Requirements Management in the Software Development Process

Ohjelmistokehitys on monimutkainen prosessi. Yksi keskeisistä tekijöistä siinä on ohjelmistolle asetettavat vaatimukset. Näitä vaatimuksia on hyvin monenlaisia, ja eri tasoisia; toivotusta toiminnallisuudesta hyvinkin yksityiskohtaisiin vaatimuksiin. Näiden vaatimusten hallinta on myöskin hyvin monitahoista, vaikkakin se on kirjallisuudessa esitetty selkeänä prosessissa, joka on sarja toisistaan erottuviavaiheita. Työn painopiste oli näiden vaatimusten muutoksen ja valmiiseen ohjelmistoon kohdistuvan palautteen hallinnassa, ja kuinka vaatimustenhallintaohjelmisto voisi olla avuksi näissä prosesseissa. Vaatimustenhallintatyökalun käyttö ei sinällään ratkaise mitään ongelmia, mutta se suo puitteet parantaa vaatimusten hallitsemista. Työkalun käytöstä on muun muassa seuraavia etuja: vaatimusten keskitetty varastointi, käyttäjäoikeuksien määrittely koskien eri käyttäjiä ja heidän pääsyään näkemään tai muuttamaan tietoa, muutoksenhallintaprosessin hallinta, muutosten vaikutuksen analysointi ja jäljitettävyys ja pääsy tietoihin web-selaimella.

Requirements Traceability

Vaatimusmäärittely on tärkeä osa ohjelmistotuotantoa. Vaatimusten jäljitettävyys on osa vaatimustenhallinta prosessia. Jäljitettävyystieto helpottaa vaatimusten hallintaa läpi koko tuotekehitys projektin. Hyvin usein vaatimusten jäljitettävyyttä ei kuitenkaan ole toteutettu ohjelmistokehitysprojekteissa. Työn tavoitteena oli selvittää vaatimusten jäljitettävyyden tärkeyttä ohjelmistotuotannossa sekä kuinka jäljitettävyys voitaisiin toteuttaa ohjelmistokehitysprojekteissa. Vaatimusten jäljitettävyyttä sekä eri tekniikoita sen toteuttamiseksi on tutkittu kirjallisuuden avulla. Yrityksen vaatimusten jäljitettävyyden nykytilaa on selvitetty tutkimalla olemassa olevaa prosessimallia sekä todellisia tuotekehitysprojekteja. Tuloksena esitettiin perusteluja, miksi jäljitettävyystieto pitäisi sisällyttää ohjelmistokehitysprojekteihin sekä menetelmiä, kuinka jäljitettävyystieto voidaan toteuttaa projekteissa kustannustehokkaasti. Työssä on esitetty strategiavaihtoehto ja menetelmät jäljitettävyyden toteuttamiseksi. Pienillä korjauksilla jäljitettävyys pystytään toteuttamaan kevyellä tasolla. Suurin parannusehdotus prosessimalliin on jäljitettävyysmatriisien luominen. Matriisien avulla pystytään projekteissa toteuttamaan jäljitettävyys sekä eteen- että taaksepäin. Vaatimustenhallintatyökalu helpottaisi jäljitettävyystiedon ylläpitoa.

Liiketoimintastrategisten vaatimusten syntyminen ja niiden toteutumisen arviointi keskisuurten yritysten toiminnanohjausjärjestelmähankkeissa. Tapaustutkimus kolmesta teollisuusyrityksestä ja aineistolähtöinen teoria

