이러한 요구사항을 구조적, 이론적, 논리적으로 접근하고 최종산출물에 보다 가깝게 구현할 수 있도록 지원하는 것이 바로 SW요구공학이다. 요구사항의 획득, 분석, 명세, 검증 및 변경관리 등에 대한 제반활동과 원칙, 요구사항 생성 및 관리를 체계적, 반복적으로 수행하고, 요구사항 관리에 포함되는 모든 생명주기활동과 이를 지원하는 프로세스, 시스템 요구사항 문서를 생성, 검증, 관리하기 위하여 수행되는 구조화된 활동의 집합이기도 하다. 아울러 요구사항 명세를 최종 산출물로 생성한다.
< SW요구사항 관련 지식체계 및 국제표준 >
요구공학은 이해관계자 사이에 효과적인 커뮤니케이션 수단을 제공하고 요구사항에 대한 공통 이해를 설정한다. 요구사항에 대한 손실을 방지하고 에러 감지로 불필요한 비용을 절감하고 구조화된 요구사항으로 요구사항 변경 추적을 가능하게 하는 것이다.
요구사항의 개발은 이해관계자와 개발자가 함께 이해관계자의 니즈와 시스템 개발시 제약사항을 발견하여 검토하고 명확화 하는 이해과정인 요구사항 추출단계에서부터 추출된 요구사항을 분석하고 요구사항을 구조화하여 각종 대안들을 결정하는 피드백 역할을 수행하는 분석단계를 지나 분석과정에서 선별된 기능을 기반으로 요구사항을 명세화하고 요구사항의 승인기준(문서화, 명확성, 간결성, 이해성, 시험성, 사용성, 추적성, 검증성 등)을 정의하여 요구사항을 확인하고 검증하는 단계로 이루어져 있다.
요구사항 기법은 가장 전통적인 방식으로 분석과 고객간의 인터뷰 내용을 바탕으로 요구를 추출하는 Interview가 있으나 이해관계자들의 비협조, 애매모호성 단어, 과장, 누락의 위험이 있다. 또한 What과 How에 대한 프레임을 작성하여 고객으로부터의 요구사항에 대한 스토리를 작성하는 시나리오방식이 있다. 유즈케이스가 대표적이며 이해관계자들이 제시하는 프레임을 이해하거나 시나리오를 작성해야 하는 추가 작업이 뒤따른다. 추가적으로 프로토타입(구체적이지 못한 요구사항에 대해 UI 또는 MOCKUP 등을 통해 고객과의 피드백으로 요구추출), Facilitated Meeting(이해관계자들의 모임을 구성하여 브레인스토밍을 통해 요구추출), Obervation(WBS를 통해 각 분석가별 분석대상 업무의 할당, 사용자의 비즈니스 수행, 현행시스템 이용 관찰 등을 통해 요구추출), JAD(PROTO를 통한 고객과 개발자간 밀접한 관계로 서로간 의사소통의 결과를 제시) 등이 있다.
요구사항의 관리기법은 시나리오/Goal 기반 요구사항 획득, 유즈케이스를 이용한 요구사항 모델링, 품질요구사항을 위한 자동분류, 유사도 측정을 이용한 요구사항 변경관리 등이 있다.
Business concern, critical success factor로 불리기도 하는 목표(goal)는 용어적으로 SW에 대한 전반적이고 상위레벨의 목적(objectives)들을 말한다. 목표는 SW에 대한 동기를 부여하지만, 간혹 체계적이지 않은 경우도 있다. SW 엔지니어는 목표의 가치(상대적인 우선순위)와 목표에 드는 비용을 평가하는데 많은 노력을 기울여야 한다.
SW 엔지니어는 어플리케이션 도메인에 대한 지식을 습득하거나 이해할 필요가 있다. 이것은 SW 엔지니어가 이해관계자가 표현하지 않는 암묵적인 지식이나 상충되는 요구사항 간의 필요한 조정을 하거나, 필요시 사용자의 대변자로서의 역할을 수행할 수 있게 한다.
특정 그룹만의 요구사항을 강조하려다 보면 다른 그룹의 요구사항은 희생되어 많은 SW들이 불만족스러운 주요 원인이 되기도 한다. 결국 사용하기 어렵거나 고객 조직의 문화적 또는 정치적 구조를 배제한 SW가 고객에게 인도 되었다면 SW 엔지니어는 다양한 타입의 이해관계자들의 관점을 인지하고 나타나며 다룰 필요가 있다.
요구사항은 SW가 구현되는 환경에서 발생할 수도 있다. 예를 들어 실시간 시스템의 경우 시간의 제약이 발생할 수도 있다. 이러한 제약조건들은 SW 운용성과 비용에 큰 영향을 미칠 수 있으며 계획에 대한 선택을 제한할 수 있기 때문에 반드시 능동적인 노력이 필요하다.
SW는 종종 조직의 문화, 구조, 내부 정책에 따른 선택과 같은 업무프로세스를 지원하기도 한다. 새로운 SW가 업무 프로세스 상에서 계획하지 않은 변화를 강요하지 않아야 함으로 SW 엔지니어는 이런 것에 영향을 받고 신경을 써야할 필요가 있다.
요구사항의 정의에 있어서 이슈가 될 수 있는 것은 기능적 요구사항(Functional Requirement)과 비기능적 요구사항(Non-functional Requirement)의 구분이다. 기능적 요구사항은 고객 요구사항중에 수행될 기능과 관련되어 있는 입력과 출력 및 그들 사이의 처리과정이나 목표로 하는 제품의 구현을 위해 SW가 가져야하는 기능적 속성을 의미한다.
비기능적 요구사항이란 제품의 품질 기준 등을 만족시키기 위해 SW가 가져야 하는 성능(응답시간, 처리량 등), 사용의 용이성, 신뢰도, 보안성, 운용상의 제약, 안정성, 유지보수성 등과 같은 행위적 특성으로 시스템의 기능에 관련되지 않는 요구사항들을 의미한다.
요구사항의 정의는 요구사항 분석단계의 비즈니스 모델링을 통해 수집된 사용자의 기능적 요구사항을 정형화하고 비기능 요구사항에 대해 체계적으로 분류하고 명세화 해야 한다. 또한 구축할 시스템의 범위와 개발 우선순위를 정해야 한다.
요구사항 분석단계에서 가장 중요한 산출물은 요구사항 정의서다. 요구사항 정의서는 프로젝트의 생명주기 내내 사용됨으로 시스템의 목표에 대한 구체적인 내용이 기술되어야 한다. 또한 요구사항 정의서는 사용자와 프로젝트 팀의 중요한 의사소통도구로 사용됨으로 최대한 쉬운 용어로 기술되고 기술된 내용은 서로 합의 되어야 한다.
아울러, SWEBOK(Software Engineering Body of Knowledge)에 따르면 요구사항은 프로세스를 통해 추출되고 분석되어 명세한 후 확인한다고 되어 있다. 기본적으로 요구사항에 대한 정의와 제품과 프로세스에 대한 정의 기능과 비기능의 구분, 창발성 속성(Emergent Properties), 정량화, 시스템 요구사항과 SW요구사항의 분리를 정의한 후 요구사항의 단계를 밟아 나간다.
프로세스단계에서는 모델과 역할을 분배하고 지원과 관리에 대한 부분 그리고 품질 및 향상에 관한부분을 정의한 후 추출과 분석, 명세, 확인 단계를 거치게 되며, 프로세스 반복에 대한 부분이나 변화관리, 속성, 추적, 측정과 관련된 부분은 전체적인 고려사항에 포함시켜 도출해야한다.
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