ソフトウェア開発ライフサイクルモデル：物事を成し遂げる方法の選択

「あなたの仕事を計画し、あなたの計画を実行する」という哲学は、歴史の中で何度もその効率を証明してきました。 適切な計画は、ソフトウェア開発を含むあらゆる深刻なイニシアチブの成功を定義します。 ソフトウェア開発業界は、ビジネス要件を満たすためのいくつかのアプローチを考え出しました。

ソフトウェア開発ライフサイクルまたはSDLCは、製品を実現して維持する方法を定義します。 創造的なアイデアや市場の要件を製品の機能や機能に変えるのに役立ちます。

簡単に言うと、ソフトウェア開発ライフサイクルモデルは、製品を開発してビジネスに変えるという観点から物事を成し遂げる方法です。

コンテンツ：

1. SDLCモデル
2. ウォーターフォールモデル
3. V字型モデル
4. ビッグバンモデル
5. プロトタイピングモデル
6. 反復型および増分モデル
7. RADモデル
8. スパイラル開発モデル
9. アジャイルモデル

SDLCモデル

市場、プロジェクトコンテキスト、およびビジネス要件に基づいて、確立されたソフトウェア開発ライフサイクルモデルを選択するか、独自のモデルを作成できます。

ウォーターフォールモデル

ソフトウェア開発の歴史の中で最初のSDLCモデルであるWaterfallは最も単純です。 ウォーターフォールモデルでは、開発プロセスは線形です。 タスクとフェーズは、厳密な順序で1つずつ完了します。 進行は、滝の上の水のように、着実に下向きに流れます。

ウォーターフォールモデルの従来のフェーズは次のとおりです。

1. 要件の収集
2. 設計
3. 実装
4. 統合とテスト
5. 展開
6. メンテナンス

ウォーターフォールモデルでは、開発の前の段階に戻って問題を修正したり、変更を実装したりすることはできません。 これは、次のウォーターフォールの反復でのみ実行できます。

利点：

• クライアントに説明しやすく、チームが理解しやすい
• 明確に定義されたステージとアクティビティを備えた明らかな構造
• 明確なマイルストーンを備えた簡単な計画とスケジューリング
• フェーズは一度に1つずつ完了しました
• エラーや不便は、各段階で簡単に確認できます
• すべての段階は分析と評価が簡単です
• 十分に文書化されたプロセス

短所：

• 柔軟性のない要件でのみ機能します
• 完了したステージに戻れない
• 調整が難しい
• 通常、開発コストは高くなります
• バグやその他の不便のリスクが高い
• ステージ中の進捗状況の測定が難しい

次のプロジェクトに最適：

• 安定した、曖昧さのない要件
• 製品の明確な定義とビジョン
• よく知られたテクノロジーと安定したテクノロジースタック
• 実装とサポートのための十分なリソース
• 短い時間枠

V字型モデル

Vモデルまたは検証および妥当性確認モデルとも呼ばれるV字型モデルは、ウォーターフォールSDLCアプローチの拡張です。 Vモデルでは、進行状況は直線的には移動しませんが、実装とコーディングの後に上向きに上昇します。

ウォーターフォールモデルとの大きな違いであるVモデルSDLCプロジェクトでは、初期のテスト計画が一般的です。 すべての開発段階には並行テストフェーズがあり、次のステップに進む前にすべてのステップを検証および検証するのに役立ちます。

利点：

• 使いやすく説明しやすい
• すべてのフェーズの明確な成果物、つまりより優れた規律
• 初期のテストにより、ウォーターフォールモデルよりも良い結果が得られました
• すべての段階での明確な検証と妥当性確認
• バグが早い段階で発見されるため、スムーズな欠陥追跡
• 少なくともウォーターフォールモデルと比較して、進行状況の追跡が容易

短所：

• 反復をサポートしない柔軟性の低さ
• 並列イベントを処理しないため、調整を行うのは困難でコストがかかります
• 高いビジネスおよび開発リスク
• 利用可能な初期のプロトタイプはありません
• テスト中に検出された問題に対する明確な解決策はありません

Vモデルのプロジェクトフェーズはウォーターフォールの場合と同じですが、テストによる各フェーズの検証と妥当性確認があります。 したがって、Vモデルはウォーターフォールと同様のタイプのプロジェクトに適しています。

ビッグバンモデル

このソフトウェア開発ライフサイクルモデルは、通常、特定のプロセスや指示には従いません。
開発は、現時点で利用可能なリソースと取り組みから始まり、計画はほとんどまたはまったくありません。 その結果、顧客は要件を満たしていない可能性のある製品を手に入れます。 機能はオンザフライで実装されます。

