アイデアから現実へ: ソフトウェア開発の重要なステップ

すべての優れたソフトウェアは、計画と明確なソフトウェア開発プロセスから始まります。

構想から立ち上げまでのすべてに及ぶこのプロセスは、一般にソフトウェア開発ライフ サイクル (SDLC) と呼ばれます。 SDLC には、連続して展開されるか、重複して展開される可能性のあるいくつかのステップが含まれています。 ソフトウェア エンジニアリング プロセスの各ステップでは、アイデア、ドキュメント、設計などの出力が生成され、製品をリリースするまでの次の段階への入力として機能します。

この記事では、カスタム エンタープライズ ソフトウェア ソリューションを提供した経験を共有し、7 つの重要なソフトウェア開発段階を詳しく掘り下げ、一般的なソフトウェア プロジェクト管理方法論を調査し、それがソフトウェア開発ライフ サイクルをどのように形作るかを示します。

ソフトウェア開発プロセスの 7 つのステップ

ソフトウェア開発の 7 つの重要なステップを取り上げました。 これらの手順は、どのプロジェクト管理方法論でもほぼ同じです。 ただし、後ほど説明するように、各ステップの期間とこれらのステップを実行する反復回数は、ニーズ、目標、チームの規模、その他の要因に応じて変化する可能性があります。 それでは、さらに詳しく見てみましょう。

1. 計画とアイデア

ソフトウェア開発プロセスは、綿密な計画と創造的なアイデアから始まります。 関係者と開発チームが協力して、プロジェクトの範囲、目標、対象ユーザーを定義します。 計画フェーズには、ビジネス ニーズの理解、プロジェクト要件の概要、必要な取り組みの見積もり、潜在的な利益と費用の比率の評価が含まれます。

この段階の主な成果物は、ソフトウェア製品のビジョンと方向性の概要を示す包括的なプロジェクト計画です。

2. 要件の抽出

要件の抽出フェーズでは、詳細なソフトウェア要件仕様 (SRS) の作成に焦点が移ります。 ビジネス アナリストは関係者と協力して、将来のソリューションの機能要件を把握します。

このフェーズの最後に得られる成果物は、その後のソフトウェア開発段階の青写真として機能し、製品が設定された期待を確実に満たすことを保証する詳細な要件文書です。

3. デザイン

要件文書が準備されると、設計フェーズが始まります。 この際、ソフトウェア アーキテクトと UI/UX デザイナーが製品のアーキテクチャとユーザー エクスペリエンスを作成します。 設計プロセスが進むにつれて、チームは要件に調整を加え、技術的ソリューションを磨き上げることもあります。

このステップでは、将来の製品の構造的および視覚的な基盤を設定する設計ドキュメント、ワイヤーフレーム、プロトタイプが生成されます。

4. エンジニアリング

製品アーキテクチャを用意したら、開発チームはエンジニアリング段階に進みます。 ソフトウェア エンジニアは、コードを作成し、スタンドアロン機能を実装し、ソフトウェアのさまざまなコンポーネントを統合します。 頻繁なコードレビューと共同テストにより、コードの品質が保証されます。 エンジニアリング段階では、機能的なアプリケーションが生成されます。

5. テスト

品質保証はソフトウェア開発プロセスにおいて極めて重要な役割を果たします。 テスト段階の目的は、製品を評価し、欠陥を特定して修正することです。 テストの目的と期待される結果は QA ドキュメントにまとめられていますが、その詳細レベルはさまざまです。 テスト エンジニアは、準備されたドキュメントに基づいて、機能テストや非機能テストを含むさまざまな種類のテストを実行して、欠陥のないソフトウェアを提供します。

6. 統合と展開

ソフトウェアが厳格なテストに合格すると、統合と展開の準備が整います。 統合フェーズでは、ソフトウェアのさまざまなモジュールとコンポーネントを統合して 1 つの製品に統合します。 導入には、製品をユーザーにリリースすることが含まれます。 このステップでは、スムーズな導入を実現するために、開発チームと運用チームの間で調整が必要です。

