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Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2 Prozessmodelle Prozessmodelle Inhalt.

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1 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE Prozessmodelle Prozessmodelle Inhalt Prozessmodell im Management Prozess Was leisten PM Wasserfall-Modell Iterativ inkrementelles Vorgehen Beispiel für iterativ inkrementelles Vorgehen: der RUP Beispiel für Koppelung von SE Entwicklung mit QS und PM: das V-Modell Weitere Prozessmodelle Verbesserung des SE Prozesses am Beispiel des Capability Maturity Modell

2 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/2 Struktur der Einheit Prozessmodelle in LOs Inhalt + Learning Object Structure GO Einleitung GO Prozessmodell im Management Prozess GO Was leisten Prozessmodelle Wasserfall-Modell RUP kurz V-Modell kurz Sonstige GO Verbesserung des SE Prozesses - (CCM kurz) GO Abspann

3 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/3 Vorbemerkung Prozessmodelle - häufig auch Vorgehensmodelle genannt - haben zum Ziel, den Prozess der Entwicklung von Softwaresystemen zu strukturieren und planbar zu machen. Sie bilden damit die Grundlage des prozessorientierten Qualitätsmanagements. Durch Tayloring kann aus einem Prozessmodell der organisatorische Rahmen der Softwareentwicklung innerhalb eines konkreten Projektes entwickelt werden. Anhand des Wasserfallmodells werden die grundlegenden Festlegungen eingeführt (Aktivitäten, Produkte einschliesslich Layout und Qualitätskriterien, Qualifikationen, Rollen und Entwicklungsumgebung). Es werden die Schwächen des Phasenmodells aufgezeigt und alternative Modelle skizziert.

4 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/4 Das sollten Sie heute lernen

5 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/5 Was ist ein Softwareentwicklungsprozess? – Eine Menge von Tätigkeiten, die die Entwicklung der Software als Ziel haben – Allgemeine Tätigkeiten in allen Softwareprozessen sind: Spezifikation - Was das System können muss unter gegebenen Entwicklungsbedingungen Entwicklung - Produktion des Softwaresystems Validierung - Testen, ob die Software das macht, was der Kunde wollte Wartung - Änderungen der Software in Antwort auf die Änderungswünsche

6 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/6 Software-Entwicklungsprozess - Ziele Alle Elemente eines Systementwurfs sind in einem Repository erfaßt und damit quantitativ definiert. Sie bilden die Grundlage für die Aufwandskalkulation, stehen über festgelegte Strukturen in Beziehung zueinander und können in mehreren Projekten verwendet werden. Alle Systementwürfe und -dokumente beziehen sich begrifflich auf diese Elemente mit einheitlichen Schreibweisen und konsistenten Begriffen - inklusive der an der Benutzeroberfläche (Masken, Listen, Belege) verwendeten Bezeichnungen. Es besteht jederzeit Transparenz darüber, wo welche Elemente auftreten beziehungsweise benutzt werden. Die Beschreibung referenzierter Objekte ist direkt abrufbar. Die Entwürfe werden automatisch formalen Plausibilitätsregeln unterworfen. Die Definitionen sind eins zu eins die Basis für Texte in Benutzerdokumenten und Online-Help-Systemen.

7 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/7 Was leisten Prozessmodelle - 1 Software Erstellungsprozess wird transparent Vergabe von Zielen, Wegen, Mitteln, Aufgaben, Rollen Software Erstellung wird überprüfbar Erfüllung der Aufgabe Erreichung der Ziele Aufdeckung von Risiken Beurteilung des Projektfortschrittes Management von Ressourcen wird möglich Kosten Zeit Personen Erfahrungen werden gesammelt und wiederverwendbar Tailoring von Workflows Best Practice Effekt

8 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/8 Was leisten Prozessmodelle - 2 Prozessmodelle strukturieren den Vorgang der Software Erstellung Definieren Aktivitäten Legen deren Ergebnisse fest Geben Empfehlungen für die Abarbeitung der Aktivitäten Prozessmodelle müssen daher für jedes Projekt für jedes Projektteam ausgewählt und angepasst werden. Das in einem konkreten Projekt verwendete Prozessmodell charakterisiert die Komplexität und den Lösungsansatz im Projekt Die Instanzierung des Prozessmodelles spiegelt die Entwicklungskultur eines Software Unternehmens wieder

