Was sind die verschiedenen Phasen im Lebenszyklus der Systementwicklung?
What are the different phases in systems development life cycle?
There are 7 phases in systems development life cycle. They are system investigation, Analysis, Design, Testing, Training and transition, Operations and maintenance and Evaluation
Im Lebenszyklus der Systementwicklung gibt es 7 Phasen. Sie sind Systemuntersuchung, Analyse, Entwurf, Test, Schulung und Umstellung, Betrieb und Wartung sowie Bewertung.
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Lebenszyklus der Systementwicklung

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Dieser Artikel befasst sich mit dem Lebenszyklus der Systementwicklung. Für das Computer-Kommunikationsprotokoll von IBM, siehe Synchronous Data Link Control.

Modell des Softwareentwicklungslebenszyklus mit Schwerpunkt auf der Wartungsphase
In der Systemtechnik, den Informationssystemen und dem Software-Engineering ist der Systementwicklungslebenszyklus (SDLC), der auch als Lebenszyklus der Anwendungsentwicklung bezeichnet wird, ein Prozess für die Planung, die Erstellung, das Testen und den Einsatz eines Informationssystems. Das SDLC-Konzept gilt für eine Reihe von Hardware- und Softwarekonfigurationen, da ein System nur aus Hardware, nur aus Software oder aus einer Kombination von beidem bestehen kann. In der Regel gibt es sechs Phasen in diesem Zyklus: Anforderungsanalyse, Entwurf, Entwicklung und Test, Implementierung, Dokumentation und Bewertung.

Überblick
Der Lebenszyklus der Systementwicklung besteht aus verschiedenen Arbeitsphasen, die von Systemingenieuren und Systementwicklern genutzt werden, um Informationssysteme zu entwickeln. Wie alles, was auf einem Fließband hergestellt wird, zielt auch der SDLC darauf ab, qualitativ hochwertige Systeme zu produzieren, die die Erwartungen auf der Grundlage der Anforderungen erfüllen oder übertreffen, indem sie innerhalb des geplanten Zeitrahmens und der geschätzten Kosten ausgeliefert werden. Computersysteme sind komplex und verbinden oft Komponenten unterschiedlicher Herkunft. Es gibt verschiedene SDLC-Methoden, z. B. Wasserfall, Spirale, Agilität, Rapid Prototyping, Inkrementierung und Synchronisierung und Stabilisierung.

SDLC-Methoden lassen sich in ein Flexibilitätsspektrum einordnen, das von agil über iterativ bis hin zu sequentiell reicht. Agile Methoden wie XP und Scrum konzentrieren sich auf leichtgewichtige Prozesse, die schnelle Änderungen ermöglichen. Iterative Methoden wie der Rational Unified Process und die Dynamic Systems Development Method konzentrieren sich auf die Stabilisierung des Projektumfangs und die iterative Erweiterung oder Verbesserung der Produkte. Sequentielle oder Big-Design-Up-Front (BDUF)-Modelle wie Waterfall konzentrieren sich auf eine vollständige und korrekte Planung, um größere Projekte zu steuern und die Risiken für erfolgreiche und vorhersehbare Ergebnisse zu begrenzen.[citation needed] Die anamorphe Entwicklung wird durch den Projektumfang und adaptive Iterationen gesteuert.

Im Projektmanagement kann ein Projekt sowohl einen Projektlebenszyklus (PLC) als auch einen SDLC umfassen, in dem etwas andere Aktivitäten stattfinden. Nach Taylor (2004) "umfasst der Projektlebenszyklus alle Aktivitäten des Projekts, während der Lebenszyklus der Systementwicklung sich auf die Umsetzung der Produktanforderungen konzentriert".

Der SDLC ist keine Methodik an sich, sondern eine Beschreibung der Phasen, die eine Methodik abdecken sollte. Die Liste der Phasen ist nicht abschließend, umfasst aber in der Regel die Phasen Planung, Analyse, Entwurf, Erstellung, Test, Implementierung und Wartung/Support. Im Scrum-Framework könnte man zum Beispiel sagen, dass eine einzige User Story innerhalb eines zweiwöchigen Sprints alle Phasen des SDLC durchläuft. Im Gegensatz dazu wird bei der Wasserfall-Methode jede Geschäftsanforderung in Funktionsbeschreibungen übersetzt, die dann in der Regel über einen Zeitraum von Monaten oder länger umgesetzt werden.