Tietojärjestelmien strateginen kehittäminen on ollut niin liike-elämän kiinnostuksen kuin akateemisen tutkimuksenkin kohteena jo pitkään. Aihe on edelleen ajankohtainen, eikä ajankohtaisuus osoita laantumisen merkkejä. Valtaosa tutkimuksesta on kohdistunut suuryrityksiin ja jonkin verran pk-yrityksiin yhtenä ryhmänä. Tutkimus on kohdistunut aiheeseen tarkastelemalla onko tietojärjestelmien ja liiketoimintastrategian välillä yhteyttä, ja jos, onko sillä merkitystä yrityksen menestykselle. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli pureutua syvemmälle siihen tapaan, jolla yritys kytkee liiketoimintastrategiansa tietojärjestelmähankintaan. Kohdetietojärjestelmäksi tutkimuksessa valittiin toiminnanohjausjärjestelmät ja yrityskooksi keskisuuret yritykset. Toiminnanohjausjärjestelmän valintaa voidaan perustella sen kattavuudella yrityksen toiminnassa eri sidosryhmien suunnasta katsottaessa. Keskisuuret yritykset valittiin osittain sen vuoksi, koska niistä ei ole paljoakaan omaa tutkimusta, osittain sen vuoksi, että niiden luonne kehityspolun epäjatkumokohdassa haluttiin nostaa esille. Tutkimuksen empiirinen osa pohjautuu kolmeen tutkimustapaukseen, kolmen keskisuuren yrityksen toiminnanohjaushankkeeseen. Tapausyritysten liiketoiminta- ja ITjohtoa haastateltiin, ja lisäksi käytettiin kaikkea saataville ollutta kirjallista arkistoaineistoa. Tutkimuksen päämenetelmä oli Grounded Theory (GT). Tutkimustavassa ei, poiketen useista muista laadullisista tutkimustavoista, ole ennalta määrättyä viitekehystä, vaan tutkimus lähtee liikkeelle ns. puhtaalta pöydältä ilman esioletuksia luoden tutkimusprosessin kuluessa uutta teoriaa. Tutkimustavan etuna voidaan pitää ennakkoluulottomuutta. Aikaisemman tutkimuksen rooli tässä tutkimuksessa oli ensinnäkin kartoittaa tutkimusaluetta ja olla johdantona tutkimukselle, toisaalta tuloksia vertailtiin aikaisempaan tutkimukseen. Tutkimusaineisto analysoitiin tarkasti. Ensin aineisto käytiin läpi koodaamalla se aineistosta esille nousseiden käsitteiden alle. Seuraavaksi saatu tulos luokiteltiin aineistosta nousseisiin luokkiin sekä muodostettiin käsitteiden ja luokkien väliset yhteydet. Lopuksi muodostumassa oleva teoria konkretisoitiin 18 hypoteesin ja hypoteesit yhdistävän mallin avulla. Tutkimuksessa saatiin uutta tietoa siitä, miten vaatimusprosessi etenee ja miten keskisuuren yrityksen ominaispiirteet vaikuttavat vaatimusprosessiin. Lisäksi saatiin uutta tietoa siitä, mitkä ovat kriittisiä menestystekijöitä keskisuuren yrityksen toiminnanohjaushankkeessa. Keskisuuretyritykset näyttävät tämän tutkimuksen aineiston perusteella osaavan asettaa vaatimuksia toiminnanohjausjärjestelmälle liiketoimintastrategian, prosessikuvausten ja toiminnanohjausjärjestelmien tarjoamien mahdollisuuksien suunnista. Vaatimusten toteutumisenarviointi on keskisuurilla yrityksillä epäsystemaattista, kuten aikaisemmassa tutkimuksessa on todettu olevan myös suurilla yrityksillä. Resurssivaje vaikeuttaa toiminnanohjausjärjestelmän liiketoimintastrategisten vaatimusten toteutumista. Tutkimusaineiston perusteella voidaan päätellä, että keskisuurissa yrityksissä – huolimatta siitä, että niissä on olemassa prosessikuvaukset – ei ole varsinaista prosessiajattelua tai prosessijohtamista. Keskisuuret yritykset eivät tämän tutkimuksen aineiston perusteella näytä muodostavan poikkeusta, vaan mittariston käyttö on epäkypsää, eikä mittaristoa pystytä hyödyntämään tietojärjestelmähankkeen tukena. Tulosten pohjalta voidaan arvioida, että strategisen johtamisen komponentit ovat keskisuuressa yrityksessä toisistaan irrallisia. Vaikka toiminnanohjaushankkeen vaatimuksia asetettaessa liiketoimintastrategia on vahvasti mukana, jää vaatimuksenasettelu karkealle tasolle, eikä konkretisoidu prosesseihin ja mittarointiin. Sen seurauksena toiminnanohjausjärjestelmästä ei saada kaikkea sitä hyötyä ja tukea liiketoimintastrategialle, mikä olisi mahdollista. Tutkimuksessa tuli myös esille resurssi- ja osaamispuutteen haittavaikutuksia keskisuurten yritysten toiminnanohjaushankkeiden vaatimusprosessissa. Puutteet yhdistettynä hajallaan oleviin strategisen johtamisen komponentteihin muodostavat yhdessä vaikean lähtökohdan strategiselle toiminnanohjaushankkeelle.

