Xpert. press Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
Die Reihe Xpert.press des Springer-Verlags vermittelt Professionals in den Bereichen Betriebs- und Informationssysteme, Software Engineering und Programmiersprachen aktuell und kompetent relevantes Fachwissen über Technologien und Produkte zur Entwicklung und Anwendung moderner Informationstechnologien.
Gerhard Versteegen (Hrsg.) Alexander Heßeler Colin Hood Christian Missling Renate Stücka Anforderungs- management Formale Prozesse, Praxiserfahrungen, Einführungsstrategien und Toolauswahl 123
Herausgeber Gerhard Versteegen High Level Marketing Consulting Säntisstraße 27, 81825 München Deutschland Mit 150 Abbildungen und 11 Tabellen Bibliografische Information Der Deutschen Bibliolhek Die Deu tsche Bibliolhek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über <hup://dnb.ddb.de> abrufbar. ISBN 978-3-642-62388-2 DOI 10.1007/978-3-642-18975-3 ISBN 978-3-642-18975-3 (ebook) Dieses Werk ist urheberrechtlieh geschützt. Die dadurch begründcl.en Rechte, insbesondere die der Obersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags,der EOlnahme von Abbildungen und Tabellen,der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes islauch im Einzelfall nur in den Grenzen der gescli'lichen Bestimmungen des UrheberrechtsgeselZes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspoichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Stratbestimmungen des Urheberrechtsgeselzes. Springer-Verlag Berlin Heidclberg 2004 Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag Bcrlin Heidclberg New York 2004 Softco"cr reprint orlhc hardcover Ist edition 200-l Die Wiedergabe von Gcbrauchsnamen, Ilandelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und MarkenschutzgesClzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Umschlaggestaltung: KünkclLoka,Hcidclberg Satz: G&U Publishing Service, rlensburg Gedruckt auf säurefreiem Papier 3313142XT - 5 4 3 2 I 0
Vorwort Gerhard Versteegen Ziele dieses Buches Dieses Buch gibt eine Einführung in die Thematik des professionellen und werkzeuggestützten Anforderungsmanagements innerhalb der Software-Entwicklung und soll dem Leser einerseits dazu verhelfen, die Bedeutung des Anforderungsmanagements zu verstehen und andererseits ihn in die Lage versetzen, Anforderungen korrekt zu formulieren, so dass sie auch in Software umgesetzt werden können. Ferner gibt das Buch eine Einführung in das marktführende Produkt Telelogic DOORS, die verdeutlicht, wie ein werkzeuggestütztes Anforderungsmanagement funktioniert und welche Vorteile daraus entstehen. Wer dieses Buch lesen sollte Dieses Buch richtet sich an alle Projektbeteiligten eines Software- Entwicklungsprojektes, die sich mit dem Thema Anforderungsmanagement beschäftigen, und zwar sowohl auf Kunden- als auch auf Lieferantenseite Diese werden im weiteren Verlauf dieses Buches auch Stakeholder genannt. Im Einzelnen handelt es sich dabei um die folgenden Rollen innerhalb eines Software-Projektes: Systemanalysten Anforderungsmanager Qualitätssicherer oder Qualitätsbeauftragte Projektleiter Vorwort V
Links Designer Entwickler Software-Tester 1 Inhalte dieses Buches Das vorliegende Buch teilt sich in sechs Kapitel auf: Im ersten Kapitel geben wir eine Einführung in das Thema Anforderungsmanagement. Wir beschreiben, warum Anforderungsmanagement gerade im Bereich der Software-Entwicklung von so großer Bedeutung ist und welche Zusammenhänge zu den anderen Disziplinenn des Software-Engineerings existieren (insbesondere zum eng verwandten Änderungsmanagement). In diesem Zusammenhang zei- gen wir auch kurz die Integration des Anforderungsmanagements in die beiden Prozessmodelle V-Modell und Rational