Requirements Engineering

Das Erheben der Anforderungen (englisch requirements engineering) ist ein Teil des Anforderungsmanagements im Systementwicklungsprozesses. Ziel ist es, die Anforderungen des Auftraggebers an das zu entwickelnde System zu ermitteln.

Definitionen

IEEE

Laut IEEE kann die Anforderungserhebung in Anforderungsaufnahme (requirements elicitation), Anforderungsanalyse (requirements analysis), Anforderungsspezifikation (requirements specification) und Anforderungsbewertung (requirements validation) unterteilt werden.^[1] Diese Schritte überlappen einander und werden oft auch mehrfach – iterativ – durchgeführt.

SEI, Carnegie Mellon

Das Software Engineering Institute der Carnegie Mellon Universität unterscheidet in ihrem Capability Maturity Model Integration das Management von Anforderungen, und die Entwicklung der Anforderungen ^[2][3].

Volere

In dem von den Robertsons entwickelten Vorgehensmodell Volere existieren Anforderungsspezifikation, Stakeholder-Analyse, Bedarfsanalyse, Analyse der Priorisierung und die Aufzeichnung der elementaren Anforderungen ^[4].

Vorgehen

In allen oben genannten Modellen existieren die folgenden Schritte in der einen oder anderen Form. Dabei werden Anforderungen gesammelt (englisch elicitation), es soll durch Analyse ein gemeinsames Verständnis hergestellt werden, die Anforderungen müssen niedergeschrieben oder in Modellen niedergelegt, d. h. spezifiziert werden. Danach wird üblicherweise geprüft, ob das Ganze noch stimmig ist (englisch validation). Rund um diese Schritte existiert eine Verwaltung des Prozesses, das Management.

Sammeln, Analysieren

Beim Sammeln der Anforderungen (engl. elicitation) ist der Übersetzungsprozess zwischen Fachseite und Entwickler von besonderer Bedeutung. Folgende Kriterien sind zu erfüllen:

• vollständig – alle Anforderungen des Kunden müssen explizit beschrieben sein, es darf keine impliziten Annahmen des Kunden über das zu entwickelnde System geben.
• eindeutig definiert / abgegrenzt – präzise Definitionen helfen, Missverständnisse zwischen Entwickler und Auftraggeber zu vermeiden.
• verständlich beschrieben – damit sowohl der Auftraggeber als auch der Entwickler mit vertretbarem Aufwand die gesamte Anforderung lesen und verstehen können.
• atomar – es darf nur eine Anforderung pro Abschnitt oder Satz beschrieben sein. Das Kriterium für ein „Atom“ sollte die Entscheidbarkeit einer Anforderung sein.
• identifizierbar – jede Anforderung muss eindeutig identifizierbar sein (z. B. über eine Kennung oder Nummer).
• einheitlich dokumentiert – die Anforderungen und ihre Quellen sollten nicht in unterschiedlichen Dokumenten stehen oder unterschiedliche Strukturen haben.
• notwendig – gesetzliche Vorschriften sind unabdingbar.
• nachprüfbar – die Anforderungen sollten mit Abnahmekriterien verknüpft werden, damit bei der Abnahme geprüft werden kann, ob die Anforderungen erfüllt wurden. Testfälle werden aus den Abnahmekriterien abgeleitet. Siehe auch Verifizierung.
• rück- und vorwärtsverfolgbar – damit einerseits erkennbar ist, ob jede Anforderung vollständig erfüllt wurde und andererseits für jede implementierte Funktionalität erkennbar ist, aus welcher Anforderung sie resultiert, also nicht Überflüssiges entwickelt wird. Siehe Rückverfolgbarkeit (Anforderungsmanagement).
• Konsistenz – Konsistenz beschreibt den Grad, in dem die definierten Anforderungen untereinander widerspruchsfrei sind.

Das Ergebnis der Anforderungsaufnahme ist das Lastenheft.

Strukturierung und Abstimmung

Nach der Erfassung muss eine Strukturierung und Klassifizierung der Anforderungen vorgenommen werden. Damit erreicht man, dass die Anforderungen übersichtlicher werden. Dies wiederum erhöht das Verständnis von den Beziehungen zwischen den Anforderungen. Kriterien sind hierbei:

• abhängig – Anforderungen müssen daraufhin überprüft werden, ob sie sich nur gemeinsam realisieren lassen oder ob eine Anforderung die Voraussetzung für eine andere ist.
• zusammengehörig – Anforderungen, die fachlich-logisch zusammengehören, sollten nicht allein realisiert werden.
• rollenbezogen – jede Benutzergruppe hat ihre eigene Sicht auf die Anforderungen, die damit unterstützt werden soll. Siehe Benutzerrolle.