Modeling and developing a customer-oriented configuration process in a mass customization environment

In this thesis the main objective is to examine and model configuration system and related processes. When and where configuration information is created in product development process and how it is utilized in order-delivery process? These two processes are the essential part of the whole configuration system from the information point of view. Empirical part of the work was done as a constructive research inside a company that follows a mass customization approach. Data models and documentation are created for different development stages of the configuration system. A base data model already existed for new structures and relations between these structures. This model was used as the basis for the later data modeling work. Data models include different data structures, their key objects and attributes, and relations between. Representation of configuration rules for the to-be configuration system was defined as one of the key focus point. Further, it is examined how the customer needs and requirements information can be integrated into the product development process. Requirements hierarchy and classification system is presented. It is shown how individual requirement specifications can be connected for physical design structure via features by developing the existing base data model further.

Rajavartiolaitoksen aluskaluston optronisten järjestelmien vaatimusluokittelu

Rajavartiolaitoksen aluskaluston optronisia järjestelmiä ollaan uusimassa lähitulevaisuudessa. Samalla valmistaudutaan uuden monitoimivartiolaivaluokan hankintaan. Hankintoja valmistelee Rajavartiolaitoksen esikunta. Puolustusvoimissa on käytössä liiketaloudellisesti kehittynyt hankeohjausprosessi, joka mahdollistaan laajojenkin hankkeiden koordinoidun ja systemaattisen läpiviennin. Hankeohjausprosessia tukee vaatimustenhallinta, joka on ohjeistettu puolustusvoimissa pysyväisasiakirjoin sekä käsikirjatyyppisellä soveltamisohjeella ”Vaatimustenhallinnan soveltaminen puolustusvoimissa”. Vaatimustenhallinta kuvaa miten päätöksenteon edellytykset ja hankkeen systemaattisen etenemisen takaavat seikat tulee määritellä. Rajavartiolaitoksessa ei toistaiseksi ole käytössä määriteltyä vaatimustenhallintaa. Tässä opinnäytetyössä luokitellaan optroniikkajärjestelmähankintaa varten kerätyt vaatimukset puolustusvoimien vaatimuksenhallintaohjeistuksen mukaisesti suorituskyky- ja järjestelmävaatimuksiin sekä niiden alaluokkiin. Toisena päätutkimuskysymyksenä on, kuinka kattavasti ja laadukkaasti vaatimukset on määritetty? Päätutkimuskysymyksiin liittyvinä ja sitä tukevina alatutkimuskysymyksinä olivat: Mitä suorituskyky- ja järjestelmävaatimuksia alusten optronisille järjestelmille on asetettu? Tarvitseeko niitä tarkentaa? Entä soveltuuko puolustusvoimien vaatimustenhallintaprosessin mukainen määrittely Rajavartiolaitoksen aluskaluston optroniikkahankinnan kaltaisiin tarpeisiin? Luokittelu tehtiin puolustusvoimien vaatimustenhallintaohjeistuksen viitekehyksessä vaatimusmäärittelyn menetelmiä soveltaen. Vaatimusten laatua ja kattavuutta arvioitiin vertaamalla jokaista vaatimusta laadukkaan vaatimuksen kriteereihin sekä tilastollisen analyysin keinoin. Tutkimuksen johtopäätöksenä voidaan todeta, että noudattamalla määriteltyä vaatimustenhallintaprosessia hankkeen alusta lähtien saadaan aikaiseksi systemaattinen ja looginen vaatimuskokonaisuus, joka helpottaa hankkeen onnistunutta läpivientiä monella tavalla. Tavoitetta sekä toisiaan tukevat tarkasti määritetyt vaatimukset nopeuttavat hankintaprosessia vähentämällä määrittelykierroksia ja varmistavat halutun lopputuloksen saavuttamisen. Ohjeistettu prosessi auttaa keskittämään vähäisetkin resurssit olennaiseen sekä vähentää mahdollisuutta, että jokin kriittinen tekijä jäisi kokonaan huomioimatta. Lisäksi prosessiin sisältyvät dokumentointikäytänteet mahdollistavat hankkeen helpomman siirtämisen henkilöltä toiselle sekä prosessin tarkastelemisen jälkeenpäin. Vaikka tutkimustyössä tarkasteltu puolustusvoimien vaatimustenhallintaprosessi ei täydessä laajuudessaan sellaisenaan sovellu hyvin Rajavartiolaitoksen ohuemman hankintaorganisaation eikä tutkielmassa esimerkkinä käytetyn optroniikkajärjestelmähankinnan kaltaisiin suppeisiin hankintoihin, voisi sen osittainen käyttöönotto ja soveltaminen olla hyödyllistä edellä mainituista syistä. Vaatimustenhallintaa kannattaisikin koekäyttää jonkin yksittäisen hankintaprosessin yhteydessä. Tällaisen kokeilun tuloksena olisi mahdollista arvioida kattavasti, miten vaatimustenhallinnan käytänteet voitaisiin parhaalla tavalla ottaa käyttöön myös Rajavartiolaitoksessa.