Unified Process auf. Im zweiten Kapitel nähern wir uns einem sehr kritischen Aspekt: Wie formuliert man Anforderungen? Entscheidend dabei ist, dass sowohl Mehrdeutigkeiten vermieden werden als auch eine zu frühe Konzentration auf technische Details verhindert werden muss. Ein weiterer Schwerpunkt in diesem Kapitel ist die Vergabe von Attri- buten zu einer Anforderung. Dieses Kapitel ist als Ratgeber zu ver- stehen und sollte vom Ansatz her in jeden unternehmensinternen Prozess integriert werden. Im dritten Kapitel geschrieben von Alexander Heßeler (BearingPoint, ehemals KPMG) wird dargestellt, wie eine notwendigee Toolauswahl vorgenommen wird. Kapitel vier stellt dann das derzeit am weitesten verbreitete Werkzeug zum Thema Anforderungsmanagement vor: Telelogic DOORS. Anhand dieses Kapitels ist der Leser in der Lage sich selbstständig in dieses komplexe Produkt einzuarbeiten. Das fünfte Kapitel beschreibt anschaulich, wie es nach dem Anforderungsmanagement weitergeht. Renate Stücka stellt anhand eines weiteren Werkzeuges vor, wie die in DOORS erstellten Anforderungen nahtlos in ein Modellierungswerkzeug übernommen werden können und dort mit Hilfe der UML 2.0 visualisiert werden. 1 Wir werden in diesem Buch näher darstellen, dass professionelles Testen bedeutet, dass eine Software immer gegen die an sie gestellte Anforderungen getestet werden muss. VI Vorwort
Rechts Im letzten Kapitel berichtet Colin Hood, wie Anforderungsmanagement und DOORS in einem internationalen Unternehmen ein- geführt wurde. Er beschreibt die typischen Problemfelder und zeigt Lösungswege auf. Im Anhang des Buches gehen wir auf das Thema elektronische Signatur näher ein. Diese ist mittlerweile in zahlreichen Branchen eine wichtige Voraussetzung zur Freigabe von Dokumenten geworden und ist in DOORS integriert worden. Danksagungen Unser Dank gilt unter anderem der Firma Telelogic, die durch eine kostenlose Bereitstellung des Werkzeuges DOORS mit zum Gelingen dieses Buches beigetragen hat. Natürlich bedanken wir uns auch bei unserem persönlichen Umfeld, das in der Entstehungs- zeit dieses Buches des Öfteren auf unsere Anwesenheit verzichten musste. Vorwort VII
Inhaltsverzeichnis 1 1 Einführung in Anforderungsmanagement............ 1 1.1 Einleitung................................... 1 1.2 Begriffsfindungen............................. 2 1.2.1 Anforderung........................... 2 1.2.2 Anforderungsmanagement................ 4 1.2.3 Änderungen............................ 5 1.2.4 Änderungsantrag........................ 5 1.2.5 Änderungsmanagement................... 7 1.2.6 Fehlermeldung.......................... 7 1.2.7 Zusammenfassung....................... 8 1.3 Rollen im Anforderungsmanagement............. 10 1.3.1 Einführung............................ 10 1.3.2 Der Anforderungsmanager............... 10 1.3.3 Der Interviewer und der Moderator......... 11 1.3.4 Der Software-Entwickler................. 12 1.3.5 Der Projektleiter....................... 12 1.3.6 Der Konfigurationsmanager.............. 12 1.3.7 Die Rolle des Kunden im Anforderungsmanagement........................... 13 1.3.8 Fazit................................. 14 1.4 State of the Art im Anforderungsmanagement...... 15 1.4.1 Einführung............................ 15 1.4.2 Ergebnisse der Standish Group............ 15 1.4.3 Der Yphise-Report...................... 17 1.4.4 Ergebnisse der META Group............. 19 1.5 Die Integration des Anforderungsmanagements in den Software-Entwicklungsprozess............ 20 1.5.1 Einführung............................ 20 Inhaltsverzeichnis IX
