ソフトウェア開発及びソフトウェア プロジェクトマネジメント(Ⅰ) 北京航空航天大学软件学院 马 平 博士 副教授 [email protected] 自己紹介 東京都立大学工学博士、日本情報学会会員。 在日留学及び研究開発12年。 日本でのプロジェクト・マネージャ経験5年、 大型プロジェクト(東芝、三菱、 NHKなど)経験を持つ。 主な研究分野: 応用ソフト研究開発、ITプロジェクトマネジメント、ディ ジタル画像処理及び圧縮など。 授業計画(Ⅰ) ★教材: 講義資料を配布する。 ★コースの概要 このコースは、ソフトウェア開発及びソフトウェアプロジェクト 管理に必要な基礎技術と管理技法を習得するためのコース である。さらに、プロジェクト計画、及びそれに基づく実行管 理に焦点を当て、プロジェクト遂行における業務管理のポイ ントを学べる。 授業計画(Ⅱ) 学習・教育目標: このコースを通じて、最適なソフトウェア開発プロセスを 選択し、有能な開発チームを組織・管理し、戦略的な開 発アプローチを決定し、現実的で実施可能な計画を立て、 時間、予算、品質のバランスが最大限にとれたソフトウェ ア開発プロジェクトを実施するために必要な知識とスキ ルを身に付けることができる。 予備知識:★前提知識★ • ITプロジェクト開発プロセス・ソフトウェア工学等 成績評価: レポート、テストがある。 講義の内容 ソフト開発の要求分析 ソフト開発のドキュメンテーション ソフト開発の設計法 ソフトウエア・テスト プロジェクトマネジメント概論及び統合マネジメント スコープ・マネジメント タイム・マネジメント コスト・マネジメント及びケーススタディー 品質マネジメント及び人的資源マネジメント リスクマネジメント及び調達マネジメント 第1回 ソフト開発の要求分析 1.1 要求分析の重要性 1.2 要求分析の概要 1.3 要求分析の作業手順 1.4 要求分析の技法・ツール 要求分析の重要性 要求分析とは 要求分析の問題点 要求分析の定義 利用者のニーズを明らかにして、 システムやソフトウェアに対する 外部特性を記述するプロセスである。 要求分析工程の位置づけ 要求分析 計画 設計 製造 検査 図1.1 システムのライフサイクルと要求分析工程の位置づけ 運用保守 要求分析工程の基本ステップ 要求分析工程 真の あいまい な 問題点 ニーズ ニーズ 分析 第1ステップ 要 求 条 件 完全な 要 求 仕 様 化 第2ステップ 図1.2 要求分析工程の基本ステップ 要 求 仕 様 家作り 依 頼 者 イメージ 予算 土地、環境条件 伝 達 業 者 家づくり 要望の明確化 確 認 図面 模型 計画案の具体化 確認 合意 設 要求どお りの新築 引渡 し 契約 計 施 完 成 工 制約条件の洗い出 し 概要デザイン 見積もり 利 用 者 あいまいな 問題点、要望 おぼろげなイメージ 予算や環境条件の意識 が薄い 伝 達 開 発 者 未 確 認 ‘ 正しいという前提 でそのままシステ ム要求化 要求分析が不完全 <システムづ くり> 期待はずれの 新システム 運用でき ない 役に立た 仕様変更 ない トラブル 多発 予算 開発 者ま かせ 導 入 オ ー バー 設 計 製 造 完 成 システム作り 依 頼 者 イメージ 予算 土地、環境条件 伝 達 業 者 家づくり 要望の明確化 確 認 図面 模型 計画案の具体化 確認 合意 設 要求どお りの新築 引渡 し 契約 計 施 完 成 工 制約条件の洗い出 し 概要デザイン 見積もり 利 用 者 あいまいな 問題点、要望 おぼろげなイメージ 予算や環境条件の意識 が薄い 伝 達 開 発 者 未 確 認 ‘ 正しいという前提 でそのままシステ ム要求化 要求分析が不完全 <システムづ くり> 期待はずれの 新システム 運用でき ない 役に立た 仕様変更 ない トラブル 多発 予算 開発 者ま かせ 