ビッグバンSDLCモデルの重要なアイデアは、計画を満たすことを気にせずに、主にコーディングの観点から、製品自体の開発に利用可能なすべてのリソースを割り当てることです。

利点：

• 劇的にシンプルなモデル
• 計画はほとんど必要ありません
• 管理が簡単
• 多くのリソースを必要としません
• 開発チームに柔軟に対応

短所：

• 高リスクと不確実性; プロジェクト全体を最初からやり直す必要があるかもしれません
• 複雑な、長期的な、またはオブジェクト指向のプロジェクトには適合しません
• 要件が不確実であるためにリソースが浪費される可能性が高い

最適な用途：

• 小規模なチームまたは単一の開発者
• 学術プロジェクト
• 特定の要件やリリース予定日がないプロジェクト
• 低リスクの反復的で小規模なプロジェクト

プロトタイピングモデル

プロトタイピングSDLCアプローチは、機能が制限されたソフトウェア製品の実用的なプロトタイプを作成し、プロトタイプをすぐに完全な製品に変えることです。 プロトタイプには、完成品の正確なロジックが含まれていない場合があります。

このソフトウェア開発ライフサイクルアプローチは、消費者が製品を視覚化できるようにするのに適しています。 顧客からのフィードバックを収集して分析することは、開発チームが開発の初期段階で顧客の要件をよりよく理解するのに役立ちます。

この記事をチェックして、ソフトウェアエンジニアリングで要件が重要である理由を確認してください。

プロトタイピングは、従来のウォーターフォールモデルよりも反復回数が少ないため、評価されます。 これは、完全に開発された製品ではなく、プロトタイプでテストが行​​われる（そして変更が加えられる）ためです。

もちろん、価値のあるプロトタイプを作成するには、特にユーザーインターフェイスの観点から、製品と市場の要件についての基本的な理解が必要です。

プロトタイピングモデルでは、ユーザーのフィードバックがさらなる開発の計画において決定的な役割を果たします。

プロトタイピングを使用すると、ユーザーはアプリの機能に関する開発者の提案を評価し、実装する前に試してみることができます。

このSDLCモデルのすべてのプロトタイプは、通常、次のフェーズで実現されます。

• 要件を特定する
• 初期プロトタイプを開発する
• レビュー
• 改訂および強化

最終的なプロトタイプが完成するとすぐに、プロジェクトの要件は変更できないと見なされます。

従来のタイプのプロトタイピングもいくつかあります。

• 使い捨てプロトタイピング—チームはさまざまなプロトタイプを開発し、明らかに受け入れられないものを破棄します。 各プロトタイプの便利な機能は、次の開発フェーズに進みます。

• 進化的プロトタイピング—チームは、潜在的なユーザーのグループに焦点を当て、フィードバックを収集し、最終製品が完成するまで反復によって変更を実装するためのプロトタイプを示します。

• インクリメンタルプロトタイピング—チームはさまざまなプロトタイプを作成し、最終的にそれらを1つのデザインにマージします。

• 極端なプロトタイピング—チームは、静的プロトタイプ、機能シミュレーションプロトタイプ、および実装サービスプロトタイプの3つの部分でプロトタイプを作成します。 このタイプのプロトタイピングは、主にWebアプリケーション開発で使用されます。

利点：

• 製品実装前のユーザーの関与の増加
• 開発時間とコストを削減するチャンス（プロトタイプが成功した場合）
• ユーザーが開発プロセスに参加する際の機能の理解を深める
• 欠陥の早期発見
• 迅速なフィードバック
• シンプルで価値のある分析

短所：

• プロトタイプへの依存による不完全な分析のリスクが高い
• ユーザーはプロトタイプを完成品と見なし、満足できないままになる可能性があります
• プロトタイプの実装に高コストがかかるリスク
• 複数のプロトタイプの開発には、反復が多すぎて時間がかかりすぎる可能性があります

最適な用途：

• 他のSDLCモデルと並行して使用する
• ユーザーインタラクションが多い製品
• 早い段階でユーザーに承認されるべき製品

反復型および増分モデル

反復型およびインクリメンタルSDLCモデルは、反復型設計およびワークフローをインクリメンタルビルドモデルと統合します。 この場合、チームはサイクルで製品を開発し、進化的な方法で小さな部品を構築します。

開発プロセスは、厳密に制限された少数の製品要件の単純な実装から始まります。 その後、製品は拡張され、完全に展開できるようになるまで、より完全なバージョンになります。 各反復には、設計の更新と新しい機能が含まれる場合があります。

