Prof. Dr. Gerhard Schmidt pres. by H.-J. Steffens Software Engineering SS 2009Folie 1 Die Planungsphase Ziele Überblick Aktivitäten Lastenheft Normenrecherche

Software Engineering SS 2009 Folie 1Prof. Dr. Gerhard Schmidtpres. by H.-J. Steffens

Die Planungsphase

• Ziele

• Überblick

• Aktivitäten

• Lastenheft

• Normenrecherche

• Projektkalkulation

• Methoden zur Aufwandsschätzung

• Function Point-Methode

• Projektplanung


Ziele der Planungsphase

• Grobe Definition der Software inkl. Hauptanforderungen und -funktionen (Lastenheft)

• Normenrecherche (Checkliste: „Betroffene Normen“)

• Machbarkeit (Machbarkeitsstudie)

• Ressourcenmanagement (Ressourcenplan)

• Risikomanagement (Risikoplan)

• Kostenermittlung (Kostenplan, Geschäftsplan)

• Zeit- und Kapazitätsmanagement (Kapazitätsplan)

• Projektmanagement (Projektplan)


Die Planungsphase

Übersicht

Planung

Lastenheft

Glossar

Projekt-kalkulation

. . .

Vorgaben desAuftraggebers

Projektleiter

Anwendungs-spezialist

Auftraggeber

Beteiligte (Rollen) Aktivität Input

Output(Ergebnisse)

ExterneVorgaben / Gesetze

Gesetzgeber


Rollen und Verantwortlichkeiten

• Auftraggeber:– Vorgabe der Anforderungen

– Abnahme der erstellten Dokumente

– Entscheidung über Projekt / endgültige Auftragserteilung

• Projektleiter:– Verantwortlich für Lastenheft

– Projektkalkulation

– Projektplanung

• Anwendungsspezialist– Erstellung Lastenheft

– Erstellung Glossar

– Mitwirkung bei Projektkalkulation und -planung


Produkt auswählen

• Auswahl aus verschiedenen Projektideen

• Klärung der prinzipiellen Aufgabenstellung

• Auswahl der grundlegenden Lösungsvarianten, z. B.– Erweiterung bestehender Altsysteme

– Nutzung und Erweiterung von Standardsoftware

– Individualentwicklung

– Entwicklung eines Softwareproduktes


Die Machbarkeitsprüfung

• Prüfung der fachlichen Durchführbarkeit– Softwaretechnische Realisierbarkeit

– Verfügbarkeit geeigneter Ressourcen (Hardware, Software)

• Prüfung alternativer Lösungsvorschläge– Z. B. Kauf von Standardsoftware, externe Vergabe

• Prüfung der Ressourcen (Ressourcenmanagement)– Verfügbarkeit der entsprechend qualifizierten Mitarbeiter

– Verfügbarkeit von Infrastruktur, Zeit, Geld, Zusatz-Hard-, Software


Die Machbarkeitsprüfung

• Prüfen der Risiken

• Aufwands- und Terminschätzung

• Wirtschaftlichkeitsbetrachtung– Interne Projekte: z. B. Gegenüberstellung von Einsparungen und

Projektkosten/laufenden Kosten

– Erstellung von Produkten: Gegenüberstellung von voraussichtlichen Einnahmen und Kosten


Das Lastenheft

• Auch als Grobes Pflichtenheft bezeichnet

• Enthält eine Zusammenfassung aller fachlichen Basisanforderungen, die die zu entwickelnde Software aus Auftraggeber-Sicht erfüllen muss

• Adressaten:– Auftraggeber (extern oder intern)

– Auftragnehmer: Projektleiter, Anwendungsspezialist

• Umfang: wenige Seiten (keine Details!)

• Dokumentform: z.B. formlose Sammlung von Produktanforderungen


Gliederungsvorschlag für Lastenheft

• Zielbestimmung: – Bestimmung der Ziele, die mit dem Einsatz des Produktes erreicht werden

sollen

• Produkteinsatz– Anwendungsbereiche und Zielgruppen

• Produktfunktionen– Hauptfunktionen aus Auftraggebersicht (grobe Beschreibung)

– Typische Arbeitsabläufe

– keine Details

– Hier können bereits Use Case Diagramme genutzt werden


Gliederungsvorschlag für Lastenheft

• Produktdaten– Langfristig zu sichernde Hauptdaten, voraussichtlicher Umfang

• Produktleistungen– Z. B. hinsichtlich Zeit und Genauigkeit

• Qualitätsanforderungen– Erforderliche Qualitätsstufen für die wichtigsten Qualitätskriterien

– Akzeptanzkriterien für Qualitätsmerkmale

• Ergänzungen:– zusätzliche Anforderungen, Einschränkungen, Rahmenbedingungen,

mitgeltende Unterlagen, bestehende Produkte


Glossar (Begriffslexikon)

• Definiert alle wichtigen Fachbegriffe, die zur Beschreibung des Produktes benötigt werden

• Dient der Nutzung einer einheitlichen Terminologie und der Schaffung eines einheitlichen Verständnisses im gesamten Projektteam

• Wird während des Projektes laufend erweitert

• Beispiele:– Definition der Akteure

– Fachbegriffe der Branche und des Anwendungsbereichs

– Bezeichnung für Module und Teilsysteme

– ...

