古典的なウォーターフォール・モデルのソフトウェア開発ライフサイクル – それはまだ適切か？

古典的なウォーターフォール・モデルのソフトウェア開発ライフサイクルは、ソフトウェア開発のライフサイクルを各フェーズに分割します。使い方が簡単でシンプルな反面、リフレクションやリビジョンの実装が極めて困難です。

もしソフトウェア開発プロジェクトを始めようとしているならば、典型的なプロジェクト管理手法を知っておくことは非常に重要です。信頼できるプロジェクト管理手法をすべて挙げると、スクラム、カンバン、シグマなどの中に、古典的ウォーターフォール・モデルが違和感なく収まっています。古典的ウォータフォールモデルのソフトウェア開発ライフサイクルの最初の適用は、大規模なソフトウェア開発プロジェクトを管理するために70年代にさかのぼり、半世紀経った今でも、このモデルは現代のソフトウェア開発プロジェクトに適切です。しかし、このモデルは無差別に使用されるべきではなく、プロジェクトマネージャーはウォーターフォール・モデルのメリットとデメリットをよく検討してから適用する必要があります。

1. 古典的なウォーターフォール・モデルのソフトウェア開発ライフサイクルとは？

古典的なウォーターフォール・モデルとは、基本的で単純だが理想的なソフトウェア開発ライフサイクルモデルであり、より近代的なソフトウェア開発ライフサイクルモデルの基礎を築くものです。古典的なウォータフォールモデル・ソフトウェア開発ライフサイクルは、一連のフェーズに分割される逐次フローで構成されており、前のフェーズの出力が次のフェーズの入力となるため、特定のフェーズは前のフェーズが完了した後にのみ開始することができます。ソフトウェア開発ライフサイクルモデルは順次的な流れで構成されているため、開発プロセスの重複を制限することができます。

ソフトウェア開発のアプローチは、プロジェクトの最終的な成果だけでなく、ビジネスのパフォーマンスにとっても重要な鍵を握っています。ソフトウェア開発に新しいアジャイルアプローチを選択する開発者は増えていますが、従来の組織環境やプロセスでは、古典的なウォーターフォール・モデルのソフトウェア開発ライフサイクルモデルがまだ広く選択されています。プロジェクトマネジメント協会によると、2017年には組織の51%がウォーターフォールアプローチを使用していました。トヨタとシスコは、この古典的なアプローチを使用した様々なブランドのうちの2つです。非常に構造的で厳格的であるにもかかわらず、多くの製品チームには適しています。

2.ウォーターフォール手法の各フェーズ

技術的に、ウォーターフォール・モデルのソフトウェア開発ライフサイクルは、要求、設計、実装、検証、保守の5つのフェーズに大別されます。

•     要求のフェーズにて、プロジェクトマネージャーは、具体的な目的と要求でプロジェクトの全体像を概説する必要があります。例えば、オンライン決済ゲートウェイで1日数千件のトランザクションを処理できるB2Cソフトウェアや、数百万人の同時利用者を抱えるCRMシステムと連携できるソフトウェアなどが、目的と要件になります。このソフトウェアは、開発予算1万ドル、4ヶ月でデプロイする必要があります。プロジェクトが明確で詳細であればあるほど、プロジェクトチームは成功させることができます。なぜなら、不明瞭な記述が様々な方法で実施され、プロジェクトの最終結果が台無しになる可能性があるからです。
•     設計フェーズでは、前フェーズで特定したプロジェクトの要件を満たすソリューションをどのように設計するかについて、プロジェクトマネージャーとチームメンバーが議論します。例えば、1日に数千件のトランザクションを処理するような要件であれば、バックエンドサーバーは1台で弾力性に欠けるため、高機能なサーバーや複数台のサーバーの採用を検討すべきです。複数のバックエンドサーバーがあれば、1台が故障しても他のサーバーに接続でき、1日数千件のトランザクションをスムーズに処理することができます。
•     実装フェーズでは、設計されたソリューションを実装するための設計レイアウト、グラフィックス、および技術を選択します。また、この段階では、データを収集し、設計が特定された要件をサポートできるかどうかを検査します。
•     検証フェーズでは、プロジェクトチームはフェーズ4ですべての実装をテストし、それが初期要件を検証しているかどうかを判断します。例えば、初期の要件がCRMと接続して数百万件のデータベースを保存することだった場合、プロジェクトチームはこれが可能かどうかをテストしなければなりません。もし、システムがCRMと接続できなかったり、データベースがシステムに保存できなかったりした場合、どこに問題があったのか、そして、どのような解決策が考えられるのかを、もう一度テストする必要があります。
•     メンテナンスのフェーズは、システムの運用に不可欠です。システムが検証と妥当性確認を経た後も、保守、更新、アップグレードが必要です。不可欠な作業は、パッチの適用、アップグレード、またはエラーが発生しないかのテストと、エラーが発生した場合の修正です。

上記の各フェーズは、ソフトウェアの構築に必要であり、プロジェクトの成功のために慎重に実施されなければなりません。

3.古典的ウォーターフォール・モデルのメリット

他のソフトウェア開発ライフサイクルモデルの基礎となる、古典的なウォーターフォール型の主な利点は次のとおりです。

•     このモデルは非常にシンプルで、新しい開発者でも理解しやすく、使いやすいものです。
•     各フェーズは、重複や過負荷の可能性を制限するタイミングで処理されます。モデルの各フェーズには、ガイドライン、マイルストーン、要件が明確に定義されています。
•     プロセス、アクティビティ、要件は、各フェーズで非常によく文書化され、グッドプラクティスを強化しています。
•     プロジェクト開始時に要件が十分に定義でき、プロジェクトの目的や方向性についてメンバー全員が共通の認識を共有するようなプロジェクトに適しています。

4.古典的なウォーターフォール・モデルのデメリット

このように、ウォーターフォール・モデルのソフトウェア開発ライフサイクルには、利点がありますが、さまざまな欠点もあります。

•     この古典的なアプローチでは、全体的な要件が最初に明確に特定されているため、開発者がエラーを犯すことはなく、どのフェーズでもアップグレードが必要であると想定しているため、フィードバックが存在しないのです。したがって、フィードバックやエラー修正の余地がなく、特に長い時間枠で開発しなければならない大きなプロジェクトでは、このアプローチの大きな欠点となります。
•     変更要求に対応することは、ほとんど不可能です。繰り返しになりますが、プロジェクト開始時にすべての顧客のニーズと要求が定義されているという前提では、プロジェクト期間中に変更する必要はありません。しかし、実際には、顧客の要求は時間が経って常に変化しています。
•     フェーズが重なる可能性があります。理論的には、前のフェーズが完了してから新しいフェーズを開始することができますが、実には、展開時間の短縮やコスト削減の必要性からこれを維持することは難しく、フェーズが重なるかもしれません。

これらの欠点を克服するために、ソフトウェア開発プロセスの効率を高める別のアプローチが開発されています。詳しくは、ソフトウェア開発のアジャイルアプローチをご覧ください。

5.まとめ

ソフトウェア開発では、適切な手法を選択することが重要です。古典的なウォーターフォール手法を適用する場合、各フェーズの成果物を明確に特定する必要があります。成果物が分かりやすく、テストしやすいものであれば、ウォーターフォール・モデルのソフトウェア開発ライフサイクルは最良の結果をもたらすでしょう。

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