Links 1.5.2 Das V-Modell......................... 21 1.5.3 Der Rational Unified Process............. 23 1.5.4 Fazit................................ 26 1.6 Herausforderungen im Anforderungs- und Änderungsmanagement....................... 27 1.6.1 Einführung........................... 27 1.6.2 Die Fähigkeit Auseinandersetzungen einzugehen........................... 28 1.6.3 Auf den Machtkampf einlassen........... 29 1.7 Methodische Ansätze im Anforderungsmanagement................................ 31 1.7.1 Einführung........................... 31 1.7.2 Das V-Modell des Anforderungsmanagements......................... 31 1.8 Beispielhafte Return-on-Investment-Rechnung..... 34 1.8.1 Einführung........................... 34 1.8.2 Fallbeispiel aus der Automobilbranche..... 34 1.8.3 Vorgenommene Investitionen und erzielte Einsparungen......................... 35 1.8.4 Time to Market........................ 36 1.8.5 Fazit................................ 37 2 Die Formulierung von Anforderungen.............. 39 2.1 Einführung................................. 39 2.2 Richtlinien im Anforderungsmanagement......... 40 2.2.1 Einführung........................... 40 2.2.2 Ergebnisorientierter Ansatz.............. 40 2.2.3 Änderungen berücksichtigen............. 41 2.2.4 Rechtzeitig Ergebnisse zeigen............ 41 2.2.5 Ausblick............................. 42 2.3 Die Struktur einer Anforderung................. 42 2.4 Kriterien für eine gut formulierte Anforderung..... 43 2.4.1 Allgemeines.......................... 43 2.4.2 Typische Kriterien für Anforderungen...... 44 2.4.3 Ergänzende Kriterien................... 44 2.4.4 Die Formulierung an sich................ 45 2.4.5 Das Erstellen und Pflegen von Attributen von Anforderungen..................... 46 2.4.6 Die Strukturierung von Anforderungen innerhalb eines Dokumentes.............. 47 2.4.7 Fazit................................ 48 X Inhaltsverzeichnis
Rechts 2.5 Anwenderanforderungen und Systemanforderungen............................... 48 2.5.1 Einführung............................ 48 2.5.2 Unterschiede zwischen Anwenderanforderungen und Systemanforderungen.... 48 2.5.3 Das User Requirements Document......... 49 2.5.4 Das System Requirements Document....... 50 2.6 Typische Quellen von Anforderungen............ 51 2.7 Reviews.................................... 53 2.7.1 Einführung............................ 53 2.7.2 Unterschiedliche Reviewarten und Ziele von Reviews.......................... 53 2.7.3 Der Reviewprozess..................... 54 2.7.4 Richtlinien für die Durchführung eines Reviews......................... 55 2.8 Häufige Fehler bei der Formulierung von Anforderungen und im Anforderungsmanagement... 56 2.8.1 Einführung............................ 56 2.8.2 Die Besetzung der Rolle des Anforderungsmanagers.................. 56 2.8.3 Fehlender Einsatz eines professionellen Werkzeuges........................... 57 2.8.4 Die Einstellung des Kunden zur Bedeutung des Anforderungsmanagements............ 59 2.8.5 Die 10 häufigsten Problemfelder im Anforderungsmanagement............... 62 2.9 Weitere Attribute von Anforderungen............ 62 3 Auswahl eines Werkzeuges für das Anforderungsmanagement........................ 65 3.1 Einführung.................................. 65 3.2 Welchen Nutzen soll das Tool bringen?........... 67 3.3 Voraussetzungen für die Toolauswahl............ 69 3.3.1 Der Prozess für das Anforderungsmanagement........................... 70 3.3.2 Herausfinden der Stakeholder............. 71 3.3.3 Wer versteht was unter Anforderungsmanagement?.......................... 72 3.3.4 Welches Ziel soll mit dem neuen Tool erreicht werden?....................... 73 3.3.5 Ist im Unternehmen bereits ein Tool für das gleiche Problem vorhanden?........... 74 Inhaltsverzeichniss XI