Geschichte
Laut Elliott & Strachan & Radford (2004) entstand der SDLC "in den 1960er Jahren, um im Zeitalter der großen Unternehmenskonglomerate große funktionale Geschäftssysteme zu entwickeln. Die Aktivitäten im Bereich der Informationssysteme drehten sich um umfangreiche Datenverarbeitungs- und Number Crunching-Routinen."

Die Structured Systems Analysis and Design Method (SSADM) wurde in den 1980er Jahren für das Office of Government Commerce der britischen Regierung entwickelt. Seitdem wurden laut Elliott (2004) "die traditionellen Lebenszyklusansätze für die Systementwicklung zunehmend durch alternative Ansätze und Rahmenwerke ersetzt, die versuchten, einige der inhärenten Mängel des traditionellen SDLC zu überwinden".

Modelle

Eine Zehn-Phasen-Version des Systementwicklungs-Lebenszyklus
Der SDLC bietet eine Reihe von Phasen/Schritten/Aktivitäten, denen Systemdesigner und -entwickler folgen können. Jede Phase baut auf den Ergebnissen der vorhergehenden auf. Nicht bei jedem Projekt müssen die Phasen nacheinander durchlaufen werden. Bei kleineren, einfacheren Projekten können die Phasen auch kombiniert werden oder sich überschneiden.

Wasserfall
Das älteste und bekannteste Modell ist das Wasserfallmodell, das eine lineare Abfolge von Schritten verwendet. Es gibt verschiedene Varianten des Wasserfalls. Eine Variante sieht folgendermaßen aus:

Vorläufige Analyse
Führe eine Voranalyse durch, erwäge alternative Lösungen, schätze Kosten und Nutzen und lege einen vorläufigen Plan mit Empfehlungen vor.

Durchführen einer vorläufigen Analyse: Bestimme die Ziele der Organisation und lege Art und Umfang des Projekts fest. Stelle sicher, dass das Projekt zu den Zielen passt.
Erwäge alternative Lösungen: Alternativen können sich aus der Befragung von Mitarbeitern, Kunden, Lieferanten und Beratern ergeben, aber auch aus einer Wettbewerbsanalyse.
Kosten-Nutzen-Analyse: Analysiere die Kosten und den Nutzen des Projekts.
Systemanalyse, Definition der Anforderungen
Zerlege die Projektziele[Erläuterung erforderlich] in definierte Funktionen und Abläufe. Dazu gehört das Sammeln und Interpretieren von Fakten, das Diagnostizieren von Problemen und das Empfehlen von Änderungen. Analysiere den Informationsbedarf der Endnutzer und beseitige Unstimmigkeiten und Unvollständigkeiten:

Sammle Fakten: Erfasse die Anforderungen der Endbenutzer/innen durch Dokumentenprüfung, Kundengespräche, Beobachtung und Fragebögen.
Bestehende(s) System(e) unter die Lupe nehmen: Erkenne die Vor- und Nachteile.
Analysiere das vorgeschlagene System: Finde Lösungen für Probleme und erstelle ein Lastenheft, in das du die Vorschläge der Nutzer/innen einarbeitest.
Systementwurf
In diesem Schritt werden die gewünschten Funktionen und Abläufe detailliert beschrieben, einschließlich Bildschirmlayouts, Geschäftsregeln, Prozessdiagrammen, Pseudocode und anderen Ergebnissen.

Entwicklung
Schreibe den Code.

Integration und Testen
Baue die Module in einer Testumgebung zusammen. Prüfe auf Fehler, Bugs und Interoperabilität.

Abnahme, Installation, Bereitstellung
Nimm das System in Betrieb. Das kann bedeuten, dass Benutzer geschult, Hardware installiert und Informationen aus dem vorherigen System geladen werden müssen.

Wartung
Überwache das System, um zu prüfen, ob es noch tauglich ist. Nimm bei Bedarf kleinere Änderungen und Korrekturen vor.