9 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/9 Prozess-Qualität in der Softwareentwicklung Niedrige Prozeßqualität Improvisierter, ad hoc-Prozeß Reaktion bei Problemen Kosten- und Terminpläne werden im allgemeinen nicht eingehalten Qualitäts- und Funktionsreduktion bei Terminproblemen QS-Aktivitäten werden bei Terminproblemen nicht durchgeführt Hohe Prozeßqualität Professionell durchgeführter Prozeß Vermeiden von Problemen Bessere Planung durch geeignete Prozeßverfahren Probleme werden frühzeitig erkannt und behoben Der Prozess wird kontinuierlich verbessert Die Verbesserung der Prozeßqualität erfordert ein Ziel (Prozeßwahl), die Erhebung des Istzustandes (Audit oder Assessment) und die Auswahl von Schritten zur Annäherung des Istzustandes an das Ziel.

10 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/10 Software Entwicklungsprozess - häufige Fehler Auf ein Datenmodell wird im fachlichen Entwurf verzichtet Systeme und ihre Funktionen werden nicht über ein Repository sondern direkt als Word-Dokument beschrieben. Für Funktions- und Maskenabläufe werden, wenn überhaupt vorhanden, bunte Folien etwa über Powerpoint erstellt. Die zum System gehörenden Teile werden erst in der technischen Umsetzung eindeutig beschrieben und vielleicht bei Projektende nachdokumentiert. Dokumente werden in uneinheitlichen Formaten, Ablagemedien und -strukturen verwaltet. Es gibt kaum qualitätssichernde Prüfungen.

11 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/11 Zeitliche Zerlegung Software-Lebenszyklus PhaseErgebnis 1.Problemanalyse-Pflichtenheft 2. Programmentwurf-Spezifikation 3.Programmierung- Programm 4.Testprogramm-Testbericht des AuftragNehmer 5.Abnahme-Abnahmebericht 6.Verifikation- Erfahrungsbericht des AuftragGeber 7.Wartung -Fortschreibung aller Berichte

12 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/12 Aufgaben von Lebenszyklusmodellen Lebenszyklusmodelle sollen hauptsächlich drei Aufgaben erfüllen: Definition der Tätigkeiten im Entwicklungsprojekt Zusicherung von Konsistenz zwischen einzelnen Projekten Schaffung von Kontrollpunkten für das Management Lebenszyklusmodelle gliedern eine Gesamtaufgabe in Teilaktivitäten, denen Methoden und Personen zugeordnet werden Die Aktivitäten können Phasen zugeordnet sein.

13 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/13 Aufgaben in den einzelnen Phasen In allen Phasen ergeben sich phasenspezifische und Aktivitäten genereller Art Zielfestlegung für die Phase Bestimmung von Alternativen Bestimmung von Restriktionen Risikobewertung

14 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/14 Was macht eine Phase aus ? PersonenMethoden Eingangs- daten Ergebnisse Aktivität Zeit

15 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/15 Definition von Phasen Eine einzelne Phase ist durch folgende Kriterien definiert: Abgeschlossene Teilaufgabe (Zeit, Umfang) definierte Eingangsdaten definiertes Ergebnis involvierter Personenkreis benutzte Methoden

16 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/16 Typische Projektaktivitäten Analyse Design Umsetzung Inbetriebnahme Wartung

17 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/17 Kategorisierung Lebenszyklusmodelle können nach unterschiedlichen Kriterien kategorisiert werden: Art und Inhalt der Phasen Beziehungen zwischen den Phasen Anordnung der Phasen Betrachteter Projektumfang

18 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/18 Phasenbeziehung und -anordnung Phasen können in unterschiedlicher Weise miteinander in Beziehung stehen und angeordnet sein: Streng sequentiell mit Einfluss auf zurückliegende Phasen sich wiederholend mit oder ohne Überlappung

19 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/19 Kritik am Modell Lebenszyklus Erfahrung Die Behebung von Fehlern ist umso schwieriger, je früher sie im Lebenszyklus-Modell entstanden ist. Kritik am Lebenszyklusmodell Zu starrer Ablauf, zu wenig Wechselwirkung zwischen Phasen, zu unflexibel bei Fehlern, Änderungen. Kaum Möglichkeiten für Überspringen von Phasen, Überarbeitung früherer Phasen, inkrementelle Erweiterung.

