ソフトウェア開発モデル (またはソフトウェア開発プロセス）とは、ソフトウェアを構築し、開発するために使用する一連の構造的なフェーズ、ステージ、またはアクティビティのことです。ソフトウェアプロジェクトの目標を達成する方法は、ソフトウェア開発モデルによってさまざまです。これらのプロセスの明確な指示と方法によって高い品質と生産性が得られ、企業の競争力と利益が向上します。ソフトウェア開発モデルには多くの種類があります。

目次

• ソフトウェアエンジニアリングの開発モデル
  • ウォーターフォールモデル
  • V字モデル
  • イテレーティブ（そしてインクリメンタルな）モデル
  • プロトタイピングモデル
  • スパイラルモデル
• アジャイル手法の開発モデル
  • スクラムモデル
  • カンバンモデル
• アジャイルソフトウェア開発への移行
• カオピーズは、ソフトウェア開発およびオフショア開発をご希望する際のパートナーとして、高い評判を得ています

ソフトウェアエンジニアリングの開発モデル

ソフトウェア開発ライフサイクル（SDLC）は、可能な限り低コストで、なるべく最短時間で高品質のソフトウェアを計画・設計・開発・テスト・デプロイするプロセスです。この目標を達成するために、ソフトウェアエンジニアリングチームは企業の要件、ステークホルダーの期待、およびプロジェクトに適合する正しいソフトウェア開発モデルを選ばなければなりません。ソフトウェア開発モデルは無数にあり、それぞれに明確なメリットとデメリットがあります。

ウォーターフォールモデル

ソフトウェア開発のウォーターフォールモデル

ウォーターフォールモデルは、ソフトウェア開発における最初のアプローチでした。その名の通り、分析・設計・開発・テスト・ デプロイ・保守といった開発ステージを順に下っていくプロセスです。各ステージは、特定の成果物とマイルストーンで明確に定義されています。

ウォーターフォールモデルのメリットとデメリット

ウォーターフォールモデルは直線的で順次的です。つまり、現在のステージが完了するまで次のステップに進むことができません。目標が達成され、プロジェクトを先に進める承認が出されたときにステージは完了となります。

ステージのスキップや後戻り、重複ができないため、このモデルには柔軟性がありません。その結果、調整が困難でコストがかかります。エラーが検出された時点にかかわらず、保守のステージまでは修正できません。

このように柔軟性に欠けるため、このモデルは他のモデルよりもコストと時間がかかります。要件が不明確、または誤解されている場合は、このモデルは非常に危険です。
加えて、ウォーターフォールモデルは、柔軟性がさらに要求される長期的、複雑、継続的なプロジェクトには向いていません。

このモデルのデメリットは突出して重大ですが、シンプルであり素早い設定が可能であるため、要件が少なくタイムラインの短い、小規模で1回きりのプロジェクトには有用です。チームは、すべての要件が明確に定義されており、曖昧さがなく、確定済であることを確認しなければなりません。

しかし、ウォーターフォールモデルのデメリットはメリットを上回っています。そのため、ITチームがよりアジャイルなソフトウェア開発を実践し、柔軟性やコミュニケーション、継続的な改善が可能になるにつれて、このモデルは人気を失ってしまいました。

V字モデル

ソフトウェア開発のV字モデル

V字モデル（確認・検証モデル）は、ウォーターフォールモデルに早期テスト計画を追加して発展させたものです。V字モデルは、ソフトウェア開発ステージを直線的に下降するのではなく、コーディング段階まで下降し、その後折り返して上昇を開始し、「V字」を形成します。

V字モデルのメリットとデメリット

各開発ステージには、それに対応するテストアクティビティがあります。これにより、プロジェクトの早い開発段階で要求仕様、コード、アーキテクチャのエラーを検出できます。残念ながら、これらの問題を解決するための明確な道筋がないためエラーの修正はやはり困難であり、コストもかかります。

早期テスト計画を追加することで、V字モデルはウォーターフォールモデルよりも成功の可能性が高まります。しかし、V字モデルはやはり直線的であり、柔軟性に欠けています。
ウォーターフォールモデルと同じく、チームは現在のステージが完了してからでないと次のステージに進めません。そのため調整が困難であり、コストも時間もかかります。
したがって、このモデルは要件が確定済みで、明確に定義され、文書化されている短期プロジェクトには最適ですが、長期的で複雑なプロジェクトや継続的なプロジェクトには適していません。

イテレーティブ（そしてインクリメンタルな）モデル

ソフトウェア開発のイテレーティブモデル

他の多くのソフトウェア開発モデルと同様に、イテレーティブ（そしてインクリメンタルな）モデルは、ウォーターフォールモデルの欠点を解消するために開発されました。ウォーターフォールモデルと同様に計画から始まり、デプロイで終わります。ウォーターフォールモデルとは異なり、このモデルにはプロセス全体を通じて繰り返されるサイクルが含まれます。
モデルの名前が示すように、こうした繰り返しのサイクルはイテレーティブ（反復的）であり、インクリメンタル（漸増的）です。
このソフトウェア開発プロセスは少数の要件から始まり、新しい要件がサイクル毎に付随していきます。