Käyttöomaisuuden hallinta elinjakson operointivaiheessa

Kunnossapidon kustannustehokkuuden tavoitteleminen on ollut pitkäjänteinen trendi, joka on siirtynyt teollisuusyrityksistä puolustusvoimiin. Kumppanuuksien avulla on pyritty tilanteeseen, jossa voidaan keskittyä ydintoimintoihin sekä saavutetaan kustannussäästöjä. Puolustusvoimissa on myös tarve lisätä kustannusten läpinäkyvyyttä sekä tietoisuutta kustannusten muodostumisesta suorituskyvyn koko elinjakson ajalta. Samalla järjestelmät, joista suorituskyky rakennetaan, ovat muuttuneet yhä monimutkaisemmiksi. Tarve laitetoimittajan tai kunnossapitoyrityksen erikoistuneelle asiantuntijuudelle ongelmien ratkaisemiseksi kustannustehokkaalla tavalla on ilmeinen. Tässä tutkimuksessa selvitettiin kunnossapitostrategian perusteita maanpuolustukseen tarkoitetun suorituskykyomaisuuden hallinnan kautta. Kunnossapitostrategian lähtökohtana käytetään fyysisen käyttöomaisuuden hallintaa. Strategian päämääränä on systemaattisella ja ennakoivalla tilannekuvaan perustuvalla suunnittelulla saavuttaa toiminnalliset tavoitteet kustannukset minimoiden. Tilannekuva antaa perusteet sekä suorituskyvyn tehokkaalle käytölle että suorituskykytason ylläpitämiselle ja kehittämiselle. Ennakoivan kunnossapidon suunnittelu perustuu järjestelmälle asetettuista mittareista saatavaan luotettavaan ja oikea-aikaiseen tietoon. Tutkimuksessa käsitellään myös suorituskyvyn, kunnossapidon ja käyttöomaisuuden hallinnan käsitteitä ja perusteita. Tutkimusmenetelmänä oli kirjallisuustutkimus, jossa kunnossapitoon sekä elinjaksoon ja sen kustannuksiin liittyvän aineiston avulla pyrittiin löytämään käyttöomaisuuden hallintaan liittyviä riskejä sekä mahdollisuuksia. Tutkielman tärkeimpinä kirjallisina lähteinä olivat Jyri Kosolan Suorituskyvyn elinjakson hallinta sekä Jorma Järviön Kunnossapito. Aineistoa täydennettiin käyttöomaisuuden hallintaan liittyvillä tutkimuksilla ja artikkeleilla. Aikaisemmista tutkimuksista keskeisinä lähteinä olivat Petteri Hemmingin Vaatimustenhallinta elinjakson operointivaiheen aikana, Maanpuolustustuksen tieteellisen neuvottelukunnalle tehty tutkimus Elinkaarenaikainen kustannustehokkuus- ja suorituskykytieto päätöksenteon tukena ja Teknologian kehittämiskeskuksen katsaus Fyysisen käyttöomaisuuden hallinnan taustaselvitys. Tutkimuksen keskeisenä tuloksena ilmeni, että tarve käyttöomaisuuden hallinnalle kunnossapitostrategian kautta on ilmeinen. Kasvavat kustannukset ja järjestelmien monimutkaistuminen suhteessa suorituskyvyn kokonaistehokkuuden vaatimuksiin asettavat kunnossapidon yhdeksi maanpuolustuksen avainprosessiksi. Hyvin valmisteltu kunnossapitostrategia mahdollistaa pitkäjänteisen kehityksen, jolloin suorituskykyyn liittyvälle päätöksenteolle löytyvät systemaattisen suunnittelun ja analysoinnin avulla selkeät perusteet.