導 入 オ ー バー 設 計 製 造 完 成 システム化要求 4 シ ス テ ム 化 要 求 潜 在 要 求 2 要求分 析 要 求 の 拡 大 設 計 ず予 込要 算 み求 は の 増 絞 え り 2 調 整 利用者の不 満 3 開発者の 努力 開発完 了 要求分析の重要性 要求分析とは 要求分析の問題点 要求分析の作業に対する 困難な壁(1) 利用者の問題意識のあいまいさ 利用者・開発者のコミュニケーション・ギャップ 創造活動としての難しさ 要求変化の予測の難しさ 要求分析の作業に対する 困難な壁(2) 仕様記述・検証の難しさ 要求分析に対する認識不足 実際的な要求分析ための方法論の欠如 要求分析の作業に対する 困難な壁(1) 利用者の問題意識のあいまいさ 利用者・開発者のコミュニケーション・ギャップ 創造活動としての難しさ 要求変化の予測の難しさ 利用者の問題意識の あいまいさ 利用者は、必ずしも問題領域に対して 明確なイメージやニーズを意識してい ない。 要求分析の作業に対する 困難な壁(1) 利用者の問題意識のあいまいさ 利用者・開発者のコミュニケーション・ギャップ 創造活動としての難しさ 要求変化の予測の難しさ 利用者・開発者間のコミュニケーショ ン・ギャップ 要求を分析する人は、一般にはシステム 開発部門の開発者自身であることが多く、 必ずしも利用者の問題領域に関する知識 をもっていない。 要求分析の作業に対する 困難な壁(1) 利用者の問題意識のあいまいさ 利用者・開発者のコミュニケーション・ギャップ 創造活動としての難しさ 要求変化の予測の難しさ 創造活動としてのむずかしさ ニーズ分析: 問題・目的を明確して、 「問題解決」の方策・アイデアを引き出し 要求仕様化段階: 基本的な方策やアイデアを反映させて、 システムをモデルの上に記述し 要求分析の作業に対する 困難な壁(1) 利用者の問題意識のあいまいさ 利用者・開発者のコミュニケーション・ギャップ 創造活動としての難しさ 要求変化の予測の難しさ 要求変化の予測の難しさ 2~3年の開発期間を要するような大規模 システム開発プロジェクトでは、要求分析 工程で完全な仕様が定義されても、設計や 製造工程で新たな要求の追加や仕様変更が 多くなる。 要求分析の作業に対する 困難な壁(2) 仕様記述・検証の難しさ 要求分析に対する認識不足 実際的な要求分析のための方法論の欠如 仕様記述・検証のむずかしさ 要求仕様書が、開発者に対する設計の ための厳密さと、利用者に対する検証の ためのわかりやすさの相対する二面性を 求められるからである。 要求分析の作業に対する 困難な壁(2) 仕様記述・検証の難しさ 要求分析に対する認識不足 実際的な要求分析のための方法論の欠如 要求分析に対する確認不足 全体の開発期間や工数がきびしい状況 では、この工程に十分な期間と工数を 投入しないことがある。 要求分析の作業に対する 困難な壁(2) 仕様記述・検証の難しさ 要求分析に対する認識不足 実際的な要求分析のための方法論の欠如 実際的な要求分析の ための方法論の不足 研究レベル: さまざまな技法やツールが提案されている。 実務レベル: 実際的な技法やツールが不足している。 第1回 ソフト開発の要求分析 1.1 要求分析の重要性 1.2 要求分析の概要 1.3 要求分析の作業手順 1.4 要求分析の技法・ツール 要求分析の概要 要求分析の対象システム 要求分析の関係者 要求分析の作業工程 要求分析のドキュメント 要求分析の対象システム 環境調査(対象:実体システム) 業務要求分析(対象:業務システム) DP要求分析(対象:コンピュータシステム) 環境調査 (対象:実体システム) 設備・技術に関する調査 商品・資金およびそれらの流れ (物流・マネーフロー)に関する調査 要求分析の対象システム 環境調査(対象:実体システム) 業務要求分析(対象:業務システム) DP要求分析要求分析(対象:コンピュータシステム) 業務要求分析 (対象:業務システム) 組織・制度・手続きに関する要求分析 要員・情報およびその行動・処理(業務フロー)に関す る要求分析。 