Requirements Engineering (RE) ist die systematische und disziplinierte Methode zur Ermittlung, Dokumentation, Überprüfung und Verwaltung der Anforderungen an ein System. Es ist entscheidend für den Erfolg von Systementwicklungsprojekten, da es dazu beiträgt, die Bedürfnisse und Wünsche der Stakeholder zu verstehen und sicherzustellen, dass das endgültige System diesen entspricht.

Die Hauptaufgaben im RE umfassen die Ermittlung der Anforderungen, ihre Dokumentation, die Validierung, um sicherzustellen, dass sie den tatsächlichen Bedürfnissen entsprechen, und das Management der Anforderungen über den gesamten Lebenszyklus des Systems hinweg. Für diese Aufgaben kann auch Werkzeugunterstützung eingesetzt werden, um Effizienz und Genauigkeit zu verbessern​.

Im Requirements Engineering unterscheiden wir funktionale Anforderungen, Qualitätsanforderungen und Randbedingungen (Constraints), die jeweils unterschiedliche Aspekte eines Systems betreffen.

Eine klare Unterscheidung zwischen funktionalen, Qualitätsanforderungen und Constraints ist wichtig, um den Lösungsraum angemessen zu definieren und Missverständnisse zu vermeiden, die zu Fehlentwicklungen führen könnten.

Software-zentrierte Systeme, die Hardware, Software und organisatorische Aspekte kombinieren, sind besonders komplex. Requirements Engineering hilft dabei, die vielfältigen Anforderungen dieser Systeme systematisch zu erfassen und zu managen.

Während es keinen allgemeingültigen Prozess für Requirements Engineering gibt, muss für jede Entwicklung ein geeigneter, auf die Situation zugeschnittener RE-Prozess definiert werden​.

Stakeholder beeinflussen oder werden von dem zu entwickelnden System beeinflusst und sind daher zentral für die Ermittlung der Systemanforderungen.

Ein Requirements Engineer ist verantwortlich für die Ermittlung, Dokumentation, Validierung und Verwaltung von Anforderungen und fungiert als Brücke zwischen den Problemen und den möglichen Lösungen​, bzw. als Brücke zwischen Fachbereichen/Business und der Technik/IT.

Ein gemeinsames Verständnis ist entscheidend, um sicherzustellen, dass alle Beteiligten die Anforderungen und Ziele des Projekts einheitlich interpretieren und um Fehlentwicklungen vorzubeugen.

Der Wert von RE wird durch den Nutzen der Anforderungen im Verhältnis zu den Kosten ihrer Ermittlung, Validierung und Verwaltung bestimmt. Ein Hauptziel von RE ist es, das Risiko von Nacharbeiten und Fehlschlägen zu minimieren.

Mangelhaftes RE kann zu unklaren, fehlenden oder falschen Anforderungen führen, was wiederum teure Nacharbeiten, Kommunikationsprobleme zwischen Beteiligten und letztendlich das Scheitern von Projekten verursachen kann​.

Das Kano-Modell hilft dabei, die Kundenperspektive zu verstehen, indem es Merkmale in Begeisterungsfaktoren, Leistungsfaktoren und Basisfaktoren kategorisiert, was zu einem benutzerorientierten Design führt.

Das Kano-Modell hilft dabei, nicht nur offensichtliche Anforderungen zu identifizieren, sondern auch solche, die zur Begeisterung der Kunden beitragen und sich von der Konkurrenz abheben.

Basisfaktoren sind Merkmale, die Kunden stillschweigend voraussetzen und als selbstverständlich betrachten. Werden diese Merkmale nicht im System umgesetzt, führt das zu erheblicher Unzufriedenheit.

Leistungsfaktoren sind Merkmale, die von Kunden explizit gefordert werden. Ihre Anzahl und Qualität im System korreliert direkt mit der Kundenzufriedenheit. Eine zu hohe Anzahl kann jedoch die Kosten steigern, daher ist eine Kosten-Nutzen-Analyse wichtig.

Begeisterungsfaktoren sind Merkmale, die Kunden nicht explizit verlangen, weil sie nicht wissen, dass diese im System möglich sind. Solche Features können Kunden positiv überraschen und ein Produkt deutlich von der Konkurrenz abheben​.

