Requirements-Engineering (RE), auch Anforderungsanalyse genannt, ist eine der Hauptaktivitäten des Software- bzw. Systementwicklungsprozesses, welche die Anforderungen an das zu entwickelnde System mit Hilfe eines systematischen Vorgehens von der Projektidee über die Ziele zu einem vollständigen Satz von Anforderungen definiert.

Das vorrangige Ziel von Requirements-Engineering ist es, ein einheitliches Verständnis vom Entwicklungsgegenstand zwischen allen Projektbeteiligten zu schaffen. Das Maß der gelebten Requirements-Engineering-Methoden im Projektalltag beeinflusst somit maßgeblich die Qualität der Ergebnisse eines Entwicklungsprojekts.

Grundsätzliches

Ein Systementwicklungsprojekt erfolgreich abzuschließen ist die grundsätzliche Zielsetzung eines jeden Projekts. Die Realität sieht jedoch leider mit z.B. circa ein Drittel gescheiterter und rund 60 Prozent kritisch gefährdeter IT-Projekte etwas anders aus. Die Ursache liegt zumeist in der Analysephase, in der die meisten Fehler passieren. Sie können aber durch den Einsatz von Requirements-Engineering-Methoden maßgeblich positiv beeinflusst werden. Die Methoden des Requirements-Engineering bauen auf den vier Hauptaktivitäten auf:

  • Dem Ermitteln – Anforderungen ermitteln, detaillieren und verfeinern
  • Dem Dokumentieren – Adäquates Beschreiben von Anforderungen, z.B. in Prosa oder modellbasiert
  • Dem Prüfen und Abstimmen – Die Qualität der Anforderungen wird sichergestellt
  • Und dem Verwalten – Auch als Requirements-Management  zu verstehen. Tätigkeiten wie z.B. Anforderungen für Rollen aufbereiten

Die Standardisierung der Methoden des Requirements-Engineerings verantwortet das International Requirements Engineering Board e.V. (IREB e.V.), welches auch Zertifizierungen im Requirements-Engineering  ermöglicht. Einen Überblick über Requirements-Engineering bietet „Die kleine RE-Fibel“  von SOPHIST.

 

[ DIE VIER DISZIPLINEN ]

Ermitteln

Bei der Ermittlung von funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen ist es wichtig, unterschiedliche Faktoren zu berücksichtigen. Neben der Schaffung eines einheitlichen Verständnisses über die grundsätzlichen Projektziele müssen alle Anforderungsquellen (z.B. Stakeholder, Dokumente, Systeme im Betrieb) ermittelt und geeignete Ermittlungstechniken (z.B. Kreativitäts-, Beobachtungs-, Befragungs-, artefaktbasierte und unterstützende Techniken) ausgewählt werden. Somit ist sichergestellt, dass alle Basis-, Leistungs- und Begeisterungsfaktoren an ein System ermittelt werden können. Zusätzlich zu den anerkannten Vorgehensweisen des IREB Standards CPRE Advanced Level Elicitation & Consolidation bewähren sich auch die Methoden des SOPHIST REgelwerks zur Vermeidung von Transformationseffekten, sowie die SOPHIST Ermittlungstechnikenmatrix zur Steigerung der Spezifikationsqualität.

Dokumentieren

Das Formulieren von funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen zielt darauf ab, eine Anforderung so zu beschreiben, dass sie z.B. eindeutig, testbar und verständlich ist. Zur Formulierung von Anforderungen eignen sich unterschiedliche Dokumentationstechniken. D.h. Anforderungen können zum einen natürlichsprachlich unter Anwendung der SOPHIST Satzschablone (SOPHIST MASTeR), als Vorlage zur Formulierung von einheitlich aufgebauten Anforderungssätzen dokumentiert werden. Zum Anderen erfolgt die Dokumentation modellbasiert unter Verwendung einer Modellierungssprache, wie z.B. Unified Modeling Language (UML), System Modeling Language (SysML) oder für Geschäftsprozesse mit Business Process Model and Notation (BPMN). Auch eine Mischform aus natürlichsprachlichen und modellbasierten Anforderungen ist möglich. So können natürlichsprachliche Anforderungen Modelle verfeinern bzw. modellbasierte Anforderungen natürlichsprachliche Anforderungen als Überblick ergänzen. Um unterschiedliche Interpretationen von verwendeten Begrifflichkeiten im Anforderungsdokument zu vermeiden, ist ein Glossar sinnvoll. Auch bei der Dokumentation von Anforderungen findet das SOPHIST REgelwerk Anwendung.