要求分析の対象システム 環境調査(対象:実体システム) 業務要求分析(対象:業務システム) DP要求分析(対象:コンピュータシステム) DP要求分析 (対象:コンピュータシステム) ソフトウエアに関する要求分析 (データお呼びその流れ(データフロー)に関する要 求分析) ハードウエアに関する要求分析 要求分析の対象システム と分析要素 ( ) 実体シス テム 業 人 の 行 動 ( デ ー タ 情報 務 設備、技術 商品、資金 商品、資金の流 れ シ ス テ 組織、制度、手続 き 情報、情報の流れ ① 環境 調査 ム ) コンピュータシス テム (ソフトウェアシ ステム) データファイ ル ハ ー ド データの流れ ウェア 機器、構 成 a.ソフト ウェア 要求分③ DP 析 要求 b. ハ ー 分析 ドウェ ア要求 分析 DP:datap rocessing ② 業務 要求 分析 要求分析の概要 要求分析の対象システム 要求分析の関係者 要求分析の作業工程 要求分析のドキュメント 要求分析の関係者(1) 要求分析の作業関係者をコンピュータ の利用者や分析者だけにとどめずに、 業務に関係するさまざまな部門のあら ゆる階層の人人まで広げる必要がある。 要求分析の関係者(2) 仲介者、調整者 利用者 部門長 利用者 利用部門/顧客 開発部門/メーカ 長部 ー ピ コ 門タュン 部門長 者発 開 利用者 者析 分 プッ ト 営 経 部門長 要求分析の概要 要求分析の対象システム 要求分析の関係者 要求分析の作業工程 要求分析のドキュメント 要求分析の作業工程 ニーズ分析工程 要求仕様化工程 プロジェクト計画工程 ニーズ分析工程 課題の明確化 要求分析作業計画 システム環境調査 業務調査分析 業務システム基本立案 課題の明確化 経営トップや部門長の課題提起を受けて、 分析者がシステムの目的・範囲や解決す べき問題について、調査・確認のうえに 明確する。 要求分析作業計画 分析者が、要求分析のための作業計画 を立案し、経営トップや部門長の承認 を得て、課題解決にふさわしい(相応しい) 、 利用者に主体性を置いた要求分析プロジェ クト・チームを発足させる。 システム環境調査 システム開発の前提となる環境 について調査し、システムの制 約条件を明確化する。 業務調査分析 問題領域における業務機能と帳票 の現状をボトムアップで調査し、 現行業務の情報システムとしての 体系化と、業務上の問題点ニーズ の整理・分析を行う。 業務システム基本立案 業務調査分析結果をベースに、システム の最終利用者が中心になって新しいシス テムの基本的な要求をトップダウンで設 定する。 要求分析の作業工程 ニーズ分析工程 要求仕様化工程 プロジェクト計画工程 要求仕様化工程 業務システム要求仕様化 コンピュータシステム要求仕様化 要求仕様の確認・検証 業務システム要求仕様化 現行の業務システムをベースに、 要求を反映させた新しい業務シ ステムを、機能と情報の関係で 論理モデル化する。 コンピュータシステム 要求仕様化 切り分けられたコンピュータシステム の機能や人間系とのインタフェース情 報(帳票・画面)に関して、利用者の 立場で外部仕様化する。 要求仕様の確認・検証 要求仕様化のプロセスで発見される 要求のもれや矛盾をその利用者 と確認し、最後に完成した仕様のた とう性や実現性に対する検証を行う。 要求分析の作業工程 ニーズ分析工程 要求仕様化工程 プロジェクト計画工程 プロジェクト計画工程 費用効果分析 開発プロジェクト計画 費用効果分析 システムの導入費用と効果を算定 し、費用効果の相対分析を行う。 