Metriken in der Softwareentwicklung: 4 „W“-Fragen beantwortet (Gastartikel)

Um ein hochwertiges Produkt zu entwickeln, werden vielfältige Metriken in allen Phasen eines Softwareprojektes für die Überprüfung und Kontrolle eingesetzt. Es gibt drei Arten von Metriken – Produktmetriken, Prozessmetriken und Projektmetriken, die sich danach unterscheiden, was quantifiziert wird, um den Erfüllungsgrad von vordefinierten Zielen zu bewerten und ja nach Ergebnissen Gegenmaßnahmen zu treffen.

In diesem Blogbeitrag wird es durch die Beantwortung von 4 „W“-Fragen erklärt, wie Software-Metriken in das Projekt praktisch eingeführt werden können.

1.    Wann kommen die Metriken zum Einsatz?

Software-Metriken dienen als wichtiges Tool dazu, die folgenden Tätigkeiten zu kontrollieren und transparenter zu gestalten.

• Projektablauf: Planung und Management

Software-Metriken stehen Projektmanagern zur Verfügung, um den Projektfortschritt zu verfolgen und ein klares Verständnis darüber zu erhalten, was und wie in den vorherigen Etappen eines Projektes bereits getan ist. Geeignete Software-Metriken bilden eine Basis dafür, rechtzeitig Maßnahmen zu ergreifen, um die Planung zu aktualisieren und auf sich ändernde Anforderungen ordnungsgemäß zu reagieren.

• Aufgabenpriorisierung

Software-Metriken bieten eine gute Möglichkeit, zu definieren, in welcher Reihenfolge die Aufgaben ausgeführt werden sollen, um einen maximalen Nutzen zu erreichen. Die niedrige Benutzerzufriedenheit kann beispielsweise darauf hinweisen, dass die höchste Priorität ist, wahrscheinliche Ursachen zu identifizieren, zu analysieren und zu beheben, anstatt neue Funktionen hinzuzufügen.

• Änderungsmanagement

Jedes Softwareprojekt ist zahlreichen Änderungen unterworfen (beispielsweise in Bezug auf die Vorgehensweise, ausgewählte Tools oder Entwicklungsanasatz). Um die Durchführung von Änderungen zu verfolgen und Änderungsauswirkungen zu bewerten, können auch Metriken genutzt werden. Sie helfen verstehen, welcher Nutzen genau erwartet werden kann und wie er mit den getätigten Investitionen korreliert.

• Service-Level-Agreement (SLA): Kontrolle, Überwachung und Anpassung

SLA gilt als eines der wichtigsten Dokumente, das zwischen einem Auftraggeber und einem IT-Outsourcing-Anbieter vereinbart wird. Der Einsatz von Metriken ermöglicht es einem Auftraggeber, den gesamten Outsourcing-Prozess transparenter zu gestalten, vereinbarte Ergebnisse mit gelieferten gegenüberzustellen, die Produktivität des Teams zu bewerten und SLAs bei Bedarf anzupassen. Ein Anbieter kann seinerseits die erzielten Verbesserungen anschaulich darstellen.

2.    Was kann gemessen werden?

Für jedes Softwareprojekt muss eine individuelle Kombination von Metriken ausgewählt werden, die konkrete Fragen von Projektbeteiligten beantworten oder den Fortschritt bei der Erzielung von gesetzten Zielen qualitativ darstellen kann.

• Codequalität: Komplexität und Größe

Die Entwicklungsteams, Projektmanager und Projektverantwortlichen möchten wissen, wie gut oder schlecht die Qualität des bereitgestellten Codes ist. Aus diesem Grund interessieren sich Teamleiter, Architekten und Entwickler für KPIs, die ein einheitliches Bild über den technischen Teil des Projekts geben.

Mögliche Metriken: Lines of Code (LOC), Halstead-Metrik, zyklomatische Komplexität nach McCabe, Wartbarkeitsindex, Kopplung zwischen Klassen, Tiefe und Breite des Vererbungsbaumes, Anzahl der Dienste, Anzahl aller Klassen, die Anzahl unnötiger Abhängigkeiten, die Codeduplizierung und vieles mehr.

• Qualität der gelieferten Lösung

Gemäß ISO / IEC 25010 kann die Qualität moderner Software mit acht Charakteristiken beschrieben werden: Erfüllung von funktionellen Anforderungen, Zuverlässigkeit, Wartbarkeit, Kompatibilität, Effizienz, Übertragbarkeit, Sicherheit, Benutzbarkeit und Performance. Jedes der Attribute kann in eine Reihe weiterer Eigenschaften unterteilt werden und erfordert den Einsatz von relevanten Metriken, um Qualitätseigenschaften zu messen.

Mögliche Metriken: Testabdeckung, durchschnittliche Betriebsdauer zwischen Ausfällen, durchschnittliche Dauer bis zur Wiederherstellung, die gesamte Anzahl von Ausfällen, Ladezeit, Fehlerdichte, das Verhältnis zwischen Ist- und Soll-Funktionalität, Schulungsdauer, Anzahl und Schweregrad von Sicherheitsvorfällen, Anzahl von Klicks bei der Durchführung von bestimmten Tätigkeiten und vieles mehr.

• Prozessqualität

Projektmanager sind in erster Linie an der Verfolgung von Kosten, Zeitplänen menschlichen Ressourcen interessiert. Sie müssen auch verstehen, wie produktiv das Team arbeitet, wie effizient die festgelegten Entwicklungsprozesse sind sowie wie groß der Fehlerstrom ist.

