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QualitätssicherungMi, 23. November 2005

VU Projektmanagement- Grundlagen und TechnikenRenate Motschnig, Kathrin Figl, Jürgen Mangler

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Mi, 23. November 2005 - Zeitplan

11.15 - 11.45 Vortrag Qualitätssicherung 11.45 - 12.15 Teampräsentationen (5,6,7)

12.15 - 12.45 Peer-reviews 12.45 - 13.00 Pause 13.00 - 13.15 Wiederholung des Vortrages 13.15 - 14.00 Abgabe der MsProject

Abgaben Mit Jürgen Mangler

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Einteilung der Zusatzaufgaben

Project & Process Manag. Summit: 30.11.Kurt Draxler, IBM: 14.12.Andreas Schabus, Microsoft: 11.01.Christoph Seiwald, BA-CA: 18.01.Markus Frantz, OMV:

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Projektmanagement Techniken - Verfahren und Techniken der Qualitätssicherung

Ziele des Abschnittes:• Begriffsklärung

• Motivation für Qualitätssicherung

• Organisation der Qualitätssicherung

• Erörtern diverser Maßnahmen der Qualitätssicherung

• konstruktive Maßnahmen

• analytische Maßnahmen, Kontrolle

• Aufzeigen der Gegenstände der Qualitätssicherung:

• Prozess

• Produkt

• Kontrolltechniken: genaue Diskussion einzelner Verfahren, insbesondere der Reviewtechnik

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Qualitätssicherung – Definition, Ziele Definition (IEEE 1982): (“quality assurance”)

Qualitätssicherung (QS) ist die Gesamtheit aller geplanten Maßnahmen und Hilfsmittel, die bewusst eingesetzt werden, um die Anforderungen an den Entwicklungs- und Pflegeprozess und an die Software zu erreichen.

Ziele:• Qualitätsplanung

• frühzeitige Fehlererkennung (Differenz zw. IST und SOLL)

• Reduktion der Projektkosten/Entwicklungszeit

• Sicherung von Qualitätsstandards bezüglich:• Prozess (z.B. Durchführung von Reviews)

• Produkt (z.B. Zuverlässigkeit, Portabilität, Dokumentation)

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Qualitätssicherung – Organisation, QP Organisation der QS:

• innerhalb eines Unternehmens: unabhängiges QS-Team

• berichtet dem Management direkt über der Projektleitung

• ist für die QS aller Projekte im Unternehmen zuständig Qualitätsplan (QS-Plan):

• für spezielles Projekt geschrieben

• dient als Vorgabe für die QS

• wird während der Planungsphase erstellt

• enthält alle ausgewählten QS-Maßnahmen für ein IS-Projekt

• definiert die erforderlichen Qualitätseigenschaften des Produktes und die Anforderungen an den SW-Prozeß

• legt fest, wie Obiges überprüft/gemessen werden kann

• Zweck: Rechtzeitige Planung und Abstimmung der QS-Aktivitäten

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Qualitätssicherung - Qualitätsplan Inhalt des Qualitätsplans (QP):

• Ziele der QS-Maßnahmen für das IS-Projekt

• vollständige Liste aller Dokumente, die im QP referenziert werden

• Management: Beschreibung der Organisation für die QS

• SW-Dokumentation: Auflistung aller Dokumente, die den SW-Prozess beschreiben sowie aller Reviews, Audits

• Festlegung von Standards, Verfahren und Konventionen

• Prüfplan: Prüfungsobjekte, Prüfungsart je Prüfungsobjekt

• Prüfungskriterien, Checklisten, verantwortliche Stellen,...

• SW-Konfigurationsmanagement

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Qualitätssicherung - Qualitätsplan

• Problem-Meldewesen und Korrekturmaßnahmen (“change management”), z.B. Änderungs-Auftragsformular und Schritte bei dessen Abarbeitung

• SW-Engineeringkonzept

• Codekontrolle

• Diverses, z.B. Datenträgerkontrolle, Lieferanten-kontrolle,...

genaue Erläuterungen zum QP und zur QS enthalten die ISO-Normen 8402, 9000 und 9004.