プロジェクト計画工程 費用効果分析 開発プロジェクト計画 開発プロジェクト計画 システムの要求仕様と費用効果は 分析結果に基づいて開発プロジェ クトの基本的な計画を立案し、 申込書としてまとめて経営トップ の承認を得る。 要求分析の概要 要求分析の対象システム 要求分析の関係者 要求分析の作業工程 要求分析のドキュメント 要求分析のドキュメント 要求分析ドキュメントの種類 要求仕様書の品質要件と記述項目 要求分析のドキュメントの種類 業務システム基本要求書 業務システム/コンピュータタシステム要求仕様書 開発プロジェクト基本計画書 業務システム基本要求書 ニーズ分析工程の最終ドキュメントで、 業務システムに対する基本的な要求を 記述したもの。 業務システム/コンピュータシステム要 求仕様書 要求仕様化工程の最終ドキュメントで、 システムに対する全体構造および個々 の機能要素についての仕様を技術した もの。 開発プロジェクト基本計画書(1) プロジェクト計画工程の最終 ドキュメントで、システム開 発の基本計画を記述したもの。 開発プロジェクト基本計画書(2) [ワード] 表1.1 開発プロジェクト基本計画書(3) [ワード] 図1.1 要求分析のドキュメント 要求分析ドキュメントの種類 要求仕様書の品質要件と記述項目 要求仕様書の品質要件 と記述項目(1) ① ② ③ ④ 完全性・・・記述内容にもれがない 正確性・・・記述内容が正しい 一貫性・・・記述内容に相互矛盾がない 伝達性・・・他人に伝えやすい 要求仕様書の品質要件 と記述項目(2) ⑤ ⑥ ③ ④ 設計独立性・・・実現手段を拘束しない 追随性・・・なぜそうしたかさかのぼれる 必要性・・・記述内容が必要なことである 実現可能性・・・記述内容が実現できる 要求仕様書の記述項目 [ワード] 図1.2 要求分析 要求分析の重要性 要求分析の概要 要求分析の作業手順 要求分析の技法・ツール 要求分析の作業手順 ニーズ分析工程 要求仕様化工程 プロジェクト計画工程 ニーズ分析工程 課題の明確化 要求分析作業計画 システム環境調査 業務調査分析 業務システム基本立案 ニーズ分析工程 課題の明確化 要求分析作業計画 システム環境調査 業務調査分析 業務システム基本立案 要求分析作業計画 ~要求分析のための体制として システム開発部門(コンピュータ部門)が中心になって 作業する。 利用部門が中心になって作業し、システム開発部門 が技術的な支援をする。 利用部門とシステム開発部門共同のプロジェクト体制 をつく。 関係部門による委員会制をつく。 要求分析のための プロジェクト体制例 プロジェクト マネジャー 要求仕様化チーム 兼 事務局 経営トップ 1名 (テーマ領域最高責任者) 各部門責任者 業務ニーズ分析グループ 企画管理部門 コンピュータ部門 5~6名 システム化 推進委員会 レビュー(テーマ責任 者) 1名 コーディネータ(ス 1名 タッフ) 討議メンバ (テーマ当事者)5~ 6名 利用部門 ニーズ分析工程 課題の明確化 要求分析作業計画 システム環境調査 業務調査分析 業務システム基本立案 システム環境調査 経営目標の調査 組織拠点の調査 コンピュータシステムの調査 その他前題条件の明確化 その他前提条件の明確化 法的制約(会計監査, 労働基準法など) 商習慣 取引先との力関係 物理的環境(設備・建物など) 技術的制約 業務上の規定(制度・手続き) ニーズ分析工程 課題の明確化 要求分析作業計画 システム環境調査 業務調査分析 業務システム基本立案 業務調査分析 業務機能の調査分析 業務帳票の調査分析 業務作業の負荷分析 問題点・ニーズの調査分析 業務調査分析 業務機能の調査分析 業務帳票の調査分析 業務作業の負荷分析 問題点・ニーズの調査分析 業務作業の負荷分析 現行業務の改善・再構築のポイントが, システム化の効果を定量的に算定する ためには,現状の業務負荷を数値データ で把握する必要がある. 