Bewertung
Das System und der Prozess werden überprüft. Zu den relevanten Fragen gehört, ob das neu eingeführte System die Anforderungen erfüllt und die Projektziele erreicht, ob das System nutzbar, zuverlässig/verfügbar, richtig skaliert und fehlertolerant ist. Zu den Prozessprüfungen gehören die Überprüfung von Zeitplänen und Kosten sowie die Nutzerakzeptanz.

Entsorgung
Am Ende der Lebensdauer werden Pläne für die Einstellung des Systems und den Übergang zu seinem Ersatz entwickelt. Die zugehörigen Informationen und die Infrastruktur müssen unter angemessener Wahrung der Sicherheit wiederverwendet, archiviert, entsorgt oder zerstört werden.

Im folgenden Diagramm werden diese Phasen in zehn Schritte unterteilt, von der Definition bis zur Erstellung und Änderung von IT-Arbeitsprodukten:

Systemanalyse und -entwurf
Systemanalyse und -design (SAD) kann als Meta-Entwicklungsaktivität betrachtet werden, die dazu dient, den Rahmen abzustecken und das Problem einzugrenzen. SAD kann helfen, konkurrierende Anforderungen auf hoher Ebene auszugleichen. SAD interagiert mit der verteilten Unternehmensarchitektur, der IT-Architektur des Unternehmens und der Geschäftsarchitektur und stützt sich stark auf Konzepte wie Partitionierung, Schnittstellen, Personen und Rollen sowie Einsatz- und Betriebsmodellierung, um eine Systembeschreibung auf hoher Ebene zu erstellen. Diese High-Level-Beschreibung wird dann in Komponenten und Module zerlegt, die separat analysiert, entworfen und konstruiert und integriert werden können, um das Geschäftsziel zu erreichen. SDLC und SAD sind die Eckpfeiler der Produkt- und Systemplanung über den gesamten Lebenszyklus.

Objektorientierte Analyse und Design
Objektorientierte Analyse und Design (OOAD) ist ein Prozess, bei dem ein Problembereich analysiert wird, um ein konzeptionelles Modell zu entwickeln, das dann als Leitfaden für die Entwicklung dient. In der Analysephase entwickelt ein Programmierer schriftliche Anforderungen und ein formales Visionsdokument durch Interviews mit den Beteiligten.

Das konzeptionelle Modell, das aus dem OOAD hervorgeht, besteht in der Regel aus Anwendungsfällen sowie Klassen- und Interaktionsdiagrammen. Es kann auch ein Mock-up der Benutzeroberfläche enthalten.

Ein Output-Artefakt muss nicht vollständig definiert sein, um als Input für das objektorientierte Design zu dienen; Analyse und Design können parallel stattfinden. In der Praxis können die Ergebnisse der einen Aktivität in einem iterativen Prozess in die andere einfließen.

Einige typische Input-Artefakte für OOAD:

Konzeptuelles Modell: Ein konzeptionelles Modell ist das Ergebnis einer objektorientierten Analyse. Es fasst die Konzepte des Problembereichs zusammen. Das konzeptionelle Modell ist ausdrücklich unabhängig von den Implementierungsdetails.
Anwendungsfälle: Ein Anwendungsfall ist eine Beschreibung von Ereignisabfolgen, die zusammengenommen eine erforderliche Aufgabe erfüllen. Jeder Anwendungsfall enthält Szenarien, die zeigen, wie das System mit den Akteuren (Benutzern) interagieren soll. Bei den Akteuren kann es sich um Endnutzer oder andere Systeme handeln. Anwendungsfälle können mithilfe von Diagrammen weiter ausgearbeitet werden. Solche Diagramme identifizieren die Akteure und die Prozesse, die sie ausführen.
Systemsequenzdiagramm: Ein Systemsequenzdiagramm (SSD) ist ein Bild, das für einen bestimmten Anwendungsfall die von den Akteuren erzeugten Ereignisse und deren Reihenfolge zeigt, einschließlich der Ereignisse zwischen den Systemen.
Benutzeroberflächendokument: Ein Dokument, das die Benutzeroberfläche zeigt und beschreibt.
Datenmodell: Ein Datenmodell beschreibt, wie Datenelemente zueinander in Beziehung stehen. Das Datenmodell wird vor der Entwurfsphase erstellt. Objektorientierte Entwürfe lassen sich direkt vom Datenmodell abbilden. Relationale Entwürfe sind aufwändiger.
Systemlebenszyklus
Der Systemlebenszyklus ist eine Sichtweise auf ein System oder ein geplantes System, die alle Phasen seiner Existenz umfasst: Systemkonzeption, Design und Entwicklung, Produktion und/oder Konstruktion, Vertrieb, Betrieb, Wartung und Unterstützung, Ausmusterung, Auslauf und Entsorgung.