反復型および増分型モデルの重要な機能は、すべての要件を知らなくても開発を開始できることです。 このモデルには、他のSDLCモデルからのステップ（要件の収集、設計、実装、およびテスト）が含まれていますが、複数のビルドの過程で行われます。 開発チームは、前のビルドで達成されたことを利用して、次のビルドを改善します。

反復型およびインクリメンタルSDLCモデルは、ミニウォーターフォールまたはミニV字型モデルのセットのように見えます。

利点：

• 実用的な製品が段階的に提供されるため、ビジネス価値を早期に生み出します
• 希少なリソースを使用して行うことができます
• 柔軟性のためのスペースを提供します
• ユーザーの価値にさらに焦点を当てることができます
• 並行開発でうまく機能します
• 早い段階で問題を検出します
• 開発の進捗状況を簡単に評価できます
• 多くの顧客フィードバックを使用します

短所：

• 重いドキュメントが必要
• 事前定義された一連のフェーズに従います
• 増分は、機能と機能の依存関係によって定義されます
• Waterfallや他の線形SDLCよりも開発者によるより多くのユーザーの関与が必要
• 事前に計画されていない場合、イテレーション間で機能を統合するのは難しい場合があります
• 初期段階での要件が不完全なため、アーキテクチャまたは設計の問題が発生する可能性があります
• 管理が複雑
• プロジェクトの終了を予測するのは難しい

最適な用途：

• ERPシステムのような複雑でミッションクリティカルなプロジェクト
• 最終製品の要件は厳しいが、追加の機能強化の余地があるプロジェクト
• 主要な要件が定義されているが、一部の機能が進化または拡張される可能性があるプロジェクト
• 必要なテクノロジーが新しく、まだ習得されていないか、製品の一部についてのみ計画されているプロジェクト
• 変更が必要になる可能性のあるリスクの高い機能を備えた製品

RADモデル

Rapid Application Development（RAD）モデルは、プロトタイピングと反復型開発に基づいており、特定の計画は含まれていません。 このモデルでは、計画はラピッドプロトタイピングに後れを取っています。

RADモデルに必要な一次データは、ワークショップ、フォーカスグループ、初期のプロトタイプデモ、および既存のプロトタイプの再利用によって収集されます。

RADソフトウェア開発ライフサイクルモデルの機能モジュールは、プロトタイプとして並行して開発され、統合されて完全な製品を迅速に提供します。 開発されたプロトタイプは再利用可能である可能性があります。

RADモデルは、分析、設計、構築、およびテストの各フェーズを一連の短い反復型開発サイクルに分散します。

RADモデルのフェーズ：

• ビジネスモデリング—さまざまなビジネスチャネル間の情報の流れと情報の分散をモデル化します。 この部分は、ビジネスにとって重要な情報を見つけ、それを取得する方法、情報をいつどのように処理するか、および情報の流れを成功させる要因を定義するために必要です。

• データモデリング—前のフェーズのデータ​​は、識別および確立された属性を持つ必要なデータセットを形成するために処理されます。

• プロセスモデリング—前の段階のデータセットは、ビジネス目標を達成するためにプロセスモデルに変換され、すべてのデータオブジェクトを追加、削除、取得、または変更するためのプロセスの説明が与えられます。

• アプリケーションの生成—システムが構築され、自動化ツールを使用してコーディングが行われ、プロセスモデルとデータモデルが実際のプロトタイプに変換されます。

• テストと売上高—プロトタイプの大部分は、すべての反復で個別にテストされます。 開発者は、このフェーズでデータフローとすべてのコンポーネント間のインターフェイスのみをテストします。

利点：

• 変化する要件に対応できます
• 進捗状況の測定が簡単
• 強力なRADツールで反復時間を短縮する機能
• 他のSDLCと比較して、関与するチームメンバーが少なくて生産性が向上
• より迅速な開発
• コンポーネントの再利用性の向上
• 以前の最初のレビュー
• 顧客からのフィードバックを得るより良いチャンス

短所：

• 強力な技術チームと設計チームが必要です
• モジュール化できるシステムにのみ適しています
• モデリングへの依存度が高い
• モデリングと自動コード生成の高コスト
• 複雑な管理
• コンポーネントベースのスケーラブルなシステムにのみ適しています
• ライフサイクル全体を通して、多くのユーザーの関与が必要です

最適な用途：

• モジュール化されたシステムは段階的に提供されます
• 多くの強力なモデリングを備えた設計ベースのプロジェクト
• 自動化されたコード生成機能を備えたプロジェクト
• 要件が動的に変化するプロジェクトで、2〜3か月ごとに小さな反復を提示する必要がある

