Agile Softwareentwicklung: Methode, Vorteile & Umsetzung

Der Softwareentwicklungsprozess

Heutzutage hat Software in jedem Aspekt unseres Lebens einen wichtigen Platz eingenommen, sei es im Alltag oder in den komplexesten Geschäftsprozessen. Ihre Auswirkungen sind überall spürbar.

Unternehmen benötigen effektive Softwaresysteme für das Management von Geschäftsprozessen und produzieren diese Systeme über ihre Informationssystemabteilungen oder beziehen sie von Softwareunternehmen. In beiden Fällen erfordert die Erstellung der Software eine Reihe von Engineering- und Projektmanagementprozessen. Bei der Methodenauswahl dieser Prozesse sind die Eigenschaften der zu erstellenden Software wie Größe, Komplexität und Verwendungszweck, die Struktur der Organisation und des Projektteams, das die Software erstellen wird, sowie die einsetzbaren Ressourcen von Bedeutung.

Was genau ist Softwareentwicklung?

Die Softwareentwicklung stellt Richtlinien für Softwareentwicklungsteams bereit, um qualitativ hochwertige Software zu erstellen. Eine Software umfasst nicht nur Codezeilen, die in einer Programmiersprache geschrieben sind, sondern auch konkrete Dokumentation. Softwareprojekte sind spezialisierte Projekte und tragen zwar die Grundzüge des Projektmanagements, erfordern aber aufgrund ihres Inhalts spezielle Managementtechniken.

Es gibt wichtige Unterschiede, die Softwareprojekte von anderen Projekten unterscheiden. Während das Endprodukt, das in anderen technischen Bereichen erstellt wird, eine physische Existenz hat, ist das Produkt, das in Softwareprojekten entsteht, gegenstandslos, da es eine Manifestation intellektueller Prozesse ist. Diese Gegenstandlosigkeit behindert nicht nur die Nachvollziehbarkeit der Projektmanagementprozesse, sondern wirkt sich auch negativ auf die korrekte Definition der Anforderungen aus, die zu Beginn des Projekts definiert werden sollten.

Und erhöht die Unsicherheit des Projekts, da es oft für den Kunden schwierig ist, sich genau zu erklären, was er will. Bei dieser Problemstellung entstehen mehr Unsicherheiten als im allgemeinen Projektmanagement. Da die Unsicherheiten höher sind als beim allgemeinen Projektmanagement, ist der Arbeits- und Kostenaufwand bei Softwareprojekten schwieriger zu kalkulieren und die Wahrscheinlichkeit des Scheiterns höher.

Da sich die in anderen Ingenieurbereichen durchgeführten Projekte zeitlich und räumlich kaum unterscheiden, werden Erfahrungen im Projektmanagement gesammelt und diese Erfahrungen in neue Projekte eingebracht. Bei Softwareprojekten können die rasante Weiterentwicklung der Informationstechnologien und veränderte Kundenanforderungen auch innerhalb des laufenden Projekts zu Änderungen führen und die Erfahrungen aus vorangegangenen Projekten zunichtemachen.

Aus diesen Gründen sind die Erfolgsquoten in Softwareprojekten gering. Die Kriterien, die den Erfolg von agile Softwareentwicklung Projekten bestimmen, sind die Elemente Zeit-Ressourcen-Umfang, auch Projektmanagement-Dreieck genannt. CHAOS-Berichte über die Erfolgsquoten von Softwareprojekten werden seit 1994 jedes Jahr von der Standish Group International veröffentlicht. Laut dem neuesten Bericht „Beyond Infinity in 2020“ ist die Erfolgswahrscheinlichkeit agiler Projekte doppelt so hoch wie bei klassischen Projekten.