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Qualitätssicherung - MaßnahmenQS kennt zwei Arten von Maßnahmen: konstruktive Maßnahmen: Engineering von Qualität in

das Produkt

• Beispiele:

• Verwendung eines Gliederungsschemas zur Anforderungs-definition, um keinen Punkt auszulassen

• Einsatz moderner SW-Entwicklungsumgebungen

analytische Maßnahmen: nachträgliche Überprüfungen

• Beispiele:

• Testen, Verifikation

• Reviews

• Vorgabe von Standards und Richtlinien, deren Einhaltung geprüft wird (Anmerkung: auch konstruktiv einsetzbar)

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Qualitätssicherung – Standards 1 Annahme der QS:

• die Qualität des SW-Prozess beeinflußt direkt die Qualität des SW-Produktes

• dennoch: guter Prozeß ist keine Garantie für gutes Produkt Stütze der QS: Standards, Normen

Motivation:• fassen die geeignetsten Praktiken zusammen

• solches Wissen wird oft nur durch Versuch und Irrtum erworben

• jeder Standard sollte eine für das Unternehmen wertvolle “Weisheit” erfassen

• bieten einen Rahmen, auf dem der QS-Prozeß realisiert ist

• die Einhaltung der Standards soll sichergestellt werden

• ermöglichen Einheitlichkeit und Kontinuität der Arbeiten

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Qualitätssicherung – Standards 2

Nationale und Internationale Standards • existieren für Notation, Terminologie,

Programmiersprachen, etc.

• sind meist allgemein und bedürfen der Anpassung

QS-Standards für Organisationen• von QS-Teams entwickelt

• auf internationalen Standards aufbaut

• an nat. und internationale Standards angepasst

Standard-Handbuch• Zusammenfassung aller relevanten Standards

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Qualitätssicherung – Standards 3

Beispiele für Standards:

Produkt Standards: Prozess-Standards:

Formular für Design Review Ablauf eines Design Reviews

Dokument-Namensschema Einreichung von Dokumenten an das

Konfigurationsmanagement

Standard für C++ Programm Versions-Release-Prozeß

Format für Projektplan Projektauswahlverfahren

Änderungsantragsformular Prozess der Änderungskontrolle

Testbericht Testdurchführungsprozess

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Qualitätssicherung – Standards 4 um Probleme bei der Einhaltung von Standards zu

minimieren, soll die Organisation der QS sicherstellen, daß: • SW-Engineers an der Entwicklung der Standards beteiligt

sind • sie sollen die Motivation für die Notwendigkeit der Standards

verstehen

• sie sollten wissen, welche Standards als Richtlinien interpretiert werden können und welche Standards unter welchen Umständen vernachlässigbar sind

• das Standard-Handbuch geeignete Erklärungen für die den Standards zugrunde liegenden Entscheidungen enthält

• die Standards regelmäßig durchgesehen und aktualisiert werden, um neue Technologien zu berücksichtigen

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Qualitätssicherung – Standards 5

geeignete Tools verfügbar sind, die die Einhaltung von Standards wie z. B Formatierung, Nummerierung, etc. von Dokumenten unterstützen

zu Projektbeginn das QS-Team und die Projektleitung entscheiden, welche Standards • exakt eingehalten werden

• in modifizierter Form angewandt werden

• ignoriert werden können

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Qualitätssicherung - typische, phasenspezifische Aspekte Planungsphase:

• Qualitätsplanung• QS-Plan inkl. Prüfplan

Analysephase:• Prototyping• Requirements-Reviews und Walk-Throughs

Design:• Design-Reviews und Walk-Throughs• Einsatz von Metriken

Implementierung:• Testen• formale Verifikation• Code-Inspections

Wartung:• Konfigurationsmanagement• Versionskontrolle, etc.

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Qualitätssicherung - KontrollverfahrenÜberblick 1 Testen:

Testen ist der Prozeß, ein SW-Produkt durch manuelle oder automatisierte Hilfsmittel zu bewerten, um damit die Erfüllung der speziellen Anforderungen nachzuweisen.

Review:

Ein Review ist ein mehr oder weniger formal geplanter, strukturierter Analyse- und Bewertungsprozess, in dem Projektergebnisse einem Team von Gutachtern präsentiert und von diesem kommentiert oder genehmigt werden.Was unter welchem Aspekt wann “reviewed” wird, ist im Prüfplan eines Projektes festgelegt.

