システムズエンジニアリングfû目を向けよう（改） · 2020-06-29 · •...

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システムズエンジニアリングに目を向けよう（改）

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ソフトウェアグループ・研究員鈴木基史

独立行政法人情報処理推進機構連携委員新谷勝利、新谷ITコンサルティング

2015年11月18日

改ー2015年12月03日

2015/12/03


ソフトウェアとシステム

• 最初にソフトウェアエンジニアリングという用語を導入したNATO報告書においては、

ソフトウェアは、コンピュータを活用するた

めに極めて重要なもので、プログラムと同

義語として用いられている。

• 同上の報告書ではソフトウェアという用語

と同様の頻度でシステムという用語が何ら

かの目的を達成するものという意味合いで

用いられているが、ソフトウェアと区別せず。2015/12/03 2


１９６８年NATO会議

• 1967年秋：

NATO科学委員会はコンピューター科学

に関する作業部会を発足。

→ソフトウェアの設計、生産及びサービス

の観点から議論。

• 造語：「ソフトウェアエンジニアリング」

ソフトウェア開発にあたり、他のエンジニア

リング分野と同様、学問的基礎に立脚する

と共に実践的な規律に基づくことが必要。3

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ソフトウェアエンジニアリング体系

• 2001年になり、IEEEとACMが共同プロジェクトとしてソフトウェアエンジニアリングの知識体系を整理。

• 2001年試行版、2004年版を経て、2013年

に現行のSWEBOK(SoftWare Engineering

Body of Knowledge) V.3を発行。

ソフトウェアエンジニアリング基礎知識体系

ーSWEBOK V3.0、2014/11/21、オーム社

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SWEBOK V.3

• 第１章ソフトウェア要求

• 第２章ソフトウェア設計

• 第３章ソフトウェア構築

• 第４章ソフトウェアテスティング

• 第５章ソフトウェア保守

• 第６章ソフトウェア構成管理

• 第７章ソフトウェアエンジニアリング・マネージメント

• 第８章ソフトウェアエンジニアリングプロセス

• 第９章ソフトウェアエンジニアリングモデルおよび方法

• 第１０章ソフトウェア品質

• 第１１章ソフトウェアエンジニアリング専門技術者実践規律

• 第１２章ソフトウェアエンジニアリング経済学

• 第１３章計算基礎

• 第１４章数学基礎

• 第１５章エンジニアリング基礎

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ソフトウェアエンジニアリングの教育

• 多くの大学の工学部において、シラバスが

作成され、広く公開されている。

→多くの大学でシラバスに基づき教育

→通信制でも学べる放送大学例

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放送大学大学院ソフトウェア工学

今や情報システムは、電気・ガス・水道から交通システム、通信システム、あるいは経済関係の活動まで、ありとあらゆるものを支えるものとなっているが、その本質は、情報処理機械、すなわちコンピュータの中で稼動しているソフトウェアが担っている。ここでソフトウェアは一種の抽象概念であり、目に見えるものではないために、その存在は、その作成や運用に携わっている人々以外にはほとんど意識されることがない。ましてやその複雑さや構築の困難さに思いが及ぶこともないのが実情である。本科目では、このように特殊な存在であるソフトウェアをどのように作ればよいかという問題と対峙している「ソフトウェア工学」について学ぶ。

まず最初にソフトウェアの作成が「工学」を必要とする程に難しいタスクであることを学んだ後、ソフトウェア工学の概要をその発展の様子を含めて理解する。

情報学プログラムの学生を主なターゲットとするが、ソフトウェアやソフトウェア工学に関心を寄せる他コース・プログラムの学生も興味をもって理解できるように、先端的な内容も含めて平易に解説する。