イテレーティブモデルのメリットとデメリット

このモデルの反復的な性質により、前回の反復に基づいて最新の反復が構築される際に、プロセス全体を通して小さな変更を加えることが可能です。そのためソフトウェアは進化し、成長し続けることができます。開発者は、前回のサイクルでの学習内容に基づいて変更を加えることが可能です。

プロジェクトの開始時にすべての要件が示されるわけではなく、プロセスを通じて多くの変更が行われるため、作業を迅速に開始できます。しかし、プロセスが頻繁に繰り返されるため、リソースはすぐに消費される可能性があり、管理が複雑になることは言うまでもありません。

さらに、このモデルでは変更要求が可能です。しかし、このモデルは定義されたプロセスで構成されているため、柔軟性に欠ける結果になる場合があります。変更にかかるコストはウォーターフォールモデルやV字モデルに比べて少ないとはいえ、このモデルは、反復中に要件が変更される可能性があるプロジェクトには理想的とは言えません。
イテレーティブモデルは、頻繁な変更、未知のコストやリソース要件、不確定な納期など、より多くのリスクをもたらす可能性があります。

プロトタイピングモデル

ソフトウェア開発のプロトタイピングモデル

プロトタイピングモデルは、プロトタイプ（試作品）を作成することで開発チームが顧客の要望やニーズについての理解を深めることに重きを置いています。希望するソフトウェアプログラムの小規模なレプリカを作成することで、本格的な開発が行われる前に認識の相違や誤解を解消することができます。

開発者は最終製品に取りかかる前に、顧客が望んでいると思われるもののプロトタイプを作成します。開発されたプロトタイプはテストされ、顧客のフィードバックに従って改良されます。プロトタイプが受け入れられると、チームは最終製品の開発を開始します。

プロトタイピングモデルのメリットとデメリット

プロトタイピングモデルでは、早い段階で顧客からフィードバックをもらえるため、SDLCに必要な反復の回数を劇的に減らすことができます。これによって時間を節約し、顧客満足の可能性が高まります。

ある程度の時間は節約できますが、開発者がプロトタイプの開発に費やす時間を考慮しなければなりません。顧客が多くの変更を要求したり、頻繁に考えを変えたり、不可能な要求をしたりする場合、プロトタイプを開発する時間はすぐに膨れ上がるでしょう。このため、プロトタイプが受け入れられるまでの反復回数に上限を設けることが最善です。

最終的なプロトタイプが開発段階に入ると、計画に対してそれ以上の要求や変更ができなくなります。これはプロトタイピングモデルの大きな欠点です。

スパイラルモデル

ソフトウェア開発のスパイラルモデル

スパイラルモデルは、リスクアセスメントに焦点を当てています。そのため、このモデルを使おうとするチームには、この分野の知識とスキルを持った人材が必要です。

このモデルには4つのフェーズがあり、計画・リスク分析・エンジニアリング・評価の4象限に分かれています。スパイラルのループの数は、プロジェクトとプロジェクトマネージャーの裁量に依存します。平均して、このモデルではソフトウェア開発に6カ月かかります。

スパイラルモデルはウォーターフォールモデルとプロトタイピングモデルの特徴を組み合わせたもので、プロトタイプを含む設計（エンジニアリングフェーズ）を重視し、ウォーターフォールモデルと同様のフェーズを踏襲します。

スパイラルモデルのメリットとデメリット

継続的かつ反復的な開発により、開発者はリスクを管理しながら変更を加え、新機能を追加することができます。さらに、開発が体系化されているため、プロセスが合理化されます。

顧客はサイクルの各ステージでのレビューに関与しますが、顧客の作業が遅い場合やフィードバックが不足している場合は、開発プロセスが煩雑になる可能性があります。しかし、エンジニアリングフェーズでは、顧客による変更は許可されません。

ループ（反復）の回数が定まっていないため、予算の超過や納期の遅延というリスクがあります。最終製品を完成させるには、コストと時間がかかることが多いです。
さらに、このモデルは顧客ごとに高度にカスタマイズされているため、作業の再利用が不可能です。

アジャイル手法の開発モデル

アジャイルは、アジャイル宣言で示されている12の原則に基づく手法です。アジャイルは、一連の厳格なプロトコルというよりも、むしろ考え方です。

アジャイルは、コラボレーションやコミュニケーション、絶え間ない変化に焦点を当てることで、ウォーターフォールを含む以前の手法よりも効果的かつ効率的に優れたソフトウェアを提供するために開発されました。

アジャイルは迅速かつ継続的に採用されました。プロジェクトマネジメント協会によると、「71％の企業が、プロジェクトにアジャイル手法を時々、頻繁に、または常に使用している」と報告しています。

アジャイルソフトウェア開発にはいくつかのモデルがあります。これらのモデルは、チームワークや部門横断的なコラボレーション、反復的な開発、初期の顧客フィードバックに重点を置いています。テストやフィードバック、調整によって、チームは最高のソフトウェアを開発し、提供することが可能です。

スクラムモデル

スクラム ソフトウェア開発モデル

スクラムモデルは、最も人気があるアジャイルモデルです。ソフトウェア開発の反復は「スプリント」として知られています。この1～4週間のスプリントの間に、チームは前回のスプリントを評価し、新しい機能（コーディングとテスト済の機能）を追加し、次のスプリントを計画します。スプリントのアクティビティが定義された後の変更は許されません。

各スプリントの後に新しい機能やアイテムが追加され、次のスプリントでコーディングとテストが行われます。これは、すべての機能が追加され、プロジェクトのリリース準備が整ったと判断されるまで行われます。

スクラムモデルのメリットとデメリット

部門横断的なチーム間や、企業と顧客間のコラボレーションを強化することで、コミュニケーション不足によって起こりがちな推量やエラーを減少できます。さらに、段階的なステージにより、市場投入までの時間が短縮されます。

コミュニケーションの強化によってエラーの解決に費やす時間が短縮され、エンドユーザーが製品に満足する可能性が高まります。しかし、このコラボレーションには、プロセスの中で顧客からのより多くのインプットと時間が必要です。あまりに多くの機能が要求され、追加されると、チームには納期を延期するリスクが出てしまいます。

カンバンモデル

カンバン ソフトウェア開発モデル

カンバンはアジャイルモデルであり、今回紹介する最後のモデルです。
他のモデルとは異なり、カンバンには顕著な反復がありません。チームが反復を計画するとしても、それは非常に短いスプリントであり、1日という短さの場合もあります。

付せんを貼ったカンバンボードを使って、プロジェクトオーナーや進捗状況など、プロジェクトとその詳細を視覚的に示します。この視覚化により、チームは現在開発中の最も重要な機能に集中することが可能です。

さらに、カンバンボードによって、機能の完成度を継続的に改善する余地が残されていることが強調されます。

カンバンモデルのメリットとデメリット

カンバンボードに付せんを貼るこの手法は、チームが目前の重要なタスクを完遂することに集中する動機づけとしては有効ですが、時間枠を定義し維持する方法としては不十分です。このため、長期プロジェクトの計画は非常に難しいです。

計画段階が決まっていないため、いつでも変更が可能です。カンバンに共通する欠点は、時間枠がないことです。変更が継続的に行われる場合、この問題が際立ってしまうことがあります。

カンバンモデル

カンバンソフトウェア開発モデル

カンバンはアジャイルモデルであり、今回紹介する最後のモデルです。
他のモデルとは異なり、カンバンには顕著な反復がありません。チームが反復を計画するとしても、それは非常に短いスプリントであり、1日という短さの場合もあります。

付せんを貼ったカンバンボードを使って、プロジェクトオーナーや進捗状況など、プロジェクトとその詳細を視覚的に示します。この視覚化により、チームは現在開発中の最も重要な機能に集中することが可能です。
さらに、カンバンボードによって、機能の完成度を継続的に改善する余地が残されていることが強調されます。

カンバンモデルのメリットとデメリット

カンバンボードに付せんを貼るこの手法は、チームが目前の重要なタスクを完遂することに集中する動機づけとしては有効ですが、時間枠を定義し維持する方法としては不十分です。このため、長期プロジェクトの計画は非常に難しいです。

計画段階が決まっていないため、いつでも変更が可能です。カンバンに共通する欠点は、時間枠がないことです。変更が継続的に行われる場合、この問題が際立ってしまうことがあります。

アジャイルソフトウェア開発への移行

どのモデルも、ソフトウェア開発と納品プロセスを改善する目的で作られました。今日、どのソフトウェア開発モデルも、特定のタイプのプロジェクトには有効です。しかし、ウォーターフォールのような古い手動モデルは、急速に過去のものになりつつあります。

ITチーム、そして企業全般がソフトウェアを提供し、エンドユーザーを満足させ、競争の一歩先に出るためには、迅速かつ効果的なアクションが必要です。迅速かつ反復可能、安全性の高いソフトウェア開発プロセスは自動化に基づいています。
多くのモデルではこのレベルの自動化とスピードを達成できません。その結果、アジャイル手法の人気が高まっています。

カオピーズは、ソフトウェア開発およびオフショア開発をご希望する際のパートナーとして、高い評判を得ています

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