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Qualitätssicherung - KontrollverfahrenÜberblick 2 Audit:

Ein Audit ist eine Aktivität, bei der sowohl die Angemessenheit und Einhaltung vorgegebener Vorgehensweisen, Anweisungen und Standards als auch deren Wirksamkeit und Sinnhaftigkeit geprüft werden.

Code-Inspektion (nach Fagan, 1976, IBM):Die Code-Inspektion hat zum Ziel, die Qualität der SW sowie die Leistung der Programmierer zu steigern, indem die Schnittstellen, die Ablaufstruktur, der Codierstandard, etc. überprüft werden.

hier werden genauer besprochen:• technischer Review (z.B. Design-Review)

• Projektreview

• Projektaudit

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Qualitätssicherung – Techn. Review 1 Technischer Review Gegenstand des Reviews: “Prüfobjekt”:

• Anforderungsspezifikation oder• Design (Entwurf) oder• Code oder div. technische/organisatorische Konzepte

Ziele:• frühzeitige Fehlererkennung• Minimieren von Fehlern• Optimierung der Vollständigkeit• Verbesserung der Verständlichkeit

Voraussetzungen:• Gutachter müssen die Methodik, nach der das Prüfobjekt erstellt wurde,

kennen• verwendete Standards/Richtlinien sind zu referenzieren • der Fragenkatalog/die Aspekte, nach welchen geprüft wird, müssen

schriftlich festgelegt sein ...

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Qualitätssicherung - Techn. Review 2 Prozess eines technischen Reviews:

selektiereReview-Team

bestimme Ortund Zeit

verteileUnterlagen

halte Review-Sitzung ab

notiere Aktionen undführe Änderungen durch

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Qualitätssicherung - Techn. Review 3Kommentare zum Vorgehen bei technischen Reviews: ad Reviewteam:

• Projektleiter bestimmt Gutachter, falls diese nicht schon vergegeben sind

• das Reviewteam soll einige Projektmitarbeiter (3-4) mit großem, heterogenem Wissensspektrum beinhalten

ad Verteilung der Unterlagen:• muß rechtzeitig, allenfalls nach Fertigstellung der Dokumente

geschehen, damit eine ausführliche Vorbereitung möglich ist ad Reviewsitzung: (max. 2 Stunden)

• ein Mitglied des Reviewteams wird zum/zur Vorsitzenden ge-wählt und ist für die Organisation des Reviews verantwortlich

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Qualitätssicherung - Techn. Review 4• ein anderes Mitglied wird mit der Schriftführung betraut und ist für die

Aufzeichnung aller während der Sitzung gefällten Entscheidungen verantwortlich

• der Autor des Prüfobjektes führt das Reviewteam durch das Dokument (Vorlesen, Präsentation, ...): “Walk-Through”

• das Team notiert Probleme, Inkonsistenzen und stellt Fragen;vorerst werden keine Lösungsversuche unternommen!

ad Abschluss - Nachbearbeitung:• Nach Abschluß des Walk-Through werden alle Kommentare

durchgegangen

• einige können unzutreffend sein und werden verworfen

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Qualitätssicherung - Techn. Review 5 Alle anderen werden einer der folgenden Kategorien

zugeordnet, zum Beispiel:• (K1) Problem vernachläßigbar, keine Aktion

• (K2) gebe Autor (z.B. Designer) zur Korrektur

• (K3) überdenke Teilentwurf neu; Änderungen betreffen andere Teile des Entwurfs (der Analyse,...)

Treffen zwischen betroffenen Personen wird vereinbart Formulare betreffend Aktionen und Kommentare werden von Autor

und Vorsitzendem unterfertigt und als Teil der Projektdokumentation abgelegt

Der/die Vorsitzende ist für die Durchführung der Änderungen verantwortlich

falls nur kleine Probleme auftreten, kann von einem weiteren Review abgesehen werden

bei größeren Problemen wird ein weiterer Review anberaumt, ggf. werden Betroffene verständigt

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Qualitätssicherung – Projektreview 1

Projektreview (Management-Review): Gegenstand des Reviews und Bedeutung:

• “Standortbestimmung” aus bestimmtem Blickwinkel

• Kontrolle des Sachfortschritts, der Termine, Kosten, etc.