Konzeptioneller Entwurf
Die Konzeptionsphase ist die Phase, in der ein festgestellter Bedarf untersucht, Anforderungen für mögliche Lösungen definiert, mögliche Lösungen bewertet und eine Systemspezifikation entwickelt wird. Die Systemspezifikation stellt die technischen Anforderungen dar, die als Leitfaden für die Systementwicklung dienen. Da dieses Dokument die gesamte weitere Entwicklung bestimmt, kann diese Phase erst abgeschlossen werden, wenn bei einer Überprüfung des Konzepts festgestellt wurde, dass die Systemspezifikation dem Bedarf entspricht.

Zu den wichtigsten Schritten in der Konzeptionsphase gehören:

Bedarfsermittlung
Durchführbarkeitsanalyse
Analyse der Systemanforderungen
Spezifikation des Systems
Überprüfung des konzeptionellen Entwurfs
Vorläufiger Systementwurf
In dieser Phase des Systemlebenszyklus werden die Teilsysteme, die die gewünschten Systemfunktionen ausführen, in Übereinstimmung mit der Systemspezifikation entworfen und spezifiziert. Die Schnittstellen zwischen den Teilsystemen werden definiert, ebenso wie die allgemeinen Test- und Bewertungsanforderungen. Am Ende dieser Phase wird eine Entwicklungsspezifikation erstellt, die für die detaillierte Planung und Entwicklung ausreicht.

Zu den wichtigsten Schritten in der Vorentwurfsphase gehören:

Funktionsanalyse
Zuordnung der Anforderungen
Detaillierte Abwägungsstudien
Synthese von Systemoptionen
Vorläufiger Entwurf von technischen Modellen
Entwicklungsspezifikation
Vorläufige Entwurfsprüfung
Als Systemanalytiker der Viti Bank wurdest du zum Beispiel damit beauftragt, das aktuelle Informationssystem zu untersuchen. Die Viti Bank ist eine schnell wachsende Bank auf den Fidschi-Inseln. Kunden in abgelegenen ländlichen Gebieten haben Schwierigkeiten, die Bankdienstleistungen in Anspruch zu nehmen. Sie brauchen Tage oder sogar Wochen, um zu einem Ort zu reisen, um die Bankdienstleistungen in Anspruch zu nehmen. Mit der Vision, die Bedürfnisse der Kunden zu erfüllen, hat die Bank dich gebeten, das aktuelle System zu untersuchen und Lösungen oder Empfehlungen zu erarbeiten, wie das aktuelle System den Bedürfnissen der Bank angepasst werden kann.

Detaildesign und Entwicklung
Diese Phase umfasst die Entwicklung detaillierter Entwürfe, die die anfängliche Entwurfsarbeit in eine fertige Form von Spezifikationen bringt. Diese Arbeit umfasst die Spezifikation der Schnittstellen zwischen dem System und seiner vorgesehenen Umgebung sowie eine umfassende Bewertung der Anforderungen an Logistik, Wartung und Support des Systems. Die Detailplanung und -entwicklung ist für die Erstellung der Produkt-, Prozess- und Materialspezifikationen verantwortlich und kann zu erheblichen Änderungen der Entwicklungsspezifikation führen.

Zu den wichtigsten Schritten in der Phase der Detailplanung und -entwicklung gehören:

Detaillierter Entwurf
Detaillierte Synthese
Entwicklung von Konstruktions- und Prototypmodellen
Überarbeitung der Entwicklungsspezifikation
Produkt-, Prozess- und Materialspezifikation
Kritische Entwurfsprüfung
Produktion und Konstruktion
In der Produktions- und/oder Konstruktionsphase wird das Produkt gemäß den Anforderungen in den Produkt-, Prozess- und Materialspezifikationen gebaut oder montiert und in der betrieblichen Zielumgebung eingesetzt und getestet. Es werden Systembewertungen durchgeführt, um Mängel zu beheben und das System für weitere Verbesserungen anzupassen.