Die Geschichte der Softwareentwicklung

Agile vs. Wasserfall 

Das klassische Projektmanagement ist das älteste und grundlegende Modell der Softwareentwicklung, bei dem die in Softwareprojekten durchgeführten Aktivitäten in aufeinanderfolgenden Phasen durchgeführt werden. Die erste Methode der klassischen Softwareentwicklung, die in den 1950er Jahren implementiert wurde, war “Code and Fix”. Es basierte auf dem Prinzip, die Anforderungen direkt zu codieren und die im Prozess oder nach der Produktlieferung aufgetretenen Fehler ohne Planungs- oder Designphase zu korrigieren.

Als Folge der Softwarekrise in den 1960er Jahren wurde 1968 vom Wissenschaftsausschuss der NATO in Deutschland eine Software Engineering Conference veranstaltet. Die Hauptthemen dieser Konferenz sind die Definition des Konzepts der Softwareentwicklung und die Bestimmung der Standards, die in Prozessen der Softwareentwicklung angewendet werden sollten. 

Das Wasserfallmodell

Das Wasserfallmodell (Waterfall-Model) wurde 1970 in einer von Dr. Winston Royce veröffentlichten Abhandlung beschrieben. Im Laufe der Zeit nahm die Wasserfallmethode die Form an, die wir heute kennen, und wurde zur Grundlage der klassischen Softwareentwicklung. In den Projekten, in denen das Wasserfallmodell angewendet wird, sind die Phasenenden klar definiert und das Projekt wird unter intensiver Überwachung mit Kontrollen wie strengen Prüfungen, intensiver Dokumentation und Genehmigung durch das Management bei jedem Phasenwechsel durchgeführt.

Daher erfordert seine Umsetzung strenge Disziplin. Der Hauptzweck dieses Ansatzes besteht darin, Faktoren wie Umfang, Zeit und Ressourcen von Anfang an festzulegen, indem Änderungen während des Projekts nicht zugelassen werden und Änderungen zu neutralisieren sind, die einen großen Risikofaktor darstellen. Als das Wasserfallmodell aufkam und die Bedingungen evaluiert wurden, waren Geschäftsprozesse noch nicht so abhängig von Informationssystemen wie heute. 

Um die Nachteile der klassischen Softwareentwicklung zu beseitigen, haben sich 2001 17 Softwareentwicklungsexperten zusammengefunden, um die Konzepte rund um die Idee der agilen Softwareentwicklung zu diskutieren und das Agile Manifest zu erstellen. Damit wurden die Grundlagen und das Rückgrat der agilen Softwareentwicklung geschaffen. Projekte, die auf Basis des agilen Mindsets erstellt werden, sind heute weit mehr als die klassische Softwareentwicklung.

Was bedeutet agile Softwareentwicklung?

Agiles Projektmanagement hat sich als alternative Lösungen für die Probleme herauskristallisiert, bei dem das klassische Projektmanagement gescheitert ist. Agilität begann, als eine Gruppe innovativer Menschen zusammenkamen und versuchten, eine andere Denkweise über die Probleme im Projektmanagement zu finden.

Diese Gruppe hat vier gemeinsame Werte für erfolgreiche Projekte und Teams identifiziert, die sie das Agile Software Development Manifest nannten. Nach tagelangen Diskussionen einigten sich die Experten auf eine Reihe grundlegender Ideen und Prinzipien, um Lösungen für die Softwareentwicklungsprobleme zu finden, mit denen sie während ihrer Karriere konfrontiert waren. Diese Prinzipien in einem einzigen Dokument zusammenzuführen, führte zu einem Umdenken in der Welt der Softwareprojektentwicklung.

Agile Softwareentwicklung ist ein iterativer und inkrementeller (evolutionärer) Ansatz von sich selbst organisierenden Teams in einer hoch kooperativen Weise, mit einem effektiven Führungsrahmen und zeitnahen, kostengünstigen und qualitativ hochwertigen Lösungen, die den sich ändernden Bedürfnissen der Interessengruppen gerecht werden.