7. サポートとメンテナンス

ソフトウェア開発プロセスは、展開して終了するわけではありません。 問題に対処し、アップデートを実装し、製品の機能を強化するには、継続的なサポートとメンテナンスが不可欠です。 定期的なモニタリングとユーザーからのフィードバック取得は、改善領域の特定に役立ち、開発チームが優れたユーザー エクスペリエンスを継続的にサポートできるようになります。

一般的なプロジェクト管理手法とそれが SDLC をどのように形成するか

ソフトウェア開発プロジェクトを管理するための 2 つの一般的なフレームワーク、ウォーターフォールとアジャイルがあります。 ソフトウェア開発プロセスは、選択したプロセスによって異なります。

滝

ウォーターフォールは線形逐次モデルとしても知られ、線形パスに従い、各フェーズが完了してから次のフェーズに進みます。 ウォーターフォール プロジェクトにおけるソフトウェア開発の手順には、通常、要件の収集、設計、実装、テスト、展開、およびメンテナンスが含まれます。 1 つのソフトウェア開発ライフ サイクルには、これらのフェーズの 1 回の反復が含まれます。

厳格な構造により、明確に定義された安定した要件を持つプロジェクトに最適です。 しかし、変化が避けられない場合には、まさにこの特性が弱点となります。

適合性:

ウォーターフォールは、ウォーターフォールのソフトウェア開発プロセスの構造化された性質に合わせて、最初から詳細な計画を立てることができる、明確で不変の目標を持つプロジェクトに適しています。 開発を開始する前に全体の範囲を計画できるプロジェクトに優れています。

強み:

• 明確に定義されたマイルストーンと成果物により、ソフトウェア プロジェクト管理が容易になります
• 事前に詳細な計画を立てることで、プロジェクトのタイムラインとコストを簡単に見積もることができます。

弱点:

• 変化する要件に対応するための柔軟性が限られている
• 需要が進化する長期プロジェクトに対処することの難しさ

アジャイル

アジャイル フレームワークは、現代のソフトウェア開発プロセスに不可欠な部分であり、動的で適応性のある一連の管理方法論です。 アジャイルの背後にある重要な考え方は、要約すると、製品の機能を少しずつ追加して提供することです。 これにより、顧客のコラボレーション、継続的なフィードバック、変化への適応力が促進されます。 アジャイル ファミリは、SCRUM、Kanban、PRINCE2、SAFe などの方法論にまたがっています。

スクラム

本質的に、スクラムは、ソフトウェア開発のステップを組織化するためのより流動的なアプローチを導入することによって、ウォーターフォールの従来性に挑戦します。 柔軟性と反復サイクルが採用されており、開発はスプリントと呼ばれる短いバーストで展開されます。 これにより、開発チームは、変化する要件、市場動向、ユーザーのフィードバックに対応できるようになります。 スクラムはまた、効率的なプロジェクト管理を確保するために、プロダクト所有者、スクラムマスター、開発チームを含む、明確に定義された役割分担を推奨します。

スクラム ソフトウェア開発プロセスは通常、ウォーターフォールのフェーズとほぼ一致する次のフェーズに及びます。

• プロジェクトのビジョンと目標の確立、製品バックログの定義、機能の優先順位付けに焦点を当てた計画とアイデア出し
• 今後のスプリントの製品バックログから項目を選択し、タスクを含むスプリント バックログを作成することを含むイテレーション計画
• 実行: 開発チームがスプリント バックログのタスクを完了することで、出荷可能な製品の増分を作成して提供します。
• レビューとデモ。チームは完成した機能を関係者に披露し、フィードバックを収集し、設定された期待との整合性を確保します。
• チームがスプリントを振り返り、改善点を特定し、次のイテレーションに向けてプロセスを調整するために設計されたレトロスペクティブ
• 適応は、フィードバックと変更に基づいて製品バックログを調整することに重点を置き、次のイテレーションの計画に影響を与えました。

適合性:

スクラムは、製品ビジョンが明確に定義されているものの、要件が進化しているプロジェクトに最適であり、開発の進行状況の管理を維持しながら変化に対応するフレームワークを提供します。

強み:

• 開発サイクル全体を通じて進化する要件に対応する高い柔軟性
• 顧客中心のアプローチにより、頻繁な顧客フィードバックと各反復の具体的な成果物の早期配信を保証します
• ファストイン、ファストアウト。チームがアイデア、機能、実装アプローチの実現可能性を検出、評価、処理できることを意味します。

弱点:

• 利害関係者の積極的な協力と関与が必要ですが、常に実現可能であるとは限りません
• 顧客の関与が常に必要なため、範囲のクリープやスケジュールの延長につながる可能性があります
• 非常に成熟した自己組織化された開発チームが必要

カンバン

カンバンは、継続的デリバリとワークフローの最適化を重視したプロジェクト管理への視覚的なアプローチです。 カンバン ボードを利用してソフトウェア開発プロセスを視覚化し、作業項目とその進捗状況を表すことで、チームが柔軟な方法でタスクを管理しやすくなります。

カンバン スパンの本質的な特徴は次のとおりです。

• 視覚化: Kanban は、開発のさまざまな段階 (「To Do」、「進行中」、「完了」など) を表す列でワークロードとワークフローを視覚化します。 各作業項目はカードとして表されるため、チームはプロジェクトの進行状況をリアルタイムで把握できます。
• 進行中の作業 (WIP) の制限:カンバンでは、各列に許可される項目数に制限を設定することで、バランスの取れたワークフローを維持することに重点を置いています。 これにより、チームの過負荷が防止され、新しいタスクが開始される前に作業が確実に完了します。
• プルベースのシステム:カンバンはプルベースの方法で動作し、チームの能力が許す場合にのみ新しい作業がパイプラインに取り込まれます。 これは、カンバンをスクラムのタイムボックス化されたスプリントとは区別するものです。
• 継続的デリバリー:カンバンは、特定の時間枠を待たずに、完了した作業項目を継続的にデリバリーすることを奨励します。
• 継続的改善:かんばんは継続的改善を重視します。 ワークフローを分析し、ボトルネックを特定し、調整を導入するために、定期的な会議とレビューが開催されます。

適合性:

新しいソフトウェアの開発に重点を置いたプロジェクトでカンバンが選択されることはほとんどありません。 その代わり、既存のソフトウェア ソリューションのサポートと強化に特化したプロジェクトに優れています。

強み:

• プロジェクトの進行状況とボトルネックをリアルタイムで可視化します。
• スムーズかつ継続的な商品の配送を促進します

弱点:

• 他の方法論にある事前定義された構造が欠けている可能性があるため、要件が明確に定義されているプロジェクトにはあまり適していません。
• カンバンはチームの自己規律に大きく依存します。 チームの強力な取り組みがなければ、作業が混乱し、効率の低下につながる可能性があります。

プリンス2

PRINCE2 は、制御された環境におけるプロジェクトの頭字語で、プロジェクトの開始、計画、実行、監視、終了に至るソフトウェア開発のすべてのステップをチームに導く構造化されたフレームワークを提供します。 効果的なプロジェクト ガバナンス、リスク管理、明確なコミュニケーションを重視します。

PRINCE2 はプロセスを 4 つの異なる管理レベルに分割し、それぞれに特定の役割と責任を割り当てます。

このアプローチをより明確に理解するために、これらのプロセスを調べてみましょう。

• 企業またはプログラムの管理

PRINCE2 ソフトウェア開発プロセスの最初のレベルは、プロジェクトが開始される場所です。 企業またはプログラム管理レベルで、プロジェクトの権限が作成され、プロジェクトにゴーサインが与えられます。

• 方向

ディレクションレベルは、プロジェクト委員会が活動し、プロジェクトの進行状況と健全性を監視する場所です。 プロジェクトの進行中、プロジェクト委員会は 3 つの重要な通知を送信します。(1) プロジェクトの開始、(2) 物事が軌道から外れている場合にフラグを立てる、(3) プロジェクトが正常に完了したことを知らせます。

• 管理

プロジェクト管理活動の中核となるのはマネジメント層です。 これには、プロジェクトの開始、ステージの制御、ステージ境界の管理、プロジェクトの終了など、プロジェクトの開始から終了までを導くさまざまなプロセスが含まれます。

