Requirements-Engineering und -Management

Requirements-Engineering und -Management Chris Rupp, SOPHIST GROUP Professionelle, iterative Anforderungsanalyse für die Praxis ISBN 3-446-22877-2 Inhaltsverzeichnis Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/3-446-22877-2 sowie im Buchhandel

Inhalt 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 4 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 5 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 6 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

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

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

1.4.6.5 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.1 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.1 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 XII