Weitere Strukturierungsmöglichkeiten sind

• Funktionale und nichtfunktionale Anforderungen
• Fachlich motivierte (fachliche und technische) und technisch motivierte (nur technische) Anforderungen.

Die so strukturierten Anforderungen müssen dann zwischen Kunde und Entwickler abgestimmt werden. Diese Abstimmung kann gegebenenfalls zu einem iterativen Prozess werden, der zur Verfeinerung der Anforderungen führt.

Prüfung und Bewertung

Nach der Strukturierung, zum Teil auch parallel dazu, erfolgt die Qualitätssicherung der Anforderungen nach diesen Qualitätsmerkmalen:

• korrekt – die Anforderungen müssen insbesondere widerspruchsfrei sein. Siehe Korrektheit (Informatik).
• machbar – die Anforderung muss realisierbar sein. Siehe Machbarkeit.
• notwendig – was nicht vom Auftraggeber gefordert wird, ist keine Anforderung.
• priorisiert – es muss erkennbar sein, welche Anforderungen am wichtigsten sind. Ziel der Priorisierung ist es, häufig benötigte Funktionen vor den weniger häufig benötigten bereitzustellen. Man erreicht es über eine Quantifizierung der Funktionszweige.
• nutzbar, nützlich – auch bei teilweiser Realisierung soll bereits ein produktives System entstehen.
• benutzerfreundlich – die Benutzerfreundlichkeit des Systems muss sichergestellt sein.

Das Ergebnis der Prüfung stellt die Basis für das Pflichtenheft dar.

Einzelnachweise

1. ↑ Alain Abran, James W. Moore (Hrsg.): SWEBOK: Guide to the Software Engineering Body of Knowledge. IEEE Computer Society, Los Alamitos, Kalifornien, USA 2004, ISBN 0-7695-2330-7, S. 2-2 (online ; Stand: 3. Juni 2007). 
2. ↑ CMMI Product Team; Software Engineering Institute, Carnegie Mellon (Hrsg.): CMMI® for Development, Version 1.2, Improving processes for better products. Pittsburgh, PA 15213-3890, USA 2006 (Requirements Development ; Stand: 2008-01-18). 
3. ↑ CMMI Product Team; Software Engineering Institute, Carnegie Mellon (Hrsg.): CMMI® for Development, Version 1.2, Improving processes for better products. Pittsburgh, PA 15213-3890, USA 2006 (Requirements Management ; Stand: 2008-01-18). 
4. ↑ http://www.volere.co.uk/books.htm

Weblinks

• Arbeitskreis „Requirements“ der GI/GChACM-Regionalgruppe München. Neben einer ausführlichen Literatur- und Linkliste sind hier auch die Vortragsfolien der monatlich stattfindenden Veranstaltungen zu finden.
• Fachgruppe „Requirements Engineering“ der Gesellschaft für Informatik
• Übersichtliche Einführung in die Analyse und Verwaltung von Anforderungen.
• RE-Tool-Übersicht mit vielen Merkmalen. Paper-Review-Site.
• International Requirements Engineering Conference Homepage der wichtigsten Konferenz im Bereich Requirements Engineering mit Links zu den jeweiligen Veröffentlichungen.
• Die Requirements Days und die ReConf sind die beiden deutschsprachigen Konferenzen, die sich mit dem Thema Requirements Engineering sowohl aus Sicht der Wissenschaft als auch aus Sicht der Industrie auseinandersetzen.

Literatur

• Christof Ebert: Systematisches Requirements Engineering und Management dpunkt.Verlag, Heidelberg, 2008, ISBN 978-3-89864-546-1
• Colin Hood, Simon Wiedemann, Stefan Fichtinger, Urte Pautz: Requirements Management: Interface Between Requirements Development and All Other Engineering Processes Springer, Berlin 2007, ISBN 3-540-47689-X
• Suzanne Robertson, James Robertson: Mastering the Requirements Process. Addison-Wesley Professional, Boston, Massachusetts 2nd Edition 2006, ISBN 0-321-41949-9
• Bruno Schienmann: Kontinuierliches Anforderungsmanagement: Prozesse – Techniken – Werkzeuge. Addison-Wesley, München 2001, ISBN 3-8273-1787-8
• Karl E. Wiegers: Software Requirements. Microsoft Press, Redmond, Washington 2nd Edition 2003, ISBN 0-7356-1879-8
• Chris Rupp & die SOPHISTen: Requirements Engineering und Management. Professionelle, iterative Anforderungsanalyse für die Praxis, Hanser 2007, ISBN 3-446-40509-7
• Klaus Pohl: Requirements Engineering: Grundlagen, Prinzipien, Techniken dpunkt.Verlag, Heidelberg, 2008, ISBN 3-898-64550-9