20 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/20 Beispiel: Wasserfallmodell als einfaches Phasenmodell Voraussetzungen: Stabiles Umfeld (z.B. keine Änderungen der Anforderungen) Bekannte Technologien und Verfahren Analyse Design Kodierung Test Produkte: Spezifikation Entwurf Programm Abnahmebericht Aktivitäten

21 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/21 Wasserfallmodell Vorteile: Klare Aufgaben in jeder Phase relativ einfach Genaue Planung bei geringem Overhead Nachteile: Rückkehr in eine frühere Phase ist aufwendig Probleme werden erst spät erkannt Gut geeignet für kleine Projekte und Standardprojekte Ungeeignet für Neuentwicklungen komplexer Systeme

22 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/22 Eigenschaften des Wasserfallmodells Eigenschaften: Grundlegendes Modell für andere Modelle Ergebnisse einer Phase gehen in nächste Phase über kein Einfluss auf vorherige Phasen (nur bei Fehlern) Phasen müssen jeweils vollständig abgeschlossen werden

23 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/23 Vor- und Nachteile des Wasserfallmodells Das Wasserfallmodell hat durch seine Einfachheit diverse Vorteile: Überschaubare Aufteilung der Gesamtaufgabe Verfügbarkeit von Zwischenergebnisse fester Lösungsweg Nachteile sind dafür: Keine Berücksichtigung überlappender Aktivitäten Beschränkung der Rückkopplung auf den Fehlerfall große Systeme nicht vollständig vorplanbar kein Einfluss des Benutzers

24 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/24 Das Prototyp-Modell nach Yourdon Discuss initial requirements with user Develop prototype Demonstrate prototype to user Prototype acceptable ? Formal analysis Formal design Formal code, test, etc. yes Revise prototype no

25 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/25 Das Spiralenmodell Jede Spirale Analyse - Entwurf - Alternativen - Prototyp Grobentwurf Feinentwurf Durchführung

26 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/26 Prototyping Prototyping soll folgende Probleme lösen helfen: Häufige Änderungen während des Projektes bewirken Rückkopplung und Berichtigungen Benutzereinfluss selten gegeben keine Möglichkeit der Überprüfung des Designs in frühen Phasen Dies soll durch Einsatz von Prototypen erreicht werden, die schnell entwickelt werden können, aber nur teilweise funktionsfähig sind

27 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/27 Arten des Prototyping Es existieren unterschiedliche Arten des Prototyping: horizontal/Realisierung einzelner vertikal: Schichten bzw. einzelner Funktionalitäten explorativ: Frühe Präzisierung von Anwender- wünschen experimentell: Überprüfung des Lösungskonzepts auf Softwareebene evolutionär: Permanente Adaption, keine Trennung von Wartung und Entwicklung

28 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/28 Methoden des Prototyping Möglichkeiten Rohfassung ohne Qualitätssicherung Hohe Programmiersprache (LISP mit ADT-Liste) Datenbanksprache (4GL-Werkzeug) Werkzeugsystem (UNIX mit YACC, LEX, AWK,...) Wiederverwendbare Software (OOPS) Diese Liste kann erweitert werden. PrototypartWegwerf inkrementell evolutionär

29 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/29 Bewertung von Prototyping Der Einsatz von Prototyping lässt sich wie folgt beurteilen: Sinnvolle Ergänzung zu allen Lebenszyklus- modellen unterstützt wichtige Wiederverwendung von Ideen und Konzepten Benutzeranforderungen müssen trotzdem festgehalten werden

30 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/30 Weitere Prozessmodelle - Definitionen Spiralmodell Eine Softwareentwicklung durchläuft mehrmals einen aus vier Schritten bestehenden Zyklus mit dem Ziel, frühzeitig Risiken zu erkennen und zu vermeiden. Pro Zyklus kann dann ein Prozess-Modell oder eine Kombination von Prozess-Modellen zur Erstellung eines Teilprodukts oder einer Ebene eines Teilprodukts festgelegt werden. Prototypen-Modell Frühzeitige Erstellung ablauffähiger Modelle (Prototypen) des zukünftigen Produkts zur Überprüfung von Ideen oder zum Experimentieren. V-Modell Ein um die Aktivitäten Verifikation und Validation erweitertes Wasserfallmodell, ursprünglich für eingebet- tete, militärische Entwicklungen vorgesehen. Inzwischen gibt es in Deutschland eine Weiterentwicklung, die auch andere Anwendungsklassen abdeckt (V-Modell 97 erweitert in Richtung Objektorientierung).