Die Funktionsweise der agilen Softwareentwicklung

Iterationen, die in agilen Methoden angewendet werden, werden im Einklang mit den Erfahrungen aus früheren Iterationen und den identifizierten Problemen gestaltet. Aufgaben, die erledigt werden müssen, werden nach ihrem Geschäftswert priorisiert. Das Projektteam bestimmt, wie die Arbeit im Rahmen der verfügbaren Ressourcen und Einschränkungen am besten zu erledigen sind. Das Team muss bestimmte Aufgaben in einer bestimmten Zeit (innerhalb der Iterationszeit) erledigen.

Es ist allein das Team mit seinen Stärken und Schwächen, das für die Erstellung des Produkts verantwortlich ist, das am Ende der Iteration geliefert werden muss. Daher ist die Zusammenarbeit im Team wichtig. Als Grundprinzipien, auf denen agile Methoden beruhen, lassen sich in diesem Zusammenhang Experimentieren, Priorisieren, Selbstorganisation, Zeitrahmen und Kooperation aufführen.

Bei agilen Methoden werden Aktivitäten der agilen Softwareentwicklung in iterativen Phasen durchgeführt. Als Ergebnis dieser Iterationen entsteht ein brauchbares Produkt und die Entwicklungsprozesse werden unter Berücksichtigung des Kunden- oder Benutzerfeedbacks und gegebenenfalls geänderter Anforderungen wiederholt. Diese iterativen Prozesse werden fortgesetzt, bis genau das Produkt produziert wird, das der Kunde wünscht.

Was sind die Werte und Prinzipien der agilen Softwareentwicklung?

Die agile Softwareentwicklung baut auf 12 Prinzipien und 4 Werten auf, die im agilen Manifest festgelegt sind. Über diese kannst du hier mehr erfahren: Agiles Manifest: Prinzipien & Kernwerte

Agile Softwareentwicklung verfolgt einen iterativen Ansatz in der Softwareentwicklung. Im Gegensatz zu einem einfachen linearen Wasserfallmodell bestehen agile Projekte aus einer Reihe kleiner Zyklen (in Scrum als Sprints definiert). Jedes einzelne ist ein Miniaturprojekt. Es hat einen Rückstand und besteht aus Design-, Implementierungs-, Test- und Bereitstellungsphasen innerhalb des vordefinierten Arbeitsumfangs. Am Ende jedes Sprints wird ein potenziell auslieferbares Inkrement geliefert. Somit werden dem Produkt bei jeder Iteration neue Funktionen hinzugefügt, was zu einem allmählichen Projektwachstum führt. Durch die Überprüfung der Funktionsentwicklung in jeder Phase wird das Risiko, ein potenziell erfolgloses Produkt zu liefern, erheblich eliminiert.

Was sind die Phasen der agilen Softwareentwicklung (Lebenszyklen)?

Agile Softwareentwicklung ist eine Denkweise, die alle Phasen vom Entwurf, der Entwicklung, dem Testen, der Bereitstellung und der Wartung eines Softwareprojekts bis zur Neuplanung iterativ wiederholt. Diese Methode konzentriert sich auf eine schnelle und flexible Softwareentwicklung und zielt darauf ab, sich an Kundenbedürfnisse und sich ändernde Bedingungen anzupassen und darauf zu reagieren.

Die agile Softwareentwicklungsmethode beginnt mit der Erstellung einer Vision für das Projekt, die von allen relevanten Stakeholdern geteilt wird. Gemeinsam erstellen diese Stakeholder eine Roadmap, die die erwarteten Ergebnisse bei jeder Iteration der Ausführungsphase des Prozesses umreißt. Diese Stufen sind wie folgt.

