Die folgende Ausarbeitung präsentiert ein Modell, das eine Aufwandsabschätzung für zukünftig zu implementierende Funktionen eines SW Systems ermöglichen soll. Die Aufwandsabschätzung bestimmter SW-Komponenten findet auf der Grundlage von so genannten "Use Cases" statt, die aus der Requirementsanalyse des SW Engineering Prozesses entstammen. Hierbei werden nicht Use Case Modelle, die eher über den Umfang eines kompletten Systems Auskunft geben, sondern die in natürlicher Sprache beschriebenen Funktionalitäten eines Systems, betrachtet. Die Bewertung eines einzelnen Use Case soll in Anlehnung an die von Gustav Karner im Jahre 1993 entwickelte UCP-Methode erfolgen. Diese wurde in der Vergangenheit bereits mehrmals zur Abschätzung des Umfanges von SW Projekten erfolgreich eingesetzt. Des Weiteren werden zur Abschätzung des Aufwands Aspekte der Ähnlichkeit von SW-Komponenten berücksichtigt, sofern diese im Rahmen einer Requirementsanalyse definiert werden können. Darüber hinaus wird eine Simulation und Beurteilung der Methodik den Auswahl- und Beurteilungsmechanismus verdeutlichen und auf Schwachpunkte der Systematik hinweisen. Abschließend liefert eine vorgestellte Idee einen Vorschlag, wie dieses Konzept toolbasiert umzusetzen ist.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Anforderungen an den Leser
1.3 Aufbau der Arbeit
2 Wiederverwendung von SW-Komponenten
2.1 Begriffsklärungen
2.1.1 Begriff der SW-Komponente
2.1.2 Begriff der Wiederverwendung
2.2 Ziele der Wiederverwendung
2.3 Facetten der Wiederverwendung
2.4 Arten der Wiederverwendung
2.4.1 Ad Hoc-Wiederverwendung
2.4.2 Geplante Wiederverwendung
2.4.2.1 Generative Wiederverwendung
2.4.2.2 Kompositionelle Wiederverwendung
3 Use Cases
3.1 Einordnung von Use Cases in den SW Engineering Prozess
3.2 Zweck und Aufgaben von Use Cases
3.3 Aufbau von Use Cases
3.3.1 Allgemeines
3.3.2 Akteure und Ziele
3.3.3 Standardablauf
3.3.4 Alternativablauf
3.3.5 Beziehungen zwischen Use Cases
3.3.6 Aufbau von Use Cases bei der VW-Bank
3.4 Use Cases und UML
3.4.1 Allgemeines
3.4.2 Grafischer Aufbau eines Use Case Model
3.4.3 Generalisierung/Spezialisierung
3.5 Ein Use Case Problem liegt im Detail
4 Aufwandsabschätzung bei SW Projekten
4.1 Überblick über vorhandene Modelle
4.2 Abschätzung von Projektaufwand mittels UCP-Methode
4.3 Beurteilung der UCP-Methode
5 Use Case basierte Wiederverwendung von SW-Komponenten bei der Volkswagen Bank
5.1 Analyse der Ausgangssituation
5.1.1 Beschreibung von SEP (VW Richtlinie zur SW Entwicklung)
5.1.1.1 SEP als Konzernstrategie
5.1.1.2 Modellbeschreibung
5.1.2 SW-Entwicklung auf der Grundlage von Use Cases
5.1.2.1 Beschreibung des Ist-Zustands
5.1.2.2 Vorzunehmende Veränderungen
5.1.3 Beschreibung der Produkte der Volkswagen-Bank, I-SEP
5.2 Generelles zur Beschreibung der Systematik zur Aufwands- und Wiederverwendungsabschätzung von SW-Komponenten
5.2.1 Vorstellung des Konzepts als Metaprozess
5.2.2 Einordnung des Konzepts anhand bereits vorhandener Ansätze
5.2.3 Durchführung von Entwicklerinterviews
5.3 Vorstellung des Konzepts im Detail
5.3.1 Idee
5.3.2 Vorbedingungen
5.3.3 Entscheidungsgrundlage
5.3.4 Bewertung der Elemente eines Use Case
5.3.5 Suche nach einem "ähnlichen" Use Case
5.3.6 Bewertung und Korrektur durchzuführender Tätigkeiten
5.3.7 Festlegung der Skalierung
5.3.8 Die Korrekturfaktoren
5.3.8.1 Zweck der Tätigkeitskorrekturfaktoren
5.3.8.2 Zweck des zweiten Korrekturfaktors
5.3.9 Umwandlung des gemessenen Aufwands in Zeiteinheiten
5.3.9.1 Vorgehen und Ergebnisse
5.3.9.2 Probleme während des Vorgangs
5.3.9.3 Änderungsvorschläge
5.4 Simulation eines Auswahlvorganges zur Wiederverwendung von SW-Komponenten
5.4.1 Analyse der Simulationsumgebung und Bewertung der neuen Anforderungen
5.4.1.1 Allgemeines
5.4.1.2 Beschreibung des neuen Use Case (UC_A)
5.4.1.3 Ermittlung der Komplexität für UC_A
5.4.1.4 Beschreibung von UC_B
5.4.1.5 Beschreibung von UC_C
5.4.2 Suche nach dem ähnlichen Use Case
5.4.3 Aufwandsermittlung bei einer Wiederverwendung
5.4.3.1 Ermittlung des Aufwands im Vergleich zu UC_B
5.4.3.2 Ermittlung des Risikofaktors für UC_B
5.4.3.3 Ermittlung des Gesamtaufwands für UC_B
5.4.3.4 Ermittlung des Aufwands im Vergleich zu UC_C
5.4.3.5 Ermittlung des Risikofaktors für UC_C
5.4.3.6 Ermittlung des Gesamtaufwands für UC_C
5.4.4 Berechnung des Wiederverwendungsquotienten
5.4.4.1 Wiederverwendungsquotient für UC_B
5.4.4.2 Wiederverwendungsquotient für UC_C
5.4.5 Auswahl der Komponente
5.5 Beurteilung des Konzepts
6 Vorschlag für eine toolbasierte Unterstützung des Konzepts
7 Fazit/Ausblick
8 Anhang
Zielsetzung & Themen
Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Modells zur Aufwandsabschätzung und Beurteilung der Wiederverwendbarkeit von Softwarekomponenten auf Basis textueller Use-Case-Beschreibungen. Dabei soll insbesondere die Effizienz der Wiederverwendung durch die Berechnung eines Wiederverwendungsquotienten messbar gemacht werden.