• Wird später auch für die Dokumentation und Online-Hilfe benutzt und weiter gepflegt


Normen und Normenrecherche

• Alle Normen mit „EN“ im Namen sind sog. harmonisierte Normen (gelten EU-weit). Diese Normen sind verpflichtend!

• Für die Einhaltung ist der Hersteller verantwortlich

• Beispiel: – DIN EN 60601-1: „Allgemeine Festlegung für die Sicherheit medizinisch

elektrischer Geräte

– DIN EN 60601-1-1: Anforderungen an med. Systeme (Kombination von Geräten)

– DIN EN 60601-1- 4: Anforderungen für „PEMS“ (programmierbare, elektrische, medizinische Systeme)

• Recherche bei www.beuth.de (Monopol)

• zutreffende Normen recherchieren (Updates!)

• Norminhalte prüfen Checkliste „Betroffene Normen“


Projekt kalkulieren

• Abschätzung des erforderlichen Aufwandes– Dauer

– Mitarbeiter

– externer Zukauf an Dienstleistungen

– Hilfsmittel (Computer, gekaufte Software, sonst. Hardware)

– Ressourcen

– Kosten

• Prinzipiell ist für die Aufwandschätzung sehr viel Erfahrung notwendig

• Wichtig:– Genug Aufwand für Nebentätigkeiten einrechnen,

wie Projektmanagement, Versionsverwaltung, Qualitätssicherung


Entwicklungskosten

• Wichtigste Kostenarten:– Personalkosten (bei Weitem der größte Posten)

– Lizenzkosten für zugekaufte Softwarekomponenten

– Anteilige Kosten für Entwicklungsumgebung (Hardware, Softwaretools)

– Auslagerung / Zukauf von Entwicklungsleistungen

– externe Prüfungen

– Recherchekosten (Normenrecherche, Urheberrechte, Patente...)

– Sonstiges (Büromaterial, Reisekosten, etc.)


Verfahren zur Aufwandsschätzung

• Analogiemethode– Vergleich mit anderen Projekten

• Multiplikatormethode– Zerlegen des Projekts in Einzel-Bausteine, Abschätzung des Aufwandes für

Einzelbausteine

• Gewichtungsmethode– Identifizieren von Aufwandstreibern (Funktionsmerkmale)

– Berechnung des Aufwandes mittels Formel (z. B. Function Point)

• Prozentsatzmethode– Detaillierte Schätzung einer (Teil-)Phase (bzw. Daten einer bereits abgelaufenen

Phase)

– Hochrechnen auf Gesamtaufwand


Einflussfaktoren für Aufwandsschätzung

• Das magische Quadrat

Quantität

KostenEntwicklungsdauer

KonstanteFläche desVierecks:Produktivitätdes Teams

Beispiel:Reduzierung derEntwicklungszeitund Erhöhung derQualität ist möglich,Wenn die Quantitätreduziert und dieKosten erhöht werden.

- -

++

Das magische Quadrat

Qualität


Bestimmung der Einflussfaktoren

• Quantität– Anzahl Programmzeilen (Lines of Code, LOC)

• Problematisch, da nur Implementierung berücksichtigt,

• Definition einer Zeile schwierig, Abhängig von Programmiersprache

– Funktions- und Datenumfang• Wird schon frühzeitig festgelegt

• Unabhängig von einer Programmiersprache

• Zusätzlich Berücksichtigung von Komplexitätsmaßen

• Qualität– Höhere Qualitätsanforderungen erhöhen den Aufwand

– Bewertung von Qualitätsmerkmalen mit Kennzahlen


Bestimmung der Einflussfaktoren

• Entwicklungsdauer– Bei kürzerer Entwicklungsdauer steigt die Zahl der benötigten Mitarbeiter. Durch

erhöhten Kommunikationsaufwand sinkt deren Produktivität. Damit steigt der Aufwand.

• Kosten– Ändern sich die anderen Faktoren beim magischen Quadrat, hat dies unmittelbar

Auswirkungen auf die Kosten

– Umgekehrt kann durch den Einsatz finanzieller Mittel die Situation der anderen Merkmale verbessert / verschlechtert werden.


