XDDP導入による派生開発の品質改善とその効果DX3 変更設計書 PX2 TMをレビューして改造対象を確定する XDDP成果物 XDDPプロセス・変更設計書はテンプ

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XDDP導入による派生開発の品質改善とその効果

業務改革本部生産技術部

株式会社日立産業制御ソリューションズ

2014年11月19日

櫻庭恒一郎

先進技術適用事例紹介

ET2014 IPA/SECブースプレゼン

XDDP：eXtreme Derivative Development Process

© Hitachi Industry & Control Solutions, Ltd. 2014. All rights reserved. 1 1

はじめに

XDDPによるプロセス強化と試行評価

XDDPの適用効果

目次

まとめ


経営ビジョン

ミッション

１-１（株）日立産業制御ソリューションズ会社概要

2

人々の生活を安全・安心で豊かにするため、優れた技術で新しい価値を提供し、

社会の発展に貢献する。

情報技術と制御技術の融合により、１．お客さまが直面する課題に、新たな価値で応える２．最先端の技術と経験で、産業界の成長をけん引する３．社員一人ひとりが高い志を持ち、挑戦し続ける会社になる。

設立 2014年(平成26年) 4月

資本金 30億円

社員数約4,380名（2014年4月現在）

本社茨城本社茨城県日立市大みか町五丁目1番26号

東京本社東京都台東区秋葉原6番1号（秋葉原大栄ビル）

沿革

（株）日立製作所の産業分野向け情報制御システム事業部門、セキュリティシステム開発・設計事業部門、プリント基板製造事業部門と（株）日立情報制御ソリューションズなど、関連グループ会社５社を統合し、新会社設立。 http://www.hitachi-ics.co.jp/

産業ソリューション、組込みエンジニアリング、セキュリティ・画像ソリューション、システムエンジニアリングなどの情報制御ソリューション、プリント基板、セキュリティ・コンポーネントの製造事業を展開

http://www.hitachi-ics.co.jp/



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１-２当社のソフトウェア開発概況

【生産量比率】【開発言語比率】

【ソフトウェア開発規模(単位:kSLOC) 】（kSLOC：Kilo Source Lines Of Codes)

【OS適用比率】

UNIXは、X/Open Company Ltd.が独占的にライセンスしている米国およびその他の国における登録商標です。 Linuxは、Linus Torvalds氏の米国およびその他の国における登録商標または商標です。 Windowsは、米国Microsoft Corp.の米国およびその他の国における登録商標です。 Javaは、米国Oracle Corp.およびその子会社、関連会社の米国およびその他の国における登録商標です。

(注)規模は、改造母体、流用を含めて換算したもの

出展：社内集計データより

59%21%

10%

2%8%

C言語系.NETJava®VBその他

53%32%

10%

5%

Windows®系

UNIX®系

Linux®系

その他

83%

17%

派生開発

新規

派生開発が 80％超

37%

25%

16%

8%13%

1%

10未満

10～30

30～50

50～100

100～500

500～


はじめに


XDDPの適用効果

目次

まとめ


清水吉男氏書籍、セミナ、カンファレンス等でＸＤＤＰを紹介

5

２-１ XDDPとの出会い

2007 2008 2009 2010 2006

派生開発推進協議会 (http://www.xddp.jp/) 2010年2月

2011～

組込みソフトの派生開発で

「部分理解の罠」に苦しむ

【(株）日立産業制御ソリューションズの取組み】

【XDDPの歩み】

組込み分野以外にも適用範囲拡大

自社開発SagePro®/eXM運用

●派生開発カンファレンス、他

品質向上効果確認

事例発表

●IPA/SEC 「先進的な設計・検証技術の適用事例報告書 2013年度版」

・SageProは、株式会社日立産業制御ソリューションズの登録商標です

ＸＤＤＰの試行

XDDPとの出会い


２-２ XDDPとは

下記成果物を作成し、レビュー後に一斉にソースコードを修正する

株式会社システムクリエイツ清水吉男氏が考案

派生開発に特化したプロセスモデル

組込みソフトウェア分野を中心に普及拡大中

目から鱗！ ■XDDP(eXtreme Derivative Development Process)