31 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/31 Weitere Prozessmodelle - Eigenschaften Prozess-PrimäresAntreibendesBenutzer-Characteristika ModellZielMomentbeteiligung Wasserfall-minimalerDokumentegeringsequentiell, modellManagement-volle Breite aufwand SpiralmodellRisiko-RisikomittelEntscheidung pro minimierungZyklus über weiteres Vorgehen Prototypen-Risiko-Codehochnur Teilsysteme Modellminimierung(horizontal oder vertikal) V-ModellmaximaleDokumentegeringsequentiell, Qualitätvolle Breite, (safe-to-Validation, market)Verifikation Diesen Prozessmodellen liegt im Wesentlichen das Paradigma der strukturierten Methoden zu Grunde. Die Objektorientierung wird erst durch neuere Modelle adäquat unterstützt. Dazu gehören das V-Modell- 97 und der hier weiter vorgestellte Rational Unified Process

32 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/32 Rational Unified Process (RUP) - Definitionen Dem Rational Unified Process (RUP) liegt ein best practice objektorientiertes Modell zu Grunde. Der RUP definiert sich über Workflows, die parallel und in Phasen ablaufen. Innerhalb jeder Phase sind Iterationen und inkrementelle Verbesserungen möglich. Zur Definition der Workflows stehen im RUP eine Reihe von Hilfsmitteln zur Verfügung (Schlüsselkonzepte), die miteinander wechselwirken. Zum Beispiel werden Aktivitäten von Workers erbracht, die dadurch Artefakte produzieren. Zur Gestaltung der Artefakte werden Guidelines und Templates zur Verfügung gestellt.

33 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/33 RUP- Phasen Der RUP kennt 4 Phasen Konzeptionalisierung Entwurf Konstruktion + Realisierung Einführung + Betrieb Die Definitionen aller verfügbaren Phasen finden Sie über den Index (Glossary) des RUP-Handbuch oder wenn Sie auf der Einführungsseite Phasen aktivierenGlossary

34 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/34 Vorgehensmodelle verbinden Prozess- und Qualitäts- Management Anforderungs- definition Grobentwurf Feinentwurf Modul- implementation Modultest Integrationstest Systemtest Abnahmetest Anwendungsszenarien Testfälle Validierung Verifikation

35 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/35 Vorgehensmodelle -2 Das V-Modell in seiner ursprünglichen Fassung war eine Erweiterung des Wasserfall-Modells. Es integriert die Qualitätssicherung in das Wasserfall-Modell. Die Verifikation und Validation der Teilprodukte sind Bestandteile des V-Modells. Unter Verifikation wird die Überprüfung der Übereinstimmung zwischen einem Software-Produkt und seiner Spezifikation verstanden. Unter Validation wird die Eignung bzw. der Wert eines Produktes bezogen auf seinen Einsatzzweck verstanden. (Prüfung ob Modell adäquat) Das V-Modell wurde zunächst für die Bundeswehr und anschließend für Behröden entwickelt.

36 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/36 Verbesserung der Prozeßqualität: Ansätze und Ziele QM-SystemeAssessment Statische Ansätze zur Verbesserung der Prozeßqualität ISO Erreichung der nächsten Reifegradstufe Prinzipien Forderungen an Prozesse TQM Business Engineering AuditSPICECMM Quelle: Banford, R.C., Deibler II W.J., Comparing, contrasting ISO 9001 and the SEI capability maturity model, in: Computer, Oct. 1993, pp

37 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/37 Prozeßstruktur des ISO 9001/9004 Prozeßmodells AnforderungAktivitätenErfüllung Die neuen Normen sind vor allem Kunden- und Prozess-orientiert Produkt Verantwortung Ressourcen Verwaltung Produktrealisierung QM zur Produkt Verbesserung

38 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/38 Diese Fragen sollten Sie jetzt beantworten können

39 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/39 Links

40 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/40 Literatur

41 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/41 Quellen

42 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/42 Prozeßstruktur des ISO 9001/9004 Prozeßmodells Die neuen Normen sind vor allem Kunden- und Prozess-orientiert AnforderungAktivitätenErfüllung

