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1 要求シンポジウム 2013 山本修一郎 IPA/SEC 要求発展型開発 WG 主査名古屋大学情報連携統拢本部情報戦略室 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

2 概要 ISO/IEC 要求発展型開発ワーキング DEOS 研究プロジェクト 要求変化への対応プロセス 要求が変化する9つの理由 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

3 Systems and software engineering Life cycle processes Requirements engineering Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

4 要求管理 要求が静的であることはまれである 開発管理の観点から, 要求を確定することが望ましいけれども, それが可能になるのはまれである. 参考 ) ISO/IEC/IEEE 29148:2011, Systems and software engineering Life cycle processes Requirements engineering, 6.5 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

5 要求属性 要求属性 説明 識別子 優先順位 要求を一意に識別 要求の優先順位を定義 依存関係要求間の依存関係を記述. 修正時の影響範囲を特定. リスク出典根拠難易度種別 リスク分析手法を用いて, 潜在的な経済損失, 事業機会損失, 信用失墜, 環境への影響, 安全性, 健康問題, 法制度などへの帰結を判別 要求の発案者 要求を確立するための理由 要求を実現する上での難易度 要求意図と要求が表現する特性の種類. 機能要求, 性能要求, ユーザビリティ要求, インタフェース要求, 設計制約, プロセス要求, 非機能要求, 品質要求, ヒューマンファクタ要求 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

6 ISO/IEC/IEEE 29148:2011 ニーズ, ゴール, 目標 ステークホルダの意図 ステークホルダ要求工学 運用概念 システム運用概念 組織の観点 システムの観点 ステークホルダの公式要求 システム要求工学 システム要求 ソフトウェア要求工学 ソフトウェア要求 参考 ) ISO/IEC/IEEE 29148:2011, Systems and software engineering Life cycle processes Requirements engineering, Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

7 ステークホルダ要求 (StRS) の構成例 1. はじめに 2. 参考文献 章 3. ビジネスマネジメント要求 4. ビジネス運用要求 5. ユーザ要求 1.1 ビジネスの目的 1.2 ビジネスの範囲 1.3 ビジネスの概要 1.4 定義 1.5 ステークホルダ 3.1 ビジネス環境 3.2 ゴールと目標 3.3 ビジネスモデル 3.4 情報環境 節 4.1 ビジネスプロセス 4.2 ビジネス運用ポリシーと規則 4.3 ビジネス運用制約 4.4 ビジネス運用モード 4.5 ビジネス運用品質 4.6 ビジネス構造 6. 提案システムの概念 6.1 運用概念 6.2 運用シナリオ 7 プロジェクトの制約 8. 付録 8.1 Acronyms and abbreviations Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

8 システム要求 SyRS の構成例 1. はじめに 2. 参考文献 章 3. システム要求 4. 検証 節 1.1 システムの目的 1.2 システムの範囲 1.3 システム概要 システムのコンテクスト システム機能 ユーザ特性 1.4 定義 3.1 機能要求 3.2 操作性要求 3.3 性能要求 3.4 システムインタフェース 3.5 システム運用 3.6 システムモードと状態 3.7 物理特性 3.8 環境条件 3.9 システムセキュリティ 3.10 情報管理 3.11 ポリシーと法制度 3.12 システムライフサイクル継続 ( sustainment) 3.13 パッケージ化, ハンドリング, 出荷, 配送 5. 付録前提条件と依存関係 Acronyms and abbreviations Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

9 ソフトウェア要求仕様 SRS 構成例 1. はじめに 2. 参考文献 3. 具体要求 4. 検証 5. 付録 章 1.1 目的 1.2 範囲 1.3 製品概要 製品展望 製品機能 ユーザ特性 限界 1.4 定義 節 3.1 外部インタフェース 3.2 機能 3.3 操作性要求 3.4 性能要求 3.5 論理データベース要求 3.6 設計制約 3.7 ソフトウェアシステム属性 3.8 支援情報 5.1 前提条件と依存関係 5.2 Acronyms and abbreviations Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