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放送大学大学院ソフトウェア工学トピックス

• ソフトウェアとは

• ソフトウェアの不具合がもたらす社会的影響

• ソフトウェア工学の意義と方法

• ソフトウェアプロセス

• 要求分析

• モデル化技法とUML

• 制御とデータのモデル

• 動的振る舞いのモデル

• オブジェクト指向開発

• 形式手法

• 設計技法

• 検証技術

• 開発環境とツール

• 保守と発展

• プロジェクト管理

82015/12/03


ソフトウェアエンジニアリングの企業内研修

• 大学あるいは大学院でのソフトウェアエンジニアリングの学習時間は15回60時間。

• 企業内研修で学習すると、

• 60時間は、例えば、6時間/日X5日/週X2週

• 就業時間内あるいは残業時間で毎日2時間勉強するとして、6週間

• SWEBOKからトピックスをピックアップしたとして、どの程度実施が可能？あるいは実施しているか？

92015/12/03


ソフトウェアエンジニアリングの実践

ソフトウェアエンジニアリング入門のSECセミナーアンケート事例

「ソフトウェアエンジニアリング」について個人的にこ存知でしたか?

• 知っているが活用していない 39%

• 活用している 26%

• 聞いたことはあったが、内容は知らなかった 23%

• 初めて知った 6%

• その他 6%

「組織的にソフトウェアエンジニアリングの導入を検討されていますか?」

• 検討していない 45%

• 検討している 23%

• 既に導入している 19%

• その他 13%2015/12/03 10


１９６８年当時の問題意識−1/2

→ソフトウェアエンジニアリングの背景

• 危機と言えない分野があるかもしれないが、特に大規模システムにおいては、危惧がある。

• 大規模システムにおいては、ソフトウェアの不具合の発生をなくすことはできない。

• 他のエンジニアリング分野と比べ、ソフトウェアエンジニアリングはまだその初期段階。

• プログラミングのコスト、スケジュール管理は、依然として低い評判のままである。

112015/12/03


１９６８年当時の問題意識−2/2

→ソフトウェアエンジニアリングの背景

• ソフトウェア開発の工程管理の難しさは、進捗をどう測定するのがよいのかわかっていないことにある。

• ソフトウェア不具合は指数関数的に増加している。

• ソフトウェア開発への要望は現場の能力を超えてなされている。

=>これらの多くは2015年の今も未だに未解決

では？にもかかわらず何故ソフトウェアエンジ

ニアリングは低普及?12

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プロジェクト予算とQCD達成の関係Standish Chaos Manifesto 2011

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ソフトウェアの課題：サイズと複雑さ

• プロジェクト予算が大きいということは、対象とするもののサイズと複雑さが増すということであり、対象をシステムと認識した時に、それを構成する要素とそれらの間の関係を考慮せざるを得なくなる。

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システムズエンジニアリング

• ソフトウェア（システム）の大きさと複雑性が増大するにつれ、その開発、展開、運用、

維持への対応策としてシステムズエンジニ

アリングの重要性が広く認識されるに至って

いる。

（INCOSE システムズエンジニアリング知識体系

-SEBoK-第１章入門から。

SEBoKについては後述）

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システムズエンジニアリング知識体系-1/4

• INCOSE(International Council on Systems

Engineering) において、システムズエンジニアリングの知識体系を、2005年からシステム開発のコスト超過、スケジュール遅延の原因分析等をまとめ始め、2010年に最初の版を発行

• INCOSEメンバーからのコメントを反映しながら10回の改定を経て2015年にV1.4発行

• 7章29知識領域

• 実践ケース

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（全体構成）

• 第１章入門

• 第２章システムズエンジニアリングの基礎

• 第３章システムズエンジニアリングと管理

• 第４章システムズエンジニアリングの適用

• 第５章システムズエンジニアリングの活性

• 第６章関連する規律

• 第７章システムズエンジニアリング実践例

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（主要な概念-1/4）

• システムは、「要素の集合であり、要素間の相互関係の集合である。この集合は境界を持つ全体を構成する。」（ベルタランフィ、1968)

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• エンジニアリングにより作られたシステムは技術上あるいは社会技術の要素からなるオープンシステムである。

– このシステムは、個別の要素からでは提示できない創発的なものを提示する。

– このシステムは、人により、人のために作られ、目的を持ち、複数の観点を持ち、ステークホールダーの価値観を満足させる。

– このシステムは、ライフサイクルを持ち変動的なもので、システム階層の一部である。

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• システムズエンジニアリングは、「総合的なアプローチであり、成功するシステムの具現化のための方法」である。

