[논문 리뷰] Agile Islands in a Waterfall Environment: Requirements Engineering Challenges and Strategies in Automotive

Rashidah Kasauli, Eric Knauss외 2명|arXiv (Cornell University)|2021. 06. 21.

Software Engineering Techniques and Practices참고 문헌 40인용 수 15

한 줄 요약

이 논문은 계획 중심(워터폴) 시스템 엔지니어링 환경에서 애자일 소프트웨어 팀이 운영되는 자동차 기업에서 요구사항 엔지니어링(RE) 과제를 조사한다. 18명의 인터뷰와 1개의 포커스 그룹을 포함한 다중 사례 연구를 통해, 흐름 추적 불량, 상위 수준 요구사항에 대한 가시성 부족, 요구사항 업데이트의 일관성 부족 등의 주요 RE 과제를 특정하고, 교차 기능 팀, 개선된 도구 사용, 역할 명확화 등의 전략을 제안하여 하이브리드 RE 관행에 대한 더 많은 경험적 연구가 필요하다고 강조한다. 특히 대규모 시스템에서의 애자일-플랜드라이브 환경 공존에 초점한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 계획 중심, 문서 중심의 자동차 시스템 엔지니어링 환경에서 애자일 소프트웨어 팀이 직면하는 과제를 조사한다.
• 애자일 개발이 전통적인 시스템 엔지니어링 관행과 공존할 때 요구사항이 어떻게 흐르고 관리되는지 이해한다.
• 애자일과 계획 중심 방법론의 공존으로 인해 발생하는 요구사항 엔지니어링 문제의 완화 전략을 특정하고 분석한다.
• 특히 대규모 자동차 시스템 환경에서 하이브리드 개발 환경에서 개발자 관점의 경험적 통찰을 제공한다.
• 기존 연구에서 애자일 아일랜드 상황에서 개발자 수준의 RE 경험에 대한 격차를 드러내고, 향후 경험적 연구를 당부한다.

제안 방법

• 대규모 자동차 시스템 엔지니어링 기업의 두 부서에서 탐색적 사례 연구를 수행하였다.
• 개발자, 테스터, 요구사항 엔지니어와의 18명의 개별 인터뷰 및 1개의 포커스 그룹을 통해 데이터를 수집하였다.
• 인터뷰 전사의 주제 분석을 통해 요구사항 엔지니어링과 관련된 과제와 완화 전략을 분석하였다.
• 기존 애자일과 계획 중심 공존에 관한 문헌과 비교하여, 특히 흐름 추적, 요구사항 소유권, 시스템 수준의 가시성에 중점을 두고 도출된 과제를 매핑하였다.
• 인터뷰 대상자 경험을 바탕으로 교차 기능 팀 통합 및 역할 명확화와 같은 실용적 전략을 제안하였다.
• 애자일 성숙도와 자율성 수준이 다른 두 부서 간의 비교 분석을 통해 관행과 과제의 차이를 분석하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 RQ1: 대규모 시스템 엔지니어링에서 계획 중심과 애자일 패러다임을 융합할 때 요구사항 엔지니어링과 관련된 인지된 과제는 무엇인가?
• RQ2 RQ2: 기존의 계획 중심 환경에서 애자일 개발을 적용할 경우 존재하는 완화 전략은 무엇인가?
• RQ3 RQ3: 조직 구조와 팀 자율성의 차이가 애자일 아일랜드 환경에서 RE 과제의 심각도와 성격에 어떻게 영향을 미치는가?

주요 결과

• 부서 A의 애자일 팀은 상위 수준의 시스템 요구사항을 인지하지 못해 전체 시스템 목표와의 일치를 잃는 경우가 빈번했다.
• 사용자 스토리와 공식 요구사항 모델 간의 일관성 없는 흐름 추적으로 인해 테스트 중복과 재작업이 발생했으며, 요구사항 변경 후 업데이트가 이루어지지 않아 악화되었다.
• 많은 신규 사용자 스토리가 구현 과정에서 발생했지만, 이에 상응하는 공식 요구사항 업데이트가 이루어지지 않아 흐름 추적 문제를 악화시켰다.
• 부서 B는 엄격한 사용자 스토리 관리와 명확한 역할 정의 덕분에 일관성 문제가 덜 발생했지만, 여전히 시스템 수준의 가시성 문제를 겪었다.
• 완전한 시스템 그림이 부족해 팀은 기능 중심으로만 작업했고, 하위 시스템 간 상호의존성에 대한 이해가 부족했다.
• 교차 기능 팀 구성과 기능적 관계 시각화와 같은 제안된 해결책은 효과적이라고 평가되었지만, 성공적인 구현을 위해서는 문화적 및 프로세스적 변화가 수반되어야 했다.