10 要求構文の例 要求構文の型 [ 条件 ] [ 主体 ] が [ 対象 ] を [ 制約 ] [ 活動 ] する必要がある. [ 条件 ] [ 活動または制約 ] は [ 値 ] である必要がある. [ 主体 ] が [ 値条件 ] で [ 活動 ] する必要がある. 例 信号 x を受信したとき [ 条件 ], システムが [ 主体 ] 信号 x の受信ビットを [ 対象 ] 2 秒以内に [ 制約 ] 設定 [ 活動 ] する必要がある. 海の状態が 1 のとき [ 条件 ], レーダーシステムが目標を検知すべき範囲は [ 活動または制約 ] 100 nautical マイル [ 値 ] である. 必要がある. 請求書システムが [ 主体 ], 昇順 [ 値条件 ] で, 支払いが保留中の顧客請求書を表示 [ 活動 ] する必要がある. 参考 ) ISO/IEC/IEEE 29148: Requirements construct 注意 ) 日本語構文に合わせるために, 助詞を補うとともに, 語順を入れ替えている Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

11 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

12 要求発展型開発とは 背景 ビジネスニーズや社会システムのすばやい変化に対応できる情報システムの必要性が増加 ベースとなる既存の情報システムに改良を加えることにより, 新たなニーズに応える形態が増加 容易に保守できる情報システムを構築する必要性が増加 対応 1 迅速な変化への対応技術を採用 2 すでにあるもの再利用で変化に追随 3 変化が緩やかなベースとなる基盤と, 変化を想定した部品群を備えて変化に対応 4 ベースとなる情報システムの一部にすでにある仕組みを利用 5 影響範囲が特定された部品の取り換えや修正対応 6 テスト済みで保証されたサービスの利用 2 つの潮流 要求変化へ迅速に対応 新しいシステム基盤への移行 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

13 WG 活動概要 年度 活動概要 2010 保守性の高い情報システムの構築技術に関する調査 要求の変化に対応する情報システム構築技術の適用に関する調査 環境の変化に対応する情報システム構築技術の調査および課題の整理 参考 ) IPA/SEC, 要求発展型開発 WG 2011 年度活動報告書,2012 IPA/SEC, 要求発展型開発 WG 2012 年度活動報告書,2013( 予定 ) Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

14 要求発展型開発 WG 委員リスト 敬称略 氏名 所属 主査 山本修一郎 国立大学法人名古屋大学 委員 秋山浩一 富士ゼロックス株式会社 委員 小林茂憲 日本電気株式会社 委員 斎藤忍 株式会社エヌ ティ ティ データ 委員 白坂成功 慶應義塾大学大学院 委員 成瀬泰生 富士通株式会社 委員 古川正伸 株式会社東京証券取引所 委員 山本久好 日本アイ ビー エム株式会社 委員 鷲崎弘宜 学校法人早稲田大学 オブザーバ 青木保壽 富士通株式会社 オブザーバ 赤埴淳一 日本電信電話株式会社 オブザーバ 宮本祐子 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

15 WG スコープの発展 外部環境 組織 / 事業 業務運用 システム運用 システム ソフトウェア 市場動向法令と規則法的義務社会的責任技術基盤労働者人口競合製品標準と仕様公共の文化物理環境自然環境 ポリシー手順標準仕様ガイドライン領域技術組織文化 事業水準ステークホルダ要求 プロセス制約 方針規則運用モード品質業務構造 運用水準ステークホルダ要求 プロセス制約 方針規則品質運用構造 システム要求 制約 方針品質アーキテクチャ ソフトウェア要求 制約 方針品質アーキテクチャ 2012 年度 参考 )ISO/IEC/IEEE 年度 2010 年度 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

16 2012 年度の取り組み ステークホルダ要求に影響を不える 環境の変化 に着目することにより, 環境対応について議論 外部環境 組織 内部環境 変化 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

17 丌確実な未来の分類 レベル未来説明 確実に見通せる未来 A Clear-Enough Future 可能性が選択できる未来 Alternate Future 範囲が限定できる未来 A Range of Future まったく読めない未来 True Ambiguity ある程度の正確さで未来を予測可能 異なる複数のシナリオとして未来を予測可能 起こりうる未来を一定範囲内で特定可能 さまざまな丌確実性が相互作用し予測丌能レベル 4 の状況は稀であり 時間が経過するにつれ 他のレベルに移行 参考 ) ヒュー コートニー, 丌確実性時代の戦略思考, DIAMOND ハーバード ビジネス レビュー, July 2009 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