- Grundlagen der Software-Wiederverwendung und Use-Case-Modellierung
- Adaption der UCP-Methode zur detaillierten Aufwandsbewertung
- Analyse und Optimierung des Systementwicklungsprozesses (SEP) der Volkswagen Bank
- Konzeption eines Metaprozesses zur Wiederverwendungsabschätzung
- Simulation des Auswahlvorgangs und Vorschlag für eine toolbasierte Umsetzung
Auszug aus dem Buch
5.1.2 SW-Entwicklung auf der Grundlage von Use Cases
Wie aus Abbildung 5-1 hervorgeht, bildet die Ansammlung einzelner Use Cases die Grundlage zur Programmierung. Die Entwickler benutzen diese als (Haupt-) Entwicklungsvorlage. Des Weiteren dienen auch verschiedene Diagramme dazu, bestimmte Funktionen zu erklären. Im Vordergrund stehen allerdings die Use Cases, mit denen die Programmfunktionen dargestellt und erklärt werden. Um den Entwicklungsprozess via Use Cases in Abstimmung mit dem Auftraggeber darzustellen, kann folgendes Entity Relationship Model betrachtet werden:
VW-intern ist der Fachbereich Kunde und Auftraggeber zugleich, da dieser den Auftrag zur Erstellung eines neuen SW-Produkts erteilt und das fertig gestellte Produkt auch am Ende prüft und abnimmt. Somit erstellt der Fachbereich Aufträge und gibt diese an die Entwicklungsabteilung weiter. Diese schreiben auf der Grundlage des Auftrages ein Angebot. Innerhalb des Angebotes werden die Kosten und Umstände festgelegt, zu denen der Auftrag des Fachbereiches von der Entwicklung umgesetzt werden kann. Dieses Angebot erhält der Fachbereich, damit er über eine Annahme oder Ablehnung entscheiden kann. Ist der finanzielle Aufwand zu tragen, so wird der Fachbereich das Angebot annehmen und die Use Cases für den Auftrag verfassen. Diese werden an die Auftragnehmer weitergegeben. Nach intensiver Prüfung der funktionalen Anforderungen durch die Entwicklungsabteilung kann die Implementierung anhand der Use Cases beginnen. An der Kardinalität zwischen den Entitäten "Use Case" und "Programmierung" ist bereits zu erkennen, dass ein und derselbe Use Case unter Umständen als Vorlage für verschiedene Projekte genutzt - also wieder verwendet - werden kann.
In der Realität weichen der Aufbau und die Zusammensetzung von Use Cases auf textueller Basis von dem theoretischen Ansatz ab. Bei der Volkswagen Bank finden die Use Cases ihren Platz innerhalb der Requirementsanalyse und auch in der Analyse des Systemdesigns. Eine Softwareentwicklung, größtenteils basierend auf der Grundlage von Use Cases, benötigt sehr ausführliche und transparent dargestellte Dokumentation. Deshalb werden, abweichend vom theoretischen Ansatz, innerhalb der Use Cases viele Detailinformationen verwendet.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Beschreibt die Motivation zur Aufwandsabschätzung in Softwareprojekten und definiert das Ziel, ein Modell zur Beurteilung der Wiederverwendbarkeit von Softwarekomponenten mittels Use Cases zu erstellen.
2 Wiederverwendung von SW-Komponenten: Erläutert die theoretischen Grundlagen der Software-Wiederverwendung, ihre Ziele wie Qualitätssteigerung und Kostensenkung sowie verschiedene Arten und Facetten der Wiederverwendung.
3 Use Cases: Definiert Use Cases als Mittel zur Kommunikation funktionaler Anforderungen und beschreibt deren Aufbau sowie deren Einordnung in den Software-Engineering-Prozess.