Links 3.3.6 Wie viele Anwender werden später mit der Software arbeiten?.................. 75 3.3.7 Wo sitzen die Anwender?................ 76 3.3.8 Gibt es zu erfüllende Vorgaben der IT-Abteilung?......................... 78 3.3.9 Welches Budget steht für die Einführung der Thematik sowie des Tools zur Verfügung?... 79 3.3.10 Wer ist für die Toolauswahl verantwortlich und wer trifft die endgültige Entscheidung?..80 3.4 Der Auswahlprozess.......................... 80 3.4.1 Einführung........................... 80 3.4.2 Die Toolrecherche..................... 81 3.4.3 Aufstellen der Auswahlkriterien für die Longlist........................... 83 3.4.4 Von der Longlist zur Shortlist............ 84 3.4.5 Aufstellen der Auswahlkriterien für die Shortlist........................... 85 3.4.6 Bewertung der Tools durch die Hersteller / Distributoren................ 86 3.4.7 Aufstellung eines Demoszenarios......... 87 3.4.8 Vorbereiten der Toolpräsentationen........ 89 3.4.9 Präsentation der Tools durch die Hersteller.. 91 3.4.10 Die Endauswahl....................... 92 3.4.11 Prototyping........................... 93 3.5 Resümee und Tipps.......................... 93 3.5.1 Allgemeines.......................... 93 3.5.2 Allgemeine Tipps...................... 94 3.5.3 Kostenaspekte......................... 95 3.5.4 Versionspoker......................... 95 3.5.5 Externe Unterstützung.................. 96 4 Anforderungsmanagement mit Telelogic DOORS.... 97 4.1 Einführung................................. 97 4.2 Begrifflichkeiten und erste Schritte innerhalb von Telelogic DOORS........................ 99 4.2.1 Erster Aufruf von DOORS............... 99 4.2.2 Module und Projekte.................. 101 4.2.3 Objekte in DOORS.................... 107 4.2.4 Attribute in DOORS................... 109 4.2.5 Typen in DOORS..................... 112 4.2.6 Ausblick auf die nächsten Kapitel........ 113 XII Inhaltsverzeichnis
Rechts 4.3 Handhabung von DOORS im Detail............. 113 4.3.1 Anlegen von Ordnern.................. 113 4.3.2 432 Arbeiten Ab mit Favoriten................. 115 4.3.3 Einfügen erster Anforderungen........... 119 4.3.4 Bilden von Baselines und Versionen in DOORS........................... 120 4.3.5 Das Arbeiten mit Links zwischen Objekten. 128 4.3.6 Arbeiten mit Filtern.................... 145 4.3.7 Import- und Exportmöglichkeiten in DOORS........................... 147 4.4 Benutzerverwaltung in DOORS................ 148 4.4.1 Allgemeines zur Benutzerverwaltung in DOORS........................... 148 4.4.2 Anlegen eines neuen Benutzers........... 149 4.4.3 Einrichten einer Benutzergruppe.......... 152 4.4.4 Das Setzen von unterschiedlichen Zugriffsrechten....................... 154 4.5 Die Verwendung der in DOORS enthaltenen Wizards................................... 161 4.5.1 Einführung........................... 161 4.5.2 Der Project Startup Wizard.............. 161 4.5.3 Der Icon Wizard...................... 168 4.5.4 Der Graph Wizard..................... 171 4.5.5 Der Report Wizard.................... 179 4.6 Zusammenfassung........................... 182 5 Verifikation von Anforderungen mit Telelogic DOORS und Tau Generation2.................... 185 5.1 Einführung................................. 185 5.2 Die UML 2.0 ein kurzer Überblick............ 187 5.2.1 MDA Model Driven Architecture....... 188 5.2.2 Architekturdesign für große Systeme...... 189 5.2.3 Klassenkommunikation und Interaktionspunkte..................... 190 5.2.4 Zusammenfügen von Klassen............ 191 5.2.5 Definition des Verhaltens im Detail....... 193 5.2.6 Zusammenfassung Verifikation mit UML 2.0............................ 194 5.3 Werkzeugunterstützung für UML 2.0............ 194 5.3.1 Diagrammunterstützung in Tau........... 196 5.3.2 Modellierung in Tau................... 197 5.3.3 Codegenerierung und Import von Code.... 198 Inhaltsverzeichniss XIII