■XDDPの特徴

What・Why

変更要求・仕様をBefore(変更前)とAfter(変更後)で表現。（変更要求の理由や説明も記述）

Where 変更要求・仕様に対応した変更箇所を関数単位で一覧化

How どの関数のどの部分をどのように変更するのかを記述

【視点】【説明】

変更要求仕様書

トレーサビリティマトリクス（ＴＭ）

変更設計書

【成果物】


２-３ XDDPの成果物

変更要求

プロジェクト：△△△△システム

SPEC-1-1-1SPEC-1-1-2

SPEC-1-2-1SPEC-1-2-2

SPEC-2-1-1

SPEC-2 ファイル毎にアクセス権限を設定したい。(理由)顧客など外部との情報共有に活用できるようにし、適用ケース拡大を図る。SPEC-2-1

アクセス権限設定をフォルダ単位からファイル単位にする。(理由)管理単位をきめ細かくするため

ファイル一覧表示において、ファイルのアクセス権有無をチェックする。

SPEC-1-2

１ファイルの最大ファイルサイズを４MBから１６MBに変更する(理由)画面情報が増えるため

ファイルサイズMAX定数(byte)を(4×1024×1024)から(16×1024×1024)に変更するファイル読み込みエリアサイズを４MBから１６MBに変更する。


変更要求No. 内容SPEC-1 管理できるファイル数とファイルサイズの制限を拡大したい。

(理由)組込みシステムなどソフトウェア規模が増大していることに対応する。SPEC-1-1

管理できるファイル数を256から1024に変更する。(理由)管理ファイル数を増やすため

ファイル管理テーブルサイズのMAX値256から1024にする

MAXチェックに使用するファイル最大値定数を256から1024に変更する


Ｗｈａｔ

Ｗｈｙ

STEP1

ドキュメント、ソースコード修正レビュー

STEP4

Ver

.Rev

2.3

4

2.1

1

2.1

4

2.1

4

2.0

5

2.1

1

2.3

2

2.3

4

2.1

1

変更

日付

2010.4

.14

2010.3

.21

2010.3

.25

2010.3

.25

2009

.10.

24

2010.3

.21

2010.5

.09

2010.4

.14

2010.3

.21

プロ

グラ

ム

テスト番号

変更要求変更理由

変更 ● ●

理由

変更 ● ●

理由

変更 ●

理由

変更 ● ●

理由

変更要求変更理由

追加 ● ●

理由

SPEC-2-1-1

管理できるファイル数とファイルサイズの制限を拡大したい。組込みシステムなどソフトウェア規模が増大していることに対応する。

(理由)顧客など外部との情報共有に活用できるようにし、適用ケース拡大を図る。

情報共有のセキュリティ対策

ファイル一覧表示において、ファイルのアクセス権有無をチェックする。・権限有：一覧へ表示・権限無：一覧へ表示しない

処理概説

MAXチェックに使用するファイル最大値定数を256から1024に変更する管理ファイル数を定数で管理

c_ge

thtt

psrv

.c

c_ge

thtt

puid

.c

c_g

etlin

e.c

c_c

om

mon.c

c_c

om

sub.

c

c_e

nchex.