スパイラル開発モデル

スパイラルSDLCモデルは、プロトタイピングとウォーターフォールのアプローチを組み合わせたものです。 それは自然なソフトウェア開発プロセスとうまく同期します。 スパイラルモデルは、ウォーターフォールと同じフェーズ（要件の収集、設計、実装、およびテスト）を、計画、リスク評価、および各ステップでのプロトタイプとシミュレーションの構築によって分離して特徴づけます。

利点：

• 重要な問題が早期に発見されるため、作業が進むにつれて見積もり（予算、スケジュールなど）がより現実的になります
• 開発チームとユーザーの早期関与
• 各フェーズでのリスク管理の質の向上
• 線形モデルよりも優れた柔軟性
• プロトタイプの拡張使用

短所：

• 完成品を手に入れるためにより多くのお金と時間が必要
• リスク管理の必要性が高まっているため、実行がより複雑になっています
• 開発スパイラルの高度にカスタマイズされた結果による再利用性の制限
• 重いドキュメントが必要

最適な用途：

• 小さな組み込み機能がたくさんある複雑なプロジェクト
• 予算が厳しいプロジェクト（リスク管理はお金の節約に役立ちます）
• 高リスクプロジェクト
• 長期開発プロジェクト
• 初期段階で明確な要件がないプロジェクト、または評価が必要な要件があるプロジェクト
• 段階的にリリースされることを意図した新しい製品ライン
• 開発中に製品に大幅な変更が発生する可能性のあるプロジェクト

アジャイルモデル

アジャイルSDLCモデルは、反復型アプローチとインクリメンタルアプローチを組み合わせたものであり、柔軟な要件に適応し、動作するソフトウェアを早期に提供することでユーザーとクライアントを満足させることに重点を置いています。

アジャイルプロジェクトの要件とソリューションは、開発中に進化する可能性があります。

アジャイル開発では、製品は小さな増分ビルドに分割され、反復で提供されます。 すべてのタスクは、ビルドごとに機能する機能を準備するために、小さな時間枠に分割されます。 最終的な製品ビルドには、必要なすべての機能が含まれています。

アジャイルでは、既存の開発アプローチを特定の各プロジェクトの要件に適合させる必要があります。 アジャイル哲学の詳細については、公式のアジャイルマニフェストWebサイトをお読みください。

利点：

• 特定の機能を提供するために必要な時間が短縮されます
• 対面でのコミュニケーションとクライアントからの継続的な入力により、当て推量の余地がありません
• 高品質の結果を可能な限り最速で
• ビジネス価値を迅速に提供し、実証することができます
• 最小限のリソースが必要
• 変化する要件に高度に適応

短所：

• クライアントがユーザー中心のアプローチの重要性を認識する必要があります
• ドキュメントの配信が遅れると、新しいチームメンバーへのテクノロジーの移転が困難になります
• 範囲、提供される機能、および時間内に行われるべき改善に関して厳しい要求を特徴とします
• 複雑な依存関係に対処するのは簡単ではありません
• 開発チームからの多くのソフトスキルが必要です

最適な用途：

• ほぼすべてのタイプのプロジェクトですが、クライアントからの多くの関与があります
• 環境が頻繁に変化するプロジェクト
• いくつかの機能を迅速に、たとえば3週間以内に実行する必要があるクライアント

なぜアジャイルなのか？

アジャイルの年次報告書によると、アジャイルは依然としてテクノロジー業界で最も広く使用されているソフトウェア開発ライフサイクルモデルです。 マインドスタジオでは、主にアジャイルSDLCモデルを使用して、クライアント向けのソフトウェア製品を開発しています。 これが理由です。

アジャイルを他のSDLCモデルと区別する主な点は、アジャイルは適応性があるのに対し、他のモデルは予測的であるということです。 予測開発モデルは、適切な要件分析と計画に密接に依存しています。 そのため、予測手法の変更を実装することは困難です。開発は計画に非常に密接に準拠しています。 そして、何かを変更する必要がある場合、それは制御管理と優先順位付けのすべての結果に直面します。

最新のソフトウェア開発には、すぐに変更を加える機能が必要です。 アジャイルアジャイル開発は、予測手法ほど詳細な計画に依存していません。 したがって、何かを変更する必要がある場合は、次の開発スプリントまでに変更できます。

機能駆動開発チームは、要件の変化に動的に適応できます。 また、アジャイルでのテストの頻度は、重大な障害のリスクを最小限に抑えるのに役立ちます。

続きを読む：ソフトウェア開発におけるリスクを管理する方法。

もちろん、アジャイルとは、適切に機能するための多くのクライアントとユーザーの相互作用を意味します。 クライアントではなくユーザーのニーズが、最終的なプロジェクト要件を定義します。

