[論文レビュー] Naming the Pain in Requirements Engineering: Contemporary Problems, Causes, and Effects in Practice

Daniel Méndez, Stefan Wagner+21 more|arXiv (Cornell University)|Nov 27, 2016

Software Engineering Techniques and Practices参考文献 34被引用数 72

ひとこと要約

本論文は、10か国にまたがる228の企業を対象としたグローバルなバイエンナリーレポートであるNaPiREイニシアチブの調査結果を提示している。要件工学（RE）における21の主要な問題を同定し、その原因と影響を分析している。調査では、特にアジャイル環境において、要件の安定性の欠如、ステークホルダーのニーズの不明瞭、通信不足が顕著な問題であることが明らかになった。本研究は、将来的な問題中心のRE研究を支援する文脈に配慮した、実証的根拠に基づく基盤を提供する。

ABSTRACT

Requirements Engineering (RE) has received much attention in research and practice due to its importance to software project success. Its interdisciplinary nature, the dependency to the customer, and its inherent uncertainty still render the discipline difficult to investigate. This results in a lack of empirical data. These are necessary, however, to demonstrate which practically relevant RE problems exist and to what extent they matter. Motivated by this situation, we initiated the Naming the Pain in Requirements Engineering (NaPiRE) initiative which constitutes a globally distributed, bi-yearly replicated family of surveys on the status quo and problems in practical RE. In this article, we report on the qualitative analysis of data obtained from 228 companies working in 10 countries in various domains and we reveal which contemporary problems practitioners encounter. To this end, we analyse 21 problems derived from the literature with respect to their relevance and criticality in dependency to their context, and we complement this picture with a cause-effect analysis showing the causes and effects surrounding the most critical problems. Our results give us a better understanding of which problems exist and how they manifest themselves in practical environments. Thus, we provide a first step to ground contributions to RE on empirical observations which, until now, were dominated by conventional wisdom only.

研究の動機と目的

• 多様なプロジェクト文脈において実務家が直面する要件工学（RE）分野の最も深刻な問題を同定・分析すること。
• 実務家が報告したデータを用いて、最も深刻なRE問題の根本原因と連鎖的影響を調査すること。
• 実際のプロジェクトから得た大規模な実証的証拠に基づいて、従来の常識を超えたRE研究を推進すること。
• REの実務改善と研究を支援する文脈に配慮した、実行可能で的確な提言の開発を支援すること。
• 縦断的アンケートデータを通じて、将来的な実証的研究および成熟度モデルの構築の基盤を確立すること。

提案手法

• 10か国にまたがるグローバルでバイエンナリーな実務家向けアンケート調査（NaPiRE）を実施し、228の企業からデータを収集した。
• 文献に基づいて事前に定義された21のRE問題を特定する構造化されたアンケートを用い、その関連性と重要度を評価した。
• 最も深刻な問題の原因と影響に関する自由記述欄の内容を、定性的分析手法を用いて解釈した。
• 定性的データのコーディングにおける信頼性を高めるために研究者間の三角測定を実施し、解釈のバイアスを低減した。
• 文脈特有の要因（例：アジャイル対プランドライブ型プロセス）を調査設計に組み込み、問題の現れ方を異なる環境で分析した。
• 単一の質問に依存するのではなく、複数の質問を用いた三角測定アプローチを採用し、単純な線形連鎖ではなく、複雑で非線形な因果関係を捉えた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 実際のプロジェクトで実務家が経験する要件工学（RE）分野の問題として、最も頻繁に報告されるものは何か？
• RQ2 アジャイル開発モデルとプランドライブ型開発モデルの違いといった、さまざまなプロジェクト文脈において、RE問題の重要度と関連性はどのように変化するか？
• RQ3 実務で同定された最も深刻なRE問題に関連する主な原因と連鎖的影響は何か？
• RQ4 チーム構成、ドメイン、プロセスモデルといった文脈要因は、RE問題の現れ方や影響にどのように影響するか？
• RQ5 実務家が報告するRE問題の原因と影響は、単純な線形連鎖ではなく、複雑でシステム的な依存関係を示しているとされる程度はどの程度か？

主な発見

• 最も深刻なRE問題には、要件の不安定さ、ステークホルダーのニーズの不明瞭、通信不足が含まれ、特にアジャイル環境で重要度が高まっている。
• 要件の不安定さは、最も頻繁に報告され、最も大きな影響を及ぼす問題であり、プロジェクトリスクと再作業の増加を顕著に引き起こしている。
• ステークホルダーの関与不足と役割の不明瞭が、要件関連の失敗の主な原因であると特定された。
• 通信不足とツールのギャップは、開発ライフサイクルの複数の段階に影響を及ぼす、問題の連鎖を助長する主要因として一貫して指摘された。
• 調査では顕著な文脈依存性が明らかになった。特に、要件の不明瞭さは、短いイテレーションサイクルが特徴のアジャイル環境では、より深刻な問題として顕在した。
• 複雑で非線形な因果関係が明らかになった。これは、孤立した問題解決アプローチだけでは、REの包括的改善は不十分であることを示している。