18 環境変化への姿勢 適応 環境 ソフトウェア 変化 留保 形成 参考 ) ヒュー コートニー, 丌確実性時代の戦略思考, DIAMOND ハーバード ビジネス レビュー, July 2009 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

19 主な検討内容 環境適応モデル 情報システム開発における環境適応モデル アシュアランスケース サービスデザイン 環境変化に対応するシステムに関する課題 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

20 VSM TOGAF-ADM ITIL DSPL DEOS 要求変更管理 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

21 VSM の再帰的構成 外部環境 将来環境 現在のシステム環境 局所環境 局所環境 1 1 S5 S4 S S1 方針管理 管理 S 適応 調整 実行 監督 参考 )Stafford Beer, DIAGNOSING THE SYSTEM For Organisations, 1985 ポリシー (S5) 組織全体方針の決定により, 現在と未来ならびに, 部分全体を均衡 インテリジェンス (S4) 外部環境の変化に対し S3 との相互作用により適応戦略的意思決定と危機管理 コントロール (S3) S1 を制御 S2 を監督システムの資源配置を維持責任体制の構築と制御 コーディネーション (S2) S1 及びシステム間を調整するための情報チャネル インプリメンテーション (S1) 対象システムの基本活動環境とのインタフェースを持つ Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

22 初期フェーズ アーキテクチャプリンシプル アーキテクチャ作成依頼 ADM フェーズと技法の関係 アーキテクチャ作成依頼 アーキテクチャビジョン ビジネスシナリオ変革即応性評価ビジネス要件 制約 要件管理 アーキテクチャ変更管理 モニタリングビジネス価値最大化 アーキテクチャ要件仕様アーキテクチャ定義文書 実装ガバナンス アーキテクチャ策定作業計画 ビジネスアーキテクチャ アーキテクチャコントラクトアーキテクチャ準拠性 移行プランニング 参考 ) THE Open GROUP, TOGAF V.9 A Pocket Guide, 2008 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto 2013 情報システムアーキテクチャ トランジションアーキテクチャ 移行計画コスト分析ビジネス価値割当 テクノロジアーキテクチャ 機会とソリューション ケイパビリティベースプランニング ABB SBB 再利用 BB 再利用可能ビルディングブロック アーキテクチャ ソリューション 22

23 ITIL のモニタ コントロールループ アウトプットをモニタリングし そのアウトプットを事前に定義された基準と比較し その比較に基づいて適切な処置を行う 基準 コントロール 比較 基準 基準 コントロール 比較 コントロール 比較 モニタ モニタ 入力 活動 出力 入力 活動 出力 参考 )ITIL2011 用語集, 要求発展型開発 WG 2012 年度活動報告書 23

24 DEOS プロセス 合意形成 変化対応サイクル 開発 要求抽出 リスク分析 ステークホルダ合意 設計 実装 検証 テスト 障害対応原因究明迅速対応未然回避 障害対応サイクル D-Case D-Script ディペンダビリティケース 合意記述データベース 予兆検知 障害発生 目的変化 環境変化 通常運用 説明責任遂行 参考 )Tokoro, Eds., Open Systems Dependability, CRC Press, 2012 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

25 動的ソフトウェアプロダクトライン 環境 M 監視 A 分析 受動 M 監視 A 分析 実体 K コンテクストモデル 製品モデル 実体知識 変化モデル 参照アーキテクチャモデル K 参照監視分析知識 領域知識 参照計画実行知識 領域 製品 E 実行 P 計画 能動 E 実行 P 計画 参考 )Bencomo, N.; Hallsteinsen, S.; Santana de Almeida, E., A View of the Dynamic Software Product Line Landscape, Vol. 45, No.10, Computer,pp.36-41, 2012 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

26 VSM による環境変化対応プロセスの比較 VSM TOGAF ADM DEOS プロセス ITIL MAP E-K SIDA ISO 9004:2009 S1 基本活動環境インタフェース 実装ガバナンス開発 通常運用活動 E 行動プロセス運用管理 S2 情報調整チャネルモニタリング 目的 環境変化予兆障害検知 モニタ M 感知監視, 測定 S3 S1 制御.S2 監督. 責任体制構築と制御 アーキテクチャ委員会 変化対応サイクル障害対応サイクル コントロール A 行動 資源運用管理分析, レビュー S4 環境変化適応. 戦略的判断と危機管理 機会と解決移行計画 説明責任遂行障害対応 比較 K 解釈 持続的成功のための運営管理 S5 部分と全体方針, 現在と未来のバランス アーキテクチャビジョン 要求マネジメント合意形成 基準 P 決定戦略及び方針 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