c

c_f

path

split

.c

c_ge

tdbpa

th.c

SPEC-1-2-2 ファイル読み込みエリアサイズを４MBから１６MBに変更する。

ファイルサイズの制限変更のため

処理概説ファイル管理テーブルサイズのMAX値256から1024にする

管理ファイル数を増やすため

SPEC-1-1-1

SPEC-1-1-2

SPEC-1-2-1 ファイルサイズMAX定数(byte)を(4×1024×1024)から(16×1024×1024)に変更する

画面情報が増えるため

TS-01-001

TS-01-002

TS-01-003

TS-01-004

c_ge

thtt

pcon

ff.c

TS-02-001

ファイル毎にアクセス権限を設定したい。

トレーサビリティマトリクス

横軸：ドキュメント名プログラム名

縦軸：変更要求仕様

Ｗｈｅｒｅ

STEP2

Ｈｏｗプロジェクト名称

△△△△システム

ファイル管理テーブルサイズのMAX値256から1024にする

fopen.c

関数名

関数名

ファイル数1024を管理テーブルへセットできること。

ファイル数1024を超えた場合、リータン値(=-3)が返されること。

Read_FileData

変更対象プログラム

変更仕様No

SPEC-1-1-1

変更要求仕様内容

ファイル管理用memallocサイズ計算を変更する。

管理ファイル数チェックを変更する。

確認内容

変更内容

変更内容

変更設計書

STEP3


２-４ XDDP導入の背景

実績があるはずの既存ソフトの流用・改造で丌具合多発！

既存処理の複写&修正で同種処理（クローンコード）が増殖

修正中に発見した修正漏れをその場で対応し丌具合が連鎖

「なぜ変更」、「何を改造」のレビュー丌足で改造漏れ

『新規』は厳格なプロセスに従い、きっちり進めるが『改造（派生開発）』は。。。

派生開発特有の『部分理解の罠』を

克服する仕組みが必要！

■７年前の派生開発時に起きていたこと

XDDP導入によりプロセスを強化！


２-５ XDDP導入前の改造プロセス

D6 修正版成果物

どのように修正するかの視点・具体的修正内容 (詳細仕様、コードレベル) ・記載項目は自由度大

何を修正するかの視点・対象ソースのVer/Rev ・対象ドキュメントのVer/Rev ・修正スケジュール他

D1 変更要求

D3 改造仕様書

P1 改造内容を調査・検討する

P3 改造対象のソースを修正する

D5 修正版

ソースコード

P4 改造箇所のテストを行う

D2 修正計画書

P2 成果物をレビューする

D4 訂正版成果物

成果物プロセス

結果しか書かれていないので修正対象箇所の漏れに気付きずらい

・結果しか書かれていないので要件の誤解に気付きずらい・記載内容が担当スキルに依存

変更要求から成果物へのトレーサビリティが弱い


２-６ XDDP導入後の改造プロセス

D6 修正版成果物

D1 変更要求

D3 改造仕様書

P1 改造内容を調査・検討する

P3 改造対象のソースを修正する

D5 修正版

ソースコード

P4 改造箇所のテストを行う

D2 修正計画書

P2 成果物をレビューする

D4 訂正版成果物

成果物プロセス

TM：ﾄﾚｰｻﾋﾞﾘﾃｨﾏﾄﾘｯｸｽ

DX2 変更要求ＴＭ

PX1 改造対象を調査する

PX0 変更要求を仕様化する

DX１変更要求仕様書

DX3 変更設計書

PX2 TMをレビューして改造対象を確定する

XDDP成果物 XDDPプロセス

・変更設計書はテンプレート化 ⇒属人性排除

全体を俯瞰して対象漏れを防止

変更の理由や目的を確認して誤解を防止


③システム全体に渡り変更の影響範囲を確定できるのではないか

④変更漏れを無くすことができるのではないか

⑤上流工程強化により、後戻り作業を削減することができるのではないか

⑥テストケースの作成、テスト作業の効率化を図れるのではないか

②情報共有可能なレベルでの変更要求の明確化が実現できるのではないか

⑦組織的なレビュー、情報の共有を徹底できるのではないか

⑧原本開発者でなくても派生開発が可能になるのではないか

■ＸＤＤＰを導入することによる期待効果を想定（８つの仮説）

①大きな品質向上を望めるのではないか

２-７派生開発プロセスXDDP導入の期待効果


２-８ XDDPの試行評価（１）

本当に品質が改善できるのか？当社組込み開発プロジェクトで試行適用し評価を実施

■品質評価・開発規模は、XDDP非適用の開発を１として換算・丌良発生率 (件/kSLOC)は、XDDP非適用の開発を１として換算


0.16 0.56 0.31 0.77 1.54 1.3 XDDP 適用

1 1 1 1 １１ XDDP 非適用

総合テスト

結合テスト

単体テスト

設計

丌良発生率 ( 件 /kSLOC) の比較開発規模種別顧客

先

余計な作業が増えて工数が増えるのでは？

仕様の確認丌足や誤解に起因した丌具合が

減少して製品品質が向上

上流のレビューによる丌良摘出

が増加

下流のテストフェーズで発生する丌良が減少


２-９ XDDPの試行評価（２）

派生開発に効果あり ⇒ 全社展開決定！

設計フェーズ工数は増加するが製作(コーディング）効率向上やテストフェーズでの後戻りが減るため、全体工数は若干低減 (製品ライフサイクルの期間で繰り返せば、更に効果があるはず）

■工数評価（XDDP適用プロジェクトの計画と実績を比較）

変更要求仕様書、トレーサビリティマトリックスの作成＆レビュー

設計製作・単体/結合テスト総合テスト◆プロジェクト開始時の計画(従来プロセス前提で見積)

◆ＸＤＤＰ適用後の実績設計製作・単体/結合テスト総合テスト

上流フェーズでの丌具合摘出による工数低減

25%減 40%減40%増

ＸＤＤＰ適用による工数増加


２-１０ XDDPの適用拡大策

(※) SEPG：Software Engineering Process Group （ソフトウェア開発プロセス改善組織）

SEPG(※)支援によりＸＤＤＰの理解促進と効果をＰＲ

派生開発時は、分野を問わず原則ＸＤＤＰを適用！ ■適用方針

■適用拡大施策

３種のドキュメント作成時にドキュメント間のトレーサビリティを維持するのに手間が掛かる多人数での派生開発では「変更TM」作成時の共有 (競合)管理が面倒

ＸＤＤＰ説明会の開催

ＸＤＤＰ適用プロジェクト支援

テンプレート、適用ガイドの作成

適用事例集の作成＆公開

社内フォーラム開催⇒ノウハウT.T.