1. Projektplanung: Die Kundenbedürfnisse und -erwartungen, der Zweck sowie die Ziele des Softwareprojekts werden festgelegt. In dieser Phase gibt es Antworten auf Fragen wie zum Beispiel, was mit der Software beabsichtigt werden soll. Product Owner definieren, wie die Software aussehen und funktionieren soll. Er schätzt auch die Zeit und die Kosten des potenziellen Projekts. Projektmanager oder Business Analysten treffen sich mit dem Kunden und fordern Softwarespezifikationen an. Der Schlüssel hier ist, so viele Details wie möglich zu sammeln. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass mehr Informationen über die Erwartungen des Kunden eingeholt werden.
2. Erstellen einer Produkt-Roadmap: Es wird festgelegt, welche agile Framework-Methode zum Einsatz kommen soll, das Projektteam und deren Rollen im Team sowie welche Tools und Technologien verwendet werden sollen. Visuelles Design und die Softwarearchitektur werden diskutiert. Product Owner identifizieren die richtigen Personen für das Projekt und stellen ihnen alle notwendigen Tools und Ressourcen zur Verfügung, um mit dem Design zu beginnen.
3. Design: Die Schnittstelle und Funktionalität der Software sind gestaltet. In dieser Phase findet das Projektteam Antworten darauf, wie die Software verwendet wird, welche Funktionen sie enthalten wird und wie in welchen Szenarien vorgegangen werden soll.
4. Entwicklung: In dieser Phase kodiert das Projektteam die Software - ein wichtiger Schritt bei der agile Transformation. Während der Entwicklung berücksichtigt das Projektteam ständig die Kundenbedürfnisse und sich ändernde Bedingungen. Nachdem Projektteams und Stakeholder das Produkt-Backlog überprüft haben, können Entwickler jede im Backlog beschriebene Aufgabe abschließen. Erst dann geht das Team zum nächsten Sprint über.
5. Test: In dieser Phase wird die Software getestet und Fehler behoben. Beim Testen werden Faktoren wie Leistung, Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit der Software bewertet.
6. Feedback: Nachdem das funktionierende Produkt getestet und fertiggestellt wurde, überprüfen Projektmanagementteams und Stakeholder die Ergebnisse des Sprints. Diese Überprüfung erfolgt am Ende jedes agilen Entwicklungszyklus. Agile Projektmanagementteams erhalten während dieser Überprüfungen Feedbacks, um notwendige Änderungen vorzunehmen und Anforderungen für kommende Sprints zu priorisieren.
7. Lieferung: Sobald die Projektmanagementteams mit den Errungenschaften im Sprint nach den Entwicklungs- und Testphasen zufrieden sind, können die Entwickler damit beginnen, die notwendigen Integrationen zwischen dem Softwareprodukt und anderen Anwendungen oder Diensten zu erstellen, die für den reibungslosen Betrieb erforderlich sind. Am Ende jedes Sprints übergeben die Entwickler den Projektbeteiligten den funktionierenden Code zur Überprüfung.
8. Auswertung: Das Projektteam bewertet den Erfolg des Projekts und gibt Empfehlungen für zukünftige Verbesserungen. In dieser Phase werden Fragen bewertet, wie gut das Projekt funktioniert, welche Funktionen arbeiten und welche Funktionen verbessert werden müssen. Der Product Owner holt auch Feedback von Stakeholdern ein und vergleicht es mit den Anforderungen der nächsten Iteration. Während der Bewertungsphase ist es für Teams einfacher, zukünftige Probleme anzugehen, da sie jetzt mehr darüber wissen, was in ihrem Arbeitsablauf funktioniert und was nicht.
9. Interaktion: Die Schleife beginnt erneut. Anforderungen, Pläne und Entwürfe werden aktualisiert.

Vorteile agiler Softwareentwicklung

Agile Softwareentwicklung kann einem Unternehmen und seinen Kunden viele Vorteile bringen. Wie zum Beispiel:

• + Es werden qualitativ bessere Produkte produziert. Die Möglichkeit, Software bereitzustellen, bevor sie fertig ist, ermöglicht es dem Team, besser auf Kundenfeedback und -anfragen zu reagieren. Das schlägt sich in der Qualität nieder.
• + Es ist kostengünstiger. Die Möglichkeit, die Produktivität zu steigern und Feedback zu nutzen, indem man sich auf die Funktionen konzentriert, die die Benutzer wirklich wollen, macht den Prozess kostengünstiger.
• + Die Benutzerzufriedenheit ist auf höchstem Niveau. Die Zufriedenheit ist hoch, weil die agile Softwareentwicklung am Kundenfeedback orientiert ist.
• + Erweiterte Kontrollmechanismen sind vorhanden. Kontinuierliche Verbesserung, Iteration, Zusammenarbeit zwischen Teams hält die Kontrolle auf einem hohen Niveau.
• + Es wird eine bessere Produktvorhersagbarkeit erreicht.
• + Bietet verbesserte Flexibilität und Geschwindigkeit.