4 Aufwandsabschätzung bei SW Projekten: Gibt einen Überblick über bestehende Schätzmodelle und stellt die UCP-Methode nach Gustav Karner als algorithmische Grundlage für das entwickelte Konzept vor.
5 Use Case basierte Wiederverwendung von SW-Komponenten bei der Volkswagen Bank: Das Kernkapitel, welches das entwickelte Modell als Metaprozess vorstellt, die Ausgangssituation bei der Volkswagen Bank analysiert und das Verfahren in einer Simulation evaluiert.
6 Vorschlag für eine toolbasierte Unterstützung des Konzepts: Skizziert eine Drei-Schichten-Architektur für eine Softwareanwendung, die die manuelle Berechnung des Modells effizient unterstützen könnte.
7 Fazit/Ausblick: Reflektiert die Ergebnisse der Arbeit, identifiziert Stärken sowie Schwachstellen des Konzepts und gibt Anregungen für zukünftige Experimente zur Validierung der Faktoren.
8 Anhang: Enthält detaillierte Dokumentationen, beispielhafte Use-Case-Formblätter der Volkswagen Bank und Berechnungsbeispiele der Skalierung.
Schlüsselwörter
Software-Wiederverwendung, Use Cases, Aufwandsabschätzung, UCP-Methode, Software-Engineering, Volkswagen Bank, Systementwicklung, Wiederverwendungsquotient, Komplexitätsanalyse, Metaprozess, Softwarekomponenten, Requirementsanalyse, Projektmanagement, Wirtschaftlichkeit, IT-Prozess
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines methodischen Modells, um den Aufwand für die Implementierung von Softwarefunktionen zu schätzen und gleichzeitig Potenziale für die Wiederverwendung bereits vorhandener Softwarebausteine in einem frühen Stadium des Software-Engineerings zu identifizieren.
Welche Themenfelder werden zentral behandelt?
Im Zentrum stehen die Konzepte der Software-Wiederverwendung, die Methodik der funktionalen Anforderungsanalyse mittels Use Cases sowie algorithmische Ansätze zur Aufwandsvorhersage in Softwareprojekten, insbesondere unter Anwendung der UCP-Methode.
Was ist das primäre Ziel oder die zentrale Forschungsfrage?
Das Hauptziel ist die Erstellung eines Konzepts, das auf Basis von textuellen Use-Case-Beschreibungen quantifizierbare Aussagen über den Implementierungsaufwand und die Effizienz einer Wiederverwendung treffen kann, um Planungssicherheit zu erhöhen.
Welche wissenschaftliche Methode wird in der Arbeit verwendet?
Die Arbeit basiert auf einem algorithmischen Hybridansatz. Sie adaptiert die Use Case Point (UCP) Methode von Gustav Karner und erweitert diese durch spezifische Korrekturfaktoren und detaillierte Gewichtungen für GUI-Elemente und Tätigkeiten, die aus empirischen Entwicklerinterviews bei der Volkswagen Bank abgeleitet wurden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil analysiert die Systementwicklungsprozesse (SEP) bei der Volkswagen Bank, entwickelt das Metaprozess-Modell zur Bewertung der Use Cases, führt eine detaillierte Gewichtungsskala ein und validiert das Konzept durch eine praktische Simulation an drei konkreten Fallbeispielen.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren diese Arbeit?
Zentrale Begriffe sind neben der Software-Wiederverwendung und den Use Cases insbesondere die Aufwandsabschätzung, der UCP-Metaprozess, die Modellierung von Anforderungen sowie die praktische Anwendung in IT-Prozessen der Automobilfinanzierung.
Welche Rolle spielt die Volkswagen Bank in diesem Dokument?
Die Volkswagen Bank dient als reales Anwendungsumfeld (Domäne der Verkäuferarbeitsplätze). Ihre spezifischen internen Richtlinien zur Softwareentwicklung (SEP) bilden die Basis für die Anpassung des Modells und die Bereitstellung von historischen Daten zur Kalibrierung der Aufwandskennzahlen.
Was ist der Wiederverwendungsquotient und wie wird er bestimmt?
Es ist eine berechnete Kennzahl, die den Nutzen einer Wiederverwendung im Vergleich zur Neuimplementierung widerspiegelt. Er wird durch eine mathematische Formel ermittelt, die den Aufwand der Wiederverwendung (inklusive Anpassungstätigkeiten) gegen den Aufwand einer vollständigen Neuentwicklung abwägt.
Wie wird die GUI in dem Modell bewertet?
Da Standardmethoden die GUI oft pauschal bewerten, führt das Modell eine detaillierte Punktbewertung für einzelne Elemente wie Buttons, Textfelder oder Menüs ein, um den tatsächlichen Implementierungsaufwand der Benutzerschnittstelle präziser abzubilden.
- Quote paper
- BSc Hendrik Lüder (Author), 2004, Aufwands- und Wiederverwendungsbeurteilung von Softwarekomponenten mittles Use Cases am Beispiel der Volkswagen Bank, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/53132