Requirements management process

Vaatimustenhallinnan alue on hyvin kompleksinen. Sen terminologia on moninaista ja samat termit voivat tarkoittaa eri asioita eri ihmisille. Tämän työn tarkoituksena on selkeyttää vaatimustenhallinnan aluetta. Se vastaa kysymyksiin kuten, mitä vaatimustenhallinta on ja miten sitä voidaan tehdä. Työ keskittyy vaatimusten analysoinnin ja validoinnin alueisiin, joten tältä osin se vastaa myös tarkempiin kysymyksiin kuten, miten koottujen vaatimusten jäljitettävyyttä, dokumentointia, analysointia ja validointia voidaan tehdä. Tämän työn kautta vaatimustenhallinta voidaan esitellä yritykselle ja sen eri osat voivat saada saman käsityksen vaatimustenhallinnasta. Tutkimus esittelee vaatimustenhallinnan prosessina, joka pitää sisällään vaatimusten jäljitettävyyden, vaatimusten dokumentoinnin, vaatimusten muutoksenhallinnan ja vaatimusmäärityksen. Vaatimusmääritys voidaan edelleen jakaa vaatimusten koostamiseen, analysointiin ja neuvotteluun sekä validointiin. Työssä esitellään geneerinen vaatimustenhallinnan prosessimalli. Mallin avulla näytetään, että vaatimustenhallinta on jatkuva prosessi, jossa kaikki aktiviteetit ovat kytköksissä toisiinsa. Näitä aktiviteettejä suoritetaan enemmän tai vähemmän samanaikaisesti. Malli esitetään geneerisessä muodossa, jotta se olisi hyödynnettävissä systeemi- ja tuotekehitys projekteissa sekä sisäisissä kehitysprojekteissa. Se kertoo, että vaatimukset tulisi jalostaa niin aikaisin, kuin mahdollista, jotta muutoksien määrä kehitystyön myöhemmissä vaiheissa voitaisiin minimoida. Jotkin muutokset eivät ole vältettävissä, joten muutoksenhallinnan tueksi tulisi kehittää jäljitettävyyskäsikirja ja jäljitettävyyskäytännöt. Vaatimustenhallintaa tarkastellaan meneillään olevassa kehitysprojektissa. Tarkastelussa tutkitaan, mitä vaatimustenhallinnan toimintatapoja sekä analysointi- ja validointimetodeja käytetään ja mitä voitaisiin tehdä vaatimustenhallinnan parantamiseksi projektissa.