 

Prüfen & Abstimmen

Das Prüfen und Abstimmen von Anforderungen ist die Kunst, die gesammelten und formulierten Anforderungen so zu modifizieren, dass sich alle Stakeholder über das Ergebnis einig sind. Dazu ist es wichtig eine Qualitätssicherung zu etablieren, die Anforderungen mittels eines systematischen Vorgehens prüft. Dieser Qualitätssicherungsprozess definiert, wie geprüft wird und welche Prüftechniken, wie z.B. Inspection, Prototypen, Testfälle, Analysemodelle oder Metriken zum Einsatz kommen. Dabei ist festzulegen, welche Qualitätskriterien von Anforderungen, wie unter anderem Vollständigkeit, Konsistenz, Prüfbarkeit oder Eindeutigkeit zu erfüllen sind. Außerdem kann es vorkommen, dass eine Unvereinbarkeit von Anforderungen durch eine widersprüchliche Wahrnehmung mehrerer Stakeholder entsteht, die auf fachlichen oder persönlichen Konflikten basiert. Diese gilt es zu erkennen, zu analysieren, mittels Konsolidierungstechniken aufzulösen und das erarbeitete Ergebnis zu dokumentieren.

Verwalten

Das Verwalten von Anforderungen ist synonym zu Requirements-Management und beschreibt die Prinzipien und Methoden, Anforderungen und andere relevante Informationen so abzulegen, dass jeder Beteiligte alles findet, was er braucht. Dazu bilden verschiedenste Strukturen das stabilisierende Gerüst bei der Verwaltung von Anforderungen. Hier haben sich Standardgliederungen, wie Volere, das V-Modell XT oder die Gliederung nach dem Standard IEEE 29148 bewährt. SOPHIST setzt dabei zusätzlich auf die SOPHIST IVENA-Standardgliederung und die SOPHIST DOHA-Standardgliederung. Um Spezifikationen ab einem gewissen Umfang beherrschbar zu machen, sind spezialisierte Requirements-Management-Tools erforderlich, die an einem unternehmensspezifischen Entwicklungsprozess und die verwendeten Requirements-Engineering-Methoden angepasst sein sollten. Auch eine modellbasierte Dokumentation von Anforderungen ist in der Praxis ohne eine geeignete Software nur schwer handhabbar.

[ MEHR ZU REQUIREMENTS-ENGINEERING ]

Requirements-Engineering und Usability

Im Zusammenhang mit Requirements-Engineering ist Usability mit dem Begriff Brauchbarkeit zu übersetzen. Daher muss sich im Rahmen der Anforderungsanalyse auch mit Stakeholdern auseinander gesetzt werden, die später das zu entwickelnde System verwenden. Problematisch könnte es dabei z.B. bei innovativen Systemen werden, wenn es hierfür noch gar keine realen Stakeholder gibt. Abhilfe schafft das Persona-Konzept von SOPHIST USER. Mit der Methode können nicht verfügbare Stakeholder durch Persona-Steckbriefe zur Ableitung von Anforderungen an das zu entwickelnde System abgebildet und die Ergebnisartefakte der Spezifikation hinsichtlich der Usability verifiziert und sinnvoll ergänzt werden.

Requirements-Engineering und SOA

In den letzten Jahren entwickelte sich das Buzzword SOA (Service-orientierte Architektur) immer weiter zu einem Standard-Begriff in der IT. Eine Service-orientierte Architektur basiert auf Dienstleistungen – sogenannten Services, die möglichst unabhängig voneinander angeboten und genutzt werden können. Um Services spezifizieren zu können, wird ein umfassendes methodisches Rahmenwerk benötigt, welches genau definiert, wie Anforderungen an Services und weitere erforderliche Komponenten in einem SOA-Umfeld ermittelt, dokumentiert, geprüft, abgestimmt und verwaltet werden können. Einen Überblick über die Methoden des Requirements-Engineerings im SOA Umfeld bietet die SOPHIST Broschüre RoSE (Requirements-oriented Service Engineering).

Einführung von Requirements-Engineering

Auch die Einführung von Requirements-Engineering ist ein Projekt und kann wie jedes andere Projekt scheitern, wenn man keine geeignete Einführungsstrategie verfolgt. Es lohnt sich also vorab Zeit für die Planung, Auswahl des Teams und Definition der Arbeitspakete zu investieren, um z.B. ein erfolgreiches Marketing- und Wissenstransferkonzept zu entwickeln und geeignete Piloten auszuwählen.

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