Optimale Entwicklungsdauer

Optimale Entwicklungsdauer

= 2,5 * (Aufwand in MM) [Monate]s

mit: s = 0,38 für Stapel-Systemes = 0,35 für Dialog-Systemes = 0,32 für Echtzeit-Systeme

(MM: Mitarbeitermonate)

Beispiel:Dialogsystem, Aufwand geschätzt 9 Monate

Dauer = 2,5 * 9 0,35 = 5,3 Monate

Größe des Entwicklungsteams:9 MM / 5,3 Monate = 1,7 Mitarbeiter (also ca. 2)

Faustregel:


Beispiel: Function Point-Methode

5. Einflussfaktoren (z. B. Komplexität, GUI-Anforderungen, Erfahrung) nach einem Schema mit Punkten bewerten (z. B. 0-5)

6. Summe der bewerteten Einflussfaktoren bilden

7. Bewertungsfaktor berechnen (obige Summe / 100 + 0,7)

8. Multiplizieren (ergibt bewertete Function Points)9. Zur Punktzahl gehörender

Aufwand aus Tabelle ablesen

1. Kategorisierung jederAnforderung, z. B. Eingabedaten, Ausgabe-daten, Abfragen

2. Klassifizierung jederAnforderung: einfach, mittel, komplex

3. Gewichtungsfaktor für jede Anforderung (aus Tabelle)

4. Gewichtete Summe bilden


Beispiel: Function Point-Methode

• Wird in verschiedenen Projektphasen wiederholt– Anforderungen und Einflussfaktoren besser bekannt

– Abschätzung wird genauer

• Tatsächlich gemessene Aufwände dienen dazu, die verwendeten Tabellen zu verbessern


Projekt planen

• Zeitplan– Bestimmung und Terminierung der Einzelaktivitäten incl. Ergebnissen,

Verantwortlichkeiten, Ressourcen

– Festlegung von Meilensteinen

• Qualitätsplan– Qualitätsmaßnahmen und –standards im Projekt

• Validierungsplan– Methoden, Ressourcen und Zeitplan zur Systemvalidierung

• Konfigurationsmanagementplan– Konfigurationsmanagementprozeduren und -strukturen

• Wartungsplan– Wartungsanforderungen und Aktivitäten


Projekt planen

• Personalentwicklungsplan– Weiterbildung der Projektmitarbeiter

• Kostenplan– Ermittlung aller anfallender Kosten

– Eingabe: • Daten aus anderen Plänen

• Marktgegebenheiten

• betriebswirtschaftliche Größen, z. B. kalkulatorische Zinsen, Mittel für die Geldbeschaffung, ...


Bemerkungen zur Planungsphase

• Es gibt keine einheitliche Vorgehensweise und Terminologie für die Planungsphase

• Konkrete Durchführung der Planung hängt sehr stark von firmenindividuellen Rahmenbedingungen ab

• Konkrete Durchführung der Planung hängt vom konkreten Projekt ab

• Die Vorgehensweise bei der Planungsdurchführung sollte nach im Vorfeld festgelegten Verfahren ablaufen und dokumentiert werden (Verfahrensanweisung).

• Bei firmeninternen Projekten ist das Ergebnis der Planungsphase i. d. R. ein interner Projektantrag, über den dann entschieden wird.

• Auch bei firmeninternen Projekten kann auf die Planungsphase inklusiver der zugehörigen Dokumentation nicht verzichtet werden.


Bemerkungen zur Planungsphase

• Dokumentation der Ergebnisse der Planungsphase ist unverzichtbar

• Abstimmung der Dokumente mit den beteiligten Akteuren ist Voraussetzung für eine Reibungsfreie Durchführung

• Definierte Marken für „Reviews“ in der Planungsdurchführung erleichtern die Dokumentationsdisziplin

• Häufig stellen die Ergebnisse der Planungsphase die Grundlagen für ein Angebot einer Softwarefirma dar.In diesem Fall wird der Auftrag erst im Anschluss an die Planungsphase erteilt.


Zusammenfassung

• Ziele der Planungsphase sind die grobe Definition der Software, die Ermittlung von Dauern und Aufwänden, die Klärung der Machbarkeit und die Entscheidung über das weitere Vorgehen

• Sie umfasst die Produktauswahl, das Erstellen des Lastenhefts, die Prüfung der Machbarkeit, die Kalkulation und die Planung des Projektes

• Das Lastenheft fasst die fachlichen Anforderungen aus Auftraggebersicht grob zusammen

• Die erforderlichen Aufwände können z. B. mit Hilfe der Analogiemethode, der Multiplikatormethode, der Gewichtungsmethode oder der Prozentsatzmethode ermittelt werden


Zusammenfassung

• Bei der Function Point Methode werden die einzelnen Anforderungen sowie zusätzliche Einflussfaktoren bewertet und auf Grundlage empirischer Daten in Aufwände umgerechnet

• Planungsergebnisse müssen dokumentiert werden

• Die Vorgehensweise der Planungsphase sollte im Unternehmen dokumentiert sein

• Die Vorgehensweise sollte „Review“ enthalten

Documents

Prof. Dr. Gerhard Schmidt pres. by H.-J. Steffens Software Engineering SS 2009Folie 1 Die Planungsphase Ziele Überblick Aktivitäten Lastenheft Normenrecherche