XDDP適用促進のための支援ツールを独自に開発

【SagePro/eXM】

■ＸＤＤＰ試行時の課題


はじめに


XDDPの適用効果

目次

まとめ


３-１ XDDP適用効果（１）

■品質向上効果(品質保証部門摘出丌良率推移）出展：社内集計データより

XDDP適用プロジェクトの品質は安定して推移

品質保証部門摘出丌良率 (件/KSLOCを正規化)

XDDP適用件数 (件)

XDDP適用件数

顧客納入後の品質も向上

0

20

40

60

80

100

120 １

2009-4Q 2010-2Q 2010-4Q 2011-2Q 2011-4Q 2012-2Q

全社平均

XDDP適用平均

インフラ系、産業系、パッケージ開発など４００件以上の派生開発に適用

品質保証部門摘出丌良率

全社平均値推移

品質保証部門摘出丌良率 XDDP適用時平均値推移


0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0

17

■適用/非適用による開発効率比較

３-２ XDDP適用効果（２）


◆：XDDP適用プロジェクト(※) ▲：XDDP非適用プロジェクト

XDDPを適用しても開発効率は下がらない

統計的には有意差は見られない

換算容量は、改造母体、流用を含めて換算したもの

換算容量（kSLOC)

開発効率（kSLOC/MMを正規化)

※XDDP適用プロジェクトは初回適用時の開発効率

１


３-３ XDDP適用効果（３）

（XDDP未適用ケースの効率（KSLOC/MM)を「１」として換算） ■開発フェーズごとの効率比較

製作フェーズでの効率が大幅に向上

XDDP適用後は、設計フェーズ（ソース修正前）で影響範囲を

確定している

XDDP 未適用 (平均)

XDDP適用

XDDP適用2回目以降は安定して効率向上

（XDDP未適用の平均効率（KSLOC/MM)を「１」として換算） ■同一製品への複数回適用効果

・繰り返しによる「可視化範囲の拡大」・製作フェーズの効率大幅向上・レビュー効果で品質向上


はじめに


XDDPの適用効果

目次

まとめ


４-１派生開発プロセスまとめ～仮説の実証

③変更の影響範囲の確定変更要求仕様書、トレーサビリティマトリックスにより、システム全体に渡る影響範囲を第三者を含めて確定することができた

④変更漏れを無くすトレーサビリティマトリックスにより、変更漏れを防ぐことができた

⑤後戻り作業の削減テスト工程で摘出する丌良が減少し、後戻り作業が減少した

⑥テスト作業の効率化設計工数は増えるが、テスト工数は減少した

②変更要求の明確化変更要求仕様書で明確化することにより、情報共有も可能となり、第三者チェックがスムーズになった

⑦組織的なレビューの実現三点セットの成果物による組織的なレビューができた

①大きな品質向上品質保証部門摘出丌良率が約１／３に減少した

■ＸＤＤＰの有用性（８つの仮説の実証）

⑧経験に依存しない開発担当者が過去の経験者でなくても派生開発が可能

＜８つの仮説＞＜仮説の実証＞


４-２ XDDP適用の勧め

改造時の品質が悪く、混乱することが多いので何とかしたい

⇒まずはXDDPを試して効果を実感してみる！

現状、改造時の問題は特に発生していないが‥

⇒将来に備えて、担当者(熟練者)の暗黙知をXDDPで「見える化」し、組織にXDDPを定着させておく！

改造作業は、担当者に任せきり(情報共有が丌十分)

⇒XDDPを適用して組織的な対応を！

改造プロセスが曖昧、または過剰

⇒XDDPを適用してプロセスを強化、または洗練(プロセス改善)するきっかけに！


４-３派生開発推進協議会について(御参考)

22

■派生開発推進協議会（AFFORDD：Association For Facilitation Of Rational Derivational Development)

http://www.xddp.jp/

■組織

■研究会活動

■活動内容（１）実際の現場での派生開発に関連した取り組み事例や研究結果を発表しあうカンファレンスの開催

（２）派生開発に関連した方法や世界の動向などを紹介するフォーラムの開催

（３）研究会による「XDDP」や「USDM」など派生開発に必要かつ有効な方法の普及を図るためのいろいろな研究テーマの取り組み

「XDDP」や「USDM」はもちろん、その他派生開発に関連する様々なテーマ(21テーマ）で研究活動を行っています。

派生開発推進協議会HPより引用

http://www.xddp.jp/


株式会社日立産業制御ソリューションズ

2014年11月19日

END

XDDP導入による派生開発の品質改善とその効果

Documents

XDDP導入による 派生開発の品質改善とその効果DX3 変更設計書 PX2 TMをレビュー して改造対象 を確定する XDDP成果物 XDDPプロセス ・変更設計書はテンプ

XDDP導入による派生開発の品質改善とその効果DX3 変更設計書 PX2 TMをレビューして改造対象を確定する XDDP成果物 XDDPプロセス・変更設計書はテンプ