– この方法は、ステークホールダーの要望を全体論的に、並列的に理解することを支援する。

–システム概念の発想からそれが使用されなくなるまでのライフサイクルを支援する。

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• システムズエンジニアは、システムズエンジニアリングを実践する人である。

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（知識領域-1/6）

第２章システムズエンジニアリングの基礎

• システムの基礎

• システム科学

• システム思考

• システムのモデル表現

• エンジニアリングにより作られるシステムに

適用されるアプローチ

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第３章システムズエンジニアリングと管理

• ライフサイクル入門

• リアフサイクルモデル

• 概念定義

• システム定義

• システムの実現

• システム展開及び利用

• システムズエンジニアリング管理

• 製品とサービスの生涯管理

• システムズエンジニアリングの標準2015/12/03

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第４章システムズエンジニアリングの適用

• 製品へのシステムズエンジニアリング

• サービスへのシステムズエンジニアリング

• エンタプライズシステムズエンジニアリング

• システムズオブシステムズ(SoS)

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第５章システムズエンジニアリングの活性

(「活性」はenablingを訳したもので、システムズエンジニアリングを効率的に導入する意味）

• ビジネス及びエンタプライズの効率化

• 効率化するチーム

• 各個人を効率化

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第６章関連する規律

• システムズエンジニアリングとソフトウェアエンジニアリング

• システムズエンジニアリングとプロジェクトマネジメント

• システムズエンジニアリングとインダストリアルエンジニアリンぐ

• システムズエンジニアリングと調達・購入

• システムズエンジニアリングと特別エンジニアリング

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第７章システムズエンジニアリング実践例

• 導入事例のマトリックス

• ケーススタディ

• 小ケース（SEBoK説明用に開発）

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システム開発プロセス-1/3

• 1994年にINCOSEによりSystems Engineering

Handbook(SEH)が発行され、システムズエンジニアが実施する開発プロセスの詳細をガイドとして記述

• 1994年にISO/IEC 15288としてシステム開発プロセスを定義する活動が始まり、15288: 2002として最初の版発行

• 2015年にSEHはV4となり、ISO/IEC/IEEE 15288:

2015と完全に整合

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2015/12/03 29



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ソフトウェアとシステム開発プロセス

• システム全体の開発プロセス

ISO/IEC/IEEE 15288

• ソフトウェア開発プロセス

ISO/IEC/IEEE 12207

→システムとソフトウェアのプロセス粒度に違い

があり、整合性を保持しマッピングの作業中

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プロジェクト予算とQCD達成の関係Standish Chaos Manifesto 2011(再掲）

小さなプロジェクト

では失敗しないが

大きなプロジェクト

では失敗してきて

いることに注目！

新しい方法論に注

目しよう！！

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こ清聴ありがとうこざいます。

こ質問があれば、以下にどうぞ。

新谷勝利、IPA/SEC連携委員

[email protected]

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「ｉパス」は、ITを利活用するすべての社会人・学生が備えておくべきITに関する基礎的な知識が証明できる国家試験です。

ITパスポート公式キャラクター上峰亜衣（うえみねあい）

【プロフィール：マンガ】 https://www3.jitec.ipa.go.jp/JitesCbt/html/uemine/profile.html

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Windows Server 2003のサポートが2015年7月15日に終了しました。

サポート終了後は修正プログラムが提供されなくなり、脆弱性を悪用した攻撃が成功する可能性が高まります。

周辺ソフトウェアもサポートが順次終了していくため、あわせて対策が必要です。

サポートが継続しているOSへの移行検討とOS移行に伴う周辺ソフトウェアの影響調査や改修等について迅速な対応をお願いします。

会社の事業に悪影響を及ぼす被害を受ける可能性があります

IPA win2003 検索詳しくは

なおWindowsXPを利用されている方はサポートが継続しているOSへの移行検討をお願いします

脆弱性が未解決なサーバ

脆弱性を悪用した攻撃

ホームページの改ざん

重要な情報の漏えい

他のシステムへの攻撃に悪用

業務システム・サービスの停止・破壊

データ消去

Windows Server 2003のサポート終了に伴う注意喚起

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