Was sind die beliebten agilen Softwareentwicklung Frameworks?

• Scrum
• Extreme Programming (XP)
• Kanban
• Dynamic Systems Development Method (DSDM)
• Feature Driven Development (FDD)
• Lean Software Development (LSD)
• Adaptive Software Development (ASD)
• Crystal Agile Framework
• The Scaled Agile Framework (SAFe)

Die Unterschiede zwischen agiler Softwareentwicklung und klassischer Softwareentwicklung sind wie folgt:

Klassische Softwareentwicklung	Agile Softwareentwicklung
Erste sorgfältig geplante Veröffentlichung	Schnelle und anpassungsfähige Prozesse
Begrenzte Transparenz	Vollständige Transparenz zwischen den Mitgliedern
Top-down-Verantwortung	Geteilte Verantwortung und Eigentum
Zuerst recherchieren und planen	Kontinuierliche Forschung, Planung und Prüfung
Verschiedene Teams in verschiedenen Stadien	Kontinuierliche Zusammenarbeit innerhalb und zwischen Teams
Konzentriert sich auf die Lieferung des fertigen (vollständigen) Produkts	Produktmerkmale mit Fokus auf Iteration

 

Einschränkungen bei der agilen Softwareentwicklung

Obwohl die agile Softwareentwicklung heute viele Vorteile gegenüber der klassischen Softwareentwicklung hat, ist sie nicht frei von Einschränkungen. Diese Beschränkungen sind jedoch keine Beschränkungen, die sich wie herkömmliche Projekte aus der Struktur des Systems ergeben.

• Da die Prozesse in der agilen Softwareentwicklung kommunikationszentriert sind, können die Anforderungen möglicherweise nicht richtig definiert werden, wenn die Kommunikation zwischen dem Kunden und Team nicht richtig funktioniert. Dadurch kann der Softwareentwicklungsprozess gestört werden.
• Kunden, die ihre Prioritäten nicht genau bestimmen können und die Prioritäten auf ihrer To-do-Liste häufig ändern möchten, können die Planung negativ beeinflussen.
• Große und komplexe Systeme, die eine funktionale Integrität erfordern, können möglicherweise nicht in Teile unterteilt werden, die für Iterationen geeignet sind.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass agile Softwareentwicklung ein effektiver Ansatz für die Entwicklung von qualitativ hochwertiger Software in kurzer Zeit sein kann. Durch den Einsatz agiler Methoden können Teams schneller auf Änderungen reagieren, die Qualität der Software verbessern und eine höhere Kundenzufriedenheit erreichen.

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Referenzen

• Manifest für Agile Softwareentwicklung. (n.d.). Agile Manifesto. http://agilemanifesto.org/

• Agile Modeling. (n.d.). Agile Modeling. http://www.agilemodeling.com/

• Scrum.org. (n.d.). Scrum. https://www.scrum.org/

• Scrum.org. (2020). Das Scrum Guide. https://scrumguides.org/scrum-guide.html

• Scaled Agile, Inc. (n.d.). Scaled Agile Framework. https://www.scaledagileframework.com/

• Scaled Agile, Inc. (2023). Skalierung von Agile [Webseite]. https://scaledagile.com/

• LISE AG. (2019, 19. Juni). Vorteile der Agilen Softwareentwicklung [Blog-Post]. https://www.lise.de/blog/artikel/vorteile-agile-softwareentwicklung/

• Kissflow. (n.d.). Vorteile von Agile: Wie Sie von der Agile-Methodik profitieren [Blog-Post]. https://kissflow.com/project/agile/benefits-of-agile/