43 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/43 Prozeßstruktur des ISO 9001/9004 Prozeßmodells Intertested Parties Measurement Analysis and Improvement Resource Management Requirement s Input Output Continual Improvement of the Quality Management System Product Realization Produc t Interested Parties Satisfaction Management Responsibility AnforderungAktivitätenErfüllung

44 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/44 Anhang: Software Projekte nach dem Unified Process Aufgaben des Managements Planung und Überwachung Phasen und Iterationen Planung eines Projektes - ein pragmatischer Ansatz

45 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/45 Motivation Softwaresysteme gehören zu den komplexesten Gebilden, die von Menschen geschaffen wurden Software ist meist einzigartig unterschiedliche Randbedingungen Integration von Altlasten Schneller technologischer Wandel Änderung der Anforderungen der Anwender Unterschiedliche Fähigkeiten der Mitarbeiter

46 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/46 Aufgaben des Managements (1) Planung und Überwachung - Pläne erstellen und verfolgen - Auswertung von Informationen - Risikomanagement Führung und Steuerung - Kommunikation der Projektziele - Setzen von Schwerpunkten - Entscheidungen treffen

47 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/47 Aufgaben des Managements (2) Teamaufbau - Teambildung / Teamarbeit - Langfristige Bindung guter Mitarbeiter - Weiterbildung - Mitarbeitermotivation Sonstiges - Bereitstellung der Arbeitsumgebung - Koordination mit Alltagsgeschäft und anderen Projekten

48 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/48 Planung und Überwachung: Vorgehensmodelle Sequentielle Modelle - Wasserfallmodell - Phasenmodell Iterative-inkrementelle Modelle - Spiralenmodell - Booch-Methode - OOSE - Unified Process

49 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/49 Planung und Überwachung: Wasserfallmodell (1) Voraussetzungen: Stabiles Umfeld (z.B. keine Änderungen der Anforderungen) Bekannte Technologien und Verfahren Analyse Design Kodierung Test

50 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/50 Planung und Überwachung: Wasserfallmodell (2) Vorteile: Klare Aufgaben in jeder Phase relativ einfach Genaue Planung bei geringem Overhead Nachteile: Rückkehr in eine frühere Phase ist aufwendig Probleme werden erst spät erkannt Gut geeignet für kleine Projekte und Standardprojekte Ungeeignet für Neuentwicklungen

51 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/51 Planung und Überwachung: Iterative-Inkrementelle Vorgehensmodelle (1) Annahmen: Anforderungen sind unvollständig wichtige Erkenntnisse werden erst im Laufe des Projektes gewonnen Analyse Design Kodierung Test Iteration 1 Iteration 2 Iteration N

52 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/52 Planung und Überwachung: Iterative-Inkrementelle Vorgehensmodelle (2) Geeignet für Projekte mit Unwägbarkeiten Inkrementell- Verbesserung in Breite iterativ - Verbesserung in Tiefe Vorteile: Evolutionäre SW-Entwicklung (Iterationsende: Programm) Reaktion auf Änderungen und Unvorhergesehenes einfacher Feinere Steuerung möglich Nachteile: scheinbar mehr Aufwand Schwierigere Umsetzung

53 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/53 Planung und Überwachung: Wasserfall vs. Iterative Modelle Wasserfallmodell: - einfacher umzusetzen - geeignet für Projekte mit bekannten Verfahren in einem stabilen Umfeld Iterative-Inkrementelle Modelle - Flexibel - Probleme werden frühzeitig erkannt - Nach jeder Iteration steht ein Produkt, das ggf. ausgeliefert werden könnte - Erlaubt schnelle Reaktion auf Unvorhergesehenes

54 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/54 Phasen und Iteratioen Konzeption EntwurfKonstruktionEinführung Vorläufige Iterationen Iteration #1 Iteration #2... Iteration #n Iteration #n+1... Iteration #m+1... Iteration #m Managementsicht Technische Sicht Jede Phase endet mit einem Meilenstein Jede Iteration endet mit einem ausführbaren Produkt

55 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/55 Phasen und Iterationen: Gesamtplanung des Projektes Was soll geplant werden? Grobe Festlegung der Phasen und Iterationen - Meilensteine - Aufwandsschätzung und Terminplanung Feinplanung mit Aufwandsabschätzung (nur) der nächsten Iteration Wer plant? Projektleiter Architekt ggf. weitere Fachleute