スクラムとかんばん

アジャイルソフトウェア開発ライフサイクルには多くの確立されたアプローチがあります。 最も人気のある2つは、スクラムとかんばんです。

スクラムは、通常2週間のスプリントでソフトウェアを配信するために使用されるワークフローフレームワークです。 スクラムは、開発環境内でタスクを管理する方法に集中し、チームのダイナミクスを改善するのに役立ちます。

適応性が高いため、スクラムを実行するための万能の方法はありません。 ただし、一般に、チームは特定のプロジェクト内で関連する役割、イベント、成果物、およびルールを調整する必要があります。

スプリントは、チームが使用可能なソフトウェアを作成する2〜4週間の時間枠です。 新しいスプリントは、前のスプリントが終了した直後に開始されます。

これらはスプリントの典型的な要素です：

• スプリント計画。チームは、特定のスプリントで実行する作業量を計画します。

• デイリースクラムミーティングチームが何が行われたか、今日何をする予定か、前回のミーティング以降に発生した問題について話し合うための短いデイリーミートアップ

• スプリントレビュー、スプリントの最後に行われるミートアップ。チームは完了した作業を確認し、必要に応じて製品のバックログを変更します。

• スプリントレトロスペクティブは、新しいスプリントの開始直前に発生します。 振り返りの間に、スクラムチームは作業を終了し、過去のスプリントからの経験に基づいて、将来のスプリントの改善計画を作成します。

かんばんは、アジャイルSDLCモデルで広く使用されている管理視覚化手法です。 これは、開発チーム内の高レベルの生産性を向上および維持するのに役立ちます。 かんばんは短い反復で動作します。スクラムが約数週間の場合、かんばんは約数時間です。 スクラムはスプリントを終了することを目的とし、かんばんはタスクを終了することを目的としています。 かんばんはアンチマルチタスクです。

かんばんの主な慣行は次のとおりです。

• ワークフローの視覚化
• 進行中のタスクを制限する
• ワークフローの管理

かんばんは、すべてのプロジェクトタスクが視覚化され、実行、進行中、保留、完了、レビューなどの列に分割されるボードを使用して実装されます。
かんばんは、販売、マーケティング、採用などの技術的でない活動にも適しています。

DevOps

物事を成し遂げる方法としてSDLCモデルと言えば、 DevOpsアプローチについて言及する必要があります。 DevOpsは、ソフトウェア製品をより速いペースで提供するのに役立つツール、プラクティス、およびアプローチの組み合わせです。 DevOpsは、開発環境と運用環境のコラボレーションに関するものです。
DevOpsはSDLCモデルではありませんが、物事を成し遂げるのにも役立ちます。

ほとんどの場合、DevOpsは、インフラストラクチャとワークフローを自動化し、アプリケーションのパフォーマンスを継続的に追跡することによって実行されます。 DevOpsアプローチを使用すると、デプロイの頻度を増やし、コードを文書化し、新しいコードのデプロイに必要な時間を短縮できます。 依存関係エラーを回避するのに非常に適しています。

DevOpsは反復を使用して、日常業務のコードを改善、測定、監視します。 その究極の目標は、より良い顧客体験を提供するために、可能な限り効果的な本番環境を持つことです。

ただし、DevOpsモデルを実装するには、開発チームと運用チームからの特定の考え方と、DevOpsツールとスキルをより速く習得するための準備が必要です。

利点：

• 市場へのより迅速な配達のためのより頻繁なリリース
• 製品の改善とビジネスニーズへの応答性の向上にさらに重点を置く
• チームメンバー間のより良いコラボレーション
• 最終製品のより良い品質とより幸せな顧客

短所：

• DevOpsは新しいため、十分に研究されていません。
• ミッションクリティカルなプロジェクトには最適ではありません
• 整理するにはチームによる追加の努力が必要です
• 開発初期のミスの可能性が高い
• セキュリティと開発速度のどちらに重点を置くかを選択する必要があります

結論

ソフトウェア開発事業は絶えず急速に変化しています。 それは、人々がそれを管理するための確立された方法を作成するよりも速く変化します。 あなたのビジネスに完全に適合する特定のSDLCがないかもしれません。 しかし、既存のソフトウェア開発ライフサイクルモデルは、少なくとも正しい方向に導き、ビジネスプロセスの調和に役立つ可能性があります。

SDLCがプロジェクトに最適であるかをより明確に理解したい場合、またはアプリやWeb製品を開発するために一流のアジャイルチームが必要な場合は、お問い合わせページからメッセージをお送りください。