27 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

28 ディペンダブル オペレーティングシステム Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

29 DEOS プロジェクト ロードマップ 発展型 DEOS プロセス アーキテクチャの研究 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

30 名古屋大学の研究実施項目 D-Case 実証実験 発展型 DEOSプロセス開発 発展型 DEOSアーキテクチャ開発 国際実証実験のスキーム整備 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

31 D-Case の例 サービス運用レベルのマネジメント 前提条件 主張 説明 上位の主張を下位の主張に分解して説明 根拠 主張が成立する理由 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

32 ゴール指向とディペンダビリティケース 項目 ゴール指向要求工学 ディペンダビリティケース 用途 システム要求の獲得 システム要求の保証 分解 目的手段展開 前提と証拠への主張の説明分解 関係の方向 下位から上位 上位から下位 分解の種類 AND 分解とOR 分解 なし 分解の属性 肯定的と否定的 なし 関係の理由 分解関係に対する非機能要求 説明分解 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

33 最近の活動状況 D-Case 実証評価研究会 (2012 年 9 月設立 ) D-Case 講習会 説明会 Open Group DEOS 標準化活動 ET2012 展示 講演 2 nd International Workshop on Open Systems Dependability OMG 消費者機械標準化活動 D-Case Editorモジュール拡張試験実装 研究発表 (DSW, KBSE 研究会, 国際会議など ) Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

34 要求工学 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

35 D-Case 入門松野, 高井, 山本, 2012 編内容執筆者頁数 背景編 オープンシステム ディペンダビリティ要求工学概論ディペンダビリティ標準規格システムリスク分析 松野山本高井山本 基礎編 アシュアランスケース概論 D-Case 作成法 松野松野 応用編 D-Case 演習議論分解パターン D-Case エディタの使い方 山本山本松野 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

36 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

37 2 nd WOSD GSN の提案者 Tim Kelly ダラス テキサス 11 月 27 日 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

38 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

39 現代のシステムリスク 種別従来開発リスク 顧客対応リスク対象外訴訟リスク ビジネス継続性リスク システムリスク 対象外 要求, 設計, 実装, 試験独立検証確認なし コミュニケーションリスク 開発活動の妥当性証明リスク Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

40 金融系システム障害 故障信号に丌具合 1 メモリ障害発生 2 正常信号途絶 ハードエラー 5 停止 7 丌具合 ソフトエラー サーバ主要機 4 停止命令 8 停止信号発信丌能 サーバ予備機 3 自動起動 9 正常動作丌能 運用エラー 11 手動切り替え遅延 運用担当者 10 自動切り替え機能の動作状況を誤認識 参考 ) 日経新聞電子版,2012/2/10 2:00 予備機立上確認プログラム 6 予備機立上確認 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

41 要求変化対策の経済効果 経費 要求変化対策経費 経済的損失 貧弱 適切 豊富 要求変化対策 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

42 要求変化対応の限界 プロダクト ( システム, ソフトウェア ) だけで 要求変化に対応しようとしても限界がある プロセス ( 運用 ) についても 要求変化に備える必要がある Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

43 システム変化対応 D-Case 前提条件 正常系 例外系 丌測の事態への対応 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

44 要求状態管理モデル 開発時要求マネジメント 追加 抽出 合意形成 合意 削除 修正 目的変化 / 環境変化 1 実装 原因分析 逸脱 運用時要求マネジメント 合意形成 通常運用範囲の逸脱 2 迅速対応 通常運用 通常対応 1 目的環境変化対応サイクル 2 障害対応サイクル Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

45 現場で発生する要求への対応 サービスストラテジ サービスデザイン サービストランジション サービスオペレーション 事業関係管理 サービスレベル管理 サフ ライヤ管理セキュリティ管理継続性管理キャハ シティ管理可用性管理 要求変化への対応 継続的サービス改善 要求変化の検知 / 収集 問題管理 インシデント管理 イベント管理 要求実現 対応手順が明確に定義されているもの 運用活動 ( 機能 ) サービスの維持や復旧を目指すもの サービスデスク サービス内容変更を必要とするもの 現場の要求 現場の要求 現場の要求 現場の要求 現場の要求 現場の要求 Copyright 2013 FUJITSU LIMITED