56 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/56 Phasen und Iterationen: Vorbereitungs- (Konzept-)phase Ziel: Planungs- und Entscheidungsgrundlagen schaffen Aufgaben: Vorstudie zur Machbarkeit erstellen Definition des Projektzieles und Abgrenzung Erarbeitung, Bewertung, Empfehlung und Entscheidung über Realisierungsalternativen Überblick über Problembereich und Anforderungen Grobe Projektplanung (Iterationen etc.) Identifizierung der Projektrisiken

57 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/57 Phasen und Iterationen: Entwurfsphase Ziel: Erfassung der wichtigsten funktionalen und nichtfunktionalen Anforderungen Validierte, stabile und ausführbare Software-Architektur Aufgaben: Entwicklung von Systemteilen mit hoher Priorität und hohem Risiko Use Case-Modell erstellen (Anforderungsanalyse) Festlegung der Anwendungsarchitektur Feinplanung der jeweiligen Iteration erstellen

58 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/58 Vorplanung von Projekten: Besetzung der Rollen Alle als projektnotwendig identifizierte Rollen müssen mit geeignet qualifiziertem Personal besetzt werden Eine Person kann gleichzeitig mehrere Rollen übernehmen Ggf. muß benötigtes Know-How durch Weiterbildung geschaffen oder zugekauft werden Besetzung der Rollen kann Aufwände bis zu einem Faktor 10 variieren lassen oder Projekte sogar ganz zum Scheitern bringen

59 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/59 Bewährtes Mischmodell Anforderungsanalyse Grobdesign, Komponentenbildung Iterativ inkrementelle Entwicklung Systemtest und Einführung

60 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/60 Anforderungsanalyse Detaillierte Analyse des fachlichen Feinkonzepts Grobentwurf von Use Cases Workshops mit Fachexperten und Systemanalytikern - Detaillierung der Use Cases - Akteure identifizieren (wer hat welche Aufgaben, Kompetenzen) - Erstellung eines Glossars der Fachbegriffe - Priorisierung der Use Cases - Ggf. erste Dialogentwürfe Aktivitätsmodellierung - Konkretisierung der Anforderungen - Übergang zum Design (wie soll das System arbeiten) Identifizierung von Lösungsalternativen, Evaluierung und Empfehlung geeigneter Lösungen Planung des weiteren Vorgehens

61 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/61 Grobdesign und Komponentenbildung Modellierung von Geschäftsklassen und fachlichen Klassen Identifikation von Subsystemen und Komponenten Detaillierung der Systemarchitektur Entwicklung eines Prototypen zur Verifizierung der Architektur Planung der iterativ inkrementellen Komponentenentwicklung

62 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/62 Releaseplanung - Wieviel Iterationen ? - Reihenfolge der Komponenten (-ausbaustufen) -- riskante Komponenten, -- hoch priorisierte Komponenten und -- Basiskomponenten zuerst - Richtwert für Iterationsdauer: 6 bis 8 Wochen Bildung von Teilprojekten/Teams

63 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/63 Iterativ, inkrementelle Komponentenentwicklung Detailplanung der bevorstehenden Iteration Komponentenspezifisch: - Analyse - Design - Realisierung - Test Regelmäßige Integration zum Gesamtsystem (z.B. wöchentlich) Regelmäßiges Kundenreview (z.B. alle zwei Iterationen) (nimmt mit Anzahl der Iterationen ab)

64 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/64 Systemtest und Einführung Teilabnahmen können bereits während der Projektlaufzeit auf Basis von Subsystemen erfolgen, sofern diese unab-hängig voneinander getestet und abgenommen werden können. Planung und Durchführung des Rollouts Parallele Inbetriebnahme des neuen IMIS Test und Abnahme des Gesamtsystems

65 Universität Stuttgart Wissensverarbeitung und Numerik I nstitut für K ernenergetik und E nergiesysteme MuSofT LE 3.2-2Prozessmodelle P-Modell/65 Aufgaben des Auftraggebers Grobdesign, Komponentenbildung ___________________ Klärung spezieller Detailfragen Anforderungsanalyse ___________________ Detaillierung Use Cases Verifizierung v. Modellen Iterativ inkrementelle Entwicklung ___________________ Review von Teilergebnissen Systemtest und Einführung ___________________ Test und Abnahme


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