Mögliche Metriken: Ist-Kosten vs. Plankosten, Ist-Termin vs. Plantermin, Kostenentwicklungsindex, Vorlaufzeit / Zykluszeit (in agilen Projekten), Geschwindigkeit eines Teams oder eines Entwicklers,Anzahl von Fehlern nach jeder einzelnen Phase uns vieles mehr.

• Projektqualität: Benutzerzufriedenheit und ROI

Eine höhere Zufriedenheit und Akzeptanz von Anwendern zu erreichen ist das Hauptziel jedes Softwareprojektes. Nur zufriedene Nutzer werden das erstellte Softwareprodukt weiterverwenden, wodurch sich getätigte Investitionen auszahlen.

Mögliche Metriken: Customer Effort Score (CES), Customer Satisfaction Score (CSAT), ROI-Metrik.

3.    Wie kann man Metriken richtig auswählen?

Um eine Liste von geeigneten Metriken zu erstellen, sollte ein Projektmanager oder ein QS-Ingenieur (bei Bedarf in Zusammenarbeit mit einem Projektinhaber und anderen Projektbeteiligten) definieren, welche Faktoren für den Erfolg von Software und vom gesamten Projekt von größter Bedeutung sind. Nach der Analyse jeder definierten Eigenschaft sollte man festlegen, durch welche Messungen sie bewertet werden können und nur dann definieren, welche Metriken dafür am besten geeignet sind. Für die Ableitung von Zielen und die Definition von Metriken kommt häufig die Vorgehensweise Goal Question Metric (GQM) zum Einsatz.

Angenommen, ein Unternehmen hat das Qualitätsziel definiert, die Verfügbarkeit seiner E-Commerce-Lösung zu verbessern, weil ihre Unverfügbarkeit von sogar 10 Minuten zu hohen Umsatzverlusten von bis zu 20.000 Euro führen kann. Da der Faktor Verfügbarkeit in einem engen Zusammenhang mit solchen Faktoren wie Robustheit und Wiederherstellbarkeit steht, bestimmen diese 3 Faktoren zusammen, wie zuverlässig ein System ist. Wovon hängt die Verfügbarkeit ab? Von der gesamten Anzahl und der Dauer von Ausfällen, durchschnittlicher Dauer bis zur Wiederherstellung usw. Auf diese Weise werden die benötigten Metriken ermittelt. Daraus resultiert sich, dass das Unternehmen einen großen Wert auf solche Qualitätseigenschaft wie Zuverlässigkeit legen sollte, um den Erfolg zu erzielen.

4.    Wie kann man Metriken richtig implementieren und interpretieren?

Nachdem geeignete Metriken ausgewählt worden sind, muss ein Unternehmen die folgenden Schritte für die Implementierung von Metriken tun:

• Einen Verantwortlichen bestimmen und entscheiden, mit wem die Messergebnisse geteilt werden und wie oft sie gemeldet werden sollen.
• Metrik-Formel auswählen. Man kann zur Verfügung stehende Formel für die Berechnung einsetzen oder benutzerdefinierte Formeln erstellen, die für komplexe Eigenschaften besonders relevant sind. Einige Metriken erfordern keine komplexen Berechnungen mittels Formel wie z.B. die Anzahl der über einen Sprint gelieferten Features.
• Für die Messung benötigte Daten identifizieren und entscheiden, wo genau die identifizierten Daten eingesetzt werden sollten. Die erforderlichen Daten werden oft als Messdaten oder Messwerte bezeichnet und können auf verschiedene Art und Weise erhoben werden (als Datenquallen dienen beispielsweise Berichte, Protokolle, Quellcode, vielfältige Tools für das Projektmanagement, CI- und CD-Tools, BI-Tools sowie auch Umfrageformulare, Checklisten, Fragebögen und vieles mehr).

• Einen Plan für die Schadensbegrenzung erstellen, falls die Messergebnisse unbefriedigend sind.
• Metriken regelmäßig anpassen, falls Sie keine geplanten Ergebnisse bringen.
• Gesammelte Daten analysieren und interpretieren. Es ist wichtig, beim Interpretieren von Metriken immer den Kontext zu berücksichtigen. Um Ergebnisse zu veranschaulichen, können unterschiedliche Techniken für die Visualisierung zum Einsatz kommen. Interpretationen helfen Schlussfolgerungen zu ziehen, ob definierte Messziele erreicht sind oder Anpassungen erforderlich sind.

Fazit

Obwohl der Einsatz von Software-Metriken eine Hilfe bei der Bewertung der Qualität eines Produktes und eines Projektes verspricht, bringt das bloße Sammeln von Daten kaum einen Nutzen. Um Software-Metriken sinnvoll einzusetzen, müssen Entscheidungsträger Messziele definieren, einen Messplan erstellen und für die Umsetzung dieses Planes geeignete Metriken auswählen. Dabei muss man auch dafür bereit sein, dass Anpassungen an die Gegebenheiten nicht ausgeschlossen sind, um festgelegte Ziele zu erreichen. Werden Messungen in das Projekt von Anfang an eingeführt und zielorientiert durchgeführt, können benötigte Verbesserungsmaßnahmen rechtzeitig ergriffen werden, was positive Auswirkungen auf die Kundenzufriedenheit und die Steigerung des Umsatzes zur Folge hat. Dies war ein Gastartikel. Schauen Sie doch mal auf die Homepage von ScienceSoft.

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