der Anforderungsschablone 251 9.4.1 Semantische Definitionen 251 9.4.2 Logische Operatoren 255 9.5 Fallbeispiel: Bibliothek 258 9.6 Konstruieren im Englischen 261 9.7 Erfahrungen aus der Praxis 263 9.7.1 Effektivität durch Softwareeinsatz 263 9.8 Management-Zusammenfassung 267 9.9 Sind Sie reif für Schablonen und eine definierte Begriffswelt? 267 9.10 Weiterführende Literatur 268 10 Die nicht-funktionalen Anforderungen in der Systementwicklung 269 10.1 Einleitung 270 10.2 Chancen durch nicht-funktionale Anforderungen 270 10.3 Besonderheiten beim Requirements Engineering 274 10.4 Handreichungen 276 10.4.1 Standard-Gliederungen 276 10.4.2 Wiederverwendung mit IVENA 283 10.5 Management-Zusammenfassung 286 10.6 Kontrollfragen 287 10.7 Weiterführende Literatur 287 11 Prüfen von Anforderungen - ungeahntes Verbesserungspotenzial 289 11.1 Analytische Qualitätssicherung 290 11.1.1 Ziel guter Anforderungen 290 11.1.2 Mängel und Fehler 291 11.1.3 Vorgehen 291 11.2 Prüfen von Anforderungen 294 11.2.1 Prüftechniken 295 11.2.2 Hilfsmittel bei der Prüfung 299 11.2.3 Auswahl einer Technik 300 11.3 Fehlerkorrektur 302 11.3.1 Beheben von Fehlern 302 11.3.2 Konsolidierung divergierender Meinungen 302 11.3.3 Analytiker als Moderator 303 11.4 Management-Zusammenfassung 304 11.5 Stellen Sie die Qualität Ihrer Anforderungen sicher? 304 11.6 Weiterführende Literatur 305 12 Abnahmekriterien - der Prüfstein für Ihre Anforderungen 307 12.1 Einleitung 308 12.2 Arten von Abnahmekriterien 312 IX
12.2.1 Natürlichsprachliche Abnahmekriterien 312 12.2.2 Formalisierte Abnahmekriterien 316 12.3 Die richtigen Abnahmekriterien finden: Methoden und Strategien 319 12.3.1 Funktionsabdeckung 321 12.3.2 Äquivalenzklassenbildung 322 12.3.3 Grenzwertanalyse 324 12.3.4 Intuitive Abnahmekriterien-Ermittlung 326 12.3.5 Abnahmekriterien für nicht-funktionale Anforderungen 327 12.4 Mittels Abnahmekriterien Anforderungen verbessern 330 12.4.1 Mittels formalisierter Abnahmekriterien Anforderungen verbessern 330 12.4.2 Mittels natürlichsprachlicher Abnahmekriterien Anforderungen verbessern 333 12.5 Testszenarien - der rote Faden für Abnahmekriterien 336 12.6 Empfehlungen und Erfahrungen 341 12.6.1 Formulieren Sie die Abnahmekriterien während der Analyse!... 341 12.6.2 Formulieren Sie die Abnahmekriterien zu mittelfeinen Anforderungen! 342 12.6.3 Werden Sie sich über das Ziel klar, das Sie mit Abnahmekriterien verfolgen! 343 12.6.4 Achten Sie auf eine präzise Abbildung zwischen Anforderung und Abnahmekriterium! 344 12.6.5 Passen Sie die Art des Abnahmekriteriums der Art der Anforderung an! 344 12.6.6 Je höher die Kritikalität einer Anforderung ist, desto mehr Abnahmekriterien sind notwendig! 345 12.6.7 Abnahmekriterien für eine Anforderung soll jemand schreiben, der nicht die Anforderung geschrieben hat! 345 12.6.8 Verwenden Sie die Abnahmekriterien als Vertragsbestandteil!.. 346 12.7 Management-Zusammenfassung 346 12.8 Kontrollfragen 347 12.9 Weiterführende Literatur 348 13 Ordnung im Chaos- Requirements-Management 349 13.1 Einleitung 350 13.1.1 Herausforderungen 350 13.1.2 Auf den Rahmen kommt es an 353 13.2 Stakeholder und Prozess - individuell für jedes Projekt 355 13.2.1 Stakeholder und warum sie was fordern 355 13.2.2 Prozessfindung 357 13.3 Was verwaltet Requirements-Management 361 13.3.1 Welche Informationen 362 13.3.2... und was zu den Informationen dazu 363 13.4 Was das Wiederfinden erleichtert 364 13.4.1 Gliedern und Strukturieren 366 13.4.2 Filtern und Sortieren 370 13.5 Spielzüge des Requirements-Managements 375 13.5.1 Traceability 375 X