業務調査分析 業務機能の調査分析 業務帳票の調査分析 業務作業の負荷分析 問題点・ニーズの調査分析 問題点・ニーズの調査分析 業務上の問題点・ニーズは, さきの業務 機能, 帳票の調査で, それらに対する現 状の不具合点としてボトムアップに把握 できる. ニーズ分析工程 課題の明確化 要求分析作業計画 業務調査分析 システム環境調査 業務システム基本立案 業務システム基本立案 経営課題・目標の確認 問題点・ニーズの共通認識 主要問題点の因果分 システム領域・目標の明確化 目標達成基本方策の検討(手段の検討) システム基本要求の設定 要求分析の作業手順 ニーズ分析工程 要求仕様化工程 プロジェクト計画工程 要求仕様化工程 業務システム要求仕様化 コンピュータシステム要求仕様化 要求仕様の確認・検証(レビュー) 業務システム要求仕様化 要求と機能の対応づけ 業務システムの概念設計 マンマシン処理の明確化 業務システム要求仕様書の作成 要求と機能の対応づけ ニーズ分析工程で作成した新システム の基本要求体系図/基本要求書と, 現行 システムの業務機能体系図を見直し, 確 認する. 要求・機能マトリックス表を作り マンマシン処理の明確化 概念的にモデル化した新規業務 システムの機能・情報をどの組 織で分担するか,どこまでをコ ンピュータで処理するかの人間 系/機械系への切り分けを行い, マンマシンフロー図を作成する. 要求仕様化工程 業務システム要求仕様化 コンピュータシステム要求仕様化 要求仕様の確認・検証(レビュー) コンピュータシステム 要求仕様化 ソフトウエアシステムの概念設計 データベース/ファイルの論理設計 入出力帳票画面の概略設計 ソフトウェアシステム要求仕様書 の作成 ハードウエア要求仕様化 要求仕様化工程 業務システム要求仕様化 コンピュータシステム要求仕様化 要求仕様の確認・検証(レビュー) 要求仕様の確認・検証 要求仕様書内部の形式的整合性の確認 要求仕様の完全性に関する検証 要求仕様の内容妥当性に関する検証 要求仕様の実現性に関する検証 要求分析の作業手順 ニーズ分析工程 要求仕様化工程 プロジェクト計画工程 プロジェクト計画工程 費用効果分析 開発プロジェクト計画 要求分析 要求分析の重要性 要求分析の概要 要求分析の作業手順 要求分析の技法・ツール 要求分析の技法・ツール ニーズ分析工程の技法・ツール 要求定義工程の技法・ツール ニーズ分析工程の技法・ツール 情報収集のためのPNカード 問題の因果分析のための問題点ネットワーク図 目的レベル設定、基本方策の検討のための目的展開 図および手段体系図 情報収集のためのPNカード 問題当事者に、単に問題点やニーズを 列挙させないで、その影響・原因や目的 を併せて記述してもらうためのセット化 された情報収集カード。 ニーズ分析工程の技法・ツール 情報収集のためのPNカード 問題の因果分析のための問題点ネットワーク図 目的レベル設定、基本方策の検討のための目的展開 図および手段体系図 問題の因果分析のための問題点ネット ワーク図 問題点のおよぼす影響や問題点を 引き起こしている原因を、集団討議 の発言を通じてカード化し、因果関係 でネットワーク状に展開していく問題 の構造図。 ニーズ分析工程の技法・ツール 情報収集のためのPNカード 問題の因果分析のための問題点ネットワーク図 目的レベル設定、基本方策の検討のための目的展開 図および手段体系図 要求分析の技法・ツール ニーズ分析工程の技法・ツール 要求定義工程の技法・ツール 要求定義工程の技法・ツール 要求仕様の記述モデル 要求仕様の記述モデル 機能・データ・制御の流れを強調する見方 構成要素間の静的な関係を強調する見方 システムの動的イメージを強調する見方
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