Priorisierungstechniken helfen dabei, die wichtigsten Anforderungen zu identifizieren und sicherzustellen, dass Ressourcen effizient für die Implementierung der wertvollsten Features eingesetzt werden.

Verfolgbarkeit bezieht sich auf die Möglichkeit, den Lebenszyklus einer Anforderung nachzuverfolgen, von der Identifizierung über die Implementierung bis zur Wartung, und ist entscheidend für das effektive Management von Änderungen.

Grafische Modelle und Diagramme sind zentrale Werkzeuge im Requirements Engineering, da sie komplexe Anforderungen und Systemstrukturen visuell darstellen und das Verständnis sowie die Kommunikation zwischen Stakeholdern verbessern.

Im IREB-Lehrplan sind UML Klassendiagramme zur Darstellung von Klassen und ihren Assoziationen sowie Entity-Relationship-Diagramme (ERD) für die Modellierung von Objekten, Attributen und Beziehungen enthalten.

Für Funktion und Ablauf empfiehlt das IREB Modelle wie UML Use Case Diagramme, UML Aktivitätsdiagramme und Datenflussdiagramme.

Ja, Requirements Engineering ist auch im agilen Kontext relevant. Iterative RE-Prozesse sind anpassungsfähig und können Veränderungen oder vergessene Anforderungen in späteren Iterationen berücksichtigen, was sie besonders geeignet für agile Entwicklungsprozesse macht​.

Ja, IREB-Kenntnisse können in beiden Kontexten angewendet werden. Eine strikte Trennung des RE von der Systementwicklung ist selten möglich, daher ist Flexibilität in der Anwendung des Wissens wichtig.

In einem Wasserfallprojekt werden umfangreichere Techniken wie Apprenticing oder Analogien eingeplant, während in einer agilen Umgebung Techniken wie Brainstorming, Storyboarding und Prototyping vorherrschen.

Im agilen Ansatz wie bspw. bei Scrum wird flexibler auf Änderungen reagiert, Anforderungen werden häufiger aktualisiert und enger mit der Entwicklung verflochten, während Wasserfall-Prozesse stärker planbasiert und sequenziell sind​.

UML Klassendiagramme helfen bei der Visualisierung von Klassenstrukturen und deren Beziehungen zueinander, was für die Analyse und das Verständnis komplexer Datenstrukturen in einem System wichtig ist​.

BPMN unterstützt die präzise Darstellung und das Verständnis von Geschäftsprozessen, was für die korrekte Erfassung von funktionalen Anforderungen und Abläufen in einem System unerlässlich ist​.

Die Entscheidung für ein agiles oder Wasserfall-Modell beeinflusst die Auswahl der RE-Techniken, da agile Modelle einen iterativen und anpassungsfähigen Ansatz erfordern, während Wasserfallmodelle eine sequenzielle und planbasierte Vorgehensweise bevorzugen​.

Rückwärtsverfolgbarkeit (Pre-Traceability) bezieht sich auf die Fähigkeit, den Ursprung einer bestimmten Anforderung zurückzuverfolgen. Das heisst, man kann nachvollziehen, wo und wie eine Anforderung ermittelt wurde und welche Quellen dabei berücksichtigt wurden. Dies ist insbesondere bei sicherheitskritischen Systemen wichtig, wo Prozessstandards häufig eine explizite Verfolgbarkeit fordern​.

Vorwärtsverfolgbarkeit (Post-Traceability) bedeutet, dass man identifizieren kann, wo und wie eine Anforderung innerhalb des Systems verwendet wird, z. B. in welchen Modulen, Testfällen oder Dokumentationen sie umgesetzt ist. Dies ist auch unter dem Begriff Post-Requirements-Specification Traceability bekannt und ist entscheidend für das Management der Anforderungsumsetzung​.

Einzelne Anforderungen müssen klar definiert, eindeutig, vollständig und modifizierbar sein. Sie sollten keine Überschneidungen mit anderen Anforderungen aufweisen und so strukturiert sein, dass sie ohne Qualitätsverlust modifiziert werden können. Ausserdem ist es wichtig, dass sie verfolgbar sind, also ihre Herkunft und Verwendung im System klar nachvollziehbar ist​.