• 配達

このレベルでは、開発チームは期待される成果物を作成します。

適合性:

これは、包括的な計画と関係者の関与が重要となる、大規模で複雑でリスクの高いソフトウェア プロジェクトに適しています。

強み:

• 明確な役割と責任を持ってソフトウェア開発プロセスを管理するための構造化されたアプローチを推進します。
• 広範な文書化によりプロジェクトの明確性と説明責任が保証されます
• さまざまなサイズのプロジェクトに合わせてスケールアップおよびスケールダウンが可能 (それでも大規模プロジェクトからエンタープライズレベルのプロジェクトに適しています)

弱点:

• リーン原則を完全に採用するには、大幅な組織変更が必要になる場合があります
• 継続的な改善を重視すると、継続的なプロセス調整が必要となり、プロジェクトの初期段階での安定性に影響を与える可能性があります。

安全

大規模プロジェクト向けに特別に設計された SAFe (Scaled Agile Framework) は、アジャイル原則をエンタープライズ レベルに拡張し、スクラム、カンバン、その他のチーム レベルのアジャイル手法とは一線を画します。

ソフトウェア開発プロセスを管理するための SAFe アプローチには、次のレベルがあります。

• スプリント計画、毎日のスタンドアップ、スプリント レビューなど、ソフトウェア開発の標準的なアジャイル プラクティスに従った複数のプロジェクト チームで構成されるチーム レベル。
• プログラム レベル。共通のミッションに取り組む複数のチームが集まり、いわゆるアジャイル リリース トレイン (ART) を形成します。 ART は、計画、実行、検査と適応のサイクルを伴うプログラムの増分に従い、通常は 8 ～ 12 週間続きます。
• 大規模ソリューション レベル。複数の ART が集まって大規模ソリューションが作成され、複数のバリュー ストリーム間の調整が容易になります。 このレベルには、追加のセレモニーとともにソリューション トレインが含まれます。
• ポートフォリオ レベル。バリュー ストリームの優先順位付けと資金調達を通じて、組織の戦略が実行と同期します。

適合性:

SAFe は、複数のチームやビジネス ユニット間の調整が必要な複雑なソフトウェア開発イニシアチブを抱える大企業に最適です。 これは、アジャイル実践を企業全体に拡張することを目指す組織に特に適しています。

強み:

• SAFe は、アジャイル実践を拡張するための構造化されたアプローチを提供し、大規模な組織が複数のアジャイル チームを調整および調整できるようにします。
• ポートフォリオ管理とガバナンス実践を通じて、ソフトウェア開発とビジネス目標の整合性を確保します。

弱点:

• SAFe は、特にアジャイルに慣れていない組織にとって、実装が複雑になる可能性があります。 広範な役割、儀式、成果物は圧倒されるかもしれません。
• SAFe の実装には、専任のアジャイル コーチ、トレーニング、大幅な組織変更が必要となることが多く、リソースを大量に消費する可能性があります。 また、従業員や利害関係者からの抵抗に遭遇する可能性もあり、導入が困難になります。
• SAFe は、フレームワークによって提供される広範な構造やガバナンスを必要としない中小規模の組織やプロジェクトにはあまり適していない可能性があります。 また、組織に大きな変化を起こす準備ができていない、またはそのつもりがない組織にとっては、最良の選択ではない可能性があります。

要約すると

ソフトウェア開発プロセスは通常 7 つの重要なステップで構成されており、各ステップは成功する製品の作成に不可欠に貢献します。 ウォーターフォールの構造化されたコースか、アジャイル (そのすべてのサブセットを含む) の適応性のある性質のどちらを選択するかは、プロジェクトの軌道に明らかに影響します。 プロジェクト管理における豊富な経験により、私たちは成功のためのソフトウェア開発プロセスを構築する際の課題を理解しています。

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ソフトウェア開発の手順に関して不明な点がある場合は、当社までご連絡ください。お答えいたします。

オリジナルは2023 年 9 月 5 日にhttps://itrexgroup.comで公開されました。