Inha 13.5.2 Versionierung und Verfeinerung 377 13.5.3 System Release, Baseline, Branch 379 13.5.4 Produktlinien und -familien 383 13.5.5 Auswertungen 384 13.6 Am Simulator 389 13.7 Management-Zusammenfassung 394 13.8 Kennen Sie Ihr Chaos 394 13.9 Weiterführende Literatur 395 14 Ergänzende Kurzgeschichten - was Sie vielleicht nicht wissen müssen 397 14.1 Requirements-Engineering & Offshore Development 398 14.1.1 Heilsversprechungen des Offshoring 398 14.1.2 Wie funktioniert Offshoring? 398 14.1.3 Vorteile von Offshoring 402 14.1.4 Risiken beim Offshoring 404 14.1.5 Der Offshore-Vertrag 405 14.1.6 RE in Offshore-Projekten 405 14.1.7 Fazit 406 14.2 Benutzerhandbuch als Anforderungsspezifikation 407 14.2.1 Doppelter Aufwand 407 14.2.2 Überschneidungen der Artefakte 408 14.2.3 Ziele und Leser der Artefakte 410 14.2.4 Das Vorgehen 410 14.2.5 Tipps für die Umsetzung 412 14.2.6 Diskussion 415 14.2.7 Fazit 416 14.3 Abnahmekriterien als Spezifikation 417 14.3.1 Die Vorgehensweise 418 14.3.2 Erfahrungswerte und Richtlinien 420 14.3.3 Vor- und Nachteile des Ansatzes 421 14.4 Requirements-Engineering im Projekt 422 14.4.1 Einleitung 422 14.4.2 Die Praxis zeigt 423 14.4.3 Die Anforderungen 423 14.4.4... zurück zur Praxis 424 14.4.5 Persönliche Erfahrungen 425 14.4.6 Fazit 426 14.5 Anforderungsmuster 427 14.5.1 Einführung 427 14.5.2 Grundlagen zu Anforderungsmustern 428 14.5.3 Anforderungsmuster am Beispiel 431 14.5.4 Fazit 439 14.6 Optik - Haptik - Akustik und deren Spezifikation 440 14.6.1 Stakeholder der HMI und ihrer Spezifikation 441 14.6.2 Eingrenzen weiterer Inhalte 443 14.6.3 Welche Arten von HMI-Spezifikationen werden benötigt? 445 14.6.4 Projektaufstellung aus HMI-Sicht 450 XI
14.6.5 Fazit 451 14.7 Weiterführende Literatur 452 15 Und jetzt? Strategien zur Einführung 455 15.1 Grundsätzliche Überlegungen 456 15.1.1 Einführung heißt Veränderung 456 15.1.2 Angst und Widerstand und was Sie dagegen tun können 457 15.2 Aktivitäten der Einführung 459 15.2.1 Vorbereiten 459 15.2.2 Umsetzen und anpassen 467 15.3 Pilotprojekte 468 15.3.1 Was macht Projekte für eine Erprobung geeignet? 469 15.3.2 Was macht Projekte für eine Erprobung ungeeignet? 470 15.3.3 Kernfragen 470 15.4 Management-Zusammenfassung 471 15.5 Kontrollfragen 472 15.6 Weiterführende Literatur 472 Anhang A Informationsarten 473 A.l Spielzüge 473 A.2 Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Informationsarten 475 A.3 Verwaltungsinformationen 476 A.4 Bewertungsrahmen 479 B Regelwerk und Algorithmus der linguistischen Analyse 485 C Anforderungsschablonen 489 C.l EBNF 490 C.2 Anforderungsschablonen für die deutsche Sprache 491 C.3 Anforderungsschablonen für die englische Sprache 493 D Unsere Ahnen - ein Streifzug durch die Linguistik und analytische Philosophie 495 E Glossar 497 Index 505 XII