Links 5.4 Integrationen von Tau G2 zu DOORS und anderen Werkzeugen........................ 199 5.5 5 Die Verifikation i in der Praxis................. 200 5.5.1 Das Beispiel-Modell................... 200 5.5.2 Sammlung und Analyse der Anforderungen in DOORS.......................... 201 5.5.3 Der Import und Export zwischen DOORS und Tau..................... 202 5.5.4 Modellierung des Systems in Tau........ 204 5.5.5 Verifikation der Anforderungen im Model Verifier..................... 207 5.6 Zusammenfassung.......................... 208 6 Die Einführung von Anforderungsmanagement und DOORS in einem internationalen Unternehmen..... 211 6.1 Einführung................................ 211 6.2 Darstellung des Problems..................... 212 6.2.1 Einführung.......................... 212 6.2.2 Warum ändern?...................... 212 6.2.3 Was ist Managementberatung?........... 213 6.2.4 Prozess............................. 214 6.2.5 Änderungen......................... 215 6.3 Definition einer Lösung...................... 218 6.3.1 Einführung.......................... 218 6.3.2 Anforderungen an eine Lösung.......... 218 6.3.3 Erfüllung von Anforderungen........... 219 6.3.4 Kundenanforderungen................. 219 6.3.5 Überwindung der Barrieren gegen Änderungen......................... 220 6.3.6 Das Auftauen........................ 222 6.3.7 Das Lernen.......................... 223 6.3.8 Wieder einfrieren..................... 223 6.4 Veränderungen anregen...................... 225 6.4.1 Erfolg durch Veränderung.............. 228 6.4.2 Der Änderungsprozess................. 232 6.5 Implementierung einer Lösung................ 233 6.5.1 Einleitung........................... 233 6.5.2 Einführungsstrategie: Schlüsselpersonen -Ansatz............. 234 6.5.3 Ausbildung von RM&E-Schlüsselpersonen.. 237 XIV Inhaltsverzeichnis
Rechts 6.5.4 Ein Änderungsprozess zur Einführung von DOORS.......................... 239 6.5.5 Unterstützende Aktivitäten.............. 240 6.5.6 Unterstützung des DOORS-Werkzeug- Managements durch ein RM&E-Support- Center.............................. 241 6.5.7 Messen und Visualisieren des Fortschrittes.. 244 6.6 Primäre Aktivitäten.......................... 246 6.6.1 Überwindung der Barrieren durch Methodenschulungen und Werkzeugschulungen: DOORS und Requirements Management & Engineering Training................... 246 6.6.2 Auftauen durch Pilotprojekte............ 248 6.6.3 Lernen durch Schlüsselpersonen- Workshops........................... 250 6.6.4 Erneutes Einfrieren durch Projekt-Support und -Forum mit der RM&E-Akademie..... 251 6.6.5 Aufbau der Akademie.................. 252 6.7 Zusammenfassung........................... 253 Anhang: Die elektronische Signatur.................... 255 Einführung..................................... 255 Ausgangssituation............................... 255 Bedeutung der elektronischen Signatur............... 256 Funktionsweise der elektronischen Signatur........... 256 Sicherheit der elektronischen Signatur............... 258 Die elektronische Signatur im Anforderungsmanagement und DOORS......................... 258 Literatur zum Thema elektronische Signatur........... 259 Die Autoren........................................ 261 Literaturverzeichnis................................. 265 Abkürzungsverzeichnis.............................. 267 Tabellenverzeichnis................................. 269 Abbildungsverzeichnis............................... 271 Index.............................................. 279 Inhaltsverzeichniss XV