• unter Beibeziehung der technischen Reviewberichte, Testberichte, Auditberichte,...;

Zeitpunkt der Durchführung:nach Phasenende oder in speziellen Situationen wieWechsel des Projektleiters, Auftraggeber-Probleme,...

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Qualitätssicherung - Projektreview 2 Zusammensetzung des Reviewteams:

Gutachter, Moderator, Projektleiter, Vorgesetzter des Projektleiters, Projektmitarbeiter

Voraussetzungen:• die Anforderungen an das Projektmanagement liegen in

meßbarer Form vor (s. Pflichtenheft des PM)• Definition der Ziele des Reviews - was soll erreicht

werden?• Vorliegen quantifizierter System- und Abwicklungsziele• Bereitschaft zur Verwertung der Ergebnisse

Ablauf:• etwas weniger formal als bei technischen Reviews, da

größere Komplexität der Fragestellungen

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Qualitätssicherung - Projektreview 3 Prozess eines Projektreviews:

Planungssitzungabhalten

Reviewvorbereiten

Reviewsitzungabhalten

analysiereErgebnisse

setze erlasseneMaßnahmen um

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Qualitätssicherung - Projektreview 4

Kommentare zu den Schritten von Projektreviews: ad Planungssitzung:

• es wird festgelegt, wann, wo, wer, wie, wen/was kontrolliert• Zielfestlegung

ad Vorbereitung:• soll max. 2 Wochen dauern, während welcher noch offene

Arbeiten abgeschlossen/überarbeitet werden können• Gutachter formulieren Fragen und erstellen Checklisten• Projektteam aktualisiert Ergebnisse, bereitet Dokumente

vor• Projektleiter stellt Präsentation zusammen• Moderator informiert alle Verantwortlichen offiziell

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Qualitätssicherung - Projektreview 5 ad Durchführung:

• Projektleiter/Mitarbeiter präsentieren Projektstatus• Gutachter stellen Fragen bzgl. der Präsentation• Gutachter stellen Zusatzfragen gemäß Checklisten• Konklusionen ziehen in gemeinsamem Gespräch• Risikobeurteilung• Festlegen des weiteren Vorgehens durch Projektleiter-

Vorgesetzten in Abstimmung mit dem Projektleiter ad Analyse der Ergebnisse:

• Dauer: max. eine Woche• Gutachter analysieren die Ergebnisse der Sitzung und

entwerfen Maßnahmen zur Problemlösung in zwei Berichten:

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Qualitätssicherung - Projektreview 6 Review-Bericht - Inhalt:

• technische Sachverhalte

• Risikobeurteilung

• Empfehlung korrektiver Maßnahmen

• zu treffende Entscheidungen Aktionsplan:

• soll die Durchsetzung der getroffenen Phasenentscheidungen und/oder Qualitätsmängelbehebungen gewährleisten

• ggf. Änderung von Prioritäten, Terminen, Budgets, Aufgabenumverteilung Dokumente werden der zuständigen Instanz (Kontrollausschuß,

Auftraggeber,...) zwecks Entscheidung über das weitere Vorgehen übermittelt

ad Umsetzung: Projektleiter modifiziert den Projektplan und führt das Projekt gemäß der neuen Planung weiter.

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Qualitätssicherung – Projektaudit 1Projektaudit:

Ziel: Beurteilung der Qualität des Projektabwicklungs-Verfahrens• Konformität des SW-Prozesses mit Vorgaben• Vollständigkeit, Effektivität des SW-Prozesses• Praktiken, Leistungen des Managements

Ablauf: Planungsphase:

• Einführungsgespräch unter Leitung des Qualitätsauditors• Teamzusammensetzung ähnlich Projektreview• Festlegen von Termin, Ort, Ablauf, Aufgaben, Ziele,...• Zusammentragen von Vorbereitungsmaterial wie

vorhandene Projektkennwerte, Checklisten, Projekthandbuch, QS-Richtlinien, etc.

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Qualitätssicherung – Projektaudit 2 Analysephase:

Beantwortung von Fragen wie z. B.:• Werden aktuelle QS-Richtlinien befolgt?

• Wurde in der Projektabwicklung gemäß der vorgegebenen Verfahren gearbeitet?

• Entsprechen die Ergebnisse den geforderten Werten, z.B. bzgl. Vollständigkeit, Formalität

• Entsprechen die Projektplandaten den Projektkennwerten?