Die wichtigsten Schritte in der Produktentwicklungsphase sind:

Produktion und/oder Konstruktion von Systemkomponenten
Abnahmetest
Verteilung und Betrieb des Systems
Betriebliche Prüfung und Bewertung
Systembewertung
Nutzung und Unterstützung
Sobald das System vollständig eingerichtet ist, wird es für die vorgesehene betriebliche Aufgabe genutzt und in der betrieblichen Umgebung gewartet.

Zu den wichtigsten Schritten in der Nutzungs- und Unterstützungsphase gehören:

Betrieb des Systems in der Benutzerumgebung
Änderungsmanagement
Systemänderungen zur Verbesserung
Bewertung des Systems
Ausmusterung und Entsorgung
Die Effektivität und Effizienz des Systems muss kontinuierlich bewertet werden, um festzustellen, wann das Produkt seine maximale Lebensdauer erreicht hat. Zu den Überlegungen gehören: Fortbestehen der betrieblichen Notwendigkeit, Übereinstimmung zwischen betrieblichen Anforderungen und Systemleistung, Durchführbarkeit der Systemausmusterung im Vergleich zur Wartung und Verfügbarkeit von Alternativsystemen.

Phasen

Dieser Abschnitt enthält eine Liste mit Referenzen, weiterführender Literatur oder externen Links, aber die Quellen bleiben unklar, da es keine Inline-Zitate gibt. Bitte hilf mit, diesen Abschnitt zu verbessern, indem du genauere Zitate einfügst. (Januar 2023) (Erfahre, wie und wann du diese Vorlagenmeldung entfernen kannst)
Systemuntersuchung
In diesem Schritt werden die aktuellen Prioritäten, die davon betroffen wären, und die Art und Weise, wie sie gehandhabt werden sollten, untersucht. In einer Machbarkeitsstudie wird ermittelt, ob die Schaffung eines neuen oder verbesserten Systems sinnvoll ist. Sie hilft dabei, Kosten, Nutzen, Ressourcenbedarf und spezifische Nutzerbedürfnisse abzuschätzen.

Die Machbarkeitsstudie sollte betriebliche, finanzielle, technische, menschliche und rechtliche/politische Aspekte berücksichtigen.

Analyse
Das Ziel der Analyse ist es, herauszufinden, wo das Problem liegt. In diesem Schritt wird das System in seine Bestandteile zerlegt, die Projektziele werden analysiert, die zu erstellenden Elemente werden aufgeschlüsselt und die Nutzer/innen werden einbezogen, um die Anforderungen zu definieren.

Entwurf
Beim Systemdesign werden die Funktionen und Abläufe im Detail beschrieben, einschließlich Bildschirmlayouts, Geschäftsregeln, Prozessdiagrammen und anderen Unterlagen. Modulares Design reduziert die Komplexität und ermöglicht es, das System als eine Sammlung von Subsystemen zu beschreiben.

In der Entwurfsphase werden die bereits definierten Anforderungen als Input verwendet. Für jede Anforderung wird ein Satz von Entwurfselementen erstellt.

Zu den Entwurfsdokumenten gehören in der Regel Funktionshierarchiediagramme, Bildschirmlayouts, Geschäftsregeln, Prozessdiagramme, Pseudocode und ein vollständiges Datenmodell mit einem Datenwörterbuch. Diese Elemente beschreiben das System so detailliert, dass Entwickler und Ingenieure das System mit minimalem zusätzlichem Aufwand entwickeln und liefern können.

Testen
Bei den Softwaretests wird der Code auf verschiedenen Ebenen getestet. In der Regel werden Unit-, System- und Benutzerakzeptanztests durchgeführt. Für das Testen gibt es viele verschiedene Ansätze.