46 要求構文を用いた要求変更管理 要求構成要素が変化した場合, 対応する要素を含む要求と, その要求に含まれる他の要求構成要素を特定することにより, 要求変更の影響範囲を分析できる 要求 主体活動対象 条件値条件値制約 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

47 要求変更管理 変更管理プロセス ISO/IEC/IEEE 変化水準プロセス 要求ベースラインの変化要求集合要求構成管理 要求状態管理要求の逸脱要求要求状態遷移 要求構文を用いた変更管理 2 階層適応型 MAPE-K 要求記述要素の変化要求要素変化要求追跡 環境と製品の変化コンポネント MAPE-K 発展と変革現状と将来のシステムの差異システム差異分析 TOGAF の ADM 現状と将来のエンタープライズアーキテクチャの差異 システム集合 ADM サイクル Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

48 要求変化の次元 変化要素追跡要求状態管理要求構成管理 システム集合 システム集合変化要素追跡 システム集合状態管理 システム集合構成管理 システム システム変化要素追跡 システム状態管理 システム構成管理 コンポネント コンポネント変化要素追跡 コンポネント状態管理 コンポネント構成管理 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

49 要求が変化する 9 つの理由 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

50 要求が変化する 9 つの理由 1. 外部環境の変化 2. 内部環境の変化 3. 要求定義完了基準の曖昧性 4. 知識の限界 5. 論証文化の丌足 6. 人工物の境界原理 7. 残余リスク 8. コミュニケーション丌足 9. プロジェクトの多様性 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

51 要求変化の構造 4 知識の限界 環境 8 コミュニケーション丌足 原因 変化 1 外部環境の変化 2 内部環境の変化 対策 顧客コミュニケーション 原因 管理 手段 要件リスク 対策 要求 6 人工物の境界原理 要件マネジメント 手段 管理 手段 7 残余リスク 手段要件レビュ 3 要求定義完了基準の曖昧性 要件保証 5 論証文化の丌足 9 プロジェクトの多様性 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

52 本質的なこと ( 根幹 ) だけが大事 剣法には固定した型というものはない, というのが武蔵の考えであった. 相手に応じて常に変化するというのが武蔵の考えで, だから武蔵は型にとらわれた柳生流を非難していた. 柳生流には大小六十二種の太刀数があって, 変化に応じたあらゆる太刀をあらかじめ学ばせようというのだが, 武蔵はこれを否定して, 変化は無限だからいくら型を教えても駄目であらゆる変化に応じる根幹だけが大事だと言って, その形式主義を非難したのである 出典 ) 坂口安吾, 青春論, 青空文庫, Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

53 Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

54 参考文献 [1] ISO/IEC/IEEE , Systems and software engineering Life cycle processes Requirements engineering, 2011 [2] ヒュー コートニー, 不確実性時代の戦略思考, DIAMOND ハーバード ビジネス レビュー, July 2009 [3] Stafford Beer, DIAGNOSING THE SYSTEM For Organisations, 1985 [4] THE Open GROUP, TOGAF V.9 A Pocket Guide, 2008 [5] ITIL2011 用語集 [6] IPA/SEC, 要求発展型開発 WG 2011 年度活動報告書,2012 sec.ipa.go.jp/reports/ / pdf [7] IPA/SEC, 要求発展型開発 WG 2012 年度活動報告書,2013( 予定 ) [8] Tokoro, Eds., Open Systems Dependability, CRC Press, 2012 [9] Bencomo, N.; Hallsteinsen, S.; Santana de Almeida, E., A View of the Dynamic Software Product Line Landscape, Vol. 45, No.10, Computer,pp.36-41, 2012 [10] DEOS 研究領域, [11] 山本修一郎, 要求工学, [12] 松野裕,, 高井利憲, 山本修一郎,D-Case 入門,~ ディペンダビリティ ケースを書いてみよう ~, ダイテックホールディング,2012 [13] D-Case, [14] 日経新聞電子版, 金融系システム障害 故障信号に不具合, 2012/2/10 2:00 [15] 坂口安吾, 青春論, 青空文庫, Copyright Prof. Dr. Shuichiro Yamamoto

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