• Entspricht die Wirksamkeit der eingesetzten Methoden und Werkzeuge den definierten Vorstellungen?

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Qualitätssicherung – Projektaudit 3

Auditsitzung: (Leitung: Auditleiter)• Beurteilung aller aufgeführten Analysedaten

• Ordnung von Negativ- und Positivwerten und Herausfinden von deren systembedingten Ursachen

• Erstellung eines Auditberichts mit Feststellungen und für notwendig erachteten, besprochenen Maßnahmen

Prozeßintegration:• Weiterleitung des Auditberichts zum Projektreviewteam

• Besprechung der empfohlenen Maßnahmen im Rahmen des nächsten Projektreviews;

• Integration der notwendigen Maßnahmen in den weiteren SW-Prozess

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Qualitätssicherung - ISO 9000 1

ISO: International Organization for Standardization ISO 9000: Serie internationaler Qualitätsstandards;

Standards betreffen allgemein:• das Qualitätsmanagementsystem;

• den Prozeß der Produktion von Produkten. ISO 9000 stellt eine Menge von Anforderungen an das

Qualitätsmanagementsystem die sicherstellen sollen, daß der beschrittene Prozeß imstande ist, konsistent Produkte zu produzieren, die die Erwartungen der Kunden erfüllen.

Spezialisierung durch Richtlinien für Software Produkte:ISO 9000-3

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Qualitätssicherung - ISO 9000 2 Aufbau der Standards:

ISO 9000: “Quality systems - Quality management and quality assurance - guidelines for selection and use”;ISO 9001: deckt gesamten Lebenszyklus ab - siehe Skizze:

(Schmauch, ISO 9000,Abb. 1.4, S. 9)

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Motivation für das Erfüllen der ISO 9000 Standards:“Qualitätsstempel” für Produkte, die durch einen ISO 9000 kompatiblen Prozess entwickelt wurden;

ISO 9000 Registrierung (Zertifizierung):• Falls ein Unternehmen die ISO 9000 Standards erfüllt, kann

es sich registrieren lassen.• Registrierung erfolgt durch einen unabhängigen Auditor;• dann: ständige Kontrollen.

Nutzen der Registrierung: • Wettbewerbsvorteil• Fundierung für Qualitätsprodukte • Produktivitätssteigerung

ISO 9000 schreibt allgemein vor, was gemacht werden muß, nicht wie es zu erfolgen hat!

Qualitätssicherung - ISO 9000 3

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Übersicht über die

Elemente von ISO 9001:

(Schmauch, S. 15)

Qualitätssicherung - ISO 9000 4

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Beispiele zweier ISO 9001 Standard Elemente:4.4 Design control:“You must have procedures for controlling and verifying the design output to ensure that specified requirements will be met. You are also required to plan each stage of the development activity, plan and carry out design reviews, assign the design verification to qualified personnel, and have defined procedures for controlling design changes.”4.16 Quality records:“You must identify and keep records to demonstrate achievement of product quality and effective operation of your quality system.”

Qualitätssicherung - ISO 9000 5

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Peer-reviews

Jeweils 2 Teams (ein 3er Team) Bisherige Unterlagen des Partnerteams

durchgehen und Reviewliste ausfüllen• Bitte auch konstruktive Verbesserungs-vorschläge

dazu überlegen

• Auch positives Feedback geben

• Ca. 20 min Zeit

Danach Besprechung mit Partnerteam „Reviewunterlagen“ abgeben

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Aufgabe bis nächste Woche Vorgehensmodell - Projektstruktur Festlegung des Vorgehensmodells;

Vorschlag: Anwendung des evolutionären Modells mit 2-4 Stufen oder des Unified Process (UP)

Erstellung des (ersten) Projektstrukturplans, bis zur Ebene grober Arbeitspakete, Bsp:

• Entwurf des Subsystems "Prüfungsanmeldung über das www"

• Abnahme des Subsystems „Informationsabruf" Der Projektstrukturplan kann durch Überlagerung der

Produktstruktur mit dem Vorgehensmodell abgeleitet werden.

Erstellung eines ersten, groben Netzplans.

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Wiederholung

Zuerst versuchen selbstständig zu lösen Dann Austausch im Team Kontrolle mit Folien Vergleich mit richtigen Lösungen