Die folgenden Arten von Tests können relevant sein:

Pfad-Tests
Testen von Datensätzen
Unit-Tests
Systemtests
Integrationstests
Black-box-Tests
White-box-Tests
Regressionstests
Automatisierungstests
Benutzerakzeptanztests
Testen der Softwareleistung
Schulung und Umstellung
Sobald ein System durch Tests stabilisiert wurde, stellt der SDLC sicher, dass eine angemessene Schulung vorbereitet und durchgeführt wird, bevor das System an das Supportpersonal und die Endbenutzer übergeben wird. Die Schulungen umfassen in der Regel sowohl Betriebsschulungen für das Supportpersonal als auch Schulungen für die Endnutzer.

Nach der Schulung stellen Systemingenieure und Entwickler das System auf die Produktionsumgebung um.

Betrieb und Wartung
Die Wartung umfasst Änderungen, Korrekturen und Erweiterungen.

Bewertung
In der letzten Phase des SDLC geht es darum, die Effektivität des Systems zu messen und mögliche Verbesserungen zu bewerten.

Lebenszyklus
Verwaltung und Kontrolle

SDLC-Phasen im Zusammenhang mit Managementkontrollen
Die Ziele der SDLC-Phasen werden in diesem Abschnitt mit den wichtigsten Ergebnissen, einer Beschreibung der empfohlenen Aufgaben und einer Zusammenfassung der damit verbundenen Kontrollziele für ein effektives Management beschrieben. Für den Projektmanager ist es wichtig, während der Projektdurchführung Kontrollziele festzulegen und zu überwachen. Kontrollziele sind klare Aussagen über das gewünschte Ergebnis oder den Zweck und sollten während des gesamten Projekts festgelegt und überwacht werden. Kontrollziele können in Hauptkategorien (Domänen) eingeteilt werden und beziehen sich auf die SDLC-Phasen, wie in der Abbildung dargestellt.

Um eine umfangreiche SDLC-Initiative zu verwalten und zu kontrollieren, wird die Arbeit in einem Projektstrukturplan (PSP) erfasst und terminiert. Der Projektstrukturplan und alle programmatischen Materialien sollten im Abschnitt "Projektbeschreibung" des Projektbuchs aufbewahrt werden. Der Projektmanager wählt ein PSP-Format, das das Projekt am besten beschreibt.

Das Diagramm zeigt, dass sich die Abdeckung über zahlreiche Phasen des SDLC erstreckt, aber der zugehörige MCD[Erläuterung erforderlich] zeigt die Zuordnungen zu den SDLC-Phasen. Zum Beispiel werden Analyse und Design in erster Linie als Teil der Akquisitions- und Implementierungsdomäne durchgeführt, und Systemaufbau und Prototyp werden in erster Linie als Teil der Lieferung und Unterstützung durchgeführt.

Strukturierte Organisation des Projektaufbaus

Projektstrukturplan
Der obere Teil des Projektstrukturplans gibt einen Überblick über den Projektumfang und den Zeitplan. Er sollte auch die wichtigsten Phasen und Meilensteine zusammenfassen. Der mittlere Abschnitt orientiert sich an den SDLC-Phasen. Die PSP-Elemente bestehen aus Meilensteinen und Aufgaben, die abgeschlossen werden müssen, anstatt aus Aktivitäten, die durchgeführt werden müssen und einen Termin haben. Jede Aufgabe hat ein messbares Ergebnis (z. B. ein Analysedokument). Eine PSP-Aufgabe kann sich auf eine oder mehrere Aktivitäten stützen (z. B. Codierung). Für Teile des Projekts, die von Auftragnehmern unterstützt werden müssen, sollte eine Arbeitsbeschreibung (SOW) erstellt werden. Die Entwicklung eines SOW findet nicht in einer bestimmten Phase des SDLC statt, sondern umfasst die Arbeiten des SDLC-Prozesses, die von Auftragnehmern durchgeführt werden können.

Grundlinien
Baselines[Erläuterung erforderlich] werden nach vier der fünf Phasen des SDLC festgelegt und sind für den iterativen Charakter des Modells entscheidend. Baselines werden zu Meilensteinen.

Funktionale Baseline: wird nach der konzeptionellen Entwurfsphase festgelegt.
Allokierte Baseline: wird nach der Vorentwurfsphase festgelegt.
Product Baseline: wird nach der Phase des Detaildesigns und der Entwicklung festgelegt.
Aktualisierte Produkt-Baseline: wird nach der Produktionsbauphase festgelegt.
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