Seminar Gaphor: SysML-Anforderungsmodellierung und Nachverfolgbarkeit

Anforderungen werden erst dann steuerbar, wenn Identität, Struktur, Herkunft, Beziehungen und Nachweise eindeutig sind. Der Kurs baut mit der in Gaphor verfügbaren SysML-Unterstützung ein Anforderungsmodell auf, das über reine Textsammlungen hinausgeht. Qualitätsprüfung, Ableitung, Erfüllung, Verifikation und Änderungsauswirkungen werden als zusammenhängender Arbeitsablauf behandelt.

Inhaltsübersicht

• Zielsetzung
• Fachliche Schwerpunkte
• Praxisprojekt
• Qualitätskriterien
• Zielgruppe und Voraussetzungen

Zielsetzung

• Anforderungen eindeutig strukturieren, benennen und qualitativ prüfen.
• Beziehungen für Herkunft, Ableitung, Verfeinerung, Erfüllung und Verifikation zielgerichtet einsetzen.
• Anforderungen mit Systemelementen, Verhalten und Nachweisen verbinden.
• Abdeckungsdefizite und Änderungsauswirkungen systematisch analysieren.
• Reviewfähige Sichten für unterschiedliche Stakeholder erstellen.

Fachliche Schwerpunkte

1. Anforderungslandschaft und Modellstruktur einrichten

Herkunft, Ebenen und Verantwortlichkeiten werden vor der Detailmodellierung festgelegt.

1. Stakeholderziele, externe Vorgaben und Systemanforderungen voneinander abgrenzen.
2. Paketstruktur, Identifikationsschema und Namenskonventionen definieren.
3. Verantwortung, Status und Gültigkeitsbereich als prüfbare Metadaten festlegen.
4. Gemeinsame Begriffe und Systemgrenze mit dem Anforderungsmodell abstimmen.

2. Anforderungen präzise formulieren und strukturieren

Textqualität und Modellstruktur werden gemeinsam geprüft.

1. Anforderungen atomar, eindeutig und überprüfbar formulieren.
2. Funktionale, qualitative, Schnittstellen- und Randbedingungen unterscheiden.
3. Hierarchien und Gruppierungen nur nach nachvollziehbaren Kriterien aufbauen.
4. Dubletten, Widersprüche, Lösungsvorgaben und unprüfbare Aussagen identifizieren.

3. Ableitung und Verfeinerung modellieren

Der Weg von Stakeholderzielen zu konkreten Systemanforderungen wird nachvollziehbar.

1. Ursprung und Begründung jeder abgeleiteten Anforderung dokumentieren.
2. Verfeinerungen mit zusätzlicher Präzision statt bloßer Wiederholung formulieren.
3. Abhängigkeiten und gemeinsame Annahmen sichtbar machen.
4. Lücken und nicht begründete Anforderungen durch Rückwärtsprüfung erkennen.

4. Erfüllung durch Systemelemente zuordnen

Anforderungen werden mit verantwortlichen Architektur- und Verhaltensbausteinen verbunden.

1. Verantwortliche Blöcke, Komponenten, Aktivitäten oder Schnittstellen identifizieren.
2. Erfüllungsbeziehungen auf angemessener Granularität modellieren.
3. Mehrfachzuordnungen auf geteilte Verantwortung und Integrationsrisiken prüfen.
4. Nicht erfüllte oder nur indirekt abgedeckte Anforderungen kennzeichnen.

5. Verifikation und Nachweise planen

Prüfbarkeit wird frühzeitig als Teil des Anforderungsmodells behandelt.

1. Verifikationsmethode und Akzeptanzkriterium für relevante Anforderungen festlegen.
2. Test-, Analyse-, Inspektions- oder Demonstrationsnachweise zuordnen.
3. Unklare oder nicht messbare Kriterien an die Anforderungsformulierung zurückspielen.
4. Abdeckung nach Status und Kritikalität kontrollieren.

6. Änderungsauswirkungen und Reviews durchführen

Traceability wird genutzt, um Änderungen kontrolliert zu bewerten.

1. Geänderte Anforderungen und direkt verbundene Elemente identifizieren.
2. Sekundäre Auswirkungen über Ableitungs-, Erfüllungs- und Verifikationsbeziehungen verfolgen.
3. Betroffene Verantwortliche und erforderliche Nachweise bestimmen.
4. Reviewbefunde, Entscheidungen und verbleibende Unsicherheiten dokumentieren.

Praxisprojekt

Für ein vernetztes technisches Produkt wird eine ungeordnete Anforderungssammlung in ein strukturiertes Modell überführt. Stakeholderziele werden in Systemanforderungen verfeinert, Systembausteinen zugeordnet und mit Verifikationsnachweisen verbunden. Eine simulierte Änderung zeigt, welche Architekturteile und Prüfungen erneut bewertet werden müssen.

Qualitätskriterien

• Jede Anforderung ist eindeutig identifizierbar, atomar und überprüfbar.
• Beziehungen besitzen eine begründete Semantik und werden nicht nur zur Erhöhung der Verbindungszahl angelegt.
• Erfüllung und Verifikation sind auf die notwendige Granularität abgestimmt.
• Änderungsauswirkungen können in beide Richtungen nachvollzogen werden.

Zielgruppe und Voraussetzungen

Zielgruppe: Requirements Engineering, Systemanalyse, Produktentwicklung, Systemarchitektur, Testmanagement, Qualitätssicherung und technische Projektleitung.

Voraussetzungen: Grundverständnis von Anforderungsmanagement und Systementwicklung. SysML- und Gaphor-Vorkenntnisse sind hilfreich, aber nicht erforderlich.