[論文レビュー] Agile Islands in a Waterfall Environment: Requirements Engineering Challenges and Strategies in Automotive

Rashidah Kasauli, Eric Knauss+2 more|arXiv (Cornell University)|Jun 21, 2021

Software Engineering Techniques and Practices参考文献 40被引用数 15

ひとこと要約

本論文は、計画主導（ウォーターフォール）のシステムエンジニアリング環境下でアジャイルソフトウェアチームが運用される自動車企業における要件工学（RE）の課題を調査している。18件のインタビューと1つのフォーカスグループを実施したマルチ・ケーススタディを通じて、トレーサビリティの欠如、上位レベルの要件への可視性の欠如、要件の更新の不一致といった主要なRE課題を特定し、クロスファンクショナルチーム、ツールの改善、役割の明確化といった対策を提案。大規模システムにおけるハイブリッドRE実践に関するさらなる実証的研究の必要性を強調している。

ABSTRACT

[Context & motivation] Driven by the need for faster time-to-market and reduced development lead-time, large-scale systems engineering companies are adopting agile methods in their organizations. This agile transformation is challenging and it is common that adoption starts bottom-up with agile software teams within the context of traditional company structures. [Question/Problem] This creates the challenge of agile teams working within a document-centric and plan-driven (or waterfall) environment. While it may be desirable to take the best of both worlds, it is not clear how that can be achieved especially with respect to managing requirements in large-scale systems. [Principal ideas/Results] This paper presents an exploratory case study at an automotive company, focusing on two departments of a large-scale systems company that is in the process of company-wide agile adoption. [Contribution] We present challenges related to requirements engineering that agile teams face while working within a larger plan-driven context and propose potential strategies to mitigate the challenges. Challenges relate to, e.g., development teams not being aware of the high-level requirement and dealing with flexibility of writing user stories. We found that strategies for overcoming most of these challenges are still lacking and thus call for more research.

研究の動機と目的

• 計画主導で文書中心の自動車システムエンジニアリング環境下で活動するアジャイルソフトウェアチームが直面する課題を調査すること。
• アジャイル開発が伝統的なシステムエンジニアリング手法と併存する状況において、要件がどのように流れ、管理されているかを理解すること。
• アジャイルと計画主導の手法の併存に起因する要件工学の問題に対する緩和戦略を特定・分析すること。
• 大規模自動車システムの文脈において、開発者の視点からのハイブリッド開発環境におけるREに関する実証的知見を提供すること。
• 既存の研究におけるアジャイル・アiland状況下での開発者レベルのRE経験に関するギャップを浮き彫りにし、さらなる実証的調査を呼びかけること。

提案手法

• 大規模な自動車システムエンジニアリング会社の2つの部門で、探索的ケーススタディを実施した。
• 開発者、テスト担当者、要件エンジニアを対象に、18件の個別インタビューと1つのフォーカスグループを通じてデータを収集した。
• インタビュートランスクリプトのテーマ分析を用いて、要件工学に関連する課題と緩和戦略を分析した。
• アジャイルと計画主導の併存に関する既存の文献と照らし合わせ、特にトレーサビリティ、要件所有権、システムレベルの可視性の観点から、特定された課題をマッピングした。
• インタビュアーの経験に基づき、テスト担当者をアジャイルチームに統合する、役割の明確化を高めるといった実用的な戦略を提案した。
• アジャイル成熟度と自律性の異なる2つの部門の間で、実践と課題を比較するアプローチを用いた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 RQ1: 大規模システムエンジニアリングにおいて、計画主導とアジャイルのパラダイムを統合する際、要件工学に関連する認識された課題は何か？
• RQ2 RQ2: 伝統的な計画主導の環境でアジャイル開発を実施する際、どのような緩和戦略が存在するか？
• RQ3 RQ3: 組織構造やチームの自律性の違いが、アジャイル・アイルランド状況におけるRE課題の深刻さと性質にどのように影響するか？

主な発見

• 部局Aのアジャイルチームは、しばしば上位レベルのシステム要件を把握しておらず、全体のシステム目標とずれが生じていた。
• ユーザーストーリーと公式な要件モデルとの間の一貫性の欠如が、変更後の要件更新が行われない場合に、重複したテストと再作業を引き起こしていた。
• 多くの新しいユーザーストーリーが実装段階で生まれ、それに対応する公式な要件更新が行われないことが、トレーサビリティの問題を悪化させていた。
• 部局Bでは、より厳格なユーザーストーリー管理と明確に定義された役割のおかげで、不一致が少なく抑えられていたが、システムレベルの可視性は依然として課題のままであった。
• 包括的なシステム像の欠如が、サブシステム間の依存関係を理解しないまま機能中心に焦点を当てるような、劣悪なシステム的思考を生じさせていた。
• クロスファンクショナルチームの導入や機能的関係の可視化といった提案された解決策は、効果的であると見なされたが、